一种多波束天线波束控制单元的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种多波束天线波束控制单元，涉及通信【技术领域】，多波束天线波束控制单元包括主控芯片（1）、波束控制单元组（2）、多波束天线铁氧体开关组（3），波束控制单元组（2）分别与主控芯片（1）和多波束天线铁氧体开关组（3）连接，主控芯片（1）采用单片机或FPGA，波束控制单元组（2）包括电平驱动电路（21）、H桥控制电路（22）、反馈电路（23）。本实用新型的有益效果在于：本实用新型使用的波束控制电路简单，采用的电子器件成本低，体积小，易于实现。采用反馈电路可快速定位故障波束控制子单元，便于维护。
【专利说明】一种多波束天线波束控制单元
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及通信领域，特别是一种多波束天线波束控制单元。
【背景技术】
[0002]多波束天线，能产生多个锐波束的天线。这些锐波束(称为元波束)可以合成一个或几个成形波束，以覆盖特定的空域。多波束天线具有以下几个特点:①元波束窄而且增益高，若用多个发射机同时向各波束馈电，可获得较远的作用距离；②合成波束能覆盖特定形状的空域；③能以组合馈源方式实现低旁瓣。多波束天线不但用于雷达系统，从60年代中后期以来已在卫星通信和电子对抗等【技术领域】获得应用，成为改进卫星通信系统性能的一项关键性技术，也是现代电子对抗中分选大量目标的一种重要手段。现有的传统多波束天线波束控制实现比较复杂，一般需要使用功分器、移相器及控制电路来满足控制要求，且器件成本昂贵，难以维护。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于:针对现有技术所存在的缺点，提供一种成本低，便于维护和易于工程实现的多波束天线波束控制单元。
[0004]本实用新型的目的通过下述技术方案来实现:一种多波束天线波束控制单元包括主控芯片，波束控制单元组，多波束天线铁氧体开关组，波束控制单元组分别与主控芯片和多波束天线铁氧体开关组连接。
[0005]优选地，主控芯片为单片机或FPGA。
[0006]优选地，波束控制单元组包括η路波束控制子单元，η为大于等于I的自然数。
[0007]优选地，波束控制单元组包括电平驱动电路、H桥控制电路、反馈电路。
[0008]优选地，反馈电路内部的ADC芯片为ΜΑΧ999。
[0009]优选地，多波束天线铁氧体开关组由多组多波束天线铁氧体开关组成，多波束天线铁氧体开关组组数与波束控制单元组路数相同。
[0010]优选地，电平驱动电路的输入端与主控芯片输出端连接，电平驱动电路的输出端与H桥控制电路输入端连接，H桥控制电路的一个输出端与反馈电路输入端连接，反馈电路输出端与主控芯片输入端连接，H桥控制电路的另两个输出端与多波束天线铁氧体开关两端相连。
[0011]本实用新型的有益效果:通过波束控制单元组对多波束天线铁氧体开关组的激励，可使射频信号沿指定路径和指定波束发射或接收，从而实现波束控制功能。本实用新型使用的波束控制电路简单，采用的电子器件成本低，体积小，易于实现。采用反馈电路可快速定位故障波束控制子单元，便于维护。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]下面结合附图对本实用新型作进一步说明。[0013]图1为本实用新型的组成结构框图。
[0014]图2 H桥控制电路工作原理示意图。
[0015]图中，I为主控芯片，2为波束控制单元组，3为多波束天线铁氧体组，21为电平驱动电路，22为H桥控制电路，23为反馈电路，221为蓄电电容，222为场效应管，31为多波束天线铁氧体开关。
【具体实施方式】
[0016]下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步的说明。
[0017]实施例:如图1所示，多波束天线波束控制单元包括主控芯片1、波束控制单元组
2、多波束天线铁氧体开关组3，波束控制单元组2分别与主控芯片I和多波束天线铁氧体开关组3连接，其中波束控制单元组2包括η路波束控制子单元，η是大于等于I的自然数。多波束天线铁氧体开关组3包括η组多波束天线铁氧体开关31，η是大于等于I的自然数，多波束天线铁氧体开关组3组数与波束控制单元组2路数相同。单个波束控制子单元包括电平驱动电路21，H桥控制电路22和反馈电路23。主控芯片I的2个输出端与第一路波束控制子单元中的电平驱动电路21的2个输入端相连，电平驱动电路21的2个输出端分别与H桥控制电路22的2个输入端连接，H桥控制电路22的一个输出端与反馈电路23输入端相连，H桥控制电路22的另2个输出端分别与第一组多波束天线铁氧体开关31的两端相连，反馈电路23的输出端与主控芯片I的输入端连接。其他路波束控制子单元与主控芯片I和其他组多波束天线铁氧体开关31的连接关系也是如此，这里不再赘述。
[0018]主控芯片I为单片机或FPGA，主要产生TTL控制信号及根据反馈信号判断各个波束控制子单元的功能是否正常。反馈电路23通过其内部ADC芯片ΜΑΧ999将激励电流转换成TTL电平送到主控芯片1，主控芯片I根据反馈信号快速判定工作故障的波束控制子单元，便于操作人员进行相应的维护等工作。
[0019]H桥控制电路22的工作原理示意图见图2，蓄电电容221正极与电源正极连接，蓄电电容221负极与电源负极连接，左上方场效应管222的一端和右上方场效应管222 —端分别与电源正极连接，左上方场效应管222的另一端与多波束天线铁氧体开关31—端连接，也与左下方场效应管222的一端连接，右上方场效应管222的另一端与多波束天线铁氧体开关31另一端连接，与右下方场效应管222的一端连接。左下方场效应管222的另一端和右下方场效应管222的另一端连接后共同与电源负极相连。
[0020]蓄电电容221在前段驱动电流到来时瞬间蓄电，然后快速放电，产生足够大的激励电流激励多波束天线铁氧体开关31沿着确定的最大磁滞回路快速到达截止态。例如，当Pl为高电平，Ql为低电平时，左上方的场效应管222和右下方的场效应管222导通，右上方的场效应管222和左下方的场效应管222截止，激励电流就从电源正极经左上方场效应管222，从左到右穿过多波束天线铁氧体开关31，从而激励多波束天线铁氧体开关31按顺时针的方向进行切换，然后再经过右下方场效应管222回到电源负极。当Pl为低电平，Ql为高电平时，右上方场效应管222和左下方场效应管222导通，左上方场效应管222和右下方场效应管222截止，激励电流就从电源正极经右上方场效应管222，从右到左穿过多波束天线铁氧体开关31，从而激励多波束天线铁氧体开关31按逆时针的方向进行切换，然后再经左下方场效应管222回到电源负极。[0021]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种多波束天线波束控制单元，其特征在于:包括主控芯片(I)、波束控制单元组(2)、多波束天线铁氧体开关组(3)，波束控制单元组(2)分别与主控芯片(I)和多波束天线铁氧体开关组(3)连接。
2.如权利要求1所述的多波束天线波束控制单元，其特征在于:所述主控芯片(I)为单片机或FPGA。
3.如权利要求1所述的多波束天线波束控制单元，其特征在于:所述波束控制单元组(2)包括η路波束控制子单元，η为大于等于I的自然数。
4.如权利要求3所述的多波束天线波束控制单元，其特征在于:所述波束控制子单元包括电平驱动电路(21)、H桥控制电路(22 )、反馈电路(23 )。
5.如权利要求4所述的多波束天线波束控制单元，其特征在于:所述反馈电路(23)内部的ADC芯片为ΜΑΧ999。
6.如权利要求1所述的多波束天线波束控制单元，其特征在于:所述多波束天线铁氧体开关组(3)由多组多波束天线铁氧体开关(31)组成，多波束天线铁氧体开关组组数与波束控制单元组(2)路数相同。
7.如权利要求4所述的多波束天线波束控制单元，其特征在于:所述电平驱动电路(21)的输入端与主控芯片(I)输出端连接，电平驱动电路(21)的输出端与H桥控制电路(22)输入端连接，H桥控制电路(22)的一个输出端与反馈电路(23)输入端连接，反馈电路(23)输出端与主控芯片(I)输入端连接，H桥控制电路(22)另两个输出端与多波束天线铁氧体开关(31)的两端相连。
【文档编号】G05B19/042GK203480265SQ201320627982
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年10月12日 优先权日:2013年10月12日
【发明者】邵宇聪, 程志伟, 汪毅 申请人:四川九洲电器集团有限责任公司