一体化相控阵天线系统及相控阵天线终端的制作方法

本发明涉及天线，尤其涉及一种一体化相控阵天线系统及相控阵天线终端。

背景技术：

1、现有的天线终端一般包括天线罩、平板相控阵面、波束控制系统、变频器和基带处理系统。平板相控阵面集成在热控系统内，波束控制系统、变频器和基带处理系统设置在热控系统外。如此，导致平板相控阵面、波束控制系统、变频器和基带处理系统等模块均需要独立的控制芯片进行控制，以及需要独立的供电模块进行供电，而每个模块独立的控制芯片和供电模块会大大增加硬件成本且使得安装结构更加复杂。因此，如何保证天线终端性能的同时降低天线终端的硬件成本成为目前亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明实施例提供一种一体化相控阵天线系统及相控阵天线终端，以解决现有的天线终端无法同时保证高性能和低硬件成本的问题。

2、一种一体化相控阵天线系统，包括基板、电源模块、主控模块、天线阵面模块、变频模块和数据采集模块；

3、所述电源模块，与供电端、所述主控模块、所述天线阵面模块、所述变频模块和所述数据采集模块相连；

4、所述天线阵面模块，与所述主控模块相连，用于接收第一射频信号，或发送第二射频信号；

5、所述变频模块，与所述主控模块相连，用于调整所述第一射频信号的频率，或者调整所述第二射频信号的频率；

6、所述数据采集模块，与所述主控模块相连，用于采集环境数据，并输出所述环境数据至所述主控模块；

7、所述主控模块，用于根据所述环境数据，调整所述天线阵面模块对应的天线波束角度；

8、其中，所述电源模块、所述主控模块、所述天线阵面模块、所述变频模块和所述数据采集模块分别设置在所述基板上。

9、进一步地，所述电源模块的控制端，与所述主控模块相连，用于接收所述主控模块输出的第一控制信号、第二控制信号和第三控制信号；

10、所述电源模块的输入端与所述供电端相连，用于接收供电信号；

11、所述电源模块的第一输出端与所述主控模块相连，用于根据所述第一控制信号和所述供电信号，输出第一电压信号至所述主控模块；

12、所述电源模块的第二输出端与所述天线阵面模块相连，用于根据所述第二控制信号和所述供电信号，输出第二电压信号至所述天线阵面模块；

13、所述电源模块的第三输出端与所述变频模块和所述数据采集模块相连，用于根据所述第三控制信号和所述供电信号，输出第三电压信号至所述变频模块和所述数据采集模块。

14、进一步地，所述电源模块包括第一电压转换电路、第二电压转换电路和第三电压转换电路；

15、所述第一电压转换电路，与所述电源模块的控制端、所述电源模块的输入端和所述电源模块的第一输出端相连；

16、所述第二电压转换电路，与所述电源模块的控制端、所述电源模块的输入端和所述电源模块的第二输出端相连；

17、所述第三电压转换电路，与所述电源模块的控制端、所述电源模块的输入端和所述电源模块的第三输出端相连。

18、进一步地，所述电源模块还包括保护电路；

19、所述保护电路的输入端与所述供电端相连，所述保护电路的输出端与所述第一电压转换电路、所述第二电压转换电路和所述第三电压转换电路相连，用于在所述电源模块供电异常时，对所述第一电压转换电路、所述第二电压转换电路和所述第三电压转换电路进行保护。

20、进一步地，所述一体化相控阵天线系统还包括设置在所述基板上的电压电流传感器；

21、所述电压电流传感器，与所述电源模块和所述主控模块相连，用于采集目标电信号至所述主控模块；

22、所述主控模块，用于根据所述目标电信号，输出所述第一控制信号、所述第二控制信号和所述第三控制信号。

23、进一步地，所述数据采集模块包括姿态传感器、gps定位器和温度传感器；

24、所述姿态传感器，与所述主控模块相连，用于采集姿态数据；

25、所述gps定位器，与所述主控模块相连，用于采集定位数据；

26、所述温度传感器，与所述主控模块相连，用于采集温度数据；

27、所述主控模块，用于根据所述姿态数据、所述定位数据和所述温度数据，调整所述天线阵面模块对应的天线波束角度。

28、进一步地，所述一体化相控阵天线系统还包括路由器模块，所述路由器模块设置在所述基板上，与外部设备和所述主控模块相连，用于所述外部设备与所述主控模块之间的通讯。

29、进一步地，所述天线阵面模块包括第一天线阵元和第一信号处理电路；

30、所述第一天线阵元，与所述第一信号处理电路相连，用于接收所述第一射频信号，或发送所述第二射频信号；

31、所述第一信号处理电路，与所述主控模块相连，用于对所述第一射频信号进行处理，并将处理后的所述第一射频信号输入至主控模块，或对主控模块输出的第二射频信号进行处理，并将处理后的第二射频信号输入至第一天线阵元。

32、进一步地，所述天线阵面模块包括第一天线阵元和第一信号处理电路；

33、所述第一天线阵元，与所述第一信号处理电路相连，用于接收所述第一射频信号；

34、所述第一信号处理电路，与所述主控模块相连，用于对所述第一射频信号进行处理，并将处理后的所述第一射频信号输入至主控模块；

35、所述天线阵面模块还包括第二天线阵元和第二信号处理电路；

36、所述第二天线阵元，与所述第二信号处理电路相连，用于发送所述第二射频信号；

37、所述第二信号处理电路，与所述主控模块相连，用于对主控模块输出的第二射频信号进行处理，并将处理后的第二射频信号输入至第二天线阵元。

38、一种相控阵天线终端，包括固定底座、天线罩和上述的一体化相控阵天线系统；

39、所述固定底座，用于放置所述一体化相控阵天线系统；

40、所述天线罩设置在所述固定底座上，与所述固定底座形成容置腔体；

41、所述一体化相控阵天线系统，设置在所述容置腔体内。

42、上述一体化相控阵天线系统及相控阵天线终端，一体化相控阵天线系统包括基板、电源模块、主控模块、天线阵面模块、变频模块和数据采集模块。通过将电源模块，与供电端、主控模块、天线阵面模块、变频模块和数据采集模块相连，以使主控模块、天线阵面模块、变频模块和数据采集模块共用一个电源模块，减少硬件成本；通过将天线阵面模块，与主控模块相连，用于接收第一射频信号，或发送第二射频信号，将变频模块，与主控模块相连，用于调整第一射频信号的频率，或者调整第二射频信号的频率，从而能够接收更高频段的第一射频信号，并发送更高频段的第二射频信号；将数据采集模块，与主控模块相连，用于采集环境数据，并输出环境数据至主控模块；将主控模块，用于根据环境数据，调整天线阵面模块对应的天线波束角度，以保证在接收第一射频信号和发射第二射频信号时，能够实时调整天线阵面模块对应的天线波束角度，使天线波束与卫星形成最佳对星角度，达到高质量接收和发射信号目的；并保证电源模块、主控模块、天线阵面模块、变频模块和数据采集模块分别设置在基板上，从而不需要增加独立的控制模块分别控制天线阵面模块、变频模块和数据采集模块，便能够保证高质量地接收和发射信号，同时提高一体化相控阵天线系统的集成度，降低一体化相控阵天线系统的成本。