一种多波束空间功率合成射频前端电路的制作方法

本发明属于基于数据链无线通信链路中射频前端电路设计技术领域，涉及一种多波束空间功率合成射频前端电路，具备功率合成功能。

背景技术：

在数据链通信链路中，射频前端模块起着举足轻重的作用，然而多路合成的超大功率输出的实施方案，均采用功率合成技术实现。功率合成技术一般为平面合成，即在印制板中，采用传统的平面二叉树合成方式实现，每一级的二叉树合成均采用威尔金森功率合成器实现。该印制板功率合成器的电性能损耗一般在0.6db左右，考虑到传输线线损，总的合成损耗约为0.7～0.8db左右。

图1为常见的平面二叉树功率合成原理框图，如图中所示：信号经过前级放大器1～8，每两路通过功率合成器1～4合成后输出给推动放大器1～4，再次合成后，经过中间级放大器1、2合成后，输出给末级放大器。这种方式为常见方式，缺点在于功率合成器占用的面积很大。

技术实现要素：

(一)发明目的

本发明的目的是：针对传统的平面二叉树功率合成方式，其成本高、占用板面积大的问题，提出一种多波束空间功率合成射频前端电路，实现降低成本、减小占用面积和有效提升合成效率的目的。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种多波束空间功率合成射频前端模块电路，其包括：射频信号输入端1、放大器2、多天线波束3、接收器4和功率输出端5；射频信号经射频信号输入端1输入，经过放大器2放大后，经过多天线波束3将信号辐射出去，在接收端，接收器4将辐射的主瓣信号接收，并通过功率输出端5输出。

其中，所述多天线波束3利用相控阵天线技术，将发射功率的微波信号转换成空间分布的场结构，通过分布在空间场内的天线阵列将能量传输给另外一侧的对称天线阵列，将信号合成至输出端。

(三)有益效果

上述技术方案所提供的多波束空间功率合成射频前端电路，将平面传输的微波信号功率转换成空间功率合成，利用三位电磁场进行优化设计来解决该问题；在有源器件成本控制上优势明显；在微波、毫米波频段用的半导体器件实现功率合成方面可以有效控制体积。

附图说明

图1为常见的平面二叉树功率合成原理框图。

图2为本发明多波束空间功率合成射频前端模块电路原理框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

为了解决现有技术中的缺陷，本发明多波束空间功率合成射频前端模块电路借鉴了相控阵天线技术，将发射功率的微波信号转换成空间分布的场结构，通过分布在空间场内的天线阵列将能量传输给另外一侧的对称天线阵列，将信号合成至输出端。

参照图1所示，本发明多波束空间功率合成射频前端模块电路包括：射频信号输入端1、放大器2、多天线波束3、接收器4和功率输出端5；射频信号经射频信号输入端1输入，经过放大器2放大后，经过多天线波束3将信号辐射出去，在接收端，接收器4将辐射的主瓣信号接收，并通过功率输出端5输出。

相比现有技术，本发明减小了功率合成放大器的体积与面积。多天线波束3作为多波束辐射天线，可以在减小体积的条件下，实现功率超低损耗传输。

由上述技术方案可以看出，本发明采用移相器方式实现空间功率合成，可以有效降低功率损耗；采用的空间功率合成，可以比平面合成体积有效减少。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。