CN113540737B - 一种2x2单元横向/纵向可切换微波合成网络 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种2X2单元横向/纵向可切换微波合成网络，属于相控阵雷达技术领域，主要用于相控阵雷达阵列前端实时可重构技术。本发明能够分时实现2*2单元模拟信号横向合成2路输出或纵向合成2路输出。对于雷达***，若每个输出端口对应一个ADC模块，当横向合成2路输出时，俯仰面波束最窄，波束数量最多；当纵向合成2路输出时，方位面波束最窄，波束数量最多。本发明的技术方案使用6个单刀双掷开关，4个二合一合成器实现，其中2个单刀双掷开关与其余4个互为镜像。

Description

一种2X2单元横向/纵向可切换微波合成网络
技术领域
本发明涉及一种可切换微波网络，属于相控阵雷达技术领域。
背景技术
超宽带多功能一体化雷达中，各类基础射频功能需求交织。超宽带、多功能融合等需求对阵列前端实时可切换的能力提出了要求。为节约成本，可以将多个天线单元组成的子阵对应一个数字化单元。对一个2*2单元的子阵，有时需要横向合成2个子阵后分别对应2个数字化单元，有时需要纵向合成2个子阵后分别对应2个数字化单元，以相控阵数字化接收机为例，增加某维度数字化单元数量，能够减小该维度数字化波束宽度，增加该维度数字化波束数量等。因此，一种2X2单元横向/纵向可切换微波合成网络是实现上述功能的关键技术。
发明内容
本发明主要用于解决一个2*2单元的子阵，有时需要横向合成2个子阵后分别对应2个数字化单元，有时需要纵向合成2个子阵后分别对应2个数字化单元的问题，本发明特别适用于超宽带多功能一体化雷达。
本发明涉及的一种2X2单元横向/纵向可切换微波合成网络，功能如图1所示，所有开关处于状态1时，横向的两个端口合成后输出。所有开关处于状态2时，纵向的两个端口合成后输出。本发明能够分时实现2*2单元模拟信号横向合成2路输出或纵向合成2路输出。
本发明的技术方案使用6个单刀双掷开关，4个二合一合成器实现，其中2个单刀双掷开关与其余4个互为镜像。图2中，本发明涉及的一种2X2单元横向/纵向可切换微波合成网络共有6个模拟端口，Port1、Port2、Port3、Port4作为输入端口时，Port5、Port6作为输出端口；Port5、Port6作为输入端口时，Port1、Port2、Port3、Port4作为输出端口。Port1、Port4后端连接的单刀双掷开关与Port2、Port3、Port5、Port6后端连接的单刀双掷开关互为镜像。Port1、Port2、Port3、Port4后端相同距离处连接单刀双掷开关的总口。Port1、Port2相邻开关的状态1选择口后相同距离处分别连接第一个二合一合成器的输入口。Port3、Port4相邻开关的状态1选择口后相同距离处分别连接第二个二合一合成器的输入口。Port1、Port3相邻开关的状态2选择口后相同距离处分别连接第三个二合一合成器的输入口。Port2、Port4相邻开关的状态2选择口后相同距离处分别连接第四个二合一合成器的输入口。Port5、Port6后端相同距离处分别连接单刀双掷开关的总口。Port5、Port6单刀双掷开关的状态1选择口后相同距离处分别连接第一个、第二个二合一合成器的输出口。Port5、Port6单刀双掷开关的状态2选择口后相同距离处分别连接第三个、第四个二合一合成器的输出口。
进一步的，输入端口Port1、Port2、Port3、Port4呈井字形排布，第一个二合一合成器位于Port1、Port2的中心轴线上，距离Port1、Port2连线中点的距离为D1，第二个二合一合成器位于Port3、Port4的中心轴线上，距离Port3、Port4连线中点的距离为D2，第三个二合一合成器位于Port1、Port3的中心轴线上，距离Port1、Port3连线中点的距离为D3，第四个二合一合成器位于Port2、Port4的中心轴线上，距离Port2、Port4连线中点的距离为D4，D1＝D2，D3＝D4。
本发明的技术特点及显著优点为：
能够分时实现2*2单元模拟信号横向合成2路输出或纵向合成2路输出。对于相控阵数字化接收机，当模拟信号横向合成2路输出时，俯仰面数字化波束最窄，数字化波束数量最多；当模拟信号纵向合成2路输出时，方位面数字化波束最窄，数字化波束数量最多。
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
附图说明
图1一种2X2单元横向/纵向可切换微波合成网络的功能示意图。
图2一种2X2单元横向/纵向可切换微波合成网络。
图3一种井字形排布2*2单元横向/纵向合成输出微波网络的一种物理实现方式。
具体实施方式
本发明提出的一种2X2单元横向/纵向可切换微波合成网络，具体实施方式如下(参见附图)：
1.图2中，一种2X2单元横向/纵向可切换微波合成网络共有6个模拟端口，Port1、Port2、Port3、Port4作为输入端口时，Port5、Port6作为输出端口；Port5、Port6作为输入端口时，Port1、Port2、Port3、Port4作为输出端口。
2.Port1、Port4后端连接的单刀双掷开关与Port2、Port3、Port5、Port6后端连接的单刀双掷开关互为镜像。
3.Port1、Port2、Port3、Port4后端相同距离处连接单刀双掷开关的总口。Port1、Port2相邻开关的状态1选择口后相同距离处分别连接第一个二合一合成器的输入口。Port3、Port4相邻开关的状态1选择口后相同距离处分别连接第二个二合一合成器的输入口。Port1、Port3相邻开关的状态2选择口后相同距离处分别连接第三个二合一合成器的输入口。Port2、Port4相邻开关的状态2选择口后相同距离处分别连接第四个二合一合成器的输入口。
4.Port5、Port6后端相同距离处分别连接单刀双掷开关的总口。Port5、Port6单刀双掷开关的状态1选择口后相同距离处分别连接第一个、第二个二合一合成器的输出口。Port5、Port6单刀双掷开关的状态2选择口后相同距离处分别连接第三个、第四个二合一合成器的输出口。
5.图3为一个典型的实施例，Port1、Port2、Port3、Port4呈井字形排布。第一个二合一合成器位于Port1、Port2的中心轴线上，距离Port1、Port2连线中点的距离为D1。第二个二合一合成器位于Port3、Port4的中心轴线上，距离Port3、Port4连线中点的距离为D2。第三个二合一合成器位于Port1、Port3的中心轴线上，距离Port1、Port3连线中点的距离为D3。第四个二合一合成器位于Port2、Port4的中心轴线上，距离Port2、Port4连线中点的距离为D4。D1＝D2，D3＝D4。

Claims (2)

1.一种2X2单元横向/纵向可切换微波合成网络，其特征在于：
共有6个模拟端口，Port1、Port2、Port3、Port4作为输入端口时，Port5、Port6作为输出端口，Port5、Port6作为输入端口时，Port1、Port2、Port3、Port4作为输出端口，Port1、Port2、Port3、Port4、Port5、Port6后端均分别连接一个单刀双掷开关，Port1、Port2、Port3、Port4后端连接的单刀双掷开关分别位于一个正方形的四个顶角上，Port5、Port6后端连接的单刀双掷开关位于该正方形的内部，且位于该正方形的一条对角线上，Port1、Port2、Port3、Port4后端相同距离处连接单刀双掷开关的总口，Port1、Port2相邻开关的状态1选择口后相同距离处分别连接第一个二合一合成器的输入口，Port3、Port4相邻开关的状态1选择口后相同距离处分别连接第二个二合一合成器的输入口，Port1、Port3相邻开关的状态2选择口后相同距离处分别连接第三个二合一合成器的输入口，Port2、Port4相邻开关的状态2选择口后相同距离处分别连接第四个二合一合成器的输入口，Port5、Port6后端相同距离处分别连接单刀双掷开关的总口，Port5、Port6后端连接的单刀双掷开关的状态1选择口后相同距离处分别连接第一个、第二个二合一合成器的输出口，Port5、Port6后端连接的单刀双掷开关的状态2选择口后相同距离处分别连接第三个、第四个二合一合成器的输出口。
2.根据权利要求1所述的一种2X2单元横向/纵向可切换微波合成网络，其特征为：输入端口Port1、Port2、Port3、Port4呈井字形排布，第一个二合一合成器位于Port1、Port2连线的中垂线上，距离Port1、Port2连线中点的距离为D1，第二个二合一合成器位于Port3、Port4连线的中垂线上，距离Port3、Port4连线中点的距离为D2，第三个二合一合成器位于Port1、Port3连线的中垂线上，距离Port1、Port3连线中点的距离为D3，第四个二合一合成器位于Port2、Port4连线的中垂线上，距离Port2、Port4连线中点的距离为D4，D1=D2，D3=D4。
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