CN114204958A - 射频收发组件、数字阵列***及其抗干扰方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种射频收发组件、数字阵列***及其抗干扰方法，射频收发组件包括射频发射通道、射频接收通道、第一切换模块、第二切换模块及负载，第一切换模块的输入端与天线连接，第一切换模块的第一输出端与射频发射通道的发射输出端连接，第一切换模块的第二输出端与射频接收通道的接收输入端连接，第二切换模块的输入端与射频接收通道的切换输出端连接，第二切换模块的第一输出端与接收输出端连接，第二切换模块的第二输出端经串联的负载后接地。在射频收发组件中，输入端与天线连接的第一切换模块只需要两个输出端，其可采用二选一开关，而不是传统的三选一开关，它的***损耗相对更低，这有助于提高天线发射输出功率以及降低接收噪声系数。

Description

射频收发组件、数字阵列***及其抗干扰方法

技术领域

本发明涉及射频技术领域，尤其是涉及一种射频收发组件、数字阵列***及其抗干扰方法。

背景技术

阵列***是由成千上万个射频收发组件(也称作T/R组件)组成，每一个射频收发组件即为一个最小的阵列单元。射频收发组件的接收通道与发射通道的切换往往是通过与天线相连的射频收发开关来实现，该射频收发开关也是组成射频收发组件的关键器件之一。阵列***通常需要对每个阵列单元的接收通道与发射通道的幅频特性与相频特性进行校准，在收发通道校准的过程中，某些通道需要收发静默且处于匹配状态，常规方式是采用一个三选一的射频开关将天线选通至接地的负载端。因此，该三选一射频开关一端连接天线，另外三端分别连接发射通道的功率放大器，接收通道的限幅放大器与接地的负载。

然而，三选一射频开关往往具有更高的***损耗，这导致了发射时功放输出功率通过射频开关之后功率损耗更大，也就是组件发射效率变低；另一方面，在接收时，采用三选一射频开关后开关损耗的增加会直接恶化接收噪声系数，从而降低接收机灵敏度。

因此，在满足阵列***需要通道具有处于匹配状态的收发静默功能的条件下，如何进一步提高射频收发组件的发射效率与接收灵敏度成为亟需解决的技术难题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种射频收发组件的技术方案，以提高射频收发组件的发射效率与接收灵敏度。

为实现上述目的及其它相关目的，本发明提供的技术方案如下。

一种射频收发组件，包括射频发射通道、射频接收通道、第一切换模块、第二切换模块及负载，所述第一切换模块的输入端与天线连接，所述第一切换模块的第一输出端与所述射频发射通道的发射输出端连接，所述第一切换模块的第二输出端与所述射频接收通道的接收输入端连接，所述第二切换模块的输入端与所述射频接收通道的切换输出端连接，所述第二切换模块的第一输出端与接收输出端连接，所述第二切换模块的第二输出端经串联的所述负载后接地；其中，所述第一切换模块用于所述射频发射通道与所述射频接收通道的切换控制，所述第二切换模块用于所述射频接收通道的静默匹配状态与接收状态的切换控制。

可选地，所述射频发射通道至少包括依次连接的发射输入端、功率放大器及所述发射输出端。

可选地，所述射频接收通道至少包括依次连接的所述接收输入端、限幅器、低噪声放大器及所述切换输出端。

一种抗干扰数字阵列***，包括N个呈阵列设置的射频收发单元、数字信号处理器及光收发处理器，所述数字信号处理器与N个所述射频收发单元连接，通过所述数字信号处理器对每个所述射频收发单元的接收信号与发射信号进行相位调节、幅度调节，所述射频收发单元包括天线及上述射频收发组件，所述射频收发组件与所述天线连接，所述光收发处理器的一端与数字信号处理器连接，所述光收发处理器的另一端接光纤，N为大于等于2的整数。

可选地，所述射频收发单元还包括第三切换模块、第一开关滤波器组、第一可调谐滤波器、第四切换模块、可调谐陷波器、射频干扰对消器及模数转换器，所述第三切换模块的输入端接所述射频接收通道的接收输出端，所述第三切换模块的第一输出端经串接的所述第一开关滤波器组后接所述第四切换模块的第一输入端，所述第三切换模块的第二输出端经串接的所述第一可调谐滤波器后接所述第四切换模块的第二输入端，所述第三切换模块的第三输出端经第一直通通路后接所述第四切换模块的第三输入端，所述第四切换模块的输出端经依次串接的所述可调谐陷波器、所述射频干扰对消器以及所述模数转换器后接所述数字信号处理器。

可选地，所述射频收发单元还包括串接在所述射频干扰对消器与所述模数转换器之间的采保切换结构，所述采保切换结构包括第五切换模块、采样保持器以及第六切换模块，所述第五切换模块的输入端接所述射频干扰对消器的输出端，所述第五切换模块的第一输出端经第二直通通路后接所述第六切换模块的第一输入端，所述第五切换模块的第二输出端经串接的所述采样保持器后接所述第六切换模块的第二输入端，所述第六切换模块的输出端接所述模数转换器的输入端。

可选地，所述射频干扰对消器包括耦合器及第一数模转换器，所述耦合器的输入端与接所述可调谐陷波器的输出端，所述耦合器的输出端接所述第五切换模块的输入端，所述耦合器的耦合端接所述第一数模转换器的输出端，所述第一数模转换器的输入端接所述数字信号处理器。

可选地，所述射频收发单元还包括第七切换模块、第二开关滤波器组、第二可调谐滤波器、第八切换模块及第二数模转换器，所述第七切换模块的输出端接所述射频发射通道的发射输入端，所述第七切换模块的第一输入端经串接的所述第二开关滤波器组后接所述第八切换模块的第一输出端，所述第七切换模块的第二输入端经串接的所述第二可调谐滤波器后接所述第八切换模块的第二输出端，所述第七切换模块的第三输入端经第三直通通路后接所述第八切换模块的第三输出端，所述第八切换模块的输入端经串接的所述第二数模转换器后接所述数字信号处理器。

一种数字阵列***抗干扰方法，包括：

提供上述数字阵列***，并对所述数字阵列***进行收发通道及各类硬件校准；

将所述数字阵列***切换至接收状态，通过所述第一开关滤波器组或所述第一可调谐滤波器组对带外干扰信号进行抑制，通过所述可调谐陷波器可对已知频点的干扰信号进行抑制；

通过所述数字信号处理器对所述模数转换器输出的剩余干扰信号在数字域进行信号参数识别分析；

根据分析识别出的所述剩余干扰信号，通过所述数字信号处理器产生相应的数字对消信号，并将所述数字对消信号输入所述第一数模转换器，通过所述第一数模转换器产生射频对消信号，所述射频对消信号通过所述耦合器进入接收链路并与所述剩余干扰信号相互抵消；

其中，所述信号参数至少包括频率、调制方式及跳频图案。

可选地，所述数字阵列***抗干扰工作方法还包括：

根据分析识别出的所述剩余干扰信号的频率，通过所述数字信号处理器控制所述可调谐陷波器的陷波频率，通过所述可调谐陷波器对相应频率的所述剩余干扰信号进行抑制。

如上所述，本发明提供的射频收发组件、数字阵列***及其抗干扰方法，至少具有以下有益效果：

输入端与天线连接的第一切换模块只需要两个输出端，即其可采用二选一开关，而不是传统的三选一开关，它的***损耗相对更低，这有助于提高天线发射输出功率以及降低接收噪声系数；采用该射频收发组件可以实现低损耗、高功率的全数字阵列阵列，通过两个二选一开关的控制配合可实现每个通道独立静默功能，有助于***通道校准以及数字阵列多种功能的灵活切换。

附图说明

图1为现有技术中射频收发组件的电路结构图。

图2为本发明中射频收发组件的电路结构图。

图3为本发明中抗干扰数字阵列***的电路结构图。

附图标号说明

U1—切换模块，U2—第一切换模块，U3—第二切换模块，U4—第三切换模块，U5—第四切换模块，U6—第七切换模块，U7—第八切换模块，U8—第九切换模块，R—负载，A1—功率放大器，A2—限幅器，A3—低噪声放大器，ADC—模数转换器，DAC1—第一数模转换器，DAC2—第二数模转换器。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1至图3。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。本说明书所附图示所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

在研究现有的射频收发组件时，发明人研究发现：在需要对每个阵列单元的接收通道与发射通道的幅频特性与相频特性进行校准的场合下，在收发通道校准的过程中，一般采用三选一的切换模块U1将天线选通至接地的负载端R，如图1所示，三选一的切换模块U1的一端连接天线，另外三端分别连接发射通道的功率放大器A1，接收通道的限幅器A2与接地的负载R；然而，三选一的切换模块U1往往具有更高的***损耗，这导致了发射时功放输出功率通过射频开关之后功率损耗更大，也就是组件发射效率变低，在接收时，采用三选一的切换模块U1后损耗的增加会直接恶化接收噪声系数，从而降低接收机灵敏度。

基于此，本发明提供一种射频收发组件的改进技术方案：采用两个二选一切换模块替代传统的三选一切换模块，二选一切换模块的***损耗相对较低，进而提高天线发射输出功率以及降低接收噪声系数。

详细地，如图2所示，本发明提供一种射频收发组件，其包括射频发射通道、射频接收通道、第一切换模块U2、第二切换模块U3及负载R，第一切换模块U2的输入端与天线连接，第一切换模块U2的第一输出端与射频发射通道的发射输出端连接，第一切换模块U2的第二输出端与射频接收通道的接收输入端连接，第二切换模块U3的输入端与射频接收通道的切换输出端连接，第二切换模块U3的第一输出端与接收输出端连接，第二切换模块U3的第二输出端经串联的负载R后接地；其中，第一切换模块U2用于射频发射通道与射频接收通道的切换控制，第二切换模块U3用于射频接收通道的静默匹配状态与接收状态的切换控制。

更详细地，如图2所示，射频发射通道至少包括依次连接的发射输入端、功率放大器A1及发射输出端。射频发射通道是使用基带信号(语音、视频、数据或其他信息)去调制中频正弦波信号，然后中频信号再通过混频器往上搬移到所需的射频发射频率，通过功率放大器A1来增加发射机的输出功率并驱动天线将已调制好的载波信号变换成能够在自由空间传播的电磁波。

其中，功率放大器A1是发射***的主要部分，在发射机的前级电路中，调制振荡电路所产生的射频信号功率很小，需要经过一系列的放大获得足够的射频功率以后，才能馈送到天线上辐射出去。为了获得足够大的射频输出功率，必须采用功率放大器。在调制器产生射频信号后，射频已调信号就由功率放大器A1将它放大到足够功率，经匹配网络，再由天线发射出去。

需要说明的是，射频发射通道还包括调制器、中频滤波器、本地振荡器、混频器及带通滤波器等其他器件，详细结构可参考现有技术，在此不再赘述。

更详细地，如图2所示，射频接收通道至少包括依次连接的接收输入端、限幅器A2、低噪声放大器A3及切换输出端。

射频接收通道是射频发射通道的逆过程，天线将在相对宽的频率范围内接收到来自很多辐射源的电磁波，限幅器A2(或者带通滤波器)滤掉不需要的接收信号，随后低噪声放大器A3放大可能接收的微弱信号并使进入到接收信号中的噪声影响最小化，后续混频器将接收到的射频信号下变频到较低的频率，中频放大器将提升信号的功率电平以便于协调并得到信息。

需要说明的是，射频接收通道还包括本地振荡器、混频器、中频滤波器、中频放大器及解调器等其他器件，详细结构可参考现有技术，在此不再赘述。

更详细地，如图2所示，第一切换模块U2及第二切换模块U3均包括二选一开关，该二选一开关可以是基于CMOS工艺、GaAs工艺、GaN工艺等工艺的模拟开关，如ET3157，ADG619/ADG620。

在本发明的一可选实施例中，整个射频收发组件采用3D堆叠形式封装。传统的射频收发组件中电路基板和金属壳体是分离的，电路基板焊到金属壳体上，芯片、元器件等焊到电路基板上，然后对金属壳体封盖实现气密性封装。而电路基板是二维的平面结构，最终组件的横向尺寸比较大，且金属壳体在重量和尺寸上都难以做小，使得传统组件无法满足现代雷达、通信装备的高集成度、轻量化、小型化的要求。因此，在本发明实施例中，在电路基板上实现3D堆叠封装，各种芯片及元器件在电路基板上呈上下重叠设置。以减小射频收发组件的横向尺寸，实现结构小型化与高集成密度设计。

更详细地，如图2所示，该射频收发组件的工作原理如下：

1)、在发射时，第一切换模块U2的第一输出端与其输入端导通，第二切换模块U3的第二输出端与其输入端导通，射频发射通道上的功率放大器A1处于工作状态，发射信号通过射频发射通道及天线后向外发射传播，射频接收通道上的低噪声放大器A3处于断电状态；

2)、在接收时，第一切换模块U2的第二输出端与其输入端导通，第二切换模块U3的第一输出端与其输入端导通，射频接收通道上的低噪声放大器A3处于工作状态，接收信号通过天线及射频接收通道后向后级处理电路输出，射频发射通道上的功率放大器A1处于断电状态；

3)、在静默时，第一切换模块U2的第二输出端与其输入端导通，第二切换模块U3的第二输出端与其输入端导通，射频接收通道上的低噪声放大器A3处于工作状态，射频发射通道上的功率放大器A1处于断电状态，射频接收通道上的低噪声放大器A3处于工作状态是为了保证射频接收通道处于良好的匹配状态，若低噪声放大器A3因断电而没有工作，整个链路将会处于失配状态，天线也将处于失配状态，不满足***校准的要求。

与现有技术相比，输入端与天线连接的第一切换模块U2只需要两个输出端，即其可采用二选一开关，而不是传统的三选一开关，它的***损耗相对更低，这有助于提高天线发射输出功率以及降低接收噪声系数；另一方面，在射频接收通道的低噪声放大器A3之后设置的第二切换模块U3虽然带来了***损耗，但因为它处在低噪声放大器A3的输出端，具有一定增益，所以该***损耗几乎不会恶化噪声系数。

在本发明的一可选实施例中，实验证明，在Ku波段，二选一开关比三选一开关的***损耗低大约0.5dB，因此，采用本发明的技术方案，可以降低约0.5dB接收噪声系数，同时提高发射输出功率约0.5dB。

此外，本发明还提供一种数字阵列***，如图3所示，包括N个呈阵列设置的射频收发单元、数字信号处理器及光收发处理器，数字信号处理器与N个射频收发单元连接，通过数字信号处理器对每个射频收发单元的接收信号与发射信号进行相位调节、幅度调节，支持可自适应控制的数字多波束功能，射频收发单元包括天线及上述射频收发组件，射频收发组件与天线连接，光收发处理器的一端与数字信号处理器连接，光收发处理器的另一端接光纤，通过光收发处理器采用光纤输出数据流、控制流等信号，其中，N为大于等于2的整数。

可选地，所述数字阵列***还包括电磁屏蔽结构，通过电磁屏蔽结构隔离各个射频收发组件之间的空间耦合，实现各个射频收发组件之间的电磁屏蔽，提高各个射频收发组件的电磁稳定性。

在本发明的一可选实施例中，电磁屏蔽结构包括呈网格状分布的电磁屏蔽墙，每个网格中设置有一个射频收发组件。

详细地，如图3所示，在每个射频收发单元的接收链路上，射频收发单元还包括第三切换模块U4、第一开关滤波器组、第一可调谐滤波器、第四切换模块U5、可调谐陷波器、射频干扰对消器及模数转换器(ADC)，第三切换模块U4的输入端接射频接收通道的接收输出端，第三切换模块U4的第一输出端经串接的第一开关滤波器组后接第四切换模块U5的第一输入端，第三切换模块U4的第二输出端经串接的第一可调谐滤波器后接第四切换模块U5的第二输入端，第三切换模块U4的第三输出端经第一直通通路后接第四切换模块U5的第三输入端，第四切换模块U5的输出端经依次串接的可调谐陷波器、射频干扰对消器以及模数转换器后接数字信号处理器。

更详细地，如图3所示，在每个射频收发单元的接收链路上，通过第一开关滤波器组、第一可调谐滤波器、可调谐陷波器以及射频干扰对消器对接收信号中各类调制的杂散信号或宽带噪声进行抑制或滤除。

其中，第一开关滤波器组与第一可调谐滤波器可以通过第三切换模块U4(射频开关)与第四切换模块U5(射频开关)并联，以实现更为灵活的可重构选频模式配置；所述可重构选频模式包括中频频率、工作带宽、矩形系数、带外抑制、***损耗等性能可重构。当第一开关滤波器组与第一可调谐滤波器通过射频开关(第三切换模块U4以及第四切换模块U5)并联时，还通过射频开关设置一路并联的第一直通通路，当射频开关选择到第一直通通路时，第一开关滤波器组与第一可调谐滤波器均不接入接收链路，以实现大带宽射频接收。

可以理解的是，第一开关滤波器组与第一可调谐滤波器还可以串联设置，以实现对杂散信号更高的抑制性能，详情可参见现有技术，在此不再赘述。

更详细地，如图3所示，在每个射频收发单元的接收链路上，可调谐陷波器位于射频干扰对消器之前，接收信号先通过可调谐陷波器对已知干扰信号进行滤除，再通过射频干扰对消器进一步抑制已知和/或未知干扰信号。

更详细地，如图3所示，在每个射频收发单元的接收链路上，射频收发单元还包括串接在射频干扰对消器与模数转换器之间的采保切换结构，所述采保切换结构包括第五切换模块U6、采样保持器以及第六切换模块U7，第五切换模块U6的输入端接射频干扰对消器的输出端，第五切换模块U6的第一输出端经第二直通通路后接第六切换模块U7的第一输入端，第五切换模块U6的第二输出端经串接的采样保持器后接第六切换模块U7的第二输入端，第六切换模块U7的输出端接模数转换器的输入端。

其中，在模数转换器与射频干扰对消器之间设置有超宽带高速的采样保持器，通过该采样保持器实现大带宽射频直接采样接收；同样地，不排除有些不需要进行采样接收的情况，基于此，可通过射频开关(第五切换模块U6以及第六切换模块U7)增设一路与采样保持器设置并联设置的第二直通通路，当射频开关(第五切换模块U6以及第六切换模块U7)选通第二直通通路时，采样保持器不接入接收链路。

更详细地，如图3所示，在每个射频收发单元的接收链路上，射频干扰对消器位于可调谐滤波器之后，位于模数转换器之前，先通过第一开关滤波器组和或第一可调谐滤波器对各类调制的杂散信号或宽带噪声进行抑制后，再进行对消处理。

其中，射频干扰对消器包括耦合器及第一数模转换器(DAC1)，耦合器的输入端与接可调谐陷波器的输出端，耦合器的输出端接第五切换模块U6的输入端，耦合器的耦合端接第一数模转换器的输出端，第一数模转换器的输入端接数字信号处理器。

进一步地，基于上述数字阵列***，本发明还提供一种数字阵列***的抗干扰方法，其包括步骤：

S1、提供上述数字阵列***，并对数字阵列***进行收发通道及各类硬件校准；

S2、将数字阵列***切换至接收状态，通过第一开关滤波器组或第一可调谐滤波器组对带外干扰信号进行抑制，通过可调谐陷波器可对已知频点的干扰信号进行抑制；

S3、通过数字信号处理器对模数转换器输出的剩余干扰信号在数字域进行信号参数识别分析；

S4、根据分析识别出的剩余干扰信号，通过数字信号处理器产生相应的数字对消信号，并将数字对消信号输入第一数模转换器，通过第一数模转换器产生射频对消信号，射频对消信号通过耦合器进入接收链路并与剩余干扰信号相互抵消。

详细地，步骤S1中的各类校准包括，射频对消信号在计算相位时需考虑所述耦合器引入的相位偏差，需进行提前校准；射频对消信号与射频干扰信号是除了相位相差180°外幅度、调制等其他参数完全相同的两个信号。

详细地，在步骤S2中，干扰信号包括大功率射频调制干扰信号与宽带噪声干扰信号，接收信号经过第一开关滤波器组或者第一可调谐滤波器组，或者针对宽带接收信号则直接经过第一直通通路而不进行滤波处理，接收信号再依次经过可调谐陷波器、射频干扰对消器的耦合器后由模数转换器转换为数字信号，此时射频干扰对消器的第一数模转换器不输出任何信号。

详细地，在步骤S3中，通过数字信号处理器对模数转换器输出的剩余干扰信号在数字域进行频率、调制方式、跳频图案等信号参数快速识别分析，包括采用与已有数据模型库进行比对或基于深度学习的数据分析与挖掘等方法。

详细地，在步骤S4中，根据分析识别出的剩余干扰信号，通过数字信号处理器产生相应的数字对消信号，并将数字对消信号输入射频干扰对消器，通过射频干扰对消器产生射频对消信号，并将所述射频对消信号与接收信号中的剩余干扰信号相互抵消，从而实现增强***抗干扰目的。

可选地，基于设置的可调谐陷波器，所述数字阵列***抗干扰工作方法还包括：

S5、根据分析识别出的剩余干扰信号的频率，通过数字信号处理器控制可调谐陷波器的陷波频率，通过可调谐陷波器对相应频率的剩余干扰信号进行抑制。

更详细地，如图3所示，在每个射频收发单元的接收链路上，去除了各类调制杂散信号或宽带噪声的接收信号最终经由模数转换器转换为数字信号，并传给数字信号处理器进行后续的处理。

其中，模数转换器具有大无杂散动态范围特点，拥有大动态接收能力，典型地，如无杂散动态范围为60～70dB，因此，在射频收发组件内无需设计额外的自动增益控制射频/中频电路；模数转换器具有高速高精度特点，可以实现无需混频的射频信号直接采样，典型地，采样率为10～18GSPS，有效位6～10位。

详细地，如图3所示，在每个射频收发单元的发射链路上，射频收发单元还包括第七切换模块U8、第二开关滤波器组、第二可调谐滤波器、第八切换模块U9及第二数模转换器(DAC2)，第七切换模块U8的输出端接射频发射通道的发射输入端，第七切换模块U8的第一输入端经串接的第二开关滤波器组后接第八切换模块U9的第一输出端，第七切换模块U8的第二输入端经串接的第二可调谐滤波器后接第八切换模块U9的第二输出端，第七切换模块U8的第三输入端经第三直通通路后接第八切换模块U9的第三输出端，第八切换模块U9的输入端经串接的第二数模转换器后接数字信号处理器。

详细地，如图3所示，在每个射频收发单元的发射链路上，第二数模转换器与射频发射输入端之间设置有第二开关滤波器组及第二可调谐滤波器，通过第二开关滤波器组、第二可调谐滤波器对发射信号的带外杂散信号进行抑制。

更详细地，如图3所示，与接收链路类似，第二开关滤波器组与第二可调谐滤波器可以通过射频开关(第七切换模块U8以及第八切换模块U9)并联设置，以实现更为灵活的可重构选频模式配置，还通过射频开关(第七切换模块U8以及第八切换模块U9)设置一路并联的第三直通通路，当射频开关选择到第三直通通路时，第二开关滤波器组与第二可调谐滤波器均不接入发射链路，以实现大带宽射频发射。

详细地，如图3所示，在每个射频收发单元的发射链路上，数字信号处理器传过来的数字信号经由第二数模转换器转换为模拟信号，所述模拟信号经第二开关滤波器组及第二可调谐滤波器进行滤波处理，去除杂散信号，再经由射频发射通道及天线向外发射。

其中，第二数模转换器内置有GaN放大器功能单元，可输出高功率射频信号。典型地，如输出功率为20～30dBm，以驱动射频收发组件内的功率放大器A1。

综上所述，在本发明提供的射频收发组件中，输入端与天线连接的第一切换模块只需要两个输出端，即其可采用二选一开关，而不是传统的三选一开关，它的***损耗相对更低，这有助于提高天线发射输出功率以及降低接收噪声系数；采用该射频收发组件可以实现低损耗、高功率的全数字阵列阵列，通过两个二选一开关的控制配合可实现每个通道独立静默功能，有助于***通道校准以及数字阵列多种功能的灵活切换；在本发明提供的抗干扰数字阵列***中，在接收链路与发射链路上均设置有开关滤波器组及可调谐滤波器，进行杂散信号去除及噪声抑制，能进一步提高接收抗干扰能力及发射信号的频谱纯净度；此外，在接收链路上还设置有射频干扰对消器，通过该射频干扰对消器，再进一步提升了接收抗干扰能力。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种射频收发组件，其特征在于，包括射频发射通道、射频接收通道、第一切换模块、第二切换模块及负载，所述第一切换模块的输入端与天线连接，所述第一切换模块的第一输出端与所述射频发射通道的发射输出端连接，所述第一切换模块的第二输出端与所述射频接收通道的接收输入端连接，所述第二切换模块的输入端与所述射频接收通道的切换输出端连接，所述第二切换模块的第一输出端与接收输出端连接，所述第二切换模块的第二输出端经串联的所述负载后接地；其中，所述第一切换模块用于所述射频发射通道与所述射频接收通道的切换控制，所述第二切换模块用于所述射频接收通道的静默匹配状态与接收状态的切换控制。

2.根据权利要求1所述的射频收发组件，其特征在于，所述射频发射通道至少包括依次连接的发射输入端、功率放大器及所述发射输出端。

3.根据权利要求1或2所述的射频收发组件，其特征在于，所述射频接收通道至少包括依次连接的所述接收输入端、限幅器、低噪声放大器及所述切换输出端。

4.一种数字阵列***，其特征在于，包括N个呈阵列设置的射频收发单元、数字信号处理器及光收发处理器，所述数字信号处理器与N个所述射频收发单元连接，通过所述数字信号处理器对每个所述射频收发单元的接收信号与发射信号进行相位调节、幅度调节，所述射频收发单元包括天线及如权利要求3所述的射频收发组件，所述射频收发组件与所述天线连接，所述光收发处理器的一端与数字信号处理器连接，所述光收发处理器的另一端接光纤，N为大于等于2的整数。

5.根据权利要求4所述的数字阵列***，其特征在于，所述射频收发单元还包括第三切换模块、第一开关滤波器组、第一可调谐滤波器、第四切换模块、可调谐陷波器、射频干扰对消器及模数转换器，所述第三切换模块的输入端接所述射频接收通道的接收输出端，所述第三切换模块的第一输出端经串接的所述第一开关滤波器组后接所述第四切换模块的第一输入端，所述第三切换模块的第二输出端经串接的所述第一可调谐滤波器后接所述第四切换模块的第二输入端，所述第三切换模块的第三输出端经第一直通通路后接所述第四切换模块的第三输入端，所述第四切换模块的输出端经依次串接的所述可调谐陷波器、所述射频干扰对消器以及所述模数转换器后接所述数字信号处理器。

6.根据权利要求5所述的数字阵列***，其特征在于，所述射频收发单元还包括串接在所述射频干扰对消器与所述模数转换器之间的采保切换结构，所述采保切换结构包括第五切换模块、采样保持器以及第六切换模块，所述第五切换模块的输入端接所述射频干扰对消器的输出端，所述第五切换模块的第一输出端经第二直通通路后接所述第六切换模块的第一输入端，所述第五切换模块的第二输出端经串接的所述采样保持器后接所述第六切换模块的第二输入端，所述第六切换模块的输出端接所述模数转换器的输入端。

7.根据权利要求6所述的数字阵列***，其特征在于，所述射频干扰对消器包括耦合器及第一数模转换器，所述耦合器的输入端与接所述可调谐陷波器的输出端，所述耦合器的输出端接所述第五切换模块的输入端，所述耦合器的耦合端接所述第一数模转换器的输出端，所述第一数模转换器的输入端接所述数字信号处理器。

8.根据权利要求7所述的数字阵列***，其特征在于，所述射频收发单元还包括第七切换模块、第二开关滤波器组、第二可调谐滤波器、第八切换模块及第二数模转换器，所述第七切换模块的输出端接所述射频发射通道的发射输入端，所述第七切换模块的第一输入端经串接的所述第二开关滤波器组后接所述第八切换模块的第一输出端，所述第七切换模块的第二输入端经串接的所述第二可调谐滤波器后接所述第八切换模块的第二输出端，所述第七切换模块的第三输入端经第三直通通路后接所述第八切换模块的第三输出端，所述第八切换模块的输入端经串接的所述第二数模转换器后接所述数字信号处理器。

9.一种数字阵列***抗干扰方法，其特征在于，包括：

提供如权利要求8所述的数字阵列***，并对所述数字阵列***进行收发通道及各类硬件校准；

将所述数字阵列***切换至接收状态，通过所述第一开关滤波器组或所述第一可调谐滤波器组对带外干扰信号进行抑制，通过所述可调谐陷波器可对已知频点的干扰信号进行抑制；

通过所述数字信号处理器对所述模数转换器输出的剩余干扰信号在数字域进行信号参数识别分析；

根据分析识别出的所述剩余干扰信号，通过所述数字信号处理器产生相应的数字对消信号，并将所述数字对消信号输入所述第一数模转换器，通过所述第一数模转换器产生射频对消信号，所述射频对消信号通过所述耦合器进入接收链路并与所述剩余干扰信号相互抵消；

其中，所述信号参数至少包括频率、调制方式及跳频图案。

10.根据权利要求9所述的数字阵列***抗干扰方法，其特征在于，所述数字阵列***抗干扰工作方法还包括：

根据分析识别出的所述剩余干扰信号的频率，通过所述数字信号处理器控制所述可调谐陷波器的陷波频率，通过所述可调谐陷波器对相应频率的所述剩余干扰信号进行抑制。

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