[发明专利]射频仿真系统及其球面阵列天线模块

说明书

技术领域

本发明涉及技术射频仿真领域，尤其涉及一种射频仿真系统及其球面阵列天线模块。

背景技术

随着雷达技术越来越多应用在工业领域、民用产品对空间3D目标探测有了更大需求，例如对无人机及短距离空间传感器等领域有着更为广泛的应用。现有技术中，一般采用射频仿真系统在室内环形下形成电磁目标模拟，进而对该种类型的传感器进行测试。

然而，现有的射频仿真系统多用在国防和电子装备研发机构中，造价和维护成本较高，不适于民用。并且，现有的射频仿真系统的拓扑结构多采用线条式或方形, 其在空间内覆盖的仿真角度狭窄，仿真精度较低，且在支持多目标仿真时较为困难。

发明内容

本发明为解决上述技术问题提供一种射频仿真系统及其球面阵列天线模块，其拓扑结构简单、可以在有效的空间内覆盖更宽的仿真角度，提高测试系统的仿真精度，且能够容易、快速地支持多目标仿真。

为解决上述技术问题，本发明提供一种球面阵列天线模块，包括：呈球面状的安装面；以及装配于所述安装面的一个以上的阵列天线；所述阵列天线包括多个双极化天线单元，所述阵列天线中的双极化天线单元均匀分布并呈八边形拓扑结构。

进一步地，装配于所述安装面的阵列天线设置为两个以上，各所述阵列天线的频段相互独立，各所述阵列天线均包括多个双极化天线单元，各所述天线阵列中的双极化天线单元均为均匀分布并呈八边形拓扑结构；其中，不同所述阵列天线中双极化天线单元对应所形成的各八边形拓扑结构中心相同或者接近地嵌套在一起。

进一步地，不同所述阵列天线中的双极化天线单元对应所形成的各八边形拓扑结构以相同或者接近的中心且各边相互平行的嵌套在一起。

进一步地，频段越高的所述天线阵列中的双极化天线单元所形成的八边形拓扑结构的密集程度越高。

进一步地，根据频段的不同，不同所述天线阵列中的双极化天线单元对应所形成的各八边形拓扑结构所占据的大小不同。

进一步地，所述阵列天线共设置为M个，M≥2，对应频段从高到低的各所述阵列天线中双极化天线单元之间的单元间距分别为D、2D…MD，D的单位为mrad。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种射频仿真系统，包括如上述任一实施例所述的球面阵列天线模块，还包括控制模块和驱动模块；所述驱动模块包括与所述球面阵列天线中阵列天线数量相同的射频单元，每个所述阵列天线分别通过一个所述射频单元进行驱动；每个所述射频单元包括与相应所述阵列天线中双极化天线单元数量相同的射频链路和一个以上功率分配网络，各所述功率分配网络包括与相应所述阵列天线中双极化天线单元数量相同的功率分配口；每个所述射频链路包括一个第一开关和两个第二开关，所述第一开关具有一个动端和与所述功率分配网络数量相同的不动端，所述第二开关具有一个动端和至少一个不动端；同一所述射频链路中，所述第一开关的动端与所述第二开关的动端连接，一所述第二开关的一不动端与所述双极化天线单元的垂直极化连接，另一所述第二开关的一不动端与所述双极化天线单元的水平极化连接，所述第一开关的各不动端分别与各所述功率分配网络中的一功率分配口连接；所述控制模块分别连接不同所述射频链路中的各所述第一开关和各所述第二开关，进而控制相应链路导通实现目标仿真。

进一步地，同一所述射频单元中，所述功率分配网络为两个以上。

进一步地，同一所述射频链路中，一所述第二开关与所述双极化天线单元的垂直极化之间依次设置有衰减器、移相器及放大器，另一所述第二开关与所述双极化天线单元的水平极化之间也依次设置有衰减器、移相器及放大器；所述控制模块分别与各所述衰减器、各所述移相器及各所述放大器连接。

进一步地，同一所述射频链路中，所述第一开关与所述第二开关之间设置有一分二功分器，所述一分二功分器的输入端与所述第一开关的动端连接，所述一分二功分器的两个输出端分别与一所述第二开关的动端连接；各所述第二开关具有两个不动端，同一射频链路中，各所述第二开关的一不动端与所述双极化天线单元的一极化连接、另一不动端连接负载；同一所述射频链路中，各所述放大器与所述双极化天线单元的一极化之间均设置有一与所述控制模块连接的第三开关，所述第三开关具有一动端和两个不动端，所述第三开关的动端与所述放大器连接，所述第三开关的一不动端与所述双极化天线单元的一极化连接、另一不动端连接负载。

本发明的射频仿真系统及其球面阵列天线模块，具有如下有益效果：

球面阵列天线模块通过采用八边形拓扑结构,其拓扑结构简单、可以在有效的空间内覆盖更宽的仿真角度，提高测试系统的仿真精度；