[发明专利]Ku波段多通道切换接收装置及切换接收方法

说明书

技术领域

本发明涉及射频技术领域，具体涉及一种Ku波段多通道切换接收装置及切换接收方法。

背景技术

在阵列天线信号接收系统以及信号的采集过程中，我们希望在该阵列中的天线并不是同时打开或者关闭，而是按照我们所期望的方式，打开或者关闭特定的天线阵元。比如对于一个线性阵列，我们希望该阵列在某一时刻开始开启第一个阵元，在下一时刻关闭当前阵元同时开启下一个阵元，或者在某个时刻指定某些通道同时开启或关闭。这就需要通过一个多通道切换矩阵控制来实现。当接收信号所处的频率非常高，比如Ku波段时，整个接收通道的插损、增益控制、通道一致性以及功耗管理等就显得非常重要。

现有的一些多通道切换装置如“多通道模数转换装置”（专利号：200620123567.9）可以将输入的多路模拟信号进行选择，并将选择的一路模拟信号通过控制采样电路完成模数转换。然而该装置只能对电压信号进行选通和采样，并不适用于射频微波电路。

另一种通道选择装置“新型信号通道选择控制电路”(专利号：03259742)通过按键开关控制通道选通，不能精确控制其按照一定的频率轮流切换通道。

目前Ku波段射频多通道切换接收装置的通道数一般为2、4、6等，最多的为16通道，对供电、相位一致性的要求并不高，但是在某些应用场合，通道数可能达到几十乃至上百，并且对供电、相位一致性的要求也很高。目前尚无这种多通道的切换接收装置。

因此，提供一种适用于Ku波段的射频多通道切换接收装置实为必要。

发明内容

本发明提供一种Ku波段多通道切换接收装置及切换接收方法，实现在接收ku波段信号的过程中，指定部分通道处于开启状态，同时其余的通道处于关闭状态，节省能耗。

为实现上述目的，本发明提供一种Ku波段多通道切换接收装置，其特点是，其包含：

天线阵列，其包含用于接收Ku波段信号的若干天线阵元；

多通道切换阵列，其包含若干层级设置的开关层，分别为：依次级联的输入层、若干中间层和输出层；每级开关层包含有若干切换开关；所述中间层中，每一级开关层的切换开关将其上一级开关层输出的两路通道合并为一路输出，并且控制该路输出的通断；所述输入层中，切换开关输入的每一路通道分别与天线阵列的每一个天线阵元对应连接，将相邻两路输入的通道合并为一路输出，并且控制该路输出的通断；所述输出层中，切换开关将相邻两路输入的通道合并为一路输出，并且控制该路输出的通断；

主控模块，其分别通信连接各个切换开关，通过切换开关选择并控制多通道切换阵列中的部分通道处于开启或关闭。

上述输入层与中间层之间设有低噪声放大器。

上述中间层与输出层之间设有低噪声放大器。

上述Ku波段多通道切换接收装置还包含有电源控制模块，其分别电路连接每一路通道中的每个低噪声放大器，分别控制每一路通道中的低噪声放大器处于供电关闭、正常供电或提前上电。

上述主控模块采用现场可编程门阵列。

一种上述Ku波段多通道切换接收装置的多通道切换接收方法，其特点是，该方法包含：

天线阵列接收Ku波段信号输出至多通道切换阵列；

主控模块根据使用者需要选择开启的通道，控制被选择开启的通道中的切换开关导通；未被选择开启的通道中的切换开关保持断开。

上述主控模块未选择通道开启时，电源控制模块不对未选择开启的通道及其中的低噪声放大器供电；

当主控模块选择开启的通道时，电源控制模块对该通道及其中的低噪声放大器进行供电。

上述电源控制模块的供电方法包含有邻电源依次导通并循环的工作模式，包含：电源上电稳定过渡时间约为上升沿300us，使用时，系统开机时首先开启最前面的五至十路通道的电源，经过300us后开始发射信号，每来一个脉冲重复时间时，关闭最早的那一路通道的电源，并开启相邻的那一路通道电源，循环进行下去。

上述多通道切换阵列输出Ku波段信号后进行后端信号处理。

上述后端信号处理包含：对各通道接收信号的相位差和幅度进行校正使其一致，然后进行成像处理。

本发明Ku波段多通道切换接收装置及切换接收方法和现有技术的Ku波段信号采集技术相比，其优点在于，本发明通过多通道切换阵列，对接收Ku波段射频信号的通道进行选通，实现按照所设置的切换频率，指定某些通道处于开启状态，同时其余的通道处于关闭状态；

本发明设有低噪声放大器，降低噪声系数，保证信号增益；