[发明专利]一种移动通信卫星多波束载荷前端架构

摘要

一种移动通信卫星多波束载荷前端架构，包括前向波束形成网络BFN、三个转接网络、多端口放大器阵列、双工器阵列、馈源阵列以及反射器；前向波束形成网络对进入波束的信号进行功率分配、幅度和相位加权，多端口放大器对信号放大，双工器实现馈源的收发共用，馈源阵输出信号照射反射面实现射频信号的辐射，转接网络一连接BFN输出端口与MPA的输入端口，转接矩阵二连接MPA的输出端口与双工器阵列中的双工器，转接网络三连接双工器阵列中的双工器与馈源。本发明可实现低馈线损耗和重量的、具有业务集中能力的移动通信卫星多波束载荷。

主权项

1.一种移动通信卫星多波束载荷前端架构，其特征在于包括：前向波束形成网络BFN(2)、第一转接网络(3)、多端口放大器阵列(9)、第二转接网络(4)、双工器阵列(8)、第三转接网络(5)、馈源阵列(6)以及反射器(7)；前向波束形成网络BFN(2)对外部输入的信号按照预设的激励系数进行功率分配、幅度加权和相位加权，并将处理后的信号通过第一转接网络(3)转接之后，送入多端口放大器阵列(9)中，对信号进行放大，放大后的信号通过第二转接网络(4)转接之后，送入双工器阵列(8)中，实现馈源的收发共用，双工器阵列(8)与馈源阵列(6)之间通过第三转接网络(5)转接，馈源阵列(6)照射反射器(7)实现射频信号的辐射；BFN输出的信号经过第一转接网络(3)转接，具体为：Beam’_i＝T₁Beam_i，其中，Beam_i，i＝1、2、……109，是各个波束的馈源激励系数，即第i个波束经过BFN输出的信号：是第i个波束的第m个馈源激励系数的信号，A_i,m是其幅度，是其相位；T₁为第一转接网络(3)的传输矩阵，是一个64*64的初等行变换矩阵，每一行和列均只有1个元素为1，其余元素均为0；Beam’_i是第i个波束经过BFN输出的信号经过第一转接网络(3)转接之后的信号；多端口放大器阵列(9)放大后的信号Beam”_i通过第二转接网络(4)转接，具体为：Beam”’_i＝T₂Beam”_i其中：O为8×8的全零矩阵；T₃为第三转接网络(5)的传输矩阵，是一个64*64的初等行变换矩阵，每一行和列均只有1个元素为1，其余元素均为0；T₁、T₂和T₃的求解数学模型为：基于上述求解模型，令T₁和T₃的初值为单位矩阵，通过遗传算法即可对T₁、T₂和T₃进行求解。