阅读说明：本技术 一种2x2单元横向/纵向可切换微波合成网络 (2X2 unit transverse/longitudinal switchable microwave synthesis network ) 是由 刘朋朋 张金良 张英浩 杨柳 于 2021-07-02 设计创作，主要内容包括：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。对于雷达系统,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。(The invention discloses a 2X2 unit transverse/longitudinal switchable microwave synthesis network, belongs to the technical field of phased array radars, and is mainly used for a front-end real-time reconfigurable technology of a phased array radar array. The invention can realize 2 paths of output of horizontal synthesis or 2 paths of output of vertical synthesis of 2x2 unit analog signals in a time-sharing manner. For a radar system, if each output port corresponds to one ADC module, when 2 paths of outputs are transversely synthesized, the beam of the pitching surface is narrowest and the number of the beams is the largest; when the 2 paths of output are longitudinally synthesized, the azimuth plane beam is the narrowest, and the number of beams is the largest. The technical scheme of the invention is realized by 6 single-pole double-throw switches and 4 two-in-one synthesizers, wherein 2 single-pole double-throw switches and the other 4 single-pole double-throw switches are mirror images.)

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。