一种非对称结构多通道收发组件标校网络设计方法与流程

本发明涉及到相控阵雷达、测控领域，特别涉及一种非对称结构的多通道收发组件标校网络设计方法。

背景技术：

1、在相控阵雷达、测控系统领域中，大规模相控阵阵列天线一般是由多个子阵拼接而成。常规天线子阵采用矩形排列，组件结构和通道幅相容易实现一致性设计要求，然而矩形排列的阵列天线在h、v平面容易存在栅瓣，因而需要更小的通道间距，从而造成组件通道数量和密度增加。采用三角形布阵可以降低合成方向图在h、v两个平面的栅瓣，相比较矩形布阵可减少通道数量，然而三角形布阵也带来了新的问题：

2、1)子阵划分和结构设计困难。天线采用三角形布阵，导致子阵分割困难，尤其是子阵边缘，由于离天线单元较近，增加了组件电路和结构设计的难度。

3、2)收发通道一致性设计困难。采用三角布阵造成子阵边缘收发通道结构尺寸受限，难以与其他通道做成一致，影响了布局和布线，增加了通道一致性设计的难度。

技术实现思路

1、鉴于此，发明了一种非对称结构多通道收发组件标校网络设计方法。该方法可用于解决非对称结构的射频组件走线不等长导致的收发通道一致性标校难题。由于标校网络独立平面设计，功分网络采用非等长设计容易实现，因此可解决由于射频布线不等长引起的标校不准确问题。同时该方法使得组件布局和布线可以根据结构特点灵活设计，而不必过于追求组件内部每一部分都精确控制等长和布线一致，大大放宽了非对称结构相控阵天线子阵的设计要求。该方法不仅用于三角形布阵的组件设计，也可以用于其他非对称、非均匀结构的组件内部布局布线设计和标校网络设计。

2、为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：

3、一种非对称结构多通道收发组件标校网络设计方法，包括标校部分以及依次连接的射频部分、信道部分和中频部分，射频部分的对外接口为天线端口a，中频部分的对外接口为中频端口d，信道部分与射频部分的接口为信道端口b，信道部分与中频部分的接口为信道端口c,标校部分的两个端口分别为信道部分标校耦合端口e和标校公共端口f；具体包括以下步骤：

4、步骤1，根据收发组件结构天线、天线端口a和中频端口d的位置，对多通道收发组件的信道部分进行模块化设计，使得信道部分布局布线完全一致；

5、步骤2，对多通道收发组件的射频部分，分别确定从天线端口a到信道端口b的布线labi；其中i＝1,2,...,n，n为通道数；

6、步骤3，对多通道收发组件的中频部分，分别确定从信道端口c到中频端口d的布线长度lcdi，满足labi+lcdi＝labj+lcdj,其中i,j＝1,2,...,n，且i≠j；

7、步骤4，对多通道收发组件的标校部分，分别确定从信道部分标校耦合端口e到标校公共端口f的布线lefi，满足labi-lefi＝labj-lefj,其中i,j＝1,2,...,n，且i≠j；

8、步骤5，调整信道部分或中频部分相位，使得收发通道一致性满足预设误差要求θe1,即max(θadi)-min(θadi)≤θe1；调整标校部分相位使得标校通道一致性满足预设误差要求θe2,即max(θfdi)-min(θfdi)≤θe2,其中i＝1,2,...,n，θadi和θfdi分别为对应端口之间的相位。

9、进一步的，所述射频部分线路采用板上布线或线缆连接设计，根据布线空间和电磁兼容要求采用最短设计。

10、进一步的，所述标校部分采用板上布线或线缆连接设计，在印制板上单独占用一层布线空间，或空间上单独占据一层线缆走线空间。

11、进一步的，所述信道部分采用超外差、零中频或射频直采架构。

12、本发明采取上述技术方案所产生的有益效果在于：

13、1.本发明允许天线端口到信道部分射频接口采用不等长设计，减少了电路设计难度，保证了信道部分模块化设计。

14、2.本发明天线端口到信道部分射频端口布线采用最优设计，避免了调等长和调相位带来的电磁兼容问题。

15、3.本发明标校部分也采用不等长设计，通过布线长度和相位调整，实现射频和中频非等长设计时的通道间一致性标校。

16、4.本发明设计方法适用于超外差、零中频和射频直采架构的组件。

技术特征：

1.一种非对称结构多通道收发组件标校网络设计方法，包括标校部分以及依次连接的射频部分、信道部分和中频部分，射频部分的对外接口为天线端口a，中频部分的对外接口为中频端口d，信道部分与射频部分的接口为信道端口b，信道部分与中频部分的接口为信道端口c，标校部分的两个端口分别为信道部分标校耦合端口e和标校公共端口f；其特征在于，具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种非对称结构多通道收发组件标校网络设计方法，其特征在于，所述射频部分线路采用板上布线或线缆连接设计，根据布线空间和电磁兼容要求采用最短设计。

3.根据权利要求1所述的一种非对称结构多通道收发组件标校网络设计方法,其特征在于，所述标校部分采用板上布线或线缆连接设计，在印制板上单独占用一层布线空间，或空间上单独占据一层线缆走线空间。

4.根据权利要求1所述的一种非对称结构多通道收发组件标校网络设计方法，其特征在于，所述信道部分采用超外差、零中频或射频直采架构。

技术总结
本发明公开了一种非对称结构多通道收发组件标校网络设计方法，属于相控阵雷达、测控技术领域。其包括射频部分、中频部分和标校部分，具体步骤如下：1.信道部分采用模块化设计，满足一致性设计要求；2.确定多通道收发组件的射频部分布线长度；2.调整中频部分布线长度；3.调整标校部分布线长度；4.调整信道部分、中频部分和标校部分相位。本发明简化了非对称结构收发组件的射频布线要求，通过非对称的布线设计，同时满足射频通道和标校的一致性要求，具有普适性，适用于超外差、零中频或射频直采设计架构。

技术研发人员：曾彭,杨凯,王英飞,耿攀飞,张娅楠,文腾飞
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第五十四研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12