一種開關陣列天線的制作方法
【專利摘要】本發明屬于天線技術領域，尤其涉及一種開關陣列天線。在本發明中，開關陣列天線將原有每個開關陣列天線支路都配置的低噪聲放大器縮減為一個低噪聲放大器，降低了開關陣列天線的制造成本，簡化了電路設計，提高了產品的可靠性，更加適用于使用開關陣列天線的裝置，特別適用于如安檢掃描等使用到陣列天線的設備。
【專利說明】
一種開關陣列天線
技術領域
[0001]本發明屬于天線技術領域，尤其涉及一種開關陣列天線。
【背景技術】
[0002]由許多相同的單個天線(如對稱天線，矩陣天線)按一定規律排列組成的天線系統，也稱天線陣。天線陣的獨立單元稱為陣元或天線單元。如果陣元排列在一直線或一平面上，則成為直線陣列或平面陣。
[0003]天線在通信、廣播、電視、雷達和導航等無線電系統中被廣泛的應用，起到了傳播無線電波的作用，是有效地輻射和接受無線電波必不可少的裝置。
[0004]陣列天線是一類由不少于兩個天線單元規則或隨機排列的特殊天線形式。
[0005]按單元排列可分為線陣和面陣。最常用的線陣是各單元的中心依次等距排列在一直線上的直線陣。線陣的各單元也有不等距排列的，各單元中心也可以不排列在一直線上，例如排列在圓周上。多個直線陣在某一平面上按一定間隔排列就構成平面陣，若各單元的中心排列在球面上就構成球面陣。
[0006]陣列天線的工作原理可以看成是電磁波(電磁場)的疊加。對幾列電磁波來講，當它們傳到同一區域時，按照疊加原理，電磁波將產生矢量疊加。疊加結果不僅與各列電磁波的振幅大小有關，而且與它們在相遇區間內相互之間的相位差有關。
[0007]陣列天線的作用就是將電磁波接收回來，并且通過低噪聲放大器放大，然后傳給后續的中頻電路進行信號處理。
[0008]電磁波在空間傳播的過程中，對物體具有一定穿透性。利用電磁波的這一特點人們發明了電磁波成像技術，使用電磁波波束對被檢測人進行掃描，獲得不受衣物遮擋等影響的成像結果圖像;然后基于電磁波成像圖像自動完成被檢測人衣物下隱藏攜帶的危險物體的檢測，如金屬刀具、不明粉末、不明液體等，是一種快速、安全、有效的安防技術手段。因此，設計一種能夠對人體上可能存在的不同屬性、類型的隱藏危險物體實現自動檢測的電磁波安檢系統具有重要的意義。
[0009]但是，現有的開關陣列天線存在制造成本高，電路設計復雜的問題。

【發明內容】

[0010]本發明實施例的目的在于提供一種開關陣列天線，旨在解決現有的開關陣列天線存在制造成本高，電路設計復雜的問題。
[0011]本發明實施例是這樣實現的，一種開關陣列天線，所述開關陣列天線包括多個開關陣列天線支路、分別與所述多個開關陣列天線支路連接的低噪聲放大器和控制電路，還包括與所述低噪聲放大器連接的接收機，所述低噪聲放大器對所述開關陣列天線支路所接收到的電磁波信號進行放大處理，使所述電磁波信號達到所述接收機所能處理的信號電平；
[0012]所述每個開關陣列天線支路包括:
[0013]接收到電磁波信號到相應開關陣列天線支路的陣列天線單元；
[0014]與所述陣列天線單元連接，切換電磁波信號的通路，將所述陣列天線單元接收到的電磁波信號接通到相應開關陣列天線支路，并且保證在導通的所述開關陣列天線支路上的電磁波信號能順利通過，對于關閉的所述開關陣列天線支路上對電磁波信號有隔離度的開關芯片；
[0015]分別與所述開關芯片和控制電路連接，產生驅動電流，驅動所述開關芯片工作的開關驅動電路。
[0016]上述結構中，所述低噪聲放大器采用低噪聲放大芯片。
[0017]上述結構中，所述開關驅動電路用于通過所述控制電路產生TTL電平控制，產生所需的驅動電流，驅動所述開關芯片工作，按照預設的工作時序切換不同的開關芯片打開或者關閉。
[0018]上述結構中，所述預設的工作時序通過編程實現，設定所述開關芯片動作的時序，滿足所述每個陣列天線單元接收電磁波信號所需要的時間間隔和順序。
[0019]上述結構中，所述開關陣列天線由多個開關陣列天線支路組成陣列，并按照預設的順序排列。
[0020]上述結構中，所述控制電路采用控制芯片Ul，所述控制芯片Ul包括多個控制端ctr I，所述多個控制端ctr I分別接對應的所述開關驅動電路。
[0021]在本發明實施例中，開關陣列天線將原有每個開關陣列天線支路都配置的低噪聲放大器縮減為一個低噪聲放大器，降低了開關陣列天線的制造成本，簡化了電路設計，提高了產品的可靠性，更加適用于使用開關陣列天線的裝置，特別適用于如安檢掃描等使用到陣列天線的設備。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發明實施例提供的開關陣列天線的結構圖；
[0023]圖2是本發明實施例提供的開關陣列天線的電路結構圖。
【具體實施方式】
[0024]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0025]圖1示出了本發明實施例提供的開關陣列天線的結構，為了便于說明，僅示出了與本發明實施例相關的部分。
[0026]—種開關陣列天線，所述開關陣列天線包括多個開關陣列天線支路1、分別與所述多個開關陣列天線支路I連接的低噪聲放大器2和控制電路3，還包括與所述低噪聲放大器2連接的接收機4，所述低噪聲放大器2對所述開關陣列天線支路I所接收到的電磁波信號進行放大處理，使電磁波信號達到所述接收機4所能處理的信號電平；
[0027]所述每個開關陣列天線支路I包括:
[0028]接收到電磁波信號到相應開關陣列天線支路I的陣列天線單元101;
[0029]與所述陣列天線單元101連接，切換電磁波信號的通路，將所述陣列天線單元101接收到的電磁波信號接通到相應開關陣列天線支路I，并且保證在導通的所述開關陣列天線支路101上的電磁波信號能順利通過，對于關閉的所述開關陣列天線支路101上對電磁波信號有隔咼度的開關芯片102;
[0030]分別與所述開關芯片102和控制電路3連接，產生驅動電流，驅動所述開關芯片102工作的開關驅動電路103。
[0031]作為本發明一實施例，所述低噪聲放大器2采用低噪聲放大芯片。
[0032]作為本發明一實施例，所述開關驅動電路103用于通過所述控制電路3產生TTL電平控制，產生所需的驅動電流，驅動所述開關芯片102工作，按照預設的工作時序切換不同的開關芯片102打開或者關閉。
[0033]作為本發明一實施例，所述預設的工作時序通過編程實現，設定所述開關芯片102動作的時序，滿足所述每個陣列天線單元101接收電磁波信號所需要的時間間隔和順序。
[0034]作為本發明一實施例，所述開關陣列天線由多個開關陣列天線支路I組成陣列，并按照預設的順序排列。
[0035]圖2示出了本發明實施例提供的開關陣列天線的電路結構，為了便于說明，僅示出了與本發明實施例相關的部分。
[0036]作為本發明一實施例，所述控制電路3采用控制芯片Ul，所述控制芯片Ul包括多個控制端c tr I，所述多個控制端c tr I分別接對應的所述開關驅動電路1 3。
[0037]所述低噪聲放大器2對陣列天線單元101所接收到的電磁波信號進行放大處理，使其達到接收機4所能處理的信號電平。因為低噪聲放大器2自身的噪聲對信號的干擾可能很嚴重，因此希望減小這種噪聲，以提高信號輸出的信噪比。傳統的開關陣列天線會在每一路開關芯片后使用低噪聲放大器，這樣會造成開關陣列天線的成本很高，并且電路結構復雜。本發明僅在開關陣列天線的總支路上使用一只低噪聲放大器2，即保證了鏈路中接收機4對于信號電平的要求，也大大降低了成本。
[0038]在本發明實施例中，開關陣列天線將原有每個開關陣列天線支路都配置的低噪聲放大器縮減為一個低噪聲放大器，降低了開關陣列天線的制造成本，簡化了電路設計，提高了產品的可靠性，更加適用于使用開關陣列天線的裝置，特別適用于如安檢掃描等使用到陣列天線的設備。
[0039]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種開關陣列天線，其特征在于，所述開關陣列天線包括多個開關陣列天線支路、分別與所述多個開關陣列天線支路連接的低噪聲放大器和控制電路，還包括與所述低噪聲放大器連接的接收機，所述低噪聲放大器對所述開關陣列天線支路所接收到的電磁波信號進行放大處理，使所述電磁波信號達到所述接收機所能處理的信號電平； 所述每個開關陣列天線支路包括: 接收到電磁波信號到相應開關陣列天線支路的陣列天線單元； 與所述陣列天線單元連接，切換電磁波信號的通路，將所述陣列天線單元接收到的電磁波信號接通到相應開關陣列天線支路，并且保證在導通的所述開關陣列天線支路上的電磁波信號能順利通過，對于關閉的所述開關陣列天線支路上對電磁波信號有隔離度的開關芯片； 分別與所述開關芯片和控制電路連接，產生驅動電流，驅動所述開關芯片工作的開關驅動電路。2.如權利要求1所述的開關陣列天線，其特征在于，所述低噪聲放大器采用低噪聲放大芯片。3.如權利要求1所述的開關陣列天線，其特征在于，所述開關驅動電路用于通過所述控制電路產生TTL電平控制，產生所需的驅動電流，驅動所述開關芯片工作，按照預設的工作時序切換不同的開關芯片打開或者關閉。4.如權利要求2所述的開關陣列天線，其特征在于，所述預設的工作時序通過編程實現，設定所述開關芯片動作的時序，滿足所述每個陣列天線單元接收電磁波信號所需要的時間間隔和順序。5.如權利要求1所述的開關陣列天線，其特征在于，所述開關陣列天線由多個開關陣列天線支路組成陣列，并按照預設的順序排列。6.如權利要求3所述的開關陣列天線，其特征在于，所述控制電路采用控制芯片Ul，所述控制芯片Ul包括多個控制端Ctrl，所述多個控制端CtrI分別接對應的所述開關驅動電路。
【文檔編號】H01Q23/00GK106025576SQ201610559339
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月15日
【發明人】侯曉翔, 祁春超, 王榮, 吳光勝, 趙術開, 丁慶
【申請人】華訊方舟科技有限公司, 深圳市太赫茲科技創新研究院