相控阵及其同步方法、PLL模块、相控阵系统、介质与流程

本发明涉及相位控制领域，特别是涉及一种相控阵及其同步方法、pll模块、相控阵系统、介质。

背景技术：

1、相控阵是由多个通道单元组成的系统，各个通道单元之间保持同步是相控阵系统的基本功能，同时要求对各个通道单元之间相位关系必须十分明确，才能准确通过控制通道相位关系实现波束指向的功能。对于一个大型相控阵系统，要求其做到各个通道单元之间的本振同步以及ad/da（模数转换/数模转换）的采样时钟的同步。特别是当整个系统的载波频率变高，比如到ku以上频段的情况下时，本振信号和采样时钟信号可能存在的相位模糊问题以及相位时变效应成为大型相控阵系统的最大挑战。

2、现有技术中传统相控阵控制本振信号和采样时钟信号保持同步的主要方案是通过同一个本振源来将本振信号分发到每个通道单元，通过同一个采样时钟源来将采样时钟信号分发到每个通道单元，通过同源的方式来实现各个通道单元的本振信号和采样时钟信号的同步过程。但对于一个大型的相控阵系统来说，本振信号和采样时钟信号的分发网络中，各个通道单元对应的走线长度无法做到完全一致，并且各个通道单元所处的区域也存在一定的差异，分发网络走线长度的不一致性，或者不同区域温度不同所导致的相位时变问题，同样会影响到大型相控阵系统的波束指向精度，无法确保整个相控阵系统的准确工作。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种相控阵及其同步方法、pll模块、相控阵系统、介质，通过闭环相位调整的过程来控制分频时钟信号的相位，最终基于同步后的分频时钟信号生成若干个采样时钟信号或本振信号，并将采样时钟信号或本振信号分配到相控阵中的各个通道单元，实现多个通道单元的采样时钟信号或本振信号之间的相位同步；从而有效提升整个相控阵系统的通道单元之间的相位同步精度，保证相控阵的波束指向精度。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种相控阵的同步方法，包括：

3、控制小数分频锁相环和可编程分频器基于预设参考时钟信号生成目标频率的分频时钟信号；所述小数分频锁相环用于以预设参考时钟信号为基准生成预设时钟信号，所述可编程分频器用于对所述预设时钟信号进行分频以得到分频时钟信号；

4、判断所述分频时钟信号与预设同步信号之间是否存在相位差；

5、若是，则基于所述相位差调整所述小数分频锁相环的参数，并重新跳转至所述控制小数分频锁相环和可编程分频器基于预设参考时钟信号生成目标频率的分频时钟信号的步骤；

6、若否，则基于所述分频时钟信号为相控阵中的各个通道单元分配采样时钟信号或本振信号。

7、可选地，所述判断所述分频时钟信号与预设同步信号之间是否存在相位差，包括：

8、控制数字振荡器生成所述预设同步信号对应的基准频率；

9、以所述基准频率为基准确定所述分频时钟信号的当前相位；

10、判断所述分频时钟信号的当前相位与所述预设同步信号之间是否存在相位差。

11、可选地，所述小数分频锁相环和所述数字振荡器均将所述预设参考时钟信号作为工作时间基准。

12、可选地，所述基于所述分频时钟信号为相控阵中的各个通道单元分配采样时钟信号或本振信号，包括：

13、基于所述分频时钟信号生成若干个采样时钟信号或本振信号；

14、以所述预设同步信号为基准将若干个采样时钟信号或本振信号同步分配到相控阵中的各个通道单元。

15、可选地，所述预设参考时钟信号和所述预设同步信号为基于同一线路获取的两个信号。

16、可选地，所述小数分频锁相环包括小数分频单元，所述基于所述相位差调整所述小数分频锁相环的参数，包括：

17、基于所述相位差调整所述小数分频单元的分频倍数。

18、为解决上述技术问题，本发明还提供了一种pll模块，包括：

19、存储器，用于存储计算机程序；

20、处理器，用于实现如前述所述的相控阵的同步方法的步骤。

21、为解决上述技术问题，本发明还提供了一种相控阵，包括如前述所述的pll模块和若干个通道单元，所述pll模块的输出端分别与各个所述通道单元的信号端连接。

22、为解决上述技术问题，本发明还提供了一种相控阵系统，包括若干个如前述所述的相控阵，各个所述相控阵的预设参考时钟信号为同一参考时钟信号，各个所述相控阵的预设同步信号为同一同步信号。

23、为解决上述技术问题，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前述所述的相控阵的同步方法的步骤。

24、本发明提供了一种相控阵的同步方法，利用小数分频锁相环和可编程分频器以预设参考时钟信号为基准来生成通道单元所需频率的采样时钟信号或本振信号，在生成采样时钟信号或本振信号的过程中，基于分频时钟信号与预设同步信号之间的相位差对分频时钟信号进行相位调整，直至分频时钟信号与预设同步信号保持同步；通过这一闭环相位调整的过程来控制分频时钟信号的相位，最终基于同步后的分频时钟信号生成若干个采样时钟信号或本振信号，并将采样时钟信号或本振信号分配到相控阵中的各个通道单元，实现多个通道单元的采样时钟信号或本振信号之间的相位同步；从而有效提升整个相控阵系统的通道单元之间的相位同步精度，保证相控阵的波束指向精度。

25、本发明还提供了一种pll模块、相控阵、相控阵系统以及计算机可读存储介质，具有与上述相控阵的同步方法相同的有益效果。

技术特征：

1.一种相控阵的同步方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的相控阵的同步方法，其特征在于，所述判断所述分频时钟信号与预设同步信号之间是否存在相位差，包括：

3.如权利要求2所述的相控阵的同步方法，其特征在于，所述小数分频锁相环和所述数字振荡器均将所述预设参考时钟信号作为工作时间基准。

4.如权利要求1所述的相控阵的同步方法，其特征在于，所述基于所述分频时钟信号为相控阵中的各个通道单元分配采样时钟信号或本振信号，包括：

5.如权利要求1所述的相控阵的同步方法，其特征在于，所述预设参考时钟信号和所述预设同步信号为基于同一线路获取的两个信号。

6.如权利要求1至5任一项所述的相控阵的同步方法，其特征在于，所述小数分频锁相环包括小数分频单元，所述基于所述相位差调整所述小数分频锁相环的参数，包括：

7.一种pll模块，其特征在于，包括：

8.一种相控阵，其特征在于，包括如权利要求7所述的pll模块和若干个通道单元，所述pll模块的输出端分别与各个所述通道单元的信号端连接。

9.一种相控阵系统，其特征在于，包括若干个如权利要求8所述的相控阵，各个所述相控阵的预设参考时钟信号为同一参考时钟信号，各个所述相控阵的预设同步信号为同一同步信号。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的相控阵的同步方法的步骤。

技术总结本发明公开了一种相控阵及其同步方法、PLL模块、相控阵系统、介质，涉及相位控制领域，利用小数分频锁相环和可编程分频器以预设参考时钟信号为基准生成通道单元所需的采样时钟信号或本振信号，并基于分频时钟信号与预设同步信号之间的相位差对分频时钟信号进行相位调整，直至分频时钟信号与预设同步信号保持同步；通过这一闭环相位调整的过程控制分频时钟信号的相位，最终基于同步后的分频时钟信号生成若干个采样时钟信号或本振信号，并将采样时钟信号或本振信号分配到相控阵中的各个通道单元，实现多个通道单元的采样时钟信号或本振信号之间的相位同步；从而有效提升整个相控阵系统的通道单元之间的相位同步精度，保证相控阵的波束指向精度。技术研发人员：邢新景,廖科峰,刘东栋受保护的技术使用者：烟台芯扬聚阵微电子有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29