基于奈奎斯特速率极化调制的双极化有源转发阵列
知识产权简介
一种基于高速极化调制的双极化有源转发阵列。系统由极化调制低噪声放大器、极化调制功率放大器、极化调制移相器和极化开关控制器构成。通过在奈奎斯特速率下控制开关在前半周期（水平极化输入/垂直极化输出）与后半周期（垂直极化输入/水平极化输出）间交替切换，实现极化调制，确保任意时刻收发极化正交以提供交叉极化隔离。极化开关控制器集成数字时间转换器（实现皮秒级延迟补偿，确保阵列开关严格同步）和占空比控制器（抑制高阶谐波），保证高速切换的时序精度与频谱纯净度。该时域切换机制通过周期性切断反馈环路，破坏自激振荡建立的相位相干条件，在不增加硬件链路冗余的前提下，保障双极化转发系统的长期稳定工作。
转化前景
本发明公开了一种基于高速极化调制技术的双极化有源转发阵列及其工作方法。该阵列，工作频率覆盖84-110GHz。本发明核心通过奈奎斯特速率同步控制网络驱动极化开关，实现收发通道在H-V与V-H极化状态间的快速切换，切换时间小于100ps。该机制在时域上阻断了反馈环路，在提供优于40dB极化隔离度的同时，彻底消除了高增益下的自激振荡风险。控制网络集成数字时间转换器（DTC）与占空比控制器，确保分布式开关的皮秒级同步。实测结果表明，本发明支持64QAM/256QAM等多数据流同时转发，双极化双数据流转发EVM测试结果为-25.8dB，最大转发数据速率达129Gb/s，显著提升了W频段有源转发系统的频谱效率与稳定性。 本发明提出的双极化有源转发阵列，凭借高速极化调制技术，在5G/6G毫米波通信及卫星互联网领域具有广阔应用前景。通过动态改变转发阵列的极化模式，有效解决了转发阵列的极化失配问题，显著提升了系统容量与链路可靠性。