一种天线辐射波束的发射方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种天线辐射波束的发射方法及装置，基站天线系统针对自身所支持的每个网络制式所对应的天线的水平方向角的角度值和下倾角的角度值，通过分别从水平方向和垂直方向两个维度确定天线阵列中各振子的水平权值矢量和垂直权值矢量，调整各振子的输入信号的相位和幅度，从而使得调整后的由各振子输出的信号合成的天线辐射波束方向可以按预设方向进行调整，以满足不同制式覆盖性能所对应的水平方向角的角度值和下倾角的角度值的需求，最终有效解决了满足多种制式共站需求的问题。

Method and device for transmitting radiation beam of antenna

The invention discloses a method and device for transmitting antenna beam, horizontal antenna base station antenna system corresponding to each network standard support themselves the angle value and inclination angle value, from the horizontal direction and the vertical direction of the two dimensions determine the level of weight vector of each dipole antenna in the array and vertical weight vector, phase and amplitude of the input signal to adjust the oscillator, which adjusted by the oscillator output signal synthesis antenna beam direction can be adjusted according to the preset direction in the horizontal direction to meet the different standard covering performance corresponding to the angle value and inclination angle the angle value of the demand, the final effective solution to meet a variety of standard total station demand problem.

【技术实现步骤摘要】
一种天线辐射波束的发射方法及装置
本专利技术涉及无线通信领域，尤其涉及一种天线辐射波束的发射方法及装置
技术介绍
随着目前移动通信网的发展，众多运营商均面临用同一基站天线系统支持发射多个网络制式的问题，简称多制式共站问题。目前解决多制式（多频段）共站问题的主要手段有：使用超宽频天线子系统发射天线辐射波束或使用并排（或并列）天线子系统发射天线辐射波束。具体的，对于超宽频天线子系统而言，该子系统使用一套天线振子可支持较宽的频段，满足不同频段需要。如超宽频智能天线，它能同时支持1880~1920MHz、2010~2025MHz、2500~2690MHz三种频段，其内部结构示意图如图1所示，上述三个频段共用一套振子，该套振子包含指定数量的极化振子对，每对极化振子对包含一个-45°极化振子和一个+45°极化振子。该子系统的优势在于：由于该子系统只有一套振子，它在支持较多的频段的同时，体积、重量与单频天线子系统无较大差别。但由于该子系统采用一套振子支持多个频段，在多制式共站时仅能设定一组天线的工程参数（包括水平方向角的角度值、下倾角的角度值等）。由于不同制式（不同频段）的网络覆盖性能存在一定的差异，因此在多制式共站时，多制式共用的一套工程参数仅能保证某一个制式（频段）的网络覆盖性能达到最优，而其他制式（频段）的网络覆盖性能很难到达最优的效果，从而不能有效的解决多制式共站的问题。举例来说，当TD-LTE系统与TD-SCDMA系统共站时，由于两种制式本身存在的差异以及使用频段的不同，必然导致两种制式具有不同的网络覆盖性能。在这样的场景下采用超宽频天线子系统时，天线的工程参数仅能保证一种制式的网络如TD-LTE系统的网络覆盖性能达到最优，但无法同时满足使得TD-SCDMA系统的网络覆盖性能达到最优，从而在这个两个系统共站时，TD-SCDMA系统难以达到较优的网络覆盖性能。对于并排（或并列）天线子系统而言，该天线子系统是针对不同的频段采用不同的振子，即将多套振子并排或并列的安置于同一个天线子系统内，如图2a和图2b所示。其中，图2a为A系统（例如LTE系统）振子组合单元与B系统（GSM系统）振子组合单元并排安置与同一天线子系统内；如图2b为A系统（例如LTE系统）振子组合单元与B系统（GSM系统）振子组合单元并列安置与同一天线子系统内。由于该天线子系统采用不同的振子支持不同的制式，因此在多制式共站时，可以根据不同的制式性能需求，设置不同的下倾角的角度值，从而满足多制式的网络覆盖性能。但由于该天线子系统将不同系统的振子置于同一套天线子系统内，必然导致天线的体积、重量的极大增加，从而为工程施工带来难度。综上所述，如何有效的满足多制式共站需求成为迫切需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种天线辐射波束的发射方法及装置，用以解决现有技术中存在的无法有效地满足多制式共站需求的问题。本专利技术实施例采用以下技术方案：一种天线辐射波束的发射方法，包括：基站天线系统针对自身所支持的每个网络制式，执行：确定该网络制式下的天线的水平方向角的角度值和下倾角的角度值；基站天线系统根据确定的水平方向角的角度值，分别确定自身的天线阵列中各振子的水平相位步进矢量，并根据确定的下倾角的角度值，分别确定所述天线阵列中各振子的垂直相位步进矢量；根据预设的水平相位步进矢量与水平权值矢量的映射关系、确定出的各水平相位步进矢量和获得的各振子水平激励信号，分别确定所述各振子的水平权值矢量；并根据预设的垂直相位步进矢量与垂直权值矢量的映射关系、确定出的各垂直相位步进矢量和获得的各振子垂直激励信号，分别确定所述各振子的垂直权值矢量；根据各振子的水平权值矢量和垂直权值矢量，调整各振子的待输入信号的相位和幅度；将调整后的各待输入信号输入相应的振子，以及发送由各振子输出的信号合成的天线辐射波束，由任意振子输出的信号是该振子基于输入自身的待输入信号而生成的。一种天线辐射波束的发射装置，包括：角度确定单元，用于针对基站天线系统自身所支持的每个网络制式，确定该网络制式下的天线的水平方向角的角度值和下倾角的角度值；水平相位矢量确定单元，用于根据所述角度确定单元确定的水平方向角的角度值，分别确定自身的天线阵列中各振子的水平相位步进矢量；垂直相位矢量确定单元，用于根据所述角度确定单元确定的下倾角的角度值，分别确定所述天线阵列中各振子的垂直相位步进矢量；水平权值矢量确定单元，用于根据预设的水平相位步进矢量与水平权值矢量的映射关系、所述水平相位矢量确定单元确定出的各水平相位步进矢量和获得的各振子水平激励信号，分别确定所述各振子的水平权值矢量；垂直相位矢量确定单元，用于根据预设的垂直相位步进矢量与垂直权值矢量的映射关系、所述垂直相位矢量确定单元确定出的各垂直相位步进矢量和获得的各振子垂直激励信号，分别确定所述各振子的垂直权值矢量；调整单元，用于根据所述水平权值矢量确定单元确定的各振子的水平权值矢量和所述垂直相位矢量确定单元确定的各振子的垂直权值矢量，调整各振子的输入信号的相位和幅度；辐射波束发射单元，用于将调整后的各待输入信号输入相应的振子，以及发送由各振子输出的信号合成的天线辐射波束，由任意振子输出的信号是该振子基于输入自身的待输入信号而生成的。本专利技术实施例的有益效果如下：本专利技术实施例提供了一种天线辐射波束的发射方法及装置，基站天线系统针对自身所支持的每个网络制式所对应的天线的水平方向角的角度值和下倾角的角度值，通过分别从水平方向和垂直方向两个维度确定天线阵列中各振子的水平权值矢量和垂直权值矢量，调整各振子的输入信号的相位和幅度，从而使得调整后的由各振子输出的信号合成的天线辐射波束方向可以按预设方向进行调整，以满足不同制式覆盖性能所对应的水平方向角的角度值和下倾角的角度值的需求，最终有效解决了满足多种制式共站需求的问题。附图说明图1为
技术介绍
提供的超宽频智能天线子系统的结构示意图；图2a为
技术介绍
提供的并排天线子系统的结构示意图；图2b为
技术介绍
提供的并列天线子系统的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种天线辐射波束的发射方法的方法流程图；图4为本专利技术实施例提供的半波对称阵子的结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的由8个振子组成的垂直方向阵的示意图；图6为本专利技术实施例提供的由4个振子组成的水平方向阵的示意图；图7为本专利技术实施例提供的下倾角为0度时垂直方向阵的垂直面方向图；图8为本专利技术实施例提供的下倾角为5度时垂直方向阵的垂直面方向图；图9为本专利技术实施例提供的下倾角为10度时垂直方向阵的垂直面方向图；图10为本专利技术实施例提供的水平方向角为0度时水平方向阵的水平面65度广播方向图；图11为本专利技术实施例提供的水平方向角为5度时水平方向阵的水平面65度广播方向图；图12为本专利技术实施例提供的水平方向角为10度时水平方向阵的水平面65度广播方向图；图13为本专利技术实施例提供的水平方向角为20度时水平方向阵的水平面65度广播方向图。具体实施方式为解决现有技术中存在的无法有效地满足多制式共站需求的问题，本专利技术实施例提供了一种天线辐射波束的发射方法及装置，基站天线系统针对自身所支持的每个网络制式所对应的天线的水平方向角的角度值和下倾角的角度值，通过分别从水平方向和垂直方向两个维度确定天线阵列中各本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天线辐射波束的发射方法，其特征在于，包括：基站天线系统针对自身所支持的每个网络制式，分别执行：确定该网络制式下的天线的水平方向角的角度值和下倾角的角度值；基站天线系统根据确定的水平方向角的角度值，分别确定自身的天线阵列中各振子的水平相位步进矢量，并根据确定的下倾角的角度值，分别确定所述天线阵列中各振子的垂直相位步进矢量；根据预设的水平相位步进矢量与水平权值矢量的映射关系、确定出的各水平相位步进矢量和获得的各振子水平激励信号，分别确定所述各振子的水平权值矢量；并根据预设的垂直相位步进矢量与垂直权值矢量的映射关系、确定出的各垂直相位步进矢量和获得的各振子垂直激励信号，分别确定所述各振子的垂直权值矢量；根据各振子的水平权值矢量和垂直权值矢量，调整各振子的待输入信号的相位和幅度；将调整后的各待输入信号输入相应的振子，以及发送由各振子输出的信号合成的天线辐射波束；由任意振子输出的信号是该振子基于输入自身的待输入信号而生成的。

【技术特征摘要】
1.一种天线辐射波束的发射方法，其特征在于，包括：基站天线系统针对自身所支持的每个网络制式，分别执行：确定该网络制式下的天线的水平方向角的角度值和下倾角的角度值；基站天线系统根据确定的水平方向角的角度值，分别确定自身的天线阵列中各振子的水平相位步进矢量，并根据确定的下倾角的角度值，分别确定所述天线阵列中各振子的垂直相位步进矢量；根据预设的水平相位步进矢量与水平权值矢量的映射关系、确定出的各水平相位步进矢量和获得的各振子水平激励信号，分别确定所述各振子的水平权值矢量；并根据预设的垂直相位步进矢量与垂直权值矢量的映射关系、确定出的各垂直相位步进矢量和获得的各振子垂直激励信号，分别确定所述各振子的垂直权值矢量；根据各振子的水平权值矢量和垂直权值矢量，调整各振子的待输入信号的相位和幅度；将调整后的各待输入信号输入相应的振子，以及发送由各振子输出的信号合成的天线辐射波束；由任意振子输出的信号是该振子基于输入自身的待输入信号而生成的。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基站天线系统根据确定的水平方向角的角度值，分别确定所述各振子的水平相位步进矢量，具体包括：针对每个振子，根据该振子在所述天线阵列中所处振子列的列编号、指定无线电波的波长、所述水平方向角的角度值以及不同振子列之间的间距值，确定该振子的水平相位步进矢量。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据确定的下倾角的角度值，分别确定所述天线阵列中各振子的垂直相位步进矢量，具体包括：针对每个振子，根据该振子在所述天线阵列中所处振子行的行编号、指定无线电波的波长、所述下倾角的角度值以及该振子所在振子行与与该振子相同的振子所在振子行的间距值，确定该振子的垂直相位步进矢量。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据各振子的水平权值矢量和垂直权值矢量，调整各振子的输入信号的相位和幅度，具体包括：针对每个振子，分别执行：合成该振子的水平权值矢量和垂直权值矢量，得到振子权值矢量，并根据得到的振子权值矢量，调整该振子的输入信号的相位和幅度。5.如权利要求1~4任一所述的方法，其特征在于，还包括：所述天线阵列包含沿水平方向排列的至少4列振子，沿垂直方向排列的至少4行振子。6.一种天线辐射波束的发射装置，其特征在于，包括：角度确定单元，用于针对...

【专利技术属性】
技术研发人员：李智伟，王文明，张志敏，石伟，杜建凤，盛凌志，
申请(专利权)人：中国移动通信集团北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11