一种波束赋形天线制造技术

技术编号:19484790 阅读:4 留言:0更新日期:2018-11-17 11:10
本申请实施例公开了一种波束赋形天线,可包括:天线阵列和馈电网络;天线阵列包括M*N个天线振子,M和N均大于或等于6;馈电网络包括双波束馈电网络以及N个1分M的功分器,双波束馈电网络包括第一波束端口、第二波束端口以及N个输出端口,N个输出端口分别与N个功分器的输入端口连接,N个功分器的输出端口分别与N列天线振子对应连接;当第一波束端口或第二波束端口输入馈电信号对N列天线振子进行馈电时,通过对后N/2列天线振子的馈电进行反相180度处理,使得N列天线振子的相位分布构成等差数列。采用本申请,可实现双窄波束且具备快速滚降特性的赋形天线。

【技术实现步骤摘要】
一种波束赋形天线
本专利技术涉及通信
,尤其涉及波束赋形天线。
技术介绍
波束赋形可以通过调整天线阵列中每个阵元的加权系数产生具有指向性的波束,从而能够获得特定的方向图特性。因此,波束赋形技术在扩大覆盖范围、改善边缘吞吐量以及干扰抑止等方面都有很大的优势。当波束赋形天线用于高密场馆等人流密集场景时;通常要求波束赋形天线具有波束快速滚降,旁瓣低的特点,从而可以减少不同扇区间的干扰。现有的波束赋形天线波瓣宽度通常较宽,且波瓣宽度的滚降速度较慢,干扰较大。随着容量需求的提升,已逐渐无法满足客户需求,需要有支持更多小区划分的波束赋形天线出现。因此需要有更窄波束的天线,由于波束更窄,波瓣宽度的滚降要求更高,因此还需要确保波瓣宽度具备快速滚降特性。
技术实现思路
本申请实施例所要解决的技术问题在于,提供一种波束赋形天线。以解决现有天线波瓣宽度较宽、波瓣宽度滚降速度较慢的问题。第一方面,本申请实施例提供了一种波束赋形天线,包括:第一天线阵列和第一馈电网络;所述第一天线阵列包括M*N个天线振子,M和N均为大于或等于6的整数;所述第一馈电网络包括双波束馈电网络以及N个1分M的功分器,所述双波束馈电网络包括第一波束端口、第二波束端口以及N个输出端口,所述N个输出端口分别与所述N个1分M的功分器的输入端口连接,所述N个1分M的功分器的输出端口分别与所述第一天线阵列中的N列天线振子对应连接;当所述第一波束端口或所述第二波束端口输入馈电信号对第1列到第N列天线振子进行馈电时,通过对第列到第N列天线振子的馈电进行反相180度处理,使得所述第一天线阵列的第1列到第N列的天线振子的相位分布构成等差数列。在一种可能的实施方式中,所述波束成型天线还包括:与所述第一天线阵列相同的第二天线阵列,与所述第一馈电网络相同的第二馈电网络,以及第一合路器,第二合路器,第三合路器和第四合路器;所述第一馈电网络的第一波束端口与所述第二馈电网络的第一波束端口,分别与第一合路器连接,用于实现第一波束的正极化;所述第一馈电网络的第二波束端口与所述第二馈电网络的第二波束端口,分别与第二合路器连接,用于实现第二波束的正极化;所述第一馈电网络的第一波束端口与所述第二馈电网络的第一波束端口,分别与第三合路器连接,用于实现第一波束的负极化;所述第一馈电网络的第二波束端口与所述第二馈电网络的第二波束端口,分别与第四合路器连接,用于实现第二波束的负极化。在一种可能的实施方式中,当需要缩减所述第一天线阵列的体积时,则去除所述第一天线阵列中位于所述第一天线阵列共4个角区域的至少4个天线振子。在一种可能的实施方式中,所述去除所述第一天线阵列中位于所述第一天线阵列共4个角区域的至少4个天线振子,包括:去除所述第一天线阵列中第1行第1列、第1行第N列、第M行第1列以及第M行第N列的4个天线振子。在一种可能的实施方式中,所述去除所述第一天线阵列中位于所述第一天线阵列共4个角区域的至少4个天线振子,包括:去除所述第一天线阵列中第1行第1列、第1行第2列、第2行第1列、第1行第N列、第1行第(N-1)列、第2行第N列、第M行第1列、第M行第2列、第(M-1)行第1列、第M行第N列、第M行第(N-1)列以及第(M-1)行第N列的12个天线振子。在一种可能的实施方式中,所述去除所述第一天线阵列中位于所述第一天线阵列共4个角区域的至少4个天线振子,包括:去除所述第一天线阵列中第1行第1列、第1行第2列、第2行第1列、第2行第2列、第1行第N列、第1行第(N-1)列、第2行第N列、第2行第(N-1)列、第M行第1列、第M行第2列、第(M-1)行第1列、第(M-1)行第2列、第M行第N列、第M行第(N-1)列、第(M-1)行第N列以及第(M-1)行第(N-1)列的16个天线振子。在一种可能的实施方式中,当需要缩减所述第一天线阵列的体积时,则将所述第一天线阵列中奇数列和偶数列的天线振子进行错位排列,减小每列天线振子之间的间隙。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。图1为本申请实施例提供的一种波束赋形天线的组成示意图;图2为本申请实施例提供的一种天线阵列为8*8的波束赋形天线的组成示意图;图3为图2所示波束赋形天线的仿真结果示意图;图4为包括两个天线阵列的波束赋形天线的组成示意图;图5为缩减天线阵列体积的一种排列示意图;图6为缩减天线阵列体积的另一种排列示意图;图7为缩减天线阵列体积的又一种排列示意图;图8为缩减天线阵列体积的又一种排列示意图。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。请参照图1,为本申请实施例提供的一种波束赋形天线的组成示意图;可包括:第一天线阵列100和第一馈电网络200;所述第一天线阵列100包括M*N个天线振子,M和N均为大于或等于6的整数;所述第一馈电网络200包括双波束馈电网络201以及N个1分M的功分器202,所述双波束馈电网络201包括第一波束端口2011、第二波束端口2012以及N个输出端口2013,所述N个输出端口2013分别与所述N个1分M的功分器202的输入端口连接,所述N个1分M的功分器202的输出端口分别与所述第一天线阵列100中的N列天线振子对应连接;当所述第一波束端口2011输入馈电信号对第1列到第N列天线振子进行馈电时,通过对第列到第N列天线振子的馈电进行反相180度处理,使得所述第一天线阵列的第1列到第N列的天线振子的相位分布构成等差数列。其中,第一天线阵列100为波束赋形天线的辐射单元,可用于发射和接收射频信号。第一馈电网络200用于对第一天线阵列100进行馈电,其包含的波束赋形网络201用于对第一天线阵列100辐射的波束进行波束赋形,波束赋形网络201的波束端口用于输入馈电信号,功分器202用于将一路输入信号能量分成两路或多路进行输出,N个功分器202分别与N列天线振子对应,分别通过射频电缆连接,每个功分器202的M个输出端口对应每一列中的M个天线振子。对第列到第N列天线振子的馈电进行反相180度处理,可以通过将这部分天线振子的左臂和右臂输入的信号进行调换输入来实现,也可以通过反相器将天线振子的输入信号进行反相180度处理来实现,本申请实施例不作任何限定。在本申请实施例中,通过包含多个天线振子的大型复杂天线阵列可以划分更小的扇区,实现窄波束方案,然后通过双波束馈电网络可以对波束进行赋形,并通过对天线阵列中的一半列数的天线振子进行正极化馈电,并同时对天线阵列中的另一半列数的天线振子进行反向的负极化馈电,从而可以实现双波束的效果,提升天线的信号覆盖范围。下面结合具体实施例对本申请中的波束赋形天线进行详细说明。请参照图2,为本申请实施例提供的一种天线阵列为8*8的波束赋形天线的组成示意图;其中,X为天线振子,每个功分器202包括1个输入端口和8个输出端口,8个输出端口分别与对应一列的8个天线振子连接,输入端口与双波束馈电网络201的8个输出端口中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种波束赋形天线,其特征在于,包括:第一天线阵列和第一馈电网络;所述第一天线阵列包括M*N个天线振子,M和N均为大于或等于6的整数;所述第一馈电网络包括双波束馈电网络以及N个1分M的功分器,所述双波束馈电网络包括第一波束端口、第二波束端口以及N个输出端口,所述N个输出端口分别与所述N个1分M的功分器的输入端口连接,所述N个1分M的功分器的输出端口分别与所述第一天线阵列中的N列天线振子对应连接;当所述第一波束端口或所述第二波束端口输入馈电信号对第1列到第N列天线振子进行馈电时,通过对第

【技术特征摘要】
1.一种波束赋形天线,其特征在于,包括:第一天线阵列和第一馈电网络;所述第一天线阵列包括M*N个天线振子,M和N均为大于或等于6的整数;所述第一馈电网络包括双波束馈电网络以及N个1分M的功分器,所述双波束馈电网络包括第一波束端口、第二波束端口以及N个输出端口,所述N个输出端口分别与所述N个1分M的功分器的输入端口连接,所述N个1分M的功分器的输出端口分别与所述第一天线阵列中的N列天线振子对应连接;当所述第一波束端口或所述第二波束端口输入馈电信号对第1列到第N列天线振子进行馈电时,通过对第列到第N列天线振子的馈电进行反相180度处理,使得所述第一天线阵列的第1列到第N列的天线振子的相位分布构成等差数列。2.根据权利要求1所述的波束赋形天线,其特征在于,所述波束成型天线还包括:与所述第一天线阵列相同的第二天线阵列,与所述第一馈电网络相同的第二馈电网络,以及第一合路器,第二合路器,第三合路器和第四合路器;所述第一馈电网络的第一波束端口与所述第二馈电网络的第一波束端口,分别与第一合路器连接,用于实现第一波束的正极化;所述第一馈电网络的第二波束端口与所述第二馈电网络的第二波束端口,分别与第二合路器连接,用于实现第二波束的正极化;所述第一馈电网络的第一波束端口与所述第二馈电网络的第一波束端口,分别与第三合路器连接,用于实现第一波束的负极化;所述第一馈电网络的第二波束端口与所述第二馈电网络的第二波束端口,分别与第四合路器连接,用于实现第二波束的负极化。3.根据权利要求1所述的波束赋形天线,其特征在于,当需要缩减所述第一天...

【专利技术属性】
技术研发人员:许海堤罗勇王萍高文军马炳刘志佳
申请(专利权)人:华为技术有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

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