馈电网络和双波束天线制造技术

本申请涉及一种馈电网络和双波束天线，馈电网络包括合路电路、滤波隔离电路、第一巴特勒矩阵和第二巴特勒矩阵。合路电路的各合路端口分别用于连接第一移相网络和第二移相网络。滤波隔离电路的各第一端口用于连接天线阵列。其中，第一巴特勒矩阵的工作频率和输出相差，分别低于第二巴特勒矩阵的工作频率和输出相差。第一巴特勒矩阵的各第一端口和第二巴特勒矩阵的各第一端口，分别连接合路电路的各分路端口。第一巴特勒矩阵的各第二端口依次连接滤波隔离电路的各第二端口。第二巴特勒矩阵的各第二端口依次连接滤波隔离电路的各第三端口。通过合路电路、滤波隔离电路和第二巴特勒矩阵的扩展设计，有效提高了天线覆盖性能。

【技术实现步骤摘要】
馈电网络和双波束天线
本申请涉及通信
，特别是涉及一种馈电网络和双波束天线。
技术介绍
随着通信技术的发展，出现了双波束天线技术，是实现扇区扩容的重要技术手段之一。传统的双波束天线主要由有天线阵列、馈电网络和移相网络等部分组成，其中，馈电网络主要由巴特勒矩阵构成。在传统的双波束天线中，当支持的频率扩展至超宽带时，由于天线阵列的阵列间距仅能依据工作频段内中心频点选取，因此采用巴特勒矩阵馈电时，高频段和低频段的波束指向有较大差别。然而，在实现本专利技术过程中，专利技术人发现传统的双波束天线，设计时选取的巴特勒矩阵的相位差为90°，而各运营商虽然要求天线支持超宽带频段，但在实际布网应用中，往往是高频+低频两个窄频，存在着天线覆盖性能较差的问题。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够有效提高天线覆盖性能的馈电网络和一种双波束天线。为实现上述目的，本专利技术实施例采用以下技术方案：一方面，本专利技术实施例提供一种馈电网络，包括合路电路、滤波隔离电路、第一巴特勒矩阵和第二巴特勒矩阵，合路电路的各合路端口分别用于连接第一移相网络和第二移相网络，滤波隔离电路的各第一端口用于连接天线阵列；其中，第一巴特勒矩阵的工作频率和输出相差，分别低于第二巴特勒矩阵的工作频率和输出相差；第一巴特勒矩阵的各第一端口和第二巴特勒矩阵的各第一端口，分别连接合路电路的各分路端口，第一巴特勒矩阵的各第二端口依次连接滤波隔离电路的各第二端口，第二巴特勒矩阵的各第二端口依次连接滤波隔离电路的各第三端口。在其中一个实施例中，第一巴特勒矩阵的各第二端口中，相邻两个第二端口之间的相位差为第一设定相差；第二巴特勒矩阵的各第二端口中，相邻两个第二端口之间的相位差为第二设定相差；第一设定相差小于第二设定相差。在其中一个实施例中，第二巴特勒矩阵包括第一电桥、第二电桥、第三电桥、第四电桥、第一固定相移器和第二固定相移器；第一电桥和第二电桥的第一端口，分别连接合路电路的各分路端口，第一电桥和第二电桥的第二端口均悬空；第一电桥的第三端口通过第一固定相移器，连接第三电桥的第一端口，第一电桥的第四端口连接第四电桥的第一端口；第二电桥的第三端口通过第二固定相移器，连接第四电桥的第二端口，第二电桥的第四端口连接第三电桥的第二端口；第三电桥的第三端口和第四端口，以及第四电桥的第三端口和第四端口分别连接滤波隔离电路的各第三端口。在其中一个实施例中，第一电桥和第二电桥的第二端口均用于连接预设负载。在其中一个实施例中，第一巴特勒矩阵包括第五电桥、第一功分器、第二功分器、第三固定相移器和第四固定相移器；第五电桥的第一端口和第二端口，分别连接合路电路的各分路端口，第五电桥的第三端口连接第一功分器的第一端口，第五电桥的第四端口连接第二功分器的第一端口；第一功分器的第二端口连接第三固定相移器的第一端口，第二功分器的第二端口连接第四固定相移器的第一端口；第一功分器的第三端口、第三固定相移器的第二端口、第二功分器的第三端口和第四固定相移器的第二端口，分别连接滤波隔离电路的各第二端口。在其中一个实施例中，合路电路包括第一合路器和第二合路器，第一合路器的合路端口用于连接第一移相网络，第二合路器的合路端口用于连接第二移相网络；第一合路器和第二合路器的第一分路端口，分别连接第一巴特勒矩阵的各第一端口，第一合路器和第二合路器的第二分路端口，分别连接第二巴特勒矩阵的各第一端口。在其中一个实施例中，滤波隔离电路包括至少三个双工器，各双工器的各第二端口分别连接第一巴特勒矩阵的各第二端口，各双工器的各第三端口分别连接第二巴特勒矩阵的各第二端口。在其中一个实施例中，第一电桥、第二电桥、第三电桥和第四电桥均为90度电桥，第一固定相移器和第二固定相移器均为负45度相移器。在其中一个实施例中，第五电桥为90度电桥，第三固定相移器和第四固定相移器均为负180度相移器。另一方面，本专利技术实施例提供一种双波束天线，包括天线阵列、第一移相网络和第二移相网络，以及上述的馈电网络。上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：上述馈电网络和双波束天线，通过合路电路、滤波隔离电路和第二巴特勒矩阵的扩展设计，配合第一巴特勒矩阵，可以将馈电网络所在的工作频段分割为两个窄频并提供不同的相差。如此，在保持天线阵列的阵列间距不变情况下，通过第一巴特勒矩阵和第二巴特勒矩阵提供不同的相差，使得两个波束的指向更加集中，解决了馈电网络所应用的超宽频双波束天线的波束指向随频率发散的问题，有效提高了天线覆盖性能。附图说明图1为一个实施例中馈电网络的第一结构示意图；图2为一个实施例中第二巴特勒矩阵的第一结构示意图；图3为一个实施例中第二巴特勒矩阵的第二结构示意图；图4为一个实施例中第一巴特勒矩阵的结构示意图；图5为一个实施例中馈电网络的第二结构示意图。具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。请参阅图1，在一个实施例中，本专利技术提供一种馈电网络100，包括合路电路12、滤波隔离电路14、第一巴特勒矩阵16和第二巴特勒矩阵18。合路电路12的各合路端口分别用于连接第一移相网络21和第二移相网络23。滤波隔离电路14的各第一端口用于连接天线阵列25。其中，第一巴特勒矩阵16的工作频率和输出相差，分别低于第二巴特勒矩阵18的工作频率和输出相差。第一巴特勒矩阵16的各第一端口分别连接合路电路12的分路端口。第一巴特勒矩阵16的各第二端口依次连接滤波隔离电路14的各第二端口。第二巴特勒矩阵18的各第一端口分别连接合路电路12的第二输出端口。第二巴特勒矩阵18的各第二端口依次连接滤波隔离电路14的各第三端口。其中，第一移相网络21和第二移相网络23均为本领域超宽带双极化天线中的移相网络，分别对应为两个波束的移相网络。天线阵列25为本领域超宽带双极化天线中工作在设定工作频段的天线阵列，由多个天线辐射单元构成。设定工作频段为馈电网络100实际应用时，所在天线使用的频段，例如运营商的超宽带工作频段1710-2690MHz。在传统实际应用中，超宽带工作频段1710-2690MHz可分为1710MHz-2170MHz和2500MHz-2690MHz两个子频段，当馈入射频信号时，巴特勒矩阵形成的1710MHz-2170MHz频段的水平面波束与2500MHz-2690MHz频段的水平面波束，分别输出到第一移相网络21和第二移相网络23，形成双波束输出。此外传统应用中，巴特勒矩阵的相位差为90度，往往导致超宽频工作频段内两个波束的指向偏差极大。以上述的超宽带工作频段1710-2690MHz为例，在本申请中，第一巴特勒矩阵16的工作频率可以与17本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种馈电网络，其特征在于，包括合路电路、滤波隔离电路、第一巴特勒矩阵和第二巴特勒矩阵，所述合路电路的各合路端口分别用于连接第一移相网络和第二移相网络，所述滤波隔离电路的各第一端口用于连接天线阵列；其中，所述第一巴特勒矩阵的工作频率和输出相差，分别低于所述第二巴特勒矩阵的工作频率和输出相差；所述第一巴特勒矩阵的各第一端口和所述第二巴特勒矩阵的各第一端口，分别连接所述合路电路的各分路端口，所述第一巴特勒矩阵的各第二端口依次连接所述滤波隔离电路的各第二端口，所述第二巴特勒矩阵的各第二端口依次连接所述滤波隔离电路的各第三端口。

【技术特征摘要】
1.一种馈电网络，其特征在于，包括合路电路、滤波隔离电路、第一巴特勒矩阵和第二巴特勒矩阵，所述合路电路的各合路端口分别用于连接第一移相网络和第二移相网络，所述滤波隔离电路的各第一端口用于连接天线阵列；其中，所述第一巴特勒矩阵的工作频率和输出相差，分别低于所述第二巴特勒矩阵的工作频率和输出相差；所述第一巴特勒矩阵的各第一端口和所述第二巴特勒矩阵的各第一端口，分别连接所述合路电路的各分路端口，所述第一巴特勒矩阵的各第二端口依次连接所述滤波隔离电路的各第二端口，所述第二巴特勒矩阵的各第二端口依次连接所述滤波隔离电路的各第三端口。2.根据权利要求1所述的馈电网络，其特征在于，所述第一巴特勒矩阵的各第二端口中，相邻两个第二端口之间的相位差为第一设定相差；所述第二巴特勒矩阵的各第二端口中，相邻两个第二端口之间的相位差为第二设定相差；所述第一设定相差小于所述第二设定相差。3.根据权利要求2所述的馈电网络，其特征在于，所述第二巴特勒矩阵包括第一电桥、第二电桥、第三电桥、第四电桥、第一固定相移器和第二固定相移器；所述第一电桥和所述第二电桥的第一端口，分别连接所述合路电路的各分路端口，所述第一电桥和所述第二电桥的第二端口均悬空；所述第一电桥的第三端口通过所述第一固定相移器，连接所述第三电桥的第一端口，所述第一电桥的第四端口连接所述第四电桥的第一端口；所述第二电桥的第三端口通过所述第二固定相移器，连接所述第四电桥的第二端口，所述第二电桥的第四端口连接所述第三电桥的第二端口；所述第三电桥的第三端口和第四端口，以及所述第四电桥的第三端口和第四端口分别连接所述滤波隔离电路的各第三端口。4.根据权利要求3所述的馈电网络，其特征在于，所述第一电桥和所述第二电桥的第二端口均用于连接预设负载。5.根据权利要求2所述的馈电网络，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾飞飞，薛泉，
申请(专利权)人：华南理工大学，京信通信技术广州有限公司，京信通信系统中国有限公司，京信通信系统广州有限公司，天津京信通信系统有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44