阵列天线的馈电网络制造技术

本实用新型专利技术涉及一种阵列天线的馈电网络，包括一个第一一分三功分器、两个第一一分二功分器、四个第二一分二功分器以及一个第二一分三功分器。本实用新型专利技术馈电网络对阵列天线的幅度单元具有变化趋势更为平缓的幅度分配，优化阵列天线的上副瓣抑制，同时保证其增益，通过传动杆使移相器联动，改变辐射单元之间的相位差，从而改变远场合成波束指向实现下倾，其在下倾后，方向图的变化不大，增加了下倾角度，相邻扇区重叠面积缩小，提高了系统覆盖范围，降低通讯干扰，提高了通讯品质。

Feed network of array antenna

The utility model relates to a feed network of an array antenna, which comprises a first sub three power divider, two first sub two power dividers, four 21 21 two power dividers, and a 21 sub three power divider. The amplitude unit of the utility model feed network of the array antenna has the trend of more moderate amplitude distribution, optimization of the antenna array on the sidelobe suppression, the gain at the same time, through the drive rod to make the phase shifter linkage, changing the phase difference between the radiation unit, thereby changing the far-field beam to realize tilt, the tilt after a little change in direction, increase the declination angle, adjacent sector overlapping area reduced, improve the system coverage, reducing communication interference, improve the quality of communication.

【技术实现步骤摘要】
阵列天线的馈电网络
本技术涉及天线，尤其涉及一种阵列天线的馈电网络。
技术介绍
随着无线通信技术的快速发展，4G-LTE系统已大规模商业部署，运营商对通信质量要求越来越高，阵列天线作为移动通信系统的重要组成部分，对通信质量起到至关重要的作用。如今，移动宽带业务不断增长，小区间干扰以及用户的体验成为关键，常规的机械下倾会导致方向图畸变，增加相邻小区间的干扰降低边缘用户速率。
技术实现思路
基于此，针对上述技术问题，提供一种阵列天线的馈电网络。为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：一种阵列天线的馈电网络，包括一个第一一分三功分器、两个第一一分二功分器、四个第二一分二功分器以及一个第二一分三功分器，所述第一一分三功分器以及第二一分三功分器的三个输出端a、b、c的功分比为1:1:2，所述第一一分二功分器以及第二一分二功分器的两个输出端的功分比为1:1，所述第一一分三功分器的输入端连接馈电口，其输出端a经一正向移相器与一个第一一分二功分器的输入端连接，该第一一分二功分器的一个输出端经一正向移相器与一个第二一分二功分器的输入端连接，其另一个输出端连接一个第二一分二功分器，所述第一一分三功分器的输出端b连接一个第二一分二功分器，其输出端c经一反向移相器与另一个第一一分二功分器的输入端连接，该第一一分二功分器的一个输出端连接一个第二一分二功分器的输入端，其另一个输出端经一反向移相器与所述第二一分三功分器的输入端连接，所述第二一分三功分器的三个输出端a、b、c以及四个第二一分二功分器的两个输出端分别通过一根电缆与11个辐射单元连接，所述正向移相器以及反向移相器均为介质移相器，且连接于同一根传动杆上。所述第一一分三功分器、第一一分二功分器、第二一分二功分器以及第二一分三功分器均为FR4材质的威尔金森功分器。本技术馈电网络对阵列天线的幅度单元具有变化趋势更为平缓的幅度分配，优化阵列天线的上副瓣抑制，同时保证其增益，通过传动杆使移相器联动，改变辐射单元之间的相位差，从而改变远场合成波束指向实现下倾，其在下倾后，方向图的变化不大，增加了下倾角度，相邻扇区重叠面积缩小，提高了系统覆盖范围，降低通讯干扰，提高了通讯品质。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本技术进行详细说明：图1为本技术的结构示意图。图2A-2D为本技术的辐射方向图。具体实施方式如图1所示，一种阵列天线的馈电网络，包括一个第一一分三功分器110、两个第一一分二功分器120、四个第二一分二功分器130以及一个第二一分三功分器140。第一一分三功分器110以及第二一分三功分器140的三个输出端a、b、c的功分比均为1:1:2，第一一分二功分器120以及第二一分二功分器130的两个输出端的功分比为1:1。第一一分三功分器110的输入端连接馈电口，其输出端a经一正向移相器150与一个第一一分二功分器120的输入端连接，该第一一分二功分器120的一个输出端经一正向移相器150与一个第二一分二功分器130的输入端连接，其另一个输出端连接一个第二一分二功分器130。第一一分三功分器110的输出端b连接一个第二一分二功分器130，其输出端c经一反向移相器160与另一个第一一分二功分器120的输入端连接，该第一一分二功分器120的一个输出端连接一个第二一分二功分器130的输入端，其另一个输出端经一反向移相器160与第二一分三功分器130的输入端连接，第二一分三功分器140的三个输出端a、b、c以及四个第二一分二功分器130的两个输出端分别通过一根电缆170与11个辐射单元2连接，正向移相器150以及反向移相器160均为介质移相器，且连接于同一根传动杆上。本技术的馈电网络结构是11个辐射单元2中单个极化的馈电网络，若连接双极化的天线，则需要两个馈电网络1300。其中，11个辐射单元等距直线分布于反射板的中线上。第一一分三功分器110、第一一分二功分器120、第二一分二功分器130以及第二一分三功分器140均为FR4材质的威尔金森功分器。馈电网络的激励分布常见的有等幅分布、余弦分布等，为了优化其上副瓣抑制，通常采用的是道尔夫—切比雪夫最优分布，本技术馈电网络需要优化阵列的上副瓣抑制，同时保证其增益，故采用了一种变化趋势更为平缓的幅度分配，其幅度采用功分器控制，功分器22采用一分二功分器与一分三功分器，其中一分二功分器的功分比为1:1，一分三功分器的功分比为1:1:2，分配到各个辐射单元的功率比为1:1:1:1:2:2:2:2:2:1:1,对应的幅度比为1:1:1:1:1.41:1.41:1.41:1.41:1.41:1:1。为了达到所要的幅度比，需要计算电缆的长度，过程如下：根据馈电网络确定各个辐射单元2的功率比为1:1:1:1:2:2:2:2:2:1:1，进而确定各个辐射单元2的幅度比为1:1:1:1:1.41:1.41:1.41:1.41:1.41:1:1；根据幅度比，通过遗传算法以及MATLAB软件计算各辐射单元2的初始相位ψ；将初始相位ψ最大的辐射单元2作为参考基准，将其初始相位作为参考初始相位ψ0，相应的电缆长度作为参考电缆长度L0，该参考相位ψ0分别与其余辐射单元2的初始相位ψ相减，得到相位差△ψ；通过△ψ/β计算各辐射单元2对应电缆与参考电缆的长度差△L，则各辐射单元对应电缆的长度L为L0+△L，β为电缆的相移常数。对于50Ω、介质介电常数为2.08的同轴电缆，在2.2GHz频点的相移常数β＝3.8°/mm。采用本技术馈电网络的阵列天线实现下倾时的相位变化见图1。移相器由同一根传动杆固定，可以控制移相器相位变化一致。拉动传动杆，上方正向移相器150相位变化△ψ，下方反向移相器160相位变化为-△ψ，分配到辐射单元2的相位变化从上到下分别为2*△ψ，2*△ψ，△ψ，△ψ，0，0，-△ψ，-△ψ，-2*△ψ，-2*△ψ，-2*△ψ，对于等间距均匀直线阵，其下倾角θ与相位差△ψ间的关系可以表示为：dr*sinθ+△ψ＝0下倾达到10°，所需的△ψ为105°。通过本技术馈电网络改变辐射单元2之间的相位差，从而改变远场合成波束指向实现下倾，其在下倾后，方向图的变化不大，增加下倾角度，相邻扇区重叠面积缩小，提高系统覆盖范围，降低通讯干扰，提高通讯品质。图2A-2D为本专利技术的辐射方向图,图中X轴为辐射的方位角，Y轴为归一化后的电平值，单位为db。其中，图2A为0°的水平面，0°水平面瓣宽61°，前后比达到了35dB。图2B为0°的水平面，上副瓣抑制达到了26.1dB,下倾角精度高。图2C为10°的水平面，下倾到10°后，水平面瓣宽62°，前后比有27.5dB。图2D为10°的垂直面，下倾到10°后，垂直面上副瓣抑制依然有17.1dB，下倾角精度较好。可见，在下倾后，垂直面仍有很好的上副瓣抑制，水平面方向图也均满足移动通信要求。但是，本
中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本技术，而并非用作为对本技术的限定，只要在本技术的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本技术的权利要求书范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阵列天线的馈电网络，其特征在于，包括一个第一一分三功分器、两个第一一分二功分器、四个第二一分二功分器以及一个第二一分三功分器，所述第一一分三功分器以及第二一分三功分器的三个输出端a、b、c的功分比为1:1:2，所述第一一分二功分器以及第二一分二功分器的两个输出端的功分比为1:1，所述第一一分三功分器的输入端连接馈电口，其输出端a经一正向移相器与一个第一一分二功分器的输入端连接，该第一一分二功分器的一个输出端经一正向移相器与一个第二一分二功分器的输入端连接，其另一个输出端连接一个第二一分二功分器，所述第一一分三功分器的输出端b连接一个第二一分二功分器，其输出端c经一反向移相器与另一个第一一分二功分器的输入端连接，该第一一分二功分器的一个输出端连接一个第二一分二功分器的输入端，其另一个输出端经一反向移相器与所述第二一分三功分器的输入端连接，所述第二一分三功分器的三个输出端a、b、c以及四个第二一分二功分器的两个输出端分别通过一根电缆与11个辐射单元连接，所述正向移相器以及反向移相器均为介质移相器，且连接于同一根传动杆上。

【技术特征摘要】
1.一种阵列天线的馈电网络，其特征在于，包括一个第一一分三功分器、两个第一一分二功分器、四个第二一分二功分器以及一个第二一分三功分器，所述第一一分三功分器以及第二一分三功分器的三个输出端a、b、c的功分比为1:1:2，所述第一一分二功分器以及第二一分二功分器的两个输出端的功分比为1:1，所述第一一分三功分器的输入端连接馈电口，其输出端a经一正向移相器与一个第一一分二功分器的输入端连接，该第一一分二功分器的一个输出端经一正向移相器与一个第二一分二功分器的输入端连接，其另一个输出端连接一个第二一分二功分器，所述第一一分三功分器的输出端b连接一个第二一...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩锋，马亮，高志坚，
申请(专利权)人：上海汇珏网络通信设备有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31