一种2×4巴特勒矩阵波束形成网络制造技术

本发明专利技术公开了一种2×4巴特勒矩阵波束形成网络，包括第一定向耦合器、第二定向耦合器、第三定向耦合器、第四定向耦合器、第一传输线、第二传输线、第三传输线、第四传输线、第一欧姆电阻、第二欧姆电阻、第一接地线、第二接地线、地板和同轴电缆；其中，每个定向耦合器具有两个输入端和两个输出端，分别为第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端；所述2×4巴特勒矩阵有2个信号输入端口，分别为第一输入端口和第二输入端口，有4个输出端口，分别为第一输出端口、第二输出端口、第三输出端口和第四输出端口。本发明专利技术采用微带结构来实现，结构简单，制造容易，尺寸小，损耗小，且交叉线的隔离度高，可以提高波束形成网络的隔离度和阻抗匹配。

A 2*4 Butler Matrix Beamforming Network

The invention discloses a 2*4 Butler matrix beamforming network, which comprises a first directional coupler, a second directional coupler, a third directional coupler, a fourth directional coupler, a first transmission line, a second transmission line, a third transmission line, a fourth transmission line, a first ohmic resistance, a second ohmic resistance, a first grounding line, a second grounding line, a floor and a coaxial cable. Each directional coupler has two input ports and two output ports, namely the first input port, the second input port, the first output port and the second output port. The 2*4 Butler matrix has two signal input ports, namely the first input port and the second input port, and four output ports, namely the first output port, the second output port, the third output port and the fourth output port. Output port. The invention adopts microstrip structure to realize, and has simple structure, easy manufacture, small size, low loss, and high isolation degree of cross lines, which can improve isolation degree and impedance matching of beamforming network.

【技术实现步骤摘要】
一种2×4巴特勒矩阵波束形成网络
本专利技术涉及通信
，具体涉及一种2×4巴特勒矩阵波束形成网络。
技术介绍
随着移动通信技术的迅速发展和移动通信业务量的急剧增加，正面临着通信小区间信号干扰强、频谱容量不足和信号覆盖窄等问题。多波束天线可以同时产生多个波束的方向图特性，可以增加网络容量；另外，多波束天线易实现窄波束和高增益，可以降低信号干扰和增加覆盖距离。因此，多波束天线具有广泛的应用前景和价值。其中，Butler(巴特勒)矩阵是多波束天线的重要组成部分，是产生多波束特性的关键部件。然而，现有技术中的Butler(巴特勒)矩阵的结构复杂，且具有较高的耗损，有待于进一步地完善。
技术实现思路
有鉴于此，为了解决现有技术中的上述问题，本专利技术提出一种2×4巴特勒矩阵波束形成网络。本专利技术通过以下技术手段解决上述问题：一种2×4巴特勒矩阵波束形成网络，包括第一定向耦合器、第二定向耦合器、第三定向耦合器、第四定向耦合器、第一传输线、第二传输线、第三传输线、第四传输线、第一欧姆电阻、第二欧姆电阻、第一接地线、第二接地线、地板和同轴电缆；其中，每个定向耦合器具有两个输入端和两个输出端，分别为第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端；所述2×4巴特勒矩阵有2个信号输入端口，分别为第一输入端口和第二输入端口，有4个输出端口，分别为第一输出端口、第二输出端口、第三输出端口和第四输出端口；所述第一定向耦合器的第一输入端连接到第一输入端口，第一定向耦合器的第二输入端与第一欧姆电阻的一端连接，第一欧姆电阻的另一端与第一接地线连接，第一接地线与地板连接；第一定向耦合器的第一输出端与第一传输线输入端连接，第一传输线的输出端与连接第三定向耦合器的第一输入端连接；第一定向耦合器的第二输出端与第三传输线的输入端连接，第三传输线的第一中间端与同轴电缆的第一内导体端连接，同轴线第二内导体端与第三传输线的第二中间端连接，第三传输线的输出端与第四定向耦合器的第一输入端连接；第二定向耦合器的第二输入端连接到第一输入端口，第二定向耦合器的第一输入端与第二欧姆电阻的一端连接，第二欧姆电阻的另一端与第二接地线连接，第二接地线与地板连接；第二定向耦合器的第一输出端与第四传输线的输入端连接，第四传输线的输出端与第三定向耦合器的第二输入端连接；第二定向耦合器的第二输出端与第二传输线输入端连接，第二传输线的输出端与第四定向耦合器的第二输入端连接；其中第三定向耦合器的第一输出端为第一输出端口，第三定向耦合器的第二输出端为第二输出端口，第四定向耦合器的第一输出端为第三输出端口，第四定向耦合器的第二输出端为第四输出端口。进一步地，第一至第四定向耦合器均采用微带结构来实现，第一至第四定向耦合器均印刷在一PCB介质板的顶部。进一步地，所述第一至第四定向耦合器的第一输入端与第一输出端分布于同侧，第二输入端与第二输出端分布于同侧，所述第一至第四定向耦合器具有90度相移特性。进一步地，第一定向耦合器为具有90度移相特性的等功率分配定向耦合器。进一步地，第二定向耦合器为具有90度移相特性的不等功率分配定向耦合器。进一步地，第三定向耦合器为具有90度移相特性的等功率分配定向耦合器。进一步地，第四定向耦合器为具有90度移相特性的等功率分配定向耦合器。进一步地，第一至第四传输线均采用微带结构来实现，第一至第四传输线均印刷在PCB介质板的顶部。进一步地，第一传输线的传输相位相对于第三传输线的传输相位延迟45度；第二传输线的传输相位相对于第四传输线的传输相位延迟45度。进一步地，地板印刷在PCB的底部，包括第一去铜区域和第二去铜区域，同轴电缆的外导体与地板连接，同轴电缆的第一内导体端和第二内导体段分别穿过地板的第一去铜区域和第二去铜区域。与现有技术相比，本专利技术的有益效果至少包括：本专利技术提供的一种2×4巴特勒矩阵波束形成网络采用微带结构来实现，结构简单，制造容易。另外，该波束形成网络的交叉线采用同轴电缆结构来实现，尺寸小，损耗小，且交叉线的隔离度高，可以提高波束形成网络的隔离度和阻抗匹配。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术2×4巴特勒矩阵波束形成网络顶层结构示意图；图2是本专利技术2×4巴特勒矩阵波束形成网络底层结构示意图；图3是本专利技术2×4巴特勒矩阵波束形成网络交叉线即第三传输线7与第四传输线8隔离度示意图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合附图和具体的实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。需要指出的是，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参照图1和图2，本专利技术提供的一种2×4巴特勒矩阵波束形成网络由第一定向耦合器1、第二定向耦合器2、第三定向耦合器3、第四定向耦合器4、第一传输线5、第二传输线6、第三传输线7、第四传输线8、第一欧姆电阻9、第二欧姆电阻10、第一接地线11、第二接地线12、地板16和同轴电缆13组成；其中，每个定向耦合器具有两个输入端和两个输出端，分别为第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端；所述2×4巴特勒矩阵有2个信号输入端口，分别为第一输入端口in1和第二输入端口in2，有4个输出端口，分别为第一输出端口out1、第二输出端口out2、第三输出端口out3和第四输出端口out4。本专利技术中各部件的连接关系如图1和图2所示，所述第一定向耦合器1的第一输入端1a连接到第一输入端口in1，第一定向耦合器1的第二输入端1b与第一欧姆电阻9的一端连接，第一欧姆电阻9的另一端与第一接地线11连接，第一接地线11与地板16连接；第一定向耦合器1的第一输出端1c与第一传输线5输入端5a连接，第一传输线5的输出端5b与连接第三定向耦合器的第一输入端3a连接；第一定向耦合器1的第二输出端1d与第三传输线7的输入端7a连接，第三传输线7的第一中间端7b与同轴电缆13的第一内导体端13a连接，同轴线13第二内导体端13b与第三传输线7的第二中间端7c连接，第三传输线7的输出端7d与第四定向耦合器4的第一输入端4a连接；第二定向耦合器2的第二输入端2b连接到第一输入端口in2，第二定向耦合器2的第一输入端2a与第二欧姆电阻10的一端连接，第二欧姆电阻10的另一端与第二接地线12连接，第二接地线12与地板16连接；第二定向耦合器2的第一输出端2c与第四传输线8的输入端8a连接，第四传输线8的输出端8b与第三定向耦合器的第二输入端3b连接；第二定向耦合器2的第二输出端2d与第二传输线6输入端6a连接，第二传输线6的输出端6b与第四定向耦合器4的第二输入端4b连接；其中第三定向耦合器3的第一输出端3c为第一输出端口out1，第三定向耦合器3的第二输出端3d为第二输出端口out2，第四定向耦合器4的第一输出端4c为第三输出端口out3，第四定向耦合器4的第二输出端4d为第四输出端口out本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种2×4巴特勒矩阵波束形成网络，其特征在于，包括第一定向耦合器、第二定向耦合器、第三定向耦合器、第四定向耦合器、第一传输线、第二传输线、第三传输线、第四传输线、第一欧姆电阻、第二欧姆电阻、第一接地线、第二接地线、地板和同轴电缆；其中，每个定向耦合器具有两个输入端和两个输出端，分别为第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端；所述2×4巴特勒矩阵有2个信号输入端口，分别为第一输入端口和第二输入端口，有4个输出端口，分别为第一输出端口、第二输出端口、第三输出端口和第四输出端口；所述第一定向耦合器的第一输入端连接到第一输入端口，第一定向耦合器的第二输入端与第一欧姆电阻的一端连接，第一欧姆电阻的另一端与第一接地线连接，第一接地线与地板连接；第一定向耦合器的第一输出端与第一传输线输入端连接，第一传输线的输出端与连接第三定向耦合器的第一输入端连接；第一定向耦合器的第二输出端与第三传输线的输入端连接，第三传输线的第一中间端与同轴电缆的第一内导体端连接，同轴线第二内导体端与第三传输线的第二中间端连接，第三传输线的输出端与第四定向耦合器的第一输入端连接；第二定向耦合器的第二输入端连接到第一输入端口，第二定向耦合器的第一输入端与第二欧姆电阻的一端连接，第二欧姆电阻的另一端与第二接地线连接，第二接地线与地板连接；第二定向耦合器的第一输出端与第四传输线的输入端连接，第四传输线的输出端与第三定向耦合器的第二输入端连接；第二定向耦合器的第二输出端与第二传输线输入端连接，第二传输线的输出端与第四定向耦合器的第二输入端连接；其中第三定向耦合器的第一输出端为第一输出端口，第三定向耦合器的第二输出端为第二输出端口，第四定向耦合器的第一输出端为第三输出端口，第四定向耦合器的第二输出端为第四输出端口。...

【技术特征摘要】
1.一种2×4巴特勒矩阵波束形成网络，其特征在于，包括第一定向耦合器、第二定向耦合器、第三定向耦合器、第四定向耦合器、第一传输线、第二传输线、第三传输线、第四传输线、第一欧姆电阻、第二欧姆电阻、第一接地线、第二接地线、地板和同轴电缆；其中，每个定向耦合器具有两个输入端和两个输出端，分别为第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端；所述2×4巴特勒矩阵有2个信号输入端口，分别为第一输入端口和第二输入端口，有4个输出端口，分别为第一输出端口、第二输出端口、第三输出端口和第四输出端口；所述第一定向耦合器的第一输入端连接到第一输入端口，第一定向耦合器的第二输入端与第一欧姆电阻的一端连接，第一欧姆电阻的另一端与第一接地线连接，第一接地线与地板连接；第一定向耦合器的第一输出端与第一传输线输入端连接，第一传输线的输出端与连接第三定向耦合器的第一输入端连接；第一定向耦合器的第二输出端与第三传输线的输入端连接，第三传输线的第一中间端与同轴电缆的第一内导体端连接，同轴线第二内导体端与第三传输线的第二中间端连接，第三传输线的输出端与第四定向耦合器的第一输入端连接；第二定向耦合器的第二输入端连接到第一输入端口，第二定向耦合器的第一输入端与第二欧姆电阻的一端连接，第二欧姆电阻的另一端与第二接地线连接，第二接地线与地板连接；第二定向耦合器的第一输出端与第四传输线的输入端连接，第四传输线的输出端与第三定向耦合器的第二输入端连接；第二定向耦合器的第二输出端与第二传输线输入端连接，第二传输线的输出端与第四定向耦合器的第二输入端连接；其中第三定向耦合器的第一输出端为第一输出端口，第三定向耦合器的第二输出端为第二输出端口，第四定向耦合器的第一输出端为第三输出端口，第四...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶亮华，吴壁群，吴泽海，苏振华，
申请(专利权)人：广东博纬通信科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44