混合多波束天线制造技术

本申请公开一种混合多波束天线，包括天线阵列和双工器模组；辐射单元子阵列包括若干个辐射单元；双工器模组包括若干个双工器子模组；双工器子模组包括至少一个双工器；双工器包括合路端口、第一频段端口和第二频段端口；合路端口连接辐射单元；还包括第一天线馈电网络、若干个第二天线馈电网络和若干个巴特勒矩阵单元；巴特勒矩阵单元包括第一侧端口和若干个第二侧端口，第一侧端口连接第一天线馈电网络，各第二侧端口与双工器子模组的各第一频段端口一一对应相连；各第二天线馈电网络与双工器子模组的各第二频段端口一一对应相连。通过采用双工器将辐射单元分割为两个不同工作频段的端口，极大的减小了融合天线的体积。

Hybrid multi-beam antenna

The present application discloses a hybrid multi-beam antenna, including an antenna array and a duplexer module; a radiation unit sub-array includes several radiation units; a duplexer module includes several duplexer sub-modules; a duplexer sub-module includes at least one duplexer; a duplexer includes a combined port, a first band port and a second band port; a combined port connects radiation units; and a combined port connects radiation units. The first antenna feeding network, several second-day feeding networks and several Butler matrix elements; the Butler matrix elements include the first port and several second ports; the first port connects the first antenna feeding network, and the second port corresponds to the first band ports of the diplexer sub-module; the second-day feeding network corresponds to the diplexer sub-module one by one; and the diplexer sub-module. The second band ports are connected one by one. By dividing the radiation element into two ports with different working frequency bands, the volume of the fusion antenna is greatly reduced.

【技术实现步骤摘要】
混合多波束天线
本专利技术涉及移动通信
，特别是涉及一种混合多波束天线。
技术介绍
随着移动通信技术的发展，多波束天线(包括双波束天线)已成为扇区扩容的重要手段之一。同时，在某些频段运营商需要使用常规65°天线进行4T4R(4发射4接收)甚至8T8R(8发射8接收)覆盖，因此需求一种能够同时支持常规65°与多波束扇区劈裂功能的天线。在实现过程中，专利技术人发现传统技术中至少存在如下问题：传统的65°天线与多波束天线的融合天线，通常是采用将两个不同的天线阵上下或左右布局摆放来设计，但天线体积过大，占用过多天面资源，风载荷过大以及重量过重。
技术实现思路
基于此，有必要针对传统的融合天线中，天线体积过大的问题，提供一种混合多波束天线。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供了一种混合多波束天线，包括天线阵列和双工器模组；天线阵列包括若干排辐射单元子阵列；辐射单元子阵列包括若干个辐射单元；双工器模组包括若干个双工器子模组，各双工器子模组与各辐射单元子阵列一一对应相连；双工器子模组包括至少一个双工器；双工器包括合路端口、第一频段端口和第二频段端口；合路端口连接辐射单元；还包括第一天线馈电网络、若干个第二天线馈电网络和若干个巴特勒矩阵单元；各巴特勒矩阵单元与各双工器子模组一一对应相连；巴特勒矩阵单元包括第一侧端口和若干个第二侧端口，第一侧端口连接第一天线馈电网络，各第二侧端口与双工器子模组的各第一频段端口一一对应相连；各第二天线馈电网络与双工器子模组的各第二频段端口一一对应相连。在其中一个实施例中，第一天线馈电网络为双波束馈电网络或多波束馈电网络。在其中一个实施例中，第二天线馈电网络为65°天线馈电网络。在其中一个实施例中，第一频段端口为低频段端口；第二频段端口为高频段端口；连接同一列辐射单元的各双工器的第二频段端口、与第二天线馈电网络依次相连。在其中一个实施例中，第一频段端口为高频段端口；第二频段端口为低频段端口；连接同一列辐射单元的各双工器的第二频段端口基于交错连接规则、与第二天线馈电网络相连；交错连接规则为在连接同一列辐射单元的相邻两个双工器中，至多一个双工器的第二频段端口连接第二天线馈电网络。在其中一个实施例中，低频段端口的频段范围为1400-2200MHz，高频段端口的频段范围为2490-2690MHz；或低频段端口的频段范围为1400-1520MHz，高频段端口的频段范围为1690-2690MHz。在其中一个实施例中，双工器为频分双工器。在其中一个实施例中，辐射单元为宽带辐射单元。在其中一个实施例中，天线阵列中辐射单元之间的列间距为辐射单元工作频段的中心频点的二分之一波长。在其中一个实施例中，辐射单元的工作频段为1400-2690MHz。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：基于各双工器子模组与各辐射单元子阵列一一对应相连，双工器的合路端口与辐射单元，双工器的第一频段端口与巴特勒矩阵单元的第二侧端口相连，双工器的第二频段端口与第二天线馈电网络；巴特勒矩阵单元的第一侧端口连接第一天线馈电网络。进而可通过第一天线馈电网络将第一电信号通过双工器馈入对应的辐射单元；通过第二天线馈电网络将第二电信号依次经过巴特勒矩阵单元和双工器馈入对应的辐射单元，实现天线阵列复用。通过采用双工器将天线阵列分割为两个不同工作频段的端口(第一频段端口和第二频段端口)，实现不同天线的融合，同时极大的减小了天线体积，进而缩减了占用的天面资源，减小了风载荷以及减小了天线重量。附图说明图1为一个实施例中混合多波束天线的第一结构示意图；图2为一个实施例中混合多波束天线的第二结构示意图；图3为一个实施例中混合多波束天线的第三结构示意图；图4为一个实施例中混合多波束天线的第四结构示意图；图5为一个实施例中混合多波束天线的第五结构示意图；图6为一个实施例中混合多波束天线的第六结构示意图；图7为一个实施例中混合多波束天线的第六结构示意图。具体实施方式为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的首选实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容更加透彻全面。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。为了解决传统的融合天线中，天线体积过大的问题，本专利技术实施例提供了一种混合多波束天线，图1为一个实施例中混合多波束天线的第一结构示意图。如图1所示，包括天线阵列11和双工器模组13；天线阵列11包括若干排辐射单元子阵列110；辐射单元子阵列110包括若干个辐射单元112；双工器模组13包括若干个双工器子模组130，各双工器子模组130与各辐射单元子阵列110一一对应相连；双工器子模组130包括至少一个双工器132；双工器132包括合路端口、第一频段端口和第二频段端口；合路端口连接辐射单元112。上述混合多波束天线还包括第一天线馈电网络15、若干个第二天线馈电网络17和若干个巴特勒矩阵单元19；各巴特勒矩阵单元19与各双工器子模组130一一对应相连；巴特勒矩阵单元19包括第一侧端口和若干个第二侧端口，第一侧端口连接第一天线馈电网络15，各第二侧端口与双工器子模组130的各第一频段端口一一对应相连；各第二天线馈电网络17与双工器子模组130的各第二频段端口一一对应相连。其中，天线阵列11指的是由多个相同的辐射单元(阵元)按照一定规律排列组成的天线系阵；天线阵列11的排数(即行数)和列数可以是多个；天线阵列11的每一排可包括多个辐射单元112，天线阵列11的每一列可包括多个辐射单元112；辐射单元112指的是能够有效辐射或接收无线电波的器件。辐射单元子阵列110指的是由天线阵列中的一排辐射单元组成。双工器模组13可由多个双工器子模组130组成，双工器子模组130可由至少一个双工器132组成。双工器132可用来将发射信号和接收信号相隔离，双工器132可传输不同频段的信号。双工器132的第一频段端口可用来传输工作频段为第一频段的信号；双工器132的第二频段端口可用来传输工作频段为第二频段的信号；双工器132的合路端口可用来向相应的幅度单元112馈电；双工器132的合路端口也可接收辐射单元112发送的信号，并分别通过第一频段端口和第二频段端口传输。第一天线馈电网络15可用来向辐射单元112馈入工作频段为第一频段的信号；第二天线馈电网络17可用来想辐射单元112馈入工作频段为第二频段的信号。巴特勒矩阵单元19指的是巴特勒矩阵结构的模块单元，巴特勒矩阵单元19可用于多波束形成网络，使得相连接的天线阵列形成不同指向的波束。在一个示例中，巴特勒矩阵单元19可由定向耦合器电路、功分器电路和固定移相器电路组成。具体地，双工器子模组130用于连接辐射单元子阵列110，将各双工器子模组130与各辐射单元子阵列110一一对应相连；巴特勒矩阵单元19用于连接双工器子模组130，将各巴特勒矩阵单元19与各双工器子模组130一一对应相连。双本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混合多波束天线，其特征在于，包括天线阵列和双工器模组；所述天线阵列包括若干排辐射单元子阵列；所述辐射单元子阵列包括若干个辐射单元；所述双工器模组包括若干个双工器子模组，各所述双工器子模组与各所述辐射单元子阵列一一对应相连；所述双工器子模组包括至少一个双工器；所述双工器包括合路端口、第一频段端口和第二频段端口；所述合路端口连接所述辐射单元；还包括第一天线馈电网络、若干个第二天线馈电网络和若干个巴特勒矩阵单元；各所述巴特勒矩阵单元与各所述双工器子模组一一对应相连；所述巴特勒矩阵单元包括第一侧端口和若干个第二侧端口，所述第一侧端口连接所述第一天线馈电网络，各所述第二侧端口与所述双工器子模组的各所述第一频段端口一一对应相连；各所述第二天线馈电网络与所述双工器子模组的各所述第二频段端口一一对应相连。

【技术特征摘要】
1.一种混合多波束天线，其特征在于，包括天线阵列和双工器模组；所述天线阵列包括若干排辐射单元子阵列；所述辐射单元子阵列包括若干个辐射单元；所述双工器模组包括若干个双工器子模组，各所述双工器子模组与各所述辐射单元子阵列一一对应相连；所述双工器子模组包括至少一个双工器；所述双工器包括合路端口、第一频段端口和第二频段端口；所述合路端口连接所述辐射单元；还包括第一天线馈电网络、若干个第二天线馈电网络和若干个巴特勒矩阵单元；各所述巴特勒矩阵单元与各所述双工器子模组一一对应相连；所述巴特勒矩阵单元包括第一侧端口和若干个第二侧端口，所述第一侧端口连接所述第一天线馈电网络，各所述第二侧端口与所述双工器子模组的各所述第一频段端口一一对应相连；各所述第二天线馈电网络与所述双工器子模组的各所述第二频段端口一一对应相连。2.根据权利要求1所述的混合多波束天线，其特征在于，所述第一天线馈电网络为双波束馈电网络或多波束馈电网络。3.根据权利要求2所述的混合多波束天线，其特征在于，所述第二天线馈电网络为65°天线馈电网络。4.根据权利要求3所述的混合多波束天线，其特征在于，所述第一频段端口为低频段端口；所述第二频段端口为高频段端口；连接同一列所述辐射单元的各所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾飞飞，孙善球，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