一种多波束天线的波束控制系统、方法及移动通信系统技术方案

本申请公开了一种多波束天线的波束控制系统、方法及移动通信系统，包括：下波束馈电网络，用于为辐射单元阵列第一列的所有辐射单元的第一极化与辐射单元阵列最后一列的所有辐射单元的第二极化馈电；水平方向波束馈电网络，用于为辐射单元阵列第二列至倒数第二列的所有辐射单元的第一极化和第二极化馈电；还用于为辐射单元阵列第一列的所有辐射单元的第二极化及辐射单元阵列最后一列的所有辐射单元的第一极化馈电。本申请能够将用于下波束的极化间的抗干扰能力加强，避免在大下倾角度覆盖时，因天线阵列干扰引起水平面变形的问题，同时本申请不影响水平三波束的赋形馈电，保证水平瓣宽指标合格，降低对波束覆盖范围的影响。

Beam control system, method and mobile communication system of multibeam antenna

【技术实现步骤摘要】
一种多波束天线的波束控制系统、方法及移动通信系统
本申请涉及移动通信领域，特别涉及一种多波束天线的波束控制系统、方法及移动通信系统。
技术介绍
在移动通信网络的覆盖中，因一些特殊场景的覆盖需要多阵列、多波束天线。多波束天线可以包括水平左、中、右三个波束和一个大下倾可调下波束(电下倾角在13～19度可调)，共四个波束。传统的馈电方案参照图1所示，最左侧的一列辐射单元用于形成下波束，其余所有辐射单元用于形成水平左、中、右三个波束。处在多波束天线的边缘的两列辐射单元在十度电下倾时，水平方向图覆盖变化不大，当大下倾角度覆盖时(下倾角超过10度)，按现有技术的方案对辐射单元各个极化进行赋形馈电，其中最左侧一列的辐射单元的一个极化会受到其右侧辐射单元的影响，参照图2所示，其水平面方向图存在严重变形的问题，且形变随下倾角的增大变形更加严重，导致水平瓣宽指标不合格，严重影响波束覆盖范围。因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。
技术实现思路
本申请的目的是提供一种多波束天线的波束控制系统、方法及移动通信系统，能够将用于下波束的极化间的抗干扰能力加强，避免在大下倾角度覆盖时，因天线阵列干扰引起水平面变形的问题，同时本申请不影响水平三波束的赋形馈电，保证水平瓣宽指标合格，降低对波束覆盖范围的影响。为解决上述技术问题，本申请提供了一种多波束天线的波束控制系统，包括：辐射单元阵列，下波束馈电网络，水平方向波束馈电网络，其中：所述下波束馈电网络，用于为所述辐射单元阵列第一列的所有辐射单元的第一极化与所述辐射单元阵列最后一列的所有辐射单元的第二极化馈电；还用于为所述辐射单元阵列第一列的所有辐射单元的第二极化及所述辐射单元阵列最后一列的所有辐射单元的第一极化馈电；所述水平方向波束馈电网络，用于为所述辐射单元阵列第二列至倒数第二列的所有辐射单元的第一极化和第二极化馈电；其中，所述第一极化为正极化、所述第二极化为负极化，或所述第一极化为负极化、所述第二极化为正极化。优选的，该波束控制系统还包括：波束形成网络，用于控制所述辐射单元阵列水平方向和垂直方向的幅度和相位，以形成对应方向的波束。优选的，所述波束形成网络为基于巴特勒矩阵的波束形成网络。优选的，所述波束形成网络包括用于调整下波束电下倾角的移相器。为解决上述技术问题，本申请还提供了一种多波束天线的波束控制方法，应用于如上文任意一项所述的波束控制系统，该波束控制方法包括：通过下波束馈电网络为辐射单元阵列第一列的所有辐射单元的第一极化与所述辐射单元阵列最后一列的所有辐射单元的第二极化馈电；通过水平方向波束馈电网络为所述辐射单元阵列第二列至倒数第二列的所有辐射单元的第一极化和第二极化、所述辐射单元阵列第一列的所有辐射单元的第二极化及所述辐射单元阵列最后一列的所有辐射单元的第一极化馈电；其中，所述第一极化为正极化、所述第二极化为负极化，或所述第一极化为负极化、所述第二极化为正极化。优选的，该波束控制方法还包括：通过波束形成网络控制所述辐射单元阵列水平方向和垂直方向的幅度和相位，以形成对应方向的波束。优选的，所述波束形成网络为基于巴特勒矩阵的波束形成网络。为解决上述技术问题，本申请还提供了一种移动通信系统，包括如上文任意一项所述的多波束天线的波束控制系统。本申请提供了一种多波束天线的波束控制系统，将用于形成下波束的两个极化分开馈电，间距较远，极化间的抗干扰能力加强，避免在大下倾角度覆盖时，因天线阵列干扰引起水平面变形的问题，同时本申请不影响水平三波束的赋形馈电，保证水平瓣宽指标合格，降低对波束覆盖范围的影响。本申请还提供了一种多波束天线的波束控制方法及移动通信系统，具有和上述波束控制系统相同的有益效果。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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为现有技术中的一种辐射单元阵列的结构示意图；图2为现有技术中的一种下波束的水平面方向图；图3为本申请所提供的一种多波束天线的波束控制系统的结构示意图；图4为本申请所提供的一种辐射单元阵列的结构示意图；图5为本申请所提供的一种下波束的水平面方向图；图6为本申请所提供的一种多波束天线的波束控制方法的步骤流程图。具体实施方式本申请的核心是提供一种多波束天线的波束控制系统、方法及移动通信系统，能够将用于下波束的极化间的抗干扰能力加强，避免在大下倾角度覆盖时，因天线阵列干扰引起水平面变形的问题，同时本申请不影响水平三波束的赋形馈电，保证水平瓣宽指标合格，降低对波束覆盖范围的影响。为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，都属于本申请保护的范围。请参照图3，图3为本申请所提供的一种多波束天线的波束控制系统的结构示意图，该波束控制系统包括下波束馈电网络1，辐射单元阵列2及水平方向波束馈电网络3，其中：下波束馈电网络1，用于为辐射单元阵列2第一列的所有辐射单元的第一极化与辐射单元阵列2最后一列的所有辐射单元的第二极化馈电；水平方向波束馈电网络3，用于为辐射单元阵列2第二列至倒数第二列的所有辐射单元的第一极化和第二极化馈电；还用于为辐射单元阵列2第一列的所有辐射单元的第二极化及辐射单元阵列2最后一列的所有辐射单元的第一极化馈电；其中，第一极化为正极化、第二极化为负极化，或第一极化为负极化、第二极化为正极化。具体的，参照图4所示，图4为本申请所提供的一种辐射单元阵列2的结构示意图，每个辐射单元均包括一个正45°极化和一个负45°极化，其中，白色的极化用于下波束(电下倾角在13～19度可调)的辐射，黑色的极化用于水平方向波束的辐射，水平方向波束包括水平左、中、右三个方向的波束。可以理解的是，为避免下波束在大下倾角度时水平面变形，本申请利用了多波束天线左右两侧的两列辐射单元，将最左侧一列辐射单元的一个极化和最右侧一列辐射单元相对称的一个极化用做下波束的辐射，具体可以通过最左侧一列辐射单元的正45°极化和最右侧一列辐射单元的负45°极化用做下波束的辐射，即图4中白色的极化，其余所有极化用作水平方向波束的辐射，即图4中黑色的极化，参照图4可以看出用做下波束的两个极化相距较远，因此提高了极化间的隔离，使极化间的抗干扰能力增强。通过下波束馈电网络1为用于下波束辐射的极化馈电，同时通过水平方向波束馈电网络3为用于水平波束辐射的极化馈电，由于将用于下波束的两个极化分开馈电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多波束天线的波束控制系统，其特征在于，包括：辐射单元阵列，下波束馈电网络，水平方向波束馈电网络，其中：/n所述下波束馈电网络，用于为所述辐射单元阵列第一列的所有辐射单元的第一极化与所述辐射单元阵列最后一列的所有辐射单元的第二极化馈电；/n所述水平方向波束馈电网络，用于为所述辐射单元阵列第二列至倒数第二列的所有辐射单元的第一极化和第二极化馈电；还用于为所述辐射单元阵列第一列的所有辐射单元的第二极化及所述辐射单元阵列最后一列的所有辐射单元的第一极化馈电；/n其中，所述第一极化为正极化、所述第二极化为负极化，或所述第一极化为负极化、所述第二极化为正极化。/n

【技术特征摘要】
1.一种多波束天线的波束控制系统，其特征在于，包括：辐射单元阵列，下波束馈电网络，水平方向波束馈电网络，其中：
所述下波束馈电网络，用于为所述辐射单元阵列第一列的所有辐射单元的第一极化与所述辐射单元阵列最后一列的所有辐射单元的第二极化馈电；
所述水平方向波束馈电网络，用于为所述辐射单元阵列第二列至倒数第二列的所有辐射单元的第一极化和第二极化馈电；还用于为所述辐射单元阵列第一列的所有辐射单元的第二极化及所述辐射单元阵列最后一列的所有辐射单元的第一极化馈电；
其中，所述第一极化为正极化、所述第二极化为负极化，或所述第一极化为负极化、所述第二极化为正极化。


2.根据权利要求1所述的波束控制系统，其特征在于，该波束控制系统还包括：
波束形成网络，用于控制所述辐射单元阵列水平方向和垂直方向的幅度和相位，以形成对应方向的波束。


3.根据权利要求2所述的多波束天线的波束控制系统，其特征在于，所述波束形成网络为基于巴特勒矩阵的波束形成网络。


4.根据权利要求2所述的多波束天线的波束控制系统，其特征在于，所述波束形成网络包括用于调整下波束电...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁一军，顾晓凤，陈娟，颜玉洁，王学仁，符小东，揭水平，袁宏伟，杨霖，丁建军，徐翠，
申请(专利权)人：中天通信技术有限公司，中天宽带技术有限公司，江苏中天科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32