【技术实现步骤摘要】
一种基于Butler矩阵的集成多波束馈电网络
本专利技术属于微波工程
，特别涉及一种基于Butler矩阵的集成多波束馈电网络。
技术介绍
在波束成形网络的实现方案中，与相控阵、透镜天线等方案相比，基于电路类的多波束馈电网络具有设计简单、体积小巧、易于集成等优势。传统的Butler矩阵作为电路类波束成形网络中的一种，同时具有多个输入端口与输出端口，可以形成输出端口间独特的相位分布，可以实现天线阵列的多波束需求，因而得到了广泛的研究。一般而言，N×NButler矩阵，即具有N个输入端口与N个输出端口的Butler矩阵，包含一定数量的移相器与定向耦合器。通过对这些器件的适当设置，可以在输出端口间形成N种相位分布，使得天线阵列可实现N个波束。然而，在实际应用场景中，基于Butler矩阵的多波束馈电网络主要面临以下两个问题：在通信场景中，部分波束指向没有通信链路存在的冗余空间，造成了不必要的信道资源浪费；每一个输入端口后需要连接包含放大器、数模转化器在内的射频链路，在大规模MIMO应用中射频链路数目的增多将会导致系统的体积与复杂...
【技术保护点】
1.一种基于Butler矩阵的集成多波束馈电网络，其特征在于，包括2个输入端口、8个输出端口、2个加载移相器的功分器、4个定向耦合器、6个交叉耦合器以及8个相位补偿器，其中：/n2个功分器均为一分四的功分器，输入端口#01连接功分器一(101)的输入端，输入端口#02连接功分器二(201)的输入端，功分器一(101)的输出端和功分器二(201)的输出端均分别连接所述4个定向耦合器的输入端；/n4个定向耦合器、6个交叉耦合器和8个相位补偿器中，定向耦合器一(7)的一个输出端口直接与相位补偿器一(13)相连，另一个输出端口依次通过交叉耦合器一(121)、交叉耦合器二(122)和...
【技术特征摘要】
1.一种基于Butler矩阵的集成多波束馈电网络，其特征在于，包括2个输入端口、8个输出端口、2个加载移相器的功分器、4个定向耦合器、6个交叉耦合器以及8个相位补偿器，其中：
2个功分器均为一分四的功分器，输入端口#01连接功分器一(101)的输入端，输入端口#02连接功分器二(201)的输入端，功分器一(101)的输出端和功分器二(201)的输出端均分别连接所述4个定向耦合器的输入端；
4个定向耦合器、6个交叉耦合器和8个相位补偿器中，定向耦合器一(7)的一个输出端口直接与相位补偿器一(13)相连，另一个输出端口依次通过交叉耦合器一(121)、交叉耦合器二(122)和交叉耦合器三(123)与相位补偿器五(17)相连；定向耦合器二(8)的一个输出端口通过交叉耦合器一(121)与相位补偿器二(14)相连，另一个输出端口依次通过交叉耦合器四(124)和交叉耦合器五(125)与相位补偿器六(18)相连；定向耦合器三(9)的一个输出端口依次通过交叉耦合器四(124)和交叉耦合器二(122)与相位补偿器三(15)相连，另一个输出端口通过交叉耦合器六(126)与相位补偿器七(19)相连；定向耦合器四(10)一个输出端口依次通过交叉耦合器六(126)、交叉耦合器五(125)和交叉耦合器三(123)与相位补偿器四(16)相连，另一个输出端口直接与相位补偿器八(20)相连；
所述8个相位补偿器的输出端分别连接1个输出端口。
2.根据权利要求1所述基于Butler矩阵的集成多波束馈电网络，其特征在于，所述功分器一(101)包括移相器A一(1)、移相器B一(3)和移相器B二(4)，所述功分器二(201)包括移相器A二(2)、移相器B三(5)和移相器B四(6)，其中：
所述移相器A一(1)和移相器A二(2)为45°移相器，移相器B一(3)、移相器B二(4)、移相器B三(5)和移相器B四(6)为22.5°移相器，由此构成A类馈电网络，使从输入端口#01或输入端口#02输入的信号能够在所述8个输出端口间，分别形成22.5°或-22.5°的梯度相位分布；
或者，所述移相器A一(1)和移相器A二(2)为135°移相器，移相器B一(3)、移相器B二(4)、移相器B三(5)和移相器B四(6)为67.5°移相器，由此构成B类馈电网络，使从输入端口#01或输入端口#02输入的信号能够在所述8个输出端口间，分别形成67.5°或-67.5°的梯度相位分布。
3.根据权利要求2所述基于Butler矩阵的集成多波束馈电网络，其特征在于，所述输入端口#01...
【专利技术属性】
技术研发人员：李越，张永健，刘培钦，张志军，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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