一种5G通信大规模阵组合赋形电调天线制造技术

本发明专利技术提供一种5G通信大规模阵组合赋形电调天线，由上向下包括：天线阵列层、传动支撑层和校准网络层；天线阵列层包括辐射阵元、移相器基板、馈电功分板、移相单元，移相器基板与馈电功分板共面，移相单元位于移相器基板上；传动支撑层由支撑底板、移相传动杆、驱动装置组成，移相传动杆内嵌于支撑底板槽孔中，并与移相单元相连，带动移相单元滑动移相；校准网络层由校准网络及连接器组成。本发明专利技术将移相器与阵列面共面设计、移相器传动装置内嵌式设计等，不增加任何剖面高度，实现了天线电调化赋形。本发明专利技术通过在天线子阵中设置移相器实现了天线端模拟赋形+系统端数字赋形，解决现有大规模阵天线端口多、赋形算法复杂、系统效率低等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种5G通信大规模阵组合赋形电调天线
本专利技术涉及移动通信及无线通信领域，尤其涉及一种5G通信大规模密集阵电调天线。
技术介绍
随着无线通信技术的进步，天线技术的发展与功能不断革新，天线的外观尺寸及重量也相应增加，随之带来视觉冲击，运输及施工成本上升，从而导致对环境要求越来越高的城市部网建设基站显得愈加困难。如何在天线技术提高、功能增加的同时，减小天线体积，降低天线的重量，进而满足节能降耗、创建宜居环境的科学发展理念，在当前的天线设计中显得越加重要。当前5G通信系统中常规的大规模密集阵天线常拥有众多射频端口，采用盲插方式与基站设备对接，这种拥有众多端口的大规模密集阵天线优点是通过基站系统可灵活控制天线阵列中任意子阵在水平维、垂直维波束赋束以及及空间三维合成波束赋形。但这种赋形方式的缺点也很明显：射频端口的增加带来了赋形算法复杂，从而导致基站设备功耗增加以及系统效率低等缺点。改进方法之一是在天线阵列的部分子阵间设置电调移相装置，通过天线子阵间的模拟赋形以及系统侧的数字赋形的组合方式来简化赋形算法变量，降低赋形算法复杂度，进而降低设备功耗。移相装置的引入可以简化系统赋形算法，提高效率，但电调移相装置的引入也会增显著增加天线的剖面高度以及结构设计的复杂度，这对与5G通信系统的发展理念是相悖的。因此如何能在不增加天线剖面高度的情况下引入移相装置实现子阵间的模拟赋形成为亟待解决的难题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于设计一款一种5G通信大规模阵组合赋形电调天线，在不增加任何天线剖面高度的情况下实现天线方向图电调化赋形，解决现有大规模密集阵天线端口多、赋形算法复杂、系统效率低等问题。通过“天线端模拟赋形+系统端数字赋形”的组合赋形方式简化系统算法提高赋形效率，进而确保天线整体赋形效果，满足5G通信系统工作需要。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供了一种5G通信大规模阵组合赋形电调天线，其包括：由上向下依次排列的天线阵列层、传动支撑层和校准网络层；所述天线阵列层包括辐射阵元移相器基板、馈电功分板、移相单元，所述移相器基板与所述馈电功分板共面设计，所述移相单元位于移相器基板上；所述传动支撑层由支撑底板、移相传动杆、驱动装置组成，所述移相传动杆内嵌于所述支撑底板上的传动预制槽中，并与所述移相单元相连，所述驱动装置驱动所述移相动杆带动所述移相单元滑动移相；所述校准网络层由校准网络及连接器组成，校准网络与所述支撑底板接触。优选的，所述移相单元与辐射阵元面共面嵌套，移相单元设置于所述馈电功分板的馈电功分网络中，所述馈电功分网络采用正面馈电形式。优选的，所述辐射阵元、移相单元、馈电功分网络均位于天线整机的正面。优选的，所述移相单元包含移相滑片和导向压块，所述移相滑片通过所述导向压块与所述移相器基板连接。优选的，所述移相传动杆上设置有滑片传动柱，所述滑片传动柱穿过所述移相基板上的导向槽与所述移相滑片相连，驱动所述移相单元线性滑动移相。优选的，所述传动支撑层设有多个所述移相传动杆，一个移向传动杆与至少一组移相单元连接。优选的，一个移相传动杆与两列共四组移相单元连接。优选的，所述驱动装置包括电机、控制器、传动机构及传动连接臂，所述控制器控制所述电机，所述电机通过传动机构与所述传动连接臂连接，所述传动连接臂与所述移相动杆连接。优选的，所述天线阵列层包括多个所述辐射阵元，每个辐射阵元分为上下两个子阵，每个子阵至少包含两个天线阵元，每个子阵设置一组移相单元，输出两个端口，每个辐射阵元共设有4个输出端口。优选的，所述天线括八个所述辐射阵元，包含16个天线子阵、16组移相器，并输出16个射频端口。如上所述，该5G通信大规模密集阵电调天线具有以下有益效果：该5G通信大规模阵组合赋形电调天线，在不增加任何天线剖面高度的情况下实现方向图电调化赋形，解决现有大规模密集阵天线端口多、赋形算法复杂、系统效率低等问题。通过“天线端模拟赋形+系统端数字赋形”的组合赋形方式简化系统算法提高赋形效率，进而确保天线整体赋形效果，满足5G通信系统工作需要。附图说明图1为本专利技术实施例整体分层结构的正面视图。图2为本专利技术实施例整体分层结构的背面视图。图3为本专利技术实施例整体结构的正视图。图4为本专利技术实施例整体结构的背视图。图5为本专利技术实施例移向单元的正面视图。图6为本专利技术实施例移动单元的背面视图。图7为本专利技术实施例移动单元移向滑片与导向压块的连接示意图。图8为常规赋形电路原理图。图9为本专利技术实施例组合赋形的电路原理图。元件标号说明：11、移向单元；111、移向滑片；112、导向压块；113、导向槽；114、导向柱；115、连接柱；12、移相器基板；13、辐射阵元；14、隔离条；15、馈电功分板；21、支撑底板；22、移相动杆；221、滑片传动柱；222、传动预制槽；23、传动连接臂；24、驱动装置；31、校准网络；32、连接器具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效。请参阅图1至图8。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本专利技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本专利技术可实施的范畴。如图1至图4所示，本专利公开了一种5G通信大规模阵组合赋形电调天线，该电调天线采用分层式结构设计，由上向下依次排列分为天线阵列层、传动支撑层和校准网络层三层。其中顶层的天线阵列层包括辐射阵元13、移相器基板12、馈电功分板15、移相单元11。移相器基板12与馈电功分板15采用共面设计的方式，移相单元11位于相应的移相器基板12上。传动支撑层由支撑底板21、移相传动杆22、驱动装置24等组成，移相传动杆22内嵌于支撑底板21上的传动预制槽222中，并与移相单元11相连，驱动装置24能驱动移动传动杆22带动移相单元11滑动移相。校准网络层由校准网络31及连接器32组成，校准网络与支撑底板21紧密接触。该天线采用分层式结构设计，顶层用于天线布阵、馈电功分及移相赋形；中层用于结构加强支撑及移相传动；底层用于各射频通道信号校准。三层紧密接触，不会增加任何额外天线剖面高度。作为一种具体实施方式，移相单元11与辐射阵元13共面嵌套，移相单元11设置于馈电功分板15的馈电功分网络中，馈电功分网络采用正面馈电形式。辐射阵元13、移相单元11、馈电功分网络也均位于天线整机的正面。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种5G通信大规模阵组合赋形电调天线，其特征在于，其包括：由上向下依次排列的天线阵列层、传动支撑层和校准网络层；/n所述天线阵列层包括辐射阵元、移相器基板、馈电功分板、移相单元，所述移相器基板与所述馈电功分板共面设计，所述移相单元位于移相器基板上；/n所述传动支撑层由支撑底板、移相传动杆、驱动装置组成，所述移相传动杆内嵌于所述支撑底板上的传动预制槽中，并与所述移相单元相连，所述驱动装置驱动所述移相传动杆带动所述移相单元滑动移相；/n所述校准网络层由校准网络及连接器组成，校准网络与所述支撑底板接触。/n

【技术特征摘要】
1.一种5G通信大规模阵组合赋形电调天线，其特征在于，其包括：由上向下依次排列的天线阵列层、传动支撑层和校准网络层；
所述天线阵列层包括辐射阵元、移相器基板、馈电功分板、移相单元，所述移相器基板与所述馈电功分板共面设计，所述移相单元位于移相器基板上；
所述传动支撑层由支撑底板、移相传动杆、驱动装置组成，所述移相传动杆内嵌于所述支撑底板上的传动预制槽中，并与所述移相单元相连，所述驱动装置驱动所述移相传动杆带动所述移相单元滑动移相；
所述校准网络层由校准网络及连接器组成，校准网络与所述支撑底板接触。


2.根据权利要求1所述的一种5G通信大规模阵组合赋形电调天线，其特征在于：所述移相单元与辐射阵元面共面嵌套，移相单元设置于所述馈电功分板的馈电功分网络中，所述馈电功分网络采用正面馈电形式。


3.根据权利要求2所述的一种5G通信大规模阵组合赋形电调天线，其特征在于：所述辐射阵元、移相单元、馈电功分网络均位于天线整机的正面。


4.根据权利要求1所述的一种5G通信大规模阵组合赋形电调天线，其特征在于：所述移相单元包含移相滑片和导向压块，所述移相滑片通过所述导向压块与所述移相器基板紧固连接。


5.根据权利要求1所述的一种5G通信大规模阵组合赋形电调天...

【专利技术属性】
技术研发人员：成院波，陈年南，夏婷，魏信辉，李惠楠，董必勇，
申请(专利权)人：昆山恩电开通信设备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32