一种多波束形成网络及基站天线制造技术

本实用新型专利技术涉及通信器件技术领域，尤其是一种多波束形成网络及基站天线，多波束形成网络包括；校准网络，包括多个定向耦合器和功分器组成的4

【技术实现步骤摘要】
一种多波束形成网络及基站天线


[0001]本技术涉及通信器件
，尤其是一种多波束形成网络及基站天线。

技术介绍

[0002]随着现代无线通信技术飞速发展，移动通信需求日益增长。多波束天线具有很高的增益，能解决密集城区建站难和深度覆盖不足等问题，在通信
的应用越来越广泛。
[0003]相关技术中，基于多波束形成网络的天线的回波、隔离度以及三阶无源互调等性能的一致性有待提升，且业界对天线体积和物料成本也有优化的需求。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题，本技术提供一种多波束形成网络及基站天线，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
[0005]为了实现上述目的，本技术提供以下技术方案：
[0006]一种多波束形成网络，包括：
[0007]校准网络，包括多个定向耦合器和功分器组成的4
×
8巴特勒矩阵电路；所述定向耦合器用于在方位角面形成四个波束的信号，所述功分器用于对所述定向耦合器进行功率校准；
[0008]移相网络，用于对所述定向耦合器输出的四个波束的信号进行相位调节；以及
[0009]功分网络，用于将所述移相网络移相后的信号进行功分，输出8路信号。
[0010]在一些实施例中，所述定向耦合器共4个，所述功分器为一分八功分器，所述定向耦合器具有主信号通道和耦合信号通道，所述主信号通道具有第一输入端和第一输出端，所述耦合信号通道具有第二输入端和第二输出端；
[0011]所述第一输入端作为所述校准网络的输入端，所述第一输出端对应连接所述移相网络的输入端；所述一分八功分器的八个输出端一一对应连接八个所述第二输入端，八个所述第二输出端分别连接电路匹配的负载。
[0012]在一些实施例中，所述定向耦合器为3dB正交定向耦合器。
[0013]在一些实施例中，所述移相网络包括2个固定移相器，每个所述固定移相器均具有8个输入端和8个输出端；2个所述固定移相器的输入端分别连接八个所述第二输出端，输出端分别连接所述功分网络的输入端。
[0014]在一些实施例中，所述固定移相器为180
°
移相器。
[0015]在一些实施例中，所述固定移相器包括依次连接的第一级混合器组、移相器组和第二级混合器组；所述第一级混合器组的输入端作为所述固定移相器的输入端，所述第二级混合器组的输出端作为所述固定移相器的输出端。
[0016]在一些实施例中，所述功分网络包括8个不等功分器，所述不等功分器的输入端连接所述移相网络的输出端，所述不等功分器的输出端作为所述功分网络的输出端。
[0017]在一些实施例中，所述不等功分器和所述移相网络之间设置有衰减器。
[0018]在一些实施例中，所述不等功分器及衰减器的S参数可调。
[0019]一种基站天线，所述基站天线包括基板以及上述任一实施例中的多波束形成网络，所述多波束形成网络布设于所述基板上。
[0020]本技术的有益效果：本技术提供的实施例中，通过采用一体化形式，将定向耦合器集成在校准网络中，结构紧凑，尺寸小，有利于提高整个四波束天线系统回波、隔离度以及三阶无源互调等性能的一致性。
附图说明
[0021]图1是一实施例提供的一种多波束形成网络的平面示意图；
[0022]图2是图1中的功分网络的平面示意图；
[0023]图3是一实施例提供的多波束形成网络生成的波束示意图。
具体实施方式
[0024]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清晰，下面将结合实施例和附图，对本技术作进一步的描述。
[0025]在本技术的描述中，若干的含义是不定量，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
[0026]在本技术的描述中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。
[0027]多波束天线是一个无源多端口器件，它向空间辐射的电磁波由多个点波束组成，并且它的每一个输入端口对应着一个具有特定指向的天线波束，可以用于接收或者发射信号，同时生成的多波束具有正交性，主要用于空间分集接收，以提高系统容量。
[0028]波束形成网络是构成多波束天线的核心，一般是通过巴特勒矩阵方式实现。其主要功能是将某个输入端口的能量以一定的幅度分布给天线阵列，实现功率分配，并且保持阵列上相邻单元之间的相位差为一个常数，不同输入端口对应不同相位差，这样在天线阵列上就形成了不同波束指向。
[0029]根据耦合装置的耦合方式，定向耦合器可分为支节耦合器，多孔耦合器和Lange耦合器等。其中，支节耦合器为单层结构，易于使用微波线，带状线等平面传输线实现，在微带电路中得到了广泛的应用。支节耦合器是在两根平行传输线之间增加一些分支线实现能量的耦合，分支线的长度和间距为中心波长的四分之一。
[0030]典型的二支节3dB定向耦合器的结构，二支节耦合器的直通端port2和耦合端port3输出的信号为等幅度输出，且两输出端口间的相位差为90
°
，被称为3dB正交定向耦合器。
[0031]多波束天线利用巴特勒矩阵实现，巴特勒矩阵由多个3dB正交定向耦合器及固定相位延迟线实现巴特勒相位权值，然而，由于定向耦合器的原理，几乎所有的定向耦合器(例如支节耦合器，多孔耦合器和Lange耦合器等)都不能提供耦合端口和直通端口之间线
性增加(或减少/降低)的相位的性能，相反该耦合器将在给定带宽内在耦合端口和直通端口之间生成恒定的相位差。
[0032]本技术的目的在于解决现有技术之不足而提供的一种多波束形成网络及基站天线，基于巴特勒矩阵实现的多波束天线，能够缩小现有技术方案的矩阵馈电网络的体积，减少PCB物料成本，提高整个四波束天线系统回波、隔离度以及三阶无源互调等性能的一致性。
[0033]如图1所示，本技术实施例提供的一种多波束形成网络，所述多波束形成网络包括：
[0034]校准网络100，包括多个定向耦合器110和功分器120组成的4
×
8巴特勒矩阵电路；所述定向耦合器110用于在方位角面形成四个波束的信号，所述功分器120用于对所述定向耦合器110进行功率校准；
[0035]移相网络200，用于对所述定向耦合器110输出的四个波束的信号进行相位调节；以及
[0036]功分网络300，用于将所述移相网络200移相后的信号进行功分，输出8路信号。
[0037]需要说明的是，本技术提供的实施例中，所述定向耦合器110、移相网络200、功分网络300依次连接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多波束形成网络，其特征在于，包括：校准网络(100)，包括多个定向耦合器(110)和功分器(120)组成的4
×
8巴特勒矩阵电路；所述定向耦合器(110)用于在方位角面形成四个波束的信号，所述功分器(120)用于对所述定向耦合器(110)进行功率校准；移相网络(200)，用于对所述定向耦合器(110)输出的四个波束的信号进行相位调节；以及功分网络(300)，用于将所述移相网络(200)移相后的信号进行功分，输出8路信号。2.根据权利要求1所述的多波束形成网络，其特征在于，所述定向耦合器(110)共4个，所述功分器(120)为一分八功分器，所述定向耦合器(110)具有主信号通道和耦合信号通道，所述主信号通道具有第一输入端和第一输出端，所述耦合信号通道具有第二输入端和第二输出端；所述第一输入端作为所述校准网络(100)的输入端，所述第一输出端对应连接所述移相网络(200)的输入端；所述一分八功分器的八个输出端一一对应连接八个所述第二输入端，八个所述第二输出端分别连接电路匹配的负载。3.根据权利要求2所述的多波束形成网络，其特征在于，所述定向耦合器(110)为3dB正交定向耦合器(110)。4.根据权利要求2所述的多波束形成网络，其特征在于，所述移相网络(200)包括2个固定移相器(210)，每个所述固定移相器(210)均具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：张辉，杨华，叶桦，章玉涛，赵国灵，李能阳，
申请(专利权)人：广东盛路通信有限公司，
类型：新型
国别省市：