一种基站天线及基站天线馈电网络制造技术

本发明专利技术实施例提供一种基站天线及基站天线馈电网络，涉及通信技术领域，上述基站天线包括收发信机阵列、第一级矢量合成网络、二级移相阵列、第二级矢量合成网络、天线单元阵列，上述基站天线利用第二级矢量合成网络使传送到天线单元的多路矢量信号的相位差更加平滑，在收发信机数量尽可能少的前提条件下从而增大了天线下倾角的调节范围。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种基站天线及基站天线馈电网络。
技术介绍
基站天线作为移动通信网络的重要组成部分，承载了电磁波发射与接收的双重功能，其性能的好坏直接决定移动通信网络的优劣，而天线下倾角是影响基站天线性能的一个重要因素。有源基站天线系统中，可以通过两个或多个TRX (Transceiver,收发信机)和矢量合成馈电网络对多个天线单元馈电，形成具有一定下倾角的辐射波束。专利技术人发现，在TRX数量较少时，例如只有两个TRX时，基站天线下倾角可调范围较小，难以满足实际通信系统需求。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种基站天线及基站天线馈电网络，在TRX数量较少的条件下，能够实现较大范围调节基站天线下倾角的目的。一方面，本专利技术实施例提供一种基站天线，包括收发信机TRX阵列、第一级矢量合成网络、二级移相阵列、第二级矢量合成网络、天线单元阵列，其中，所述TRX阵列包括N个TRX，用于输出N路矢量信号，N为自然数且大于等于2 ；所述第一级矢量合成网络，用于将所述N路矢量信号矢量合成产生M路矢量信号，M为自然数，M大于N;所述二级移相阵列，用于接收所述第一级矢量合成网络输出的所述M路矢量信号，改变所述M路矢量信号的相位并输出移相后的M路矢量信号，所述M路矢量信号经过所述二级移向阵列后的相移量是等差数列；所述第二级矢量合成网络，用于接收所述移相后的M路矢量信号，将所述M路矢量信号功分为P路矢量信号，将所述P路矢量信号中的Q路矢量合成并输出合成后的Q路矢量信号，将所述P路矢量信号中除所述Q路外的矢量信号直接输出，P为自然数且P大于M，Q为自然数且小于等于P;所述天线单元阵列，用于接收所述第二级矢量合成网络输出的P路矢量信号并转化为电磁波进行辐射。另一方面，本专利技术实施例提供一种基站天线馈电网络，包括第一级矢量合成网络、二级移相阵列、第二级矢量合成网络，其中，所述第一级矢量合成网络，用于接收N个收发信机TRX输出的N路矢量信号并矢量合成产生M路矢量信号，所述N和M为自然数，M大于N ;所述二级移相阵列，用于接收所述第一级矢量合成网络输出的所述M路矢量信号，改变所述M路矢量信号的相位并输出移相后的M路矢量信号，所述M路矢量信号经过所述二级移向阵列后的相移量是等差数列；所述第二级矢量合成网络，用于接收所述移相后的M路矢量信号，将所述M路矢量信号功分为P路矢量信号，将所述P路矢量信号中的Q路矢量合成并输出合成后的Q路矢量信号至天线单元阵列，将所述P路矢量信号中除所述Q路外的矢量信号直接输出至天线单元阵列，P为自然数且P大于M，Q为自然数且小于等于P。本专利技术实施例提供的基站天线和基站天线馈电网络，利用第二级矢量合成网络，在收发信机较少的前提下，使天线单元阵列辐射的电磁波形成相对连续的波阵面，增大了基站天线下倾角可调范围。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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I为本专利技术实施例提供的一种基站天线的结构示意图；图2为本专利技术另一实施例提供的一种基站天线的结构示意图；图3为现有技术中一种电桥结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种基站天线馈电网络结构示意图；图5为本专利技术另一实施例提供的一种基站天线馈电网络结构示意图。具体实施例方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提供了一种基站天线，如图I所示，包括TRX(Transceiver,收发信机)阵列101、第一级矢量合成网络102、二级移相阵列103、第二级矢量合成网络104、天线单元阵列105。TRX阵列101包括N个TRX，用于输出N路矢量信号，N为自然数且大于等于2 ;上述N路矢量信号幅度和相位独立可调，即上述N个TRX可以输出不同的矢量信号。第一级矢量合成网络102，用于将上述N路矢量信号矢量合成产生M路矢量信号，M为自然数，M大于N;二级移相阵列103，用于接收第一级矢量合成网络输出的M路矢量信号，改变上述M路矢量信号的相位，并输出移相后的M路矢量信号，所述M路矢量信号经过所述二级移向阵列后的相移量是等差数列；第二级矢量合成网络104，用于接收所述移相后的M路矢量信号，将所述M路矢量信号功分为P路矢量信号，将所述P路矢量信号中的Q路矢量合成并输出合成后的Q路矢量信号，将所述P路矢量信号中除所述Q路外的矢量信号直接输出，P为自然数且P大于M，Q为自然数且小于等于P;天线单元阵列105，用于接收所述第二级矢量合成网络输出的P路矢量信号并转化为电磁波进行辐射。本实施例中，在第一级矢量合成网络中，N、M的优选组合是，N = 2，M = 4或者N=2，M = 6。TRX输出的信号相位独立可调，所以TRX阵列可以看作第一级移相阵列，二级移相阵列将第一级矢量合成网络输出的矢量信号进一步改变相位，可以满足更大下倾角的需要。本实施例中，如果将移向阵列输出的信号功分后用于驱动多个天线单元，通常是10个以上，例如12个天线单元，天线单元辐射的电磁波形成多个独立的波阵面，且多个独立的波阵面有跳变，基站天线下倾角范围依然难以满足实际通信系统需要。第二级矢量合成网络将驱动多个天线单元的矢量信号之间的相位差进行平滑，即将接收到的二级移相阵列输出的M路矢量信号功分为P路矢量信号，并将上述P路矢量信号矢量合成以使得各路 信号的相位变化更加平滑，使天线单元辐射的电磁波形成相对连续的波阵面，增大基站天线下倾角的可调范围。本实施例中可选的，天线单元阵列中每个天线单元与第二级矢量合成网络之间还可以连接预置相位线，以进一步改变传送到天线单元的矢量信号的相位，改变基站天线下倾角。需要说明的是，第一级矢量合成网络输出的一路或多路矢量信号经过二级移相阵列或者第二级矢量合成网络后相位或幅度可能未发生变化，相当于上述一路或多路矢量信号直接连接到第二级矢量合成网络或者天线单元。本实施例中，通过具有第二级矢量合成网络的馈电网络，在收发信机较少的前提下，使天线单元辐射的电磁波形成相对连续的波阵面，增大了基站天线下倾角可调范围，同时改善了基站天线副瓣抑制，改善了覆盖效果。上述实施例中，一种优选的实施方式是,N = 2, M = 4, P = 12, Q = 4,即基站天线使用2个TRX，第一级矢量合成网络将上述2个TRX输出的矢量信号矢量合成为4路矢量信号，二级移向阵列包括4个移相器，分别用于改变第一级矢量合成网络输出的一路矢量信号，四个移相器的相移量是等差数列，第二级矢量合成网络将上述4个移相器输出的矢量信号进一步矢量合成为12路矢量信号，用以驱动12个天线单元。具体的，如图2所示，两个TRX分别为TRX2011和TRX2012，第一级矢量合成网络包括功分器2021和功分器2022、电桥2031和电桥2032，二级移向阵列包括移相器2041、移相器2042、移本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种基站天线，其特征在于，包括收发信机TRX阵列、第一级矢量合成网络、二级移相阵列、第二级矢量合成网络、天线单元阵列，其中， 所述TRX阵列包括N个TRX，用于输出N路矢量信号，N为自然数且大于等于2 ； 所述第一级矢量合成网络，用于将所述N路矢量信号矢量合成产生M路矢量信号，M为自然数，M大于N; 所述二级移相阵列，用于接收所述第一级矢量合成网络输出的所述M路矢量信号，改变所述M路矢量信号的相位并输出移相后的M路矢量信号，所述M路矢量信号经过所述二级移向阵列后的相移量是等差数列； 所述第二级矢量合成网络，用于接收所述移相后的M路矢量信号，将所述M路矢量信号功分为P路矢量信号，将所述P路矢量信号中的Q路矢量合成并输出合成后的Q路矢量信号，将所述P路矢量信号中除所述Q路外的矢量信号直接输出，P为自然数且P大于M，Q为自然数且小于等于P; 所述天线单元阵列，用于接收所述第二级矢量合成网络输出的P路矢量信号并转化为电磁波进行辐射。2.根据权利要求I所述的基站天线，其特征在于，所述N= 2，所述M = 4或者所述N=2,所述 M = 6。3.根据权利要求I所述的基站天线，其特征在于，所述N= 2,所述M = 4，所述P =12所述Q = 4，所述TRX阵列具体包括第一 TRX (2011)和第二 TRX (2012)，所述第一级矢量合成网络具体包括第一功分器(2021)和第二功分器(2022)、第一电桥(2031)和第二电桥(2032)，所述二级移相阵列具体包括第一移相器(2041)、第二移相器(2042)、第三移相器(2043)和第四移相器(2044)，所述第二级矢量合成网络具体包括第三功分器(2051)、第四功分器(2052)、第五功分器(2053)和第六功分器(2054)、第三电桥(2061)和第四电桥(2062)，所述天线单元阵列具体包括第一天线单元至第十二天线单元(20701至20712)； 其中，第一 TRX(2011)与第一功分器(2021)的输入端连接，所述第二 TRX(2012)与所述第二功分器(2022)的输入端连接，第一功分器(2021)和第二功分器(2022)均具有一个输入端两个输出端，第一功分器(2021)具有输出端Xl与X2，第二功分器(2022)具有输出端Yl和Y2，第一功分器(2021)的输出端X I与第二功分器(2022)的输出端Y I连接至第一电桥(2031)的两个输入端；第一功分器(2021)的输出端X2与第二功分器(2022)的输出端Y2连接至第二电桥(2032)的两个输入端；第一电桥(2031)的输出端Hl与H2、第二电桥(2032)的输出端S I和S2分别连接第一移相器(2041)、第二移相器(2042)、第三移相器(2043)和第四移相器(2044)，输出端Hl与H2分别为D端口和S端口，输出端S I和S2分别为S端口和D端口 ；第一至第四移相器的输出端T1、T2、W1、W2分别连接第三功分器(2051)、第四功分器(2052)、第五功分器(2053)、第六功分器(2054)，第三至第六功分器均具有一个输入端和三个输出端；所述第一天线单元至第十二天线单元(20701至20712)顺序排列；第三功分器(2051)的三个输出端Til、T12、T13分别连接至第一至第三天线单元(20701,30702,20703);第六功分器(2054)的三个输出端W21、W22、W23分别连接至第十至第十二天线单元(20710、20711、20712);第四功分器(2052)的输出端T21连接至第五天线单元(20705)，第四功分器(2052)的输出端T22与第五功分器(2053)的输出端Wll连接至第三电桥(2061)的两个输入端，第三电桥(2061)的两个输出端Vl和V2分别为D端口和S端口并连接至第四和第六天线单元(20704与20706);第五功分器(2053)的输出端W13连接至第八天线单元(20708)，第四功分器(2052)的输出端T23与第五功分器(2053)...

【专利技术属性】
技术研发人员：何平华，艾鸣，肖伟宏，朱祖武，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：
国别省市：