[發(fā)明專利]一種有源一體化天線微站

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310001131.7
• 申請日: 2013-01-04
• 公開（公告）號: CN103916153A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王大鵬;王東
• 申請（專利權(quán)）人: 中國移動通信集團(tuán)公司
• 主分類號: H04B1/38
• 分類號: H04B1/38;H01P1/213
• 代理公司: 北京同達(dá)信恒知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11291
• 代理人: 郭潤湘

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種有源一體化天線微站。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的基站多為BBU（基帶處理單元）+RRU（射頻拉遠(yuǎn)單元）+天線構(gòu)架，如圖1所示，為傳統(tǒng)基站的結(jié)構(gòu)示意圖。隨著天線技術(shù)的發(fā)展，業(yè)界提出一種有源一體化天線，通過將RRU分解為多個獨立的小收發(fā)模塊，分別集成于天線內(nèi)部輻射振子上，以節(jié)省外部連接電纜、接頭，簡化天線內(nèi)部耦合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并且當(dāng)天線振子數(shù)較多時，可針對天線振子的更細(xì)粒度進(jìn)行波束信號處理，增強(qiáng)天線傾角調(diào)整的靈活性。如圖2所示，為有源一體化天線的結(jié)構(gòu)示意圖。與傳統(tǒng)的基站相比，有源一體化天線的主要優(yōu)點為垂直方向靈活的波束賦形和下傾角調(diào)整，減少了外部饋線損耗，容易施工。然而由于其射頻通道數(shù)量急劇增加，導(dǎo)致成本、功耗等問題比較突出，目前與現(xiàn)有基站相比尚無性價比優(yōu)勢。

而有源一體化天線微站和傳統(tǒng)微站產(chǎn)品相比，最主要的不同之處在于傳統(tǒng)微站的天線是外置的，而有源一體化天線微站的射頻通道與天線振子集成在一起，減少了微站和天線間的饋線損耗。如圖3和圖4所示，分別為傳統(tǒng)微站的結(jié)構(gòu)示意圖和有源一體化天線微站的結(jié)構(gòu)示意圖，傳統(tǒng)微站中，包括個收發(fā)信機(jī)，分別為發(fā)射機(jī)1、發(fā)射機(jī)2以及接收機(jī)1和接收機(jī)2，每一套收發(fā)信機(jī)分別與雙工器或者環(huán)形器的發(fā)射端口和接收端口連接，而雙工器或者環(huán)形器的天線端口與天線振子用射頻線纜連接，有源一體化天線微站同樣包括兩套收發(fā)信機(jī)，分別為發(fā)射機(jī)1、發(fā)射機(jī)2以及接收機(jī)1和接收機(jī)2，每一套收發(fā)信機(jī)分別與雙工器或者環(huán)形器的發(fā)射端口和接收端口連接，而雙工器或者環(huán)形器的公共端口與天線振子用射頻接頭硬連接。由圖3和圖4可知，有源一體化天線微站和傳統(tǒng)微站一樣都為兩套收發(fā)通道，通道數(shù)過少導(dǎo)致難以使用軟件算法提供靈活的波束賦形和下傾角調(diào)整，在成本、功耗、重量、體積等方面也與傳統(tǒng)微站相當(dāng)。

微站的部署場景主要為覆蓋無室分系統(tǒng)的樓宇，如居民小區(qū)。根據(jù)物業(yè)協(xié)調(diào)情況和用戶需求等，可以將微站安裝在燈桿或樓頂上，用來覆蓋對面的建筑物，如圖5a所示，為微站安裝在燈桿上的示意圖，由于距離待覆蓋樓宇的覆蓋距離較近，其需要的天線增益較低（8dBi），但是天線需要較大的張角（70度）才能覆蓋樓宇2。如圖5b所示，為微站安裝在樓頂上的示意圖，微站安裝在待覆蓋樓宇（樓宇2）對面的樓宇1上，由于距離待覆蓋樓宇的覆蓋距離較遠(yuǎn)，其需要的天線增益較高（11dBi），但是天線需要較小的張角（35度）即可覆蓋樓宇2。由此可見，不同的安裝位置對天線張角和增益有不同的需求，由于目前的微站僅可提供固定的天線增益，而當(dāng)周圍環(huán)境或覆蓋區(qū)需求產(chǎn)生變化時，無法調(diào)整微站的覆蓋范圍和天線增益，因此難以滿足靈活組網(wǎng)的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例提供一種有源一體化天線微站，用以提供可變的天線增益，滿足靈活組網(wǎng)需求。

本發(fā)明實施例提供以下兩種結(jié)構(gòu)的有源一體化天線微站：

第一種結(jié)構(gòu)的有源一體化天線微站，包括第一收發(fā)單元和第二收發(fā)單元，每一收發(fā)單元包括一收發(fā)信機(jī)，一信號隔離單元，兩個開關(guān)單元，一信號合路/分路單元、一對雙極化天線振子，在每一收發(fā)單元內(nèi)：

所述收發(fā)信機(jī)，用于接收來自信號隔離單元的下行信號或者向信號隔離單元發(fā)送上行信號；

所述信號隔離單元，用于將來自所述收發(fā)信機(jī)的上行信號發(fā)送給第一開關(guān)單元，或者，將來自第一開關(guān)單元的下行信號發(fā)送給所述收發(fā)信機(jī)，且將所述上行信號和所述下行信號隔離；

第一開關(guān)單元，用于控制將來自所述信號隔離單元的上行信號發(fā)送給第二開關(guān)單元或者所述信號分路/合路單元；或者用于控制將來自信號合路/分路單元或者第二開關(guān)單元的下行信號發(fā)送給所述信號隔離單元；

第二開關(guān)單元，用于控制將來自所述第一開關(guān)單元或者所述信號分路/合路單元的上行信號發(fā)送給與自身連接的天線振子；或者用于控制將來自與自身連接的天線振子的下行信號發(fā)送給所述第一開關(guān)單元或者所述信號分路/合路單元。

第二種結(jié)構(gòu)的有源一體化天線微站，包括第一收發(fā)單元和第二收發(fā)單元，每一收發(fā)單元包括一收發(fā)信機(jī)，一信號隔離單元，六個開關(guān)單元，三個信號合路/分路單元、兩對雙極化天線振子，每一收發(fā)單元內(nèi)：

所述收發(fā)信機(jī)，用于接收來自信號隔離單元的下行信號或者向信號隔離單元發(fā)送上行信號；

所述信號隔離單元，用于將來自所述收發(fā)信機(jī)的上行信號發(fā)送給第一開關(guān)單元，或者，將來自第一開關(guān)單元的下行信號發(fā)送給所述收發(fā)信機(jī)，且將所述上行信號和所述下行信號隔離；