[發(fā)明專利]一種反饋網(wǎng)絡(luò)及陣列天線

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410173120.1
• 申請(qǐng)日: 2014-04-26
• 公開（公告）號(hào): CN103956576B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅兵;石中立;覃雯斐
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H01Q1/52
• 分類號(hào): H01Q1/52;H01Q21/30
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利代理有限公司44202
• 代理人: 郝傳鑫,熊永強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種反饋網(wǎng)絡(luò)及陣列天線。

背景技術(shù)

隨著移動(dòng)通信技術(shù)的迅速發(fā)展，信號(hào)的傳輸范圍越來(lái)越廣、傳輸速度越來(lái)越快。在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，無(wú)線信號(hào)的發(fā)射和接收都是依靠天線來(lái)實(shí)現(xiàn)的。因此，天線對(duì)于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，起著非常重要的作用。如果天線選擇不當(dāng)，如天線的類型選擇不當(dāng)，天線的位置選擇不當(dāng)，或者天線的參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，都會(huì)直接影響整個(gè)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量。其中，天線的輸入阻抗是表征天線性能的主要參數(shù)之一，在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中，天線與饋線的阻抗不匹配或天線與發(fā)射機(jī)的阻抗不匹配，高頻能量就會(huì)產(chǎn)生反射折回，形成反射信號(hào)，并與前進(jìn)的部分干擾匯合發(fā)生駐波。為了表征和測(cè)量天線系統(tǒng)中的駐波特性，也就是天線中正向波與反射波的情況，人們建立了“駐波比”這一概念，駐波比SWR＝R/r＝(1+|K|)/(1-|K|)；反射系數(shù)K＝(R-r)/(R+r)，K為負(fù)值時(shí)表明相位相反。式中R和r分別是輸出阻抗和輸入阻抗。當(dāng)兩個(gè)阻抗數(shù)值一樣時(shí)，即達(dá)到完全匹配，表示發(fā)射傳輸給天線的電波沒有任何反射，全部發(fā)射出去，這是最理想的情況。反射系數(shù)K等于0，駐波比為1。這是一種理想的狀況，實(shí)際上總存在反射，所以駐波比總是大于1的。則表示有一部分電波被反射回來(lái)，最終變成熱量，使得饋線升溫。被反射的電波在發(fā)射臺(tái)輸出口也可產(chǎn)生相當(dāng)高的電壓，有可能損壞發(fā)射臺(tái)。因此，駐波比是目前通信系統(tǒng)中強(qiáng)制要求的關(guān)鍵指標(biāo)之一，它決定天線的輻射效率，并且影響與天線協(xié)同工作的其他收發(fā)電路的工作穩(wěn)定性。而駐波比與天線工作頻段息息相關(guān)。通常，厚度越大、有效面積越大的天線帶寬越寬，駐波比越小，但現(xiàn)代通信系統(tǒng)追求天線厚度薄、體積小，天線帶寬將變窄。天線薄厚度和寬帶化這兩個(gè)設(shè)計(jì)指標(biāo)相互矛盾，成為天線的設(shè)計(jì)難點(diǎn)。

在現(xiàn)有技術(shù)中，通過(guò)改善陣列天線駐波，從而實(shí)現(xiàn)天線的寬帶化，具體可改進(jìn)天線貼片的結(jié)構(gòu)如在天線輻射貼片上開槽、加枝節(jié)、添加電磁場(chǎng)帶隙(Electromagnetic?Band?Gap，簡(jiǎn)稱EBG)結(jié)構(gòu)等方式，或選用高損耗板材、電感耦合饋電等方式改善天線駐波，從而實(shí)現(xiàn)天線的寬帶化。但這些方案設(shè)計(jì)難度大，受天線貼片的單元結(jié)構(gòu)和應(yīng)用條件限制，往往一種技術(shù)只適合少數(shù)的單元結(jié)構(gòu)和應(yīng)用場(chǎng)景，通用性差，且對(duì)于不同的天線結(jié)構(gòu)改善駐波的方式不同，缺乏有效的理論指導(dǎo)，過(guò)于依賴設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)；有些寬帶化結(jié)構(gòu)(如用電感型探針進(jìn)行電感耦合饋電)的可加工性不好且安裝不穩(wěn)定，導(dǎo)致天線駐波的實(shí)測(cè)情況與仿真結(jié)果差異大，難以達(dá)到改善陣列天線駐波的目的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種反饋網(wǎng)絡(luò)及陣列天線。以解決在確保小型化天線的寬帶化時(shí)，方案通用性差，且改善駐波的效果差的問(wèn)題。

本發(fā)明實(shí)施例第一方面提供了一種反饋網(wǎng)絡(luò)，包括：

第一能量耦合部件，設(shè)置在陣列天線的第一饋電線路上或設(shè)置在所述陣列天線的第一天線單元的預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，用于對(duì)所述第一天線單元發(fā)射的信號(hào)進(jìn)行耦合，得到第一耦合信號(hào)；

移相線，與所述第一能量耦合部件連接，用于接收所述第一耦合信號(hào)，對(duì)所述第一耦合信號(hào)進(jìn)行相位調(diào)節(jié)后輸出；

第二能量耦合部件，設(shè)置在所述陣列天線的第二饋電線路上或設(shè)置在所述陣列天線的第二天線單元的預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，用于對(duì)相位調(diào)節(jié)后的第一耦合信號(hào)進(jìn)行耦合，得到第二耦合信號(hào)，將所述第二耦合信號(hào)經(jīng)過(guò)所述第二饋電線路發(fā)送所述第二天線單元以抵消所述第二天線單元接收的反射信號(hào)。

在第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，還包括：

第一能量吸收裝置，一端接所述第一能量耦合部件，另一端接地，用于吸收所述第一耦合信號(hào)之外的信號(hào)能量，使得所述第一耦合信號(hào)的能量穩(wěn)定傳輸；

第二能量吸收裝置，一端接所述第二能量耦合部件，另一端接地，用于吸收所述第二耦合信號(hào)之外的信號(hào)能量，使得所述第二耦合信號(hào)的能量穩(wěn)定傳輸。

結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第一耦合部件和第二耦合部件均為平行線耦合器。

結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第一耦合部件為第一電橋，所述電橋的兩個(gè)橋臂分別連接所述第一饋電線路和所述移相線；所述第二耦合部件為第二電橋，所述電橋的兩個(gè)橋臂分別連接所述第二饋電線路和所述移相線。

結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第一耦合部件和第二耦合部件均為金屬導(dǎo)體線，分別設(shè)置在所述第一天線單元的預(yù)設(shè)范圍內(nèi)和所述第二天線單元的預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。