[發(fā)明專利]緊湊型天線饋電校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710022501.3
• 申請日: 2017-01-12
• 公開（公告）號: CN106936521B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王軍會;胡大成;何凌云;何海丹;張云;魏旭;何林濤;張克非
• 申請（專利權(quán)）人: 西南電子技術(shù)研究所（中國電子科技集團(tuán)公司第十研究所）
• 主分類號: H04B17/12
• 分類號: H04B17/12
• 代理公司: 成飛(集團(tuán))公司專利中心 51121
• 代理人: 郭純武

本發(fā)明提出的一種緊湊型天線饋電校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)，旨在提供一種通用性強(qiáng)，可靠的用于基站天線的饋電校準(zhǔn)綜合網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明一個小時計算方案予以實(shí)現(xiàn)：上層天線金屬地板(1)為頂層，其上制有對應(yīng)中層天線合路器饋電網(wǎng)絡(luò)(2)，按相同間隔錯落排列填埋的合路器模塊的嵌入槽，且合路器采用四種不同模型設(shè)計模塊連接天線端口和下層天線校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)(3)對應(yīng)的端口，以每個二單元子陣雙極化所需的兩個合路器作為一個模塊，以分塊安裝形式與上層天線金屬地板緊固結(jié)合在一起；組成連接天線單元和下層天線校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)的中層天線合路器饋電網(wǎng)絡(luò)，下層天線校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)為帶線結(jié)構(gòu)，其H形PCB板上分布有32個平行耦合線式定向耦合器(15)和一個一分三十二功分器(14)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種結(jié)構(gòu)緊湊的饋電校準(zhǔn)綜合網(wǎng)絡(luò)設(shè)計。更具體地說，本發(fā)明是關(guān)于一種用于基站天線的饋電網(wǎng)絡(luò)及其下層天線校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)。

技術(shù)背景

天線是移動通信系統(tǒng)的關(guān)鍵硬件設(shè)備之一。隨著移動通信技術(shù)的飛速發(fā)展,系統(tǒng)越來越復(fù)雜,對天線性能的要求也越來越高。隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，移動通信已經(jīng)從初期的模擬通信走進(jìn)4G-LTE時代，并逐步邁向5G時代，移動通信基站天線也已演變?yōu)橹悄芴炀€形式。移動基站天線一般采用陣列形式，通常均會采取二單元作為其子陣，減少通路數(shù)量而節(jié)約成本，因而需要對天線進(jìn)行二合一形式的合路器饋電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計。同軸線、PCB帶狀線/微帶線、空氣帶狀線/微帶線是3種基站天線設(shè)計中常用的無源饋電網(wǎng)絡(luò)形式。傳統(tǒng)的陣列饋電網(wǎng)絡(luò)，多使用同軸電纜加功分饋電方案，它需要多處焊接，但焊接點(diǎn)過多會增加產(chǎn)生無源互調(diào)的風(fēng)險，而且焊點(diǎn)處也往往是天線可靠性測試中較為薄弱的地方，控制不好容易導(dǎo)致一次性生產(chǎn)合格率偏低，使天線的覆蓋范圍減小。另一種得到廣泛使用的饋電網(wǎng)絡(luò)是空氣微帶線或帶狀線，目前利用該設(shè)計的雙極化天線中，每個極化的饋電網(wǎng)絡(luò)整體沖壓成形，當(dāng)輻射單元數(shù)進(jìn)一步增大時，存在沖壓難度大、加工成本高、通用性不強(qiáng)等缺陷。

智能天線的校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)是采集單元天線(陣元)信號幅度和相位一致性的部件，其校準(zhǔn)目的是補(bǔ)償基站處理器和天線連接帶來的振幅和相位差。想讓各單元天線發(fā)送的信號達(dá)到預(yù)定幅度和相位要求,需要采用一個精準(zhǔn)的校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)對其幅度/相位一致性進(jìn)行實(shí)時檢測，以對其幅相偏移進(jìn)行修正。基站系統(tǒng)只能補(bǔ)償從校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)反饋的各單元天線信號幅度和相位的偏差,卻無法消除由校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)帶來的誤差，因此精準(zhǔn)的校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)對提高智能天線的波束形成準(zhǔn)確性至關(guān)重要。作為基站天線的其中的核心部件之一，典型的校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)主要包括一個校準(zhǔn)端口和N個天線輸入端口，每條連接天線的通路均設(shè)有一個耦合器，這樣耦合的信號通過多路功分器合成傳輸?shù)叫?zhǔn)端口，從而實(shí)現(xiàn)對天線各個端口信號的幅相一致性進(jìn)行檢測。目前的基站天線的校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)多采用開放式，雖然結(jié)構(gòu)簡單，安裝也較為方便，但其電性能受天線內(nèi)部電磁環(huán)境的影響明顯，抗干擾能力比較差，且所占用空間也比較大。一般的封閉式的校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)雖然具有較強(qiáng)的抗干擾能力，但會造成天線各通道信號之間的相互串?dāng)_問題，導(dǎo)致校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)的幅相一致性變差。為解決封閉式校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)改善通道之間的相互串?dāng)_問題，校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)可以通過增加金屬屏蔽盒的方法改善了其幅相一致性，但其加工及安裝都較為復(fù)雜，所占的空間也較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的任務(wù)是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，能夠在提供一種結(jié)構(gòu)緊湊且簡單，體積小、重量輕、成本低，通用性強(qiáng)，可靠的用于基站天線的饋電校準(zhǔn)綜合網(wǎng)絡(luò)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是：一種緊湊型天線饋電校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)，包括：上層天線金屬地板1、中層天線合路器饋電網(wǎng)絡(luò)2和對稱結(jié)構(gòu)的下層天線校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)3，其特征在于：上層天線金屬地板1為頂層，其上制有對應(yīng)中層天線合路器饋電網(wǎng)絡(luò)2，按相同間隔錯落排列填埋合路器模塊的嵌入槽，且合路器采用四種不同模型的四種合路器模塊，以每個二單元子陣雙極化所需的兩個合路器作為一個模塊，以分塊安裝形式與上層天線金屬地板1緊固結(jié)合在一起,組成連接天線單元和下層天線校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)3的中層天線合路器饋電網(wǎng)絡(luò)2，下層天線校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)3為帶線結(jié)構(gòu)，其H形連接板上分布有32個平行耦合線式定向耦合器15和1個一分三十二功分器14。

本發(fā)明具有如下有益效果：