[實用新型]一種濾波功分移相一體化的天線陣列饋電網絡

有效

• 申請號: 201920666774.6
• 申請日: 2019-05-10
• 公開（公告）號: CN209929493U
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 章秀銀;詹萬里;徐金旭;曹云飛
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H01Q21/00
• 分類號: H01Q21/00;H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q1/52;H01Q3/32
• 代理公司: 44245 廣州市華學知識產權代理有限公司
• 代理人: 王東東

本實用新型公開了一種濾波功分移相一體化的天線陣列饋電網絡，包括上、下層金屬地板、金屬連接柱、同軸饋電端口、懸置介質基板、懸置帶狀線和兩個調相介質基板；所述上、下層金屬地板通過金屬連接柱實現共地，所述懸置帶狀線設置在懸置介質基板上，懸置介質基板水平放置在兩塊調相介質基板之間，兩個調相介質基板水平放置在上下層金屬地板之間；懸置帶狀線包括一分三濾波功分單元、兩個一分二不等分濾波功分單元、兩個移相線一及兩個移相線二，所述兩個調相介質基板覆蓋一分三濾波功分單元及兩個移相線一及兩個移相線二的部分區域。本實用新型將濾波、功分和移相三種功能電路進行了一體化設計，避免了常規設計不同功能電路間級聯失配的問題。

技術領域

本實用新型涉及無線通信系統中的天線饋電網絡領域，尤其涉及一種濾波功分移相一體化的天線陣列饋電網絡。

背景技術

天線饋電網絡通常由功分器、移相器以及耦合器等無源器件構成，應用于具有多個輻射單元的天線系統中，滿足各個輻射單元饋電所需的幅度分布和相位分布。除了饋電網絡，天線還需與濾波器級聯，濾除其他不必要的信號，避免干擾。

常規設計中，功分器、移相器和濾波器等器件都是獨立設計，再由功分器和移相器等器件級聯組成饋電網絡，然后與濾波器級聯。這樣的做法會帶來不可避免的級聯失配問題，導致整體電路插入損耗增大，性能有所惡化，同時電路體積也較大。另外，天線需要兼顧同頻干擾和最佳覆蓋，波束賦形時需要通過優化調整饋電網絡各個輸出的幅度分布和相位分布，其中，相位分布的調整更為重要，為了更好地滿足天線波束賦形電調下傾所需的相位分布，饋電網絡能夠靈活調整各個輸出信號的相位差，會具有更好的適用性。

實用新型內容

為了克服現有技術存在的缺點與不足，本實用新型提供一種濾波功分移相一體化的天線陣列饋電網絡，避免常規設計不同功能電路間級聯失配的問題，減小電路插損以及體積，提升整體性能。另外，通過移動調相介質基板的位置，能夠方便地控制輸出端口之間信號的相位差，滿足天線輻射單元所需的相位分布要求。

本實用新型的目的能夠通過以下技術方案實現：

一種濾波功分移相一體化的天線陣列饋電網絡，包括上、下層金屬地板、金屬連接柱、同軸饋電端口、懸置介質基板、懸置帶狀線和兩個調相介質基板；

所述上、下層金屬地板通過金屬連接柱實現共地，所述懸置帶狀線設置在懸置介質基板上，懸置介質基板水平放置在兩塊調相介質基板之間，所述兩塊調相介質基板水平放置在上下層金屬地板之間；

所述懸置帶狀線包括一分三濾波功分單元、兩個一分二不等分濾波功分單元、兩個移相線一及兩個移相線二，所述兩個調相介質基板覆蓋一分三濾波功分單元及兩個移相線一及兩個移相線二的部分區域。

所述兩個一分二不等分濾波功分單元對稱設置在一分三濾波功分單元的兩側，所述一分三濾波功分單元的三個輸出端輸出等幅同相信號，其中兩個輸出端分別與位于兩側的移相線一連接，另外一個輸出端與同軸饋電端口連接；

所述一分二濾波功分單元的輸入端與移相線一連接，兩個輸出端輸出同相不等幅信號，分別與移相線二及同軸饋電端口連接。

所述一分三濾波功分單元三個輸出端匹配阻抗為50歐姆。

所述一分二濾波功分單元的輸入端匹配阻抗為移相線一未覆蓋調相介質基板時所對應的特性阻抗，連接到同軸饋電端口的輸出端匹配阻抗為50歐姆，另一個輸出端匹配阻抗為移相線二未覆蓋調相介質基板區域所對應的特性阻抗。

所述調相介質基板的兩端設置兩個間隔分布的矩形槽，作為匹配單元，通過調整矩形槽的寬度以及間距，實現移相線一和移相線二未覆蓋以及覆蓋調相介質基板時所對應兩個特性阻抗之間的匹配。

所述移相線一及移相線二的線寬設置為被調相介質基板覆蓋時，特性阻抗 50歐姆所對應的寬度。