[實(shí)用新型]一種高性能波束賦形天線

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201920704847.6
• 申請(qǐng)日: 2019-05-17
• 公開（公告）號(hào): CN210040569U
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王浩放;吳知航;王正斌;趙洪彩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇集萃移動(dòng)通信技術(shù)研究所有限公司
• 主分類號(hào): H01Q21/08
• 分類號(hào): H01Q21/08;H01Q21/06;H01Q21/00;H01Q13/02;H01Q3/30;H01Q3/28;H04B7/06
• 代理公司: 32231 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 滕詣迪

本實(shí)用新型涉及通信及測(cè)控領(lǐng)域中的波束賦形天線技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高性能波束賦形天線，包括陣列天線和位于陣列天線周圍的賦形結(jié)構(gòu)，賦形結(jié)構(gòu)用于改變陣列天線周圍近場(chǎng)的幅度和相位分布，賦形結(jié)構(gòu)為金屬貼片或金屬網(wǎng)格或金屬齒槽或一定介電常數(shù)的介質(zhì)。本實(shí)用新型能同時(shí)避免復(fù)雜的饋電網(wǎng)絡(luò)和反射天線陣/傳輸天線陣剖面高的問題，實(shí)現(xiàn)天線陣列和波束賦形結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝、降低成本，使其更適用于通信基站微波回傳天線。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及通信及測(cè)控領(lǐng)域中的波束賦形天線技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高性能波束賦形天線，適用于低剖面平板扇區(qū)通信天線及電子對(duì)抗中的波束賦形天線，特別適用于移動(dòng)通信基站回傳天線領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著第四代移動(dòng)通信的逐漸成熟和第五代移動(dòng)通信的逐步部署，無(wú)線通信業(yè)務(wù)需求量出現(xiàn)爆炸式增長(zhǎng)。第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)的基站數(shù)量相比上一代要高出一個(gè)數(shù)量級(jí)，而基站與基站之間的鏈接、基站與中心站之間的數(shù)據(jù)回傳是必不可少的，基站數(shù)據(jù)回傳有“有線”和“無(wú)線”兩種方法，“有線”回傳主要采用光纖，同軸電纜，而“無(wú)線”主要通過微波、毫米波回傳。

基站數(shù)據(jù)微波回傳有兩種方式：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)面覆蓋。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)微波回傳天線要求高增益，波束寬度非常小；而點(diǎn)對(duì)面微波回傳天線要求在規(guī)定的遠(yuǎn)場(chǎng)張角范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)均勻的輻射增益，在張角范圍之外的增益要迅速下降，以便抑制干擾。目前點(diǎn)對(duì)面的扇區(qū)天線主要有：帶有復(fù)雜饋電網(wǎng)絡(luò)的賦形天線陣列、反射陣/傳輸陣賦形天線。

饋電網(wǎng)絡(luò)賦形天線的主要問題是饋電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)復(fù)雜，饋電損耗較大，可靠性相對(duì)較低，而且成本相對(duì)較高。

反射天線陣和傳輸天線陣本質(zhì)上是相同的原理，都需要加載透鏡，但傳輸天線陣可以有效避免饋源遮擋，后期又發(fā)展出加載極化反射柵的反射陣，可改變饋源位置減小遮擋。這類天線饋電網(wǎng)絡(luò)比較簡(jiǎn)單，但其剖面較高、重量較大。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有復(fù)雜的饋電網(wǎng)絡(luò)和反射天線陣/傳輸天線陣剖面高的問題，實(shí)現(xiàn)天線陣列和波束賦形結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝、降低成本，使其成為更適用于通信基站微波回傳天線。

為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，所采用的技術(shù)方案是：一種高性能波束賦形天線，包括陣列天線和位于陣列天線周圍的賦形結(jié)構(gòu)，賦形結(jié)構(gòu)用于改變陣列天線周圍近場(chǎng)的幅度和相位分布，賦形結(jié)構(gòu)為金屬貼片或金屬網(wǎng)格或金屬齒槽或一定介電常數(shù)的介質(zhì)。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)化方案，一定介電常數(shù)的介質(zhì)的介電常數(shù)范圍為＞2。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)化方案，陣列天線為波導(dǎo)喇叭陣列或偶極子天線陣列或貼片天線陣列或縫隙天線陣。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)化方案，金屬齒槽的形狀為矩形臺(tái)階狀或三角鋸齒狀或圓弧狀。

本實(shí)用新型具有積極的效果：本實(shí)用新型能夠通過天線陣列周圍的賦形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)控制遠(yuǎn)場(chǎng)電磁波的覆蓋范圍，同時(shí)避免復(fù)雜的饋電網(wǎng)絡(luò)和反射天線陣/傳輸天線陣剖面高的問題，實(shí)現(xiàn)天線陣列和波束賦形結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝、降低成本，使其更適用于通信基站微波回傳天線。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型陣列天線為一維陣列天線的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是二維陣列天線的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是三維陣列天線的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實(shí)用新型金屬齒槽的形狀為矩形臺(tái)階狀的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本實(shí)用新型金屬齒槽的形狀為三角鋸齒狀的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本實(shí)用新型金屬齒槽的形狀為圓弧狀的結(jié)構(gòu)示意圖；