[發(fā)明專利]雙波束天線的巴特勒矩陣及雙波束天線

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011030398.5
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112310656A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉晴宇;曾駿;黃平娥;羅經(jīng)崔;王學(xué)民
• 申請（專利權(quán)）人: 摩比天線技術(shù)（深圳）有限公司;摩比科技（深圳）有限公司;摩比通訊技術(shù)（吉安）有限公司;摩比科技(西安)有限公司;深圳市晟煜智慧網(wǎng)絡(luò)科技有限公司;西安摩比天線技術(shù)工程有限公司
• 主分類號: H01Q21/00
• 分類號: H01Q21/00;H01Q23/00
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 劉健;黃韌敏

本發(fā)明提供了一種雙波束天線的巴特勒矩陣，包括均采用多層線路板的漸變形開槽耦合結(jié)構(gòu)的第一級電橋、功分網(wǎng)絡(luò)和第二級電橋；第一級電橋的兩個輸出端分別連接功分網(wǎng)絡(luò)的輸入端和/或第二級電橋的輸入端，功分網(wǎng)絡(luò)的兩個輸出端分別連接到第二級電橋的輸入端和/或直接與天線子陣列的輻射單元相連，第二級電橋的兩個輸出端分別與天線子陣列的輻射單元相連；信號經(jīng)第一級電橋的輸出端和/或功分網(wǎng)絡(luò)的輸出端形成P路輸出信號；P路輸出信號按照功率大小分組后，連接到第二級電橋的輸入端或直接與天線子陣列的輻射單元相連。本發(fā)明還提供一種具有所述巴特勒矩陣的雙波束天線。借此，本發(fā)明巴特勒矩陣的輸出信號的功率比具有隨頻率變化而變化的特點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及移動通信基站天線技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙波束天線的巴特勒矩陣及雙波束天線。

背景技術(shù)

當(dāng)前移動通信網(wǎng)絡(luò)逐漸呈現(xiàn)2G、3G、4G和5G將長期共存的發(fā)展趨勢，基站天線領(lǐng)域面臨著頻譜利用、天面共享以及天線集成方面的重大挑戰(zhàn)。在這種大背景下多波束天線以其不需要新增頻譜和天面資源即可提升網(wǎng)絡(luò)覆蓋和容量的特點而備受業(yè)界重視，尤其是雙波束天線、三波束天線以及五波束天線。

與常規(guī)單波束天線相比，多波束天線新增的關(guān)鍵部件是多波束形成網(wǎng)絡(luò)。現(xiàn)有技術(shù)方案常常采用具有恒定功率比的巴特勒矩陣，由于天線陣列的組陣間距是固定的，不同頻率對應(yīng)的電長度不同，對應(yīng)的陣因子也不同，導(dǎo)致多波束天線的單波束水平面波束寬度范圍過大，以功率比約為1:4:4:1的四單元巴特勒矩陣為例，對應(yīng)雙波束天線的1710MHz的水平面波束寬度約43°，2690MHz的水平面波束寬度約22°。

理論上雙波束天線的水平面波束寬度應(yīng)盡量收斂在33°附近，當(dāng)其范圍過大時會造成覆蓋越區(qū)和空洞，例如當(dāng)1800MHz的水平面波寬過寬時對應(yīng)的覆蓋范圍過大導(dǎo)致越區(qū)覆蓋；當(dāng)2600MHz的水平面波寬過窄時對應(yīng)的覆蓋范圍過小導(dǎo)致覆蓋空洞，2600MHz用戶回落在1800MHz，造成1800MHz網(wǎng)絡(luò)擁塞，影響用戶體驗。

綜上可知，現(xiàn)有技術(shù)在實際使用上顯然存在不便與缺陷，所以有必要加以改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種雙波束天線的巴特勒矩陣及雙波束天線，其輸出信號的功率比具有隨頻率變化而變化的特點，具體為頻帶低端的功率比較小，頻帶高端的功率比較大，從而使頻帶低端的水平面波束寬度變小，頻帶高端的水平面波束寬度變大，從而解決現(xiàn)有巴特勒矩陣功率比恒定，超寬頻雙波束天線的水平面波束寬度范圍過大導(dǎo)致覆蓋越區(qū)和空洞的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種雙波束天線的巴特勒矩陣，包括依次電性連接的一個第一級電橋，至少一個功分網(wǎng)絡(luò)和至少一個第二級電橋，所述第一級電橋和所述第二級電橋分別有兩個輸入端和兩個輸出端，所述功分網(wǎng)絡(luò)包括有一個輸入端和兩個輸出端；所述第一級電橋、所述功分網(wǎng)絡(luò)和所述第二級電橋均采用多層線路板的漸變形開槽耦合結(jié)構(gòu)；

所述第一級電橋的兩個輸入端為巴勒特矩陣的輸入端，所述第一級電橋的兩個輸出端分別連接所述功分網(wǎng)絡(luò)的輸入端和/或所述第二級電橋的輸入端，所述功分網(wǎng)絡(luò)的兩個輸出端分別連接到所述第二級電橋的輸入端和/或直接與天線子陣列的輻射單元相連，所述第二級電橋的兩個輸出端分別與天線子陣列的輻射單元相連；

信號經(jīng)過所述第一級電橋的輸出端和/或所述功分網(wǎng)絡(luò)的輸出端形成P路輸出信號，P大于等于3；所述P路輸出信號按照功率大小分組后，分別連接到所述第二級電橋的輸入端或直接與天線子陣列的輻射單元相連，所述第二級電橋的輸出端的輸出信號分別與天線子陣列的輻射單元相連。

根據(jù)本發(fā)明所述巴特勒矩陣，所述P路輸出信號按照功率較大的兩路輸出信號分為一組和/或功率較小的兩路輸出信號分為一組。

根據(jù)本發(fā)明所述巴特勒矩陣，所述P路輸出信號的功率比隨頻率變化而變化，且頻帶低端的功率比較小，頻帶高端的功率比較大；和/或