[發(fā)明專(zhuān)利]一種饋電網(wǎng)絡(luò)及多波束陣列天線

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110694804.6
• 申請(qǐng)日: 2021-06-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113612020B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚遠(yuǎn);程瀟鶴;張青;俞俊生;陳曉東
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京郵電大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H01Q1/38
• 分類(lèi)號(hào): H01Q1/38;H01Q13/10;H01Q21/30
• 代理公司: 北京柏杉松知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11413
• 代理人: 丁蕓;趙元

本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種饋電網(wǎng)絡(luò)及多波束陣列天線。其中，饋電網(wǎng)絡(luò)包括：波導(dǎo)功分器、第二介質(zhì)基板和第二激勵(lì)端口，波導(dǎo)功分器包括第一介質(zhì)基板和設(shè)置在第一介質(zhì)基板上的三級(jí)波導(dǎo)功分結(jié)構(gòu)，每級(jí)波導(dǎo)功分結(jié)構(gòu)包括一個(gè)輸入段和兩個(gè)輸出段；第一級(jí)波導(dǎo)功分結(jié)構(gòu)輸入段的輸入端口為第一激勵(lì)端口；除第一級(jí)以外的其它級(jí)波導(dǎo)功分結(jié)構(gòu)的輸入段與前一級(jí)波導(dǎo)功分結(jié)構(gòu)的輸出段連接；第二介質(zhì)基板設(shè)置在第一介質(zhì)基板設(shè)有三級(jí)波導(dǎo)功分結(jié)構(gòu)的一側(cè)；第二激勵(lì)端口包括設(shè)置在第二介質(zhì)基板上的第二耦合縫隙；第二耦合縫隙設(shè)置在對(duì)應(yīng)于第一級(jí)波導(dǎo)功分結(jié)構(gòu)的輸入段與輸出段的分叉處。通過(guò)本方案可以在同時(shí)刻、同頻段產(chǎn)生多個(gè)高增益且波束之間不相關(guān)的毫米波波束。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種饋電網(wǎng)絡(luò)及多波束陣列天線。

背景技術(shù)

隨著移動(dòng)通訊的飛速發(fā)展，無(wú)線通信用戶(hù)數(shù)量呈現(xiàn)的爆炸式增長(zhǎng)，導(dǎo)致通信技術(shù)面臨著大容量和高速率的挑戰(zhàn)。

由于毫米波具有豐富的頻譜資源、較高的傳輸速率和系統(tǒng)容量；而多波束天線能夠產(chǎn)生多個(gè)并發(fā)和獨(dú)立的高增益定向波束，覆蓋大的角度范圍，以及利用空間資源實(shí)現(xiàn)多用戶(hù)在同一時(shí)頻資源上的通信，大大提高頻譜利用率；因此，借助于毫米波多波束天線，能夠有效應(yīng)對(duì)通信技術(shù)所面臨的大容量和高速率的挑戰(zhàn)。

但是，現(xiàn)有的無(wú)源類(lèi)多波束天線、傳統(tǒng)相控陣、數(shù)字多波束等天線，在同時(shí)刻同頻率下，通常只能產(chǎn)生一個(gè)波束，難以在同時(shí)刻、同頻段實(shí)現(xiàn)多個(gè)空域的精確化覆蓋和高數(shù)據(jù)傳輸速率。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)實(shí)施例的目的在于提供一種饋電網(wǎng)絡(luò)及多波束陣列天線，可以在同時(shí)刻、同頻段產(chǎn)生多個(gè)高增益且波束之間不相關(guān)的毫米波波束，實(shí)現(xiàn)多個(gè)空域的精確化覆蓋和高數(shù)據(jù)傳輸速率。具體技術(shù)方案如下：

第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種饋電網(wǎng)絡(luò)，包括：

波導(dǎo)功分器，所述波導(dǎo)功分器包括第一介質(zhì)基板和設(shè)置在所述第一介質(zhì)基板上的三級(jí)波導(dǎo)功分結(jié)構(gòu)，每級(jí)波導(dǎo)功分結(jié)構(gòu)包括一個(gè)輸入段和兩個(gè)輸出段；第一級(jí)波導(dǎo)功分結(jié)構(gòu)輸入段的輸入端口為第一激勵(lì)端口；除第一級(jí)以外的其它級(jí)波導(dǎo)功分結(jié)構(gòu)的輸入段與前一級(jí)波導(dǎo)功分結(jié)構(gòu)的輸出段連接；

第二介質(zhì)基板，所述第二介質(zhì)基板設(shè)置在所述第一介質(zhì)基板設(shè)有三級(jí)波導(dǎo)功分結(jié)構(gòu)的一側(cè)；

第二激勵(lì)端口，所述第二激勵(lì)端口包括設(shè)置在所述第二介質(zhì)基板上的第二耦合縫隙；所述第二耦合縫隙設(shè)置在對(duì)應(yīng)于所述第一級(jí)波導(dǎo)功分結(jié)構(gòu)的輸入段與輸出段的分叉處。

本申請(qǐng)實(shí)施例提供的方案，通過(guò)在波導(dǎo)功分器上方的介質(zhì)基板上設(shè)置具有耦合縫隙的激勵(lì)端口，形成魔T結(jié)構(gòu)，這樣可以將從激勵(lì)端口輸入的電磁波等幅反相地耦合到波導(dǎo)功分結(jié)構(gòu)的多個(gè)輸出段。經(jīng)過(guò)輸出段的端口將電磁波傳輸至輻射天線后，可以在同時(shí)刻、同頻段產(chǎn)生兩個(gè)高增益且波束之間不相關(guān)的毫米波波束，大幅提高頻譜利用率，實(shí)現(xiàn)多個(gè)空域精確化覆蓋和高數(shù)據(jù)傳輸速率。

在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中，還包括：

第三介質(zhì)基板，所述第三介質(zhì)基板設(shè)置在所述第二介質(zhì)基板遠(yuǎn)離所述第一介質(zhì)基板的一側(cè)；

第三激勵(lì)端口，所述第三激勵(lì)端口包括設(shè)置在所述第三介質(zhì)基板上的第三耦合縫隙；

第一中間縫隙組，所述第一中間縫隙組包括設(shè)置在所述第二介質(zhì)基板上的兩個(gè)第一中間耦合縫隙；所述第一中間耦合縫隙設(shè)置在對(duì)應(yīng)于第二級(jí)波導(dǎo)功分結(jié)構(gòu)的輸入段與輸出段的分叉處。

在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中，還包括：

第四激勵(lì)端口，所述第四激勵(lì)端口包括設(shè)置在所述第三介質(zhì)基板上的兩個(gè)第四耦合縫隙；

兩個(gè)第二中間縫隙組，所述第二中間縫隙組與所述第四耦合縫隙一一對(duì)應(yīng)，每個(gè)所述第二中間縫隙組包括兩個(gè)第二中間耦合縫隙，所述第二中間耦合縫隙設(shè)置在對(duì)應(yīng)于第三級(jí)波導(dǎo)功分結(jié)構(gòu)的輸入段與輸出段的分叉處。