本發(fā)明涉及一種用于移動(dòng)通信領(lǐng)域的設(shè)備，具體的是一種涉及移動(dòng)通信領(lǐng)域的基站天線用集成式小型化饋電網(wǎng)絡(luò)。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)移動(dòng)通信行業(yè)的不斷發(fā)展，特別是4G網(wǎng)絡(luò)的普及推廣，鐵塔上天面空間日益緊張，運(yùn)營(yíng)商對(duì)天線集成化小型化需求越來越多，而要做到天線整機(jī)的集成化小型化，饋電網(wǎng)絡(luò)的集成化小型化是一個(gè)急需解決的問題。
目前行業(yè)內(nèi)的常規(guī)天線的饋電網(wǎng)絡(luò)的組成部件由前級(jí)功分器、后級(jí)功分器等器件實(shí)現(xiàn)方向圖的功率幅度分配，兩者之間用同軸電纜進(jìn)行信號(hào)連接實(shí)現(xiàn)方向圖的相位分配，從而達(dá)到天線方向圖的幅度相位設(shè)計(jì)滿足要求，實(shí)現(xiàn)良好的上副瓣抑制指標(biāo)。其中，智能天線可以根據(jù)用戶需求調(diào)整信號(hào)指向，產(chǎn)生空間定向波束，使天線主波束對(duì)準(zhǔn)用戶信號(hào)到達(dá)方向。
但是，當(dāng)振子數(shù)量較多時(shí)，饋電網(wǎng)絡(luò)會(huì)很復(fù)雜，整機(jī)的布線裝配難度加大。在通過同軸電纜連接過程中，不可避免的需要引入更多的焊接點(diǎn)，帶入互調(diào)隱患，以及更多的網(wǎng)絡(luò)損耗，犧牲了天線的增益指標(biāo)。
且在生產(chǎn)制作中間很容易引入人為的接線錯(cuò)誤，使得天線的裝配質(zhì)量存在隱患，裝配效率低下，間接的增加了企業(yè)的制造成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺陷，提供了一種平面結(jié)構(gòu)的饋電網(wǎng)絡(luò)，將前級(jí)功分器和各個(gè)后級(jí)功分器集成在了一起，中間用微帶線整體連接，不需要額外同軸電纜進(jìn)行連接，具有結(jié)構(gòu)尺寸小，幅度相位控制精度高，生產(chǎn)一致性高，具有良好的輻射方向圖指標(biāo)和互調(diào)一致性。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種智能天線的集成式小型化饋電網(wǎng)絡(luò)，包括第一端口1、第二端口2、第三端口3、第四端口4、第五端口5、第六端口6、第七端口7、第八端口8、第九端口9、第十端口10以及主饋信號(hào)輸入端口16，以及第一功率分配單元11、第二功率分配單元12、第三功率分配單元13、第四功率分配單元14、第五功率分配單元15、第六功率分配單元17、第七功率分配單元18、第八功率分配單元19和第九功率分配單元20，各功率分配單元之間采用平面微帶線連接，第一端口1、第二端口2、第三端口3、第四端口4、第五端口5、第六端口6、第七端口7、第八端口8、第九端口9、第十端口10之間的饋電點(diǎn)是在同一個(gè)水平線上，整個(gè)饋電網(wǎng)絡(luò)是集成式一體化成型，呈平面結(jié)構(gòu)。
而且，第一端口1、第二端口2、第三端口3、第四端口4、第五端口5、第六端口6、第七端口7、第八端口8、第九端口9、第十端口10之間的饋電點(diǎn)間距相等。
而且，第一端口1、第二端口2、第三端口3、第四端口4、第五端口5、第六端口6、第七端口7、第八端口8、第九端口9、第十端口10之間的功率比值為0.25:0.25:0.5:0.7:0.7:0.7:0.7:0.5:0.25:0.25。
而且，第一端口1、第二端口2、第三端口3、第四端口4、第五端口5、第六端口6、第七端口7、第八端口8、第九端口9、第十端口10的相位關(guān)系為依次滯后21.5°。
而且，整機(jī)天線實(shí)現(xiàn)預(yù)置下傾角6度。
而且，工作頻率為F頻段，處于1880-1920MHz；或A頻段，處于2010-2025MHz；或D頻段，處于2575-2635MHz。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：
本發(fā)明提出的一種智能天線的集成式小型化饋電網(wǎng)絡(luò)，具有饋電網(wǎng)絡(luò)集成化優(yōu)勢(shì)，各個(gè)功率分配單元之間用微帶線直接連接，不需要同軸電纜連接，避免了同軸電纜連接時(shí)焊點(diǎn)數(shù)量多，互調(diào)指標(biāo)不可控；同時(shí)整個(gè)饋電網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)平面結(jié)構(gòu)，體積小，整體成型后期裝配簡(jiǎn)單，可靠性高，減少了生產(chǎn)制造過程中走線誤差帶來的各種不確定性難題，實(shí)現(xiàn)了天線方向圖幅度相位精確控制，輻射方向圖的上副瓣指標(biāo)優(yōu)良，大大提高了移動(dòng)通信的優(yōu)良性能。本發(fā)明技術(shù)方案為智能天線設(shè)計(jì)，也可擴(kuò)展到常規(guī)天線使用，具有重要的市場(chǎng)價(jià)值。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實(shí)施例所提供智能天線的集成式小型化饋電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。
本發(fā)明的一種智能天線的集成式小型化饋電網(wǎng)絡(luò)主要由功率分配單元和功率分配單元之間的平面結(jié)構(gòu)的微帶線構(gòu)成，圖1為這種智能天線的集成式小型化饋電網(wǎng)絡(luò)平面結(jié)構(gòu)圖。
因?yàn)樾枰诒ＷC增益指標(biāo)的前提下，不增加輻射單元數(shù)目，因?yàn)檩椛鋯卧獢?shù)目越多，天線長(zhǎng)度就越長(zhǎng)，小型化也就不可能實(shí)現(xiàn)，但數(shù)量也不能少，少了增益不夠，目前的10個(gè)單元是一個(gè)最優(yōu)結(jié)果。
實(shí)施例提供的一種智能天線的集成式小型化饋電網(wǎng)絡(luò)，包括第一端口1、第二端口2、第三端口3、第四端口4、第五端口5、第六端口6、第七端口7、第八端口8、第九端口9、第十端口10以及主饋信號(hào)輸入端口16，以及第一功率分配單元11、第二功率分配單元12、第三功率分配單元13、第四功率分配單元14、第五功率分配單元15、第六功率分配單元17、第七功率分配單元18、第八功率分配單元19、第九功率分配單元20。第一端口1、第二端口2、第三端口3、第四端口4、第五端口5、第六端口6、第七端口7、第八端口8、第九端口9、第十端口10之間的饋電點(diǎn)是在同一個(gè)水平線上。
所述第一功率分配單元11、第二功率分配單元12、第三功率分配單元13、第四功率分配單元14、第五功率分配單元15、第六功率分配單元17、第七功率分配單元18、第八功率分配單元19、第九功率分配單元20，中間通過平面微帶線相連接，共同組成一個(gè)滿足天線方向圖需要的特定的幅度和相位關(guān)系的饋電網(wǎng)絡(luò)，整體成型，整個(gè)饋電網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)平面結(jié)構(gòu)，后期裝配簡(jiǎn)單，可靠性高，減少了生產(chǎn)制造過程中走線誤差帶來的各種不確定性難題，實(shí)現(xiàn)了天線方向圖幅度相位精確控制，輻射方向圖的上副瓣指標(biāo)優(yōu)良，且指標(biāo)一致性大大提高。具體實(shí)施時(shí)，平面微帶線的長(zhǎng)度根據(jù)各端口之間的幅度相位設(shè)計(jì)相應(yīng)設(shè)置。
具體連接方式為，主饋信號(hào)輸入端口16通過平面微帶線分別連接第三功率分配單元13、第七功率分配單元18，第三功率分配單元13通過平面微帶線分別連接第二功率分配單元12、第四功率分配單元14，第二功率分配單元12一端為第三端口3、另一端通過平面微帶線連接第一功率分配單元11，第一功率分配單元11兩端分別為第一端口1、第二端口2，第四功率分配單元14兩端分別為第四端口4、第五端口5，第七功率分配單元18通過平面微帶線分別連接第六功率分配單元17、第八功率分配單元19，第六功率分配單元17兩端分別為第六端口6、第七端口7，第八功率分配單元19一端為第八端口8、另一端通過平面微帶線連接第九功率分配單元20，第九功率分配單元20兩端分別為第九端口9、第十端口10。
在本優(yōu)選實(shí)施例中，第一端口1、第二端口2、第三端口3、第四端口4、第五端口5、第六端口6、第七端口7、第八端口8、第九端口9、第十端口10之間的間距相等，均為78mm，且每個(gè)端口位置均在同一個(gè)水平線上。具體實(shí)施時(shí)，端口之間的間距，可根據(jù)天線增益指標(biāo)設(shè)計(jì)和避免柵瓣出現(xiàn)而選取，建議取值范圍為0.5λ～λ之間，λ為中心頻點(diǎn)對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)。
在本優(yōu)選實(shí)施例中，第一功率分配單元11實(shí)現(xiàn)第一端口1和第二端口2之間功率比滿足0.25:0.25，相位差滿足第一端口1和第二端口2之間滯后21.5°。
在本優(yōu)選實(shí)施例中，第二功率分配單元12配合第一功率分配單元11實(shí)現(xiàn)第一端口1、第二端口2、第三端口3之間功率比值滿足0.25:0.25:0.5，相位差滿足逐漸滯后21.5°。
在本優(yōu)選實(shí)施例中，第四功率分配單元14實(shí)現(xiàn)第四端口4和第五端口5之間功率比值滿足0.7:0.7，相位差滿足第四端口4和第五端口5之間滯后21.5°。
在本優(yōu)選實(shí)施例中，第三功率分配單元13配合第一功率分配單元11、第二功率分配單元12、第四功率分配單元14實(shí)現(xiàn)第一端口1、第二端口2、第三端口3、第四端口4、第五端口5之間功率比值滿足0.25:0.25:0.5:0.7:0.7，相位差滿足逐漸滯后21.5°。
在本優(yōu)選實(shí)施例中，第六功率分配單元17實(shí)現(xiàn)第六端口6和第七端口7之間功率比值滿足0.7:0.7，相位差滿足第六端口6和第七端口7之間滯后21.5°。
在本優(yōu)選實(shí)施例中，第九功率分配單元20實(shí)現(xiàn)第九端口9和第十端口10之間功率比值滿足0.25:0.25，相位差滿足第九端口9和第十端口10之間滯后21.5°。
在本優(yōu)選實(shí)施例中，第八功率分配單元19配合第九功率分配單元20實(shí)現(xiàn)第八端口8、第九端口9、第十端口10之間功率比值滿足0.5:0.25:0.25，相位差滿足第八端口8、第九端口9和第十端口10之間逐漸滯后21.5°。
在本優(yōu)選實(shí)施例中，第七功率分配單元18配合第六功率分配單元17、第八功率分配單元19、第九功率分配單元20實(shí)現(xiàn)第六端口6、第七端口7、第八端口8、第九端口9、第十端口10之間功率比值滿足0.7:0.7:0.5:0.25:0.25，相位差滿足逐漸滯后21.5°。
在本優(yōu)選實(shí)施例中，第五功率分配單元15配合、第一功率分配單元11、第二功率分配單元12、第三功率分配單元13、第四功率分配單元14、第六功率分配單元17、第七功率分配單元18、第八功率分配單元19、第九功率分配單元20實(shí)現(xiàn)第一端口1、第二端口2、第三端口3、第四端口4、第五端口5、第六端口6、第七端口7、第八端口8、第九端口9、第十端口10之間功率比值滿足0.25:0.25:0.5:0.7:0.7:0.7:0.7:0.5:0.25:0.25，相位差滿足逐漸滯后21.5°。具體實(shí)施時(shí)，相位差可根據(jù)天線的預(yù)置下傾角和上副瓣抑制指標(biāo)決定的，可以根據(jù)具體天線指標(biāo)進(jìn)行改變，本領(lǐng)域技術(shù)人員可采用天線幅度相位設(shè)計(jì)算法確定具體相位差。
最終在實(shí)現(xiàn)了這個(gè)功率比和相位關(guān)系的饋電網(wǎng)絡(luò)后，實(shí)現(xiàn)了天線方向圖幅度相位精確控制，輻射方向圖的上副瓣指標(biāo)優(yōu)良，互調(diào)指標(biāo)良好，主饋信號(hào)輸入端口16的駐波比低于1.35，有利于整機(jī)駐波比的匹配。同時(shí)由于整個(gè)饋電網(wǎng)絡(luò)是集成式一體化成型的，避免了后期人為裝配的誤差，整機(jī)一致性大大提高。
前面振子間距和振子間相位差滿足逐漸滯后21.5°，根據(jù)天線算法可得到整機(jī)天線的下傾角為6度：
相位差
其中，Φ為相位差，f0為FAD頻段的中心頻率2.2GHz,c為光速，d為振子間距78mm，θ為6°。
整機(jī)天線實(shí)現(xiàn)預(yù)置下傾角6度即可。
本發(fā)明所提供智能天線的集成式小型化饋電網(wǎng)絡(luò)，其工作頻率為F頻段(1880-1920MHz)、A頻段(2010-2025MHz)、D頻段(2575-2635MHz)。
以上所述的實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的某種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，通讀本說明書后，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。