一種支持多種網(wǎng)絡(luò)制式的智能天線設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種支持多種網(wǎng)絡(luò)制式的智能天線設(shè)備，其主要內(nèi)容包括：第一合路器的合路端口與配置的第一天線陣列中的第一振子相連；第二合路器的合路端口與配置的第二天線陣列中的第二振子相連，其中，所述第二振子與所述第一振子的水平位置相同；第一合路器的第一分路端口和第二合路器的第一分路端口分別與第一功分器的兩個(gè)分路端口相連，第一功分器的合路端口通過(guò)移相網(wǎng)絡(luò)與多制式天線端口相連，所述第一功分器通過(guò)確定第一振子和第二振子輸出下行信號(hào)的幅值和相位，使得輸出的水平面方向波束圖形狀滿足多種網(wǎng)絡(luò)制式信號(hào)的覆蓋要求，這樣在不改變現(xiàn)有智能天線結(jié)構(gòu)的情況下，實(shí)現(xiàn)了多種制式網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的共存，節(jié)省了系統(tǒng)建設(shè)的資源。
【專利說(shuō)明】一種支持多種網(wǎng)絡(luò)制式的智能天線設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及移動(dòng)通信領(lǐng)域，尤其涉及一種支持多種網(wǎng)絡(luò)制式的智能天線設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展，目前除了由第二代全球移動(dòng)通信息系統(tǒng)(2GGSM)網(wǎng)絡(luò)以及正在建設(shè)的第三代時(shí)分同步的碼分多址技術(shù)(3G TD-SCDMA等)網(wǎng)絡(luò)之外，即將進(jìn)入第四代時(shí)分長(zhǎng)期演進(jìn)(4G TD-LTE)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)代。但是，支持2G、3G網(wǎng)絡(luò)的大量客戶群將在一段相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)存在，因此，現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中將出現(xiàn)多種通信網(wǎng)絡(luò)制式并存的情況。
[0003]目前，多個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商都擁有2G、3G多種制式的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，考慮到4G網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，將使得天饋資源變得非常緊張，因此，實(shí)現(xiàn)2G和3G通信網(wǎng)絡(luò)共站址以及共天線成為發(fā)展必要。
[0004]在現(xiàn)有技術(shù)中，運(yùn)營(yíng)商在部署基站天線時(shí)，為了滿足2G、3G以及LTE等多種網(wǎng)絡(luò)制式信號(hào)同時(shí)覆蓋的要求，出現(xiàn)了以下兩種天線的部署方式:
[0005]第一種方式:將支持GSM制式的天線與支持TD-SCDMA制式的天線(即智能天線)上下放置，如圖1所示，為支持GSM制式的天線與支持TD-SCDMA制式的天線并排垂直放置的示意圖。
[0006]其中，支持GSM制式的天線中通常包含了一組天線陣列，支持TD-SCDMA制式的天線中通常包含了多組天線陣列(如:四組天線陣列)。
[0007]具體地，在支持TD-SCDMA制式的天線的上方架設(shè)支持GSM制式的天線；或者在支持GSM制式的天線的上方架設(shè)支持TD-SCDMA制式的天線。
[0008]其中，支持GSM制式的天線能發(fā)射的GSM制式的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的頻率為900M和1800M，或者單900M，或者單1800M ;支持TD-SCDMA制式的天線能發(fā)射的TD-SCDMA制式的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的頻率為 FAD 頻段(即 1880-1920MHz、2010-2025MHz、2500-2690MHz)。
[0009]具體地，上下放置的天線寬度介于2700-3000mm之間，嚴(yán)重限制了這種架構(gòu)的天線的大規(guī)模應(yīng)用。
[0010]第二種方式:將支持GSM制式的天線與支持TD-SCDMA制式的天線水平并排放置，如圖2所示，為支持GSM制式的天線與支持TD-SCDMA制式的天線水平并排放置的示意圖。
[0011]具體地，在支持TD-SCDMA制式的天線的一側(cè)架設(shè)支持GSM900/1800M制式的天線，水平并排放置的天線寬度介于450-500mm之間。
[0012]雖然第二種方式縮短了天線的寬度，但是在支持GSM制式的天線與支持TD-SCDMA制式的天線的相交區(qū)域(見(jiàn)圖2中橢圓部分)，GSM900的二次諧波信號(hào)對(duì)TD制式的F頻段的信號(hào)影響較大，將使得TD制式噪聲電平提高，影響通信質(zhì)量；

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種支持GSM網(wǎng)絡(luò)制式的智能天線設(shè)備，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中在不改變現(xiàn)有智能天線寬度的情況下，無(wú)法實(shí)現(xiàn)GSM網(wǎng)絡(luò)制式與3G網(wǎng)絡(luò)制式共用的問(wèn)題。
[0014]一種支持多種網(wǎng)絡(luò)制式的智能天線設(shè)備，包括：至少包含第一天線陣列和第二天線陣列的天線陣列組、第一合路器、第二合路器和第一功分器，其中：
[0015]第一合路器的合路端口與配置的第一天線陣列中的第一振子相連；
[0016]第二合路器的合路端口與配置的第二天線陣列中的第二振子相連，其中，所述第二振子與所述第一振子的水平位置相同；
[0017]第一合路器的第一分路端口與第一功分器的第一分路端口相連，以及第二合路器的第一分路端口與第一功分器的第一分路端口相連，第一功分器的合路端口通過(guò)移相網(wǎng)絡(luò)與多制式天線端口相連；
[0018]所述第一功分器，用于確定第一振子和第二振子輸出下行信號(hào)的幅值和相位。
[0019]本發(fā)明有益效果如下：
[0020]本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)在現(xiàn)有的智能天線結(jié)構(gòu)的框架中，將智能天線陣列組中的幾組天線陣列中的振子按照以下方式進(jìn)行連接：第一合路器的合路端口與配置的第一天線陣列中的第一振子相連；第二合路器的合路端口與配置的第二天線陣列中的第二振子相連，其中，所述第二振子與所述第一振子的水平位置相同；第一合路器的第一分路端口與第一功分器的第一分路端口相連，以及第二合路器的第一分路端口與第一功分器的第一分路端口相連，第一功分器的合路端口通過(guò)移相網(wǎng)絡(luò)與多制式天線端口相連，所述第一功分器用于確定第一振子和第二振子輸出下行信號(hào)的幅值和相位，這樣在不改變現(xiàn)有智能天線結(jié)構(gòu)的情況下，實(shí)現(xiàn)了多種制式網(wǎng)絡(luò)信號(hào)和3G網(wǎng)絡(luò)制式信號(hào)的共存，節(jié)省了系統(tǒng)建設(shè)的資源。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖I為支持GSM制式的天線與支持TD-SCDMA制式的天線并排垂直放置的示意圖；
[0022]圖2為支持GSM制式的天線與支持TD-SCDMA制式的天線水平并排放置的示意圖；
[0023]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的一種支持多種網(wǎng)絡(luò)制式的智能天線設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4 Ca)為在第一功分器的作用下輸出水平方向圖示意；
[0025]圖4 (b)為在第一功分器的作用下輸出水平方向圖示意；
[0026]圖5為一種支持多種網(wǎng)絡(luò)制式的智能天線設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種支持多種網(wǎng)絡(luò)制式的智能天線設(shè)備，通過(guò)在現(xiàn)有的智能天線結(jié)構(gòu)的框架中，將智能天線陣列組中的幾組天線陣列中的振子按照以下方式進(jìn)行連接：第一合路器的合路端口與配置的第一天線陣列中的第一振子相連；第二合路器的合路端口與配置的第二天線陣列中的第二振子相連，其中，所述第二振子與所述第一振子的水平位置相同；第一合路器的第一分路端口與第一功分器的第一分路端口相連，以及第二合路器的第一分路端口與第一功分器的第一分路端口相連，第一功分器的合路端口通過(guò)移相網(wǎng)絡(luò)與多制式天線端口相連，所述第一功分器用于確定第一振子和第二振子輸出下行信號(hào)的幅值和相位，這樣在不改變現(xiàn)有智能天線結(jié)構(gòu)的情況下，實(shí)現(xiàn)了多種制式網(wǎng)絡(luò)信號(hào)和3G網(wǎng)絡(luò)制式信號(hào)的共存，節(jié)省了系統(tǒng)建設(shè)的資源。
[0028]下面結(jié)合說(shuō)明書附圖對(duì)本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。天線陣列中的第二振子相連，其中，所述第
子器的第一分路端口相連，以及第二合路器@連，第一功分器的合路端口通過(guò)移相網(wǎng)絡(luò)
第二振子輸出下行信號(hào)的幅值和相位。危天線包含了 4組天線陣列，每一組天線陣為11、12、13和14 ；每一組天線陣列中包含
習(xí)絡(luò)信號(hào)的覆蓋，以631制式網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋一天線陣列為智能天線陣列組中標(biāo)號(hào)為12列組中標(biāo)號(hào)為13的天線陣列。具體地，一天線陣列12中的第一振子121相連；二天線陣列13中的第二振子131相連，其同。
功分器41的第一分路端口相連，以及第二過(guò)移相網(wǎng)絡(luò)接收到多制式天線輸入的信號(hào)時(shí)，根據(jù)功分器設(shè)置的分配策略將接收到的信號(hào)的幅度和相位進(jìn)行分離，形成兩種下行信號(hào)，一個(gè)下行信號(hào)通過(guò)一路分路端口傳輸給第一振子，另一下行信號(hào)通過(guò)另一路分路端口傳輸給第二振子，由第一振子和第二振子按照接收到的下行信號(hào)發(fā)射出去。
[0047]其中，一個(gè)下行信號(hào)的幅度與另一下行信號(hào)的幅度可以相同也可以不同；一個(gè)下行信號(hào)的相位與另一下行信號(hào)的相位可以相同也可以不同。
[0048]較優(yōu)地，當(dāng)?shù)谝还Ψ制鳛榈谝灰环侄Ψ制鲿r(shí)，所述第一一分二功分器，在天線下行工作狀態(tài)時(shí)用于將移相網(wǎng)絡(luò)輸入的下行信號(hào)按照特定的幅度比例和相位差進(jìn)行分離，并將分離后的兩路信號(hào)分別傳輸給第一振子和第二振子。
[0049]由于陣列天線在實(shí)現(xiàn)波束賦形時(shí)，是通過(guò)各陣元信號(hào)的幅值和相位產(chǎn)生特定的方向圖形狀，達(dá)到所需的覆蓋要求，因此，最終生成的方向圖形狀取決于第一功分器所確定的幅值和相位。
[0050]第一功分器在對(duì)輸入的下行信號(hào)的幅值和相位進(jìn)行分離時(shí)，設(shè)定的劃分比例不同，那么通過(guò)第一振子和第二振子輸出下行信號(hào)所形成水平波束賦形的方向圖也不同。
[0051]如圖4 (a)所示，為在第一功分器的作用下輸出水平波束賦形的增益示意圖，當(dāng)幅相權(quán)值比為A=[0. 5，I], P=[15，0]時(shí)，得到水平波束賦形的方向圖增益為Bff = 63 ;如圖4 (b)所示，為在第一功分器的作用下輸出水平波束賦形的增益示意圖，當(dāng)幅相權(quán)值比為A= [O. 4, 1]，P=[20，0]時(shí)，得到水平波束賦形的方向圖增益為BW = 66。
[0052]較優(yōu)地，所述設(shè)定的幅度比例為1:1，相位差相同；所述第一一分二功分器，用于將輸入的下行信號(hào)的幅度比例進(jìn)行均分、且相位差相同得到兩路幅值相同、相位相同的下行信號(hào)。
[0053]較優(yōu)地，當(dāng)所述第一功分器為第一一分N路功分器，所述設(shè)備還包括：第N合路器，其中：
[0054]第N合路器的合路端口與配置的第N天線陣列的第N振子相連，其中，所述第N振子與所述第一振子的水平位置相同；
[0055]第N合路器的第一分路端口與第一 N路功分器的第N路分路端口相連、第一合路器的第一分路端口與第一 N路功分器的第一分路端口相連、第二合路器的第一分路端口與第一 N路功分器的第二分路端口相連，第一 N路功分器的合路端通過(guò)移相網(wǎng)絡(luò)與多制式天線信號(hào)端口相連；
[0056]所述第 分N路功分器,用于確定第一振子、第二振子和第N振子輸出下行信號(hào)的幅值和相位，其中，N為大于2的正整數(shù)。
[0057]對(duì)于第一合路器的第二分路端口，所述第一合路器的第二分路端口與第一天線陣列中的另一個(gè)振子所連合路器的第二分路端口相連，連接的交點(diǎn)通過(guò)饋電網(wǎng)絡(luò)與智能天線信號(hào)的輸入端口相連。
[0058]較優(yōu)地，如圖5所示，為一種支持多種網(wǎng)絡(luò)制式的智能天線設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖，所述設(shè)備還包括：第三合路器22、第四合路器32、第二功分器42和電調(diào)設(shè)備51，其中：
[0059]第三合路器22的合路端口與配置的第一天線陣列中的第三振子122相連；
[0060]第四合路器32的合路端口與配置的第二天線陣列中的第四振子132相連，其中，所述第三振子與所述第四振子的水平位置相同；尺線信號(hào)的振子支持的頻率至少包括2500?2690冊(cè)12中的一種或者多種。
進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍
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【權(quán)利要求】
1.一種支持多種網(wǎng)絡(luò)制式的智能天線設(shè)備，其特征在于，包括:至少包含第一天線陣列和第二天線陣列的天線陣列組、第一合路器、第二合路器和第一功分器，其中: 第一合路器的合路端口與配置的第一天線陣列中的第一振子相連； 第二合路器的合路端口與配置的第二天線陣列中的第二振子相連，其中，所述第二振子與所述第一振子的水平位置相同； 第一合路器的第一分路端口與第一功分器的第一分路端口相連，以及第二合路器的第一分路端口與第一功分器的第一分路端口相連，第一功分器的合路端口通過(guò)移相網(wǎng)絡(luò)與多制式天線端口相連； 所述第一功分器，用于確定第一振子和第二振子輸出下行信號(hào)的幅值和相位。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于， 所述第一合路器的第二分路端口與第一天線陣列中的另一個(gè)振子所連合路器的第二分路端口相連，連接的交點(diǎn)通過(guò)饋電網(wǎng)絡(luò)與智能天線端口相連。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一功分器為第分二功分器； 所述第一一分二功分器，用于將移相網(wǎng)絡(luò)輸入的下行信號(hào)按照設(shè)定的幅度比例和相位差進(jìn)行分離，并將分離后的兩路信號(hào)分別傳輸給第一振子和第二振子。
4.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)定的幅度比例為1:1，相位差相同； 所述第一一分二功分器，用于將輸入的下行信號(hào)的幅度比例進(jìn)行均分、且相位差相同得到兩路幅值相同、相位相同的下行信號(hào)。
5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一功分器為第分N路功分器； 所述設(shè)備還包括:第N合路器，其中: 第N合路器的合路端口與配置的第N天線陣列的第N振子相連，其中，所述第N振子與所述第一振子的水平位置相同； 第N合路器的第一分路端口與第一一分N路功分器的第N路分路端口相連、第一合路器的第一分路端口與第一一分N路功分器的第一分路端口相連以及第二合路器的第一分路端口與第一一分N路功分器的第二分路端口相連，第一一分N路功分器的合路端通過(guò)移相網(wǎng)絡(luò)與多制式天線信號(hào)端口相連； 所述第一N路功分器，用于確定第一振子、第二振子和第N振子輸出下行信號(hào)的幅值和相位，其中，N為大于2的正整數(shù)。
6.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括:第三合路器、第四合路器、第二功分器和電調(diào)設(shè)備，其中: 第三合路器的合路端口與配置的第一天線陣列中的第三振子相連； 第四合路器的合路端口與配置的第二天線陣列中的第四振子相連，其中，所述第三振子與所述第四振子的水平位置相同； 第三合路器的第一分路端口與第二功分器的第一分路端口相連以及第四合路器的第一分路端口與第二功分器的第二分路端口相連，第一功分器合路端口和第二功分器的合路端口相連，連接的交點(diǎn)通過(guò)饋電網(wǎng)絡(luò)與電調(diào)設(shè)備的輸出端口相連，電調(diào)設(shè)備的輸入端口與多制式天線信號(hào)端口相連； 所述電調(diào)設(shè)備，用于調(diào)整第一天線陣列和第二天線陣列輸出下行信號(hào)形成的波束賦形方向圖的下傾角。
7.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述多種網(wǎng)絡(luò)制式包含了GSM網(wǎng)絡(luò)制式、LTE網(wǎng)絡(luò)制式中的至少一種或者多種。
8.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述天線陣列組中用于接收多種制式天線信號(hào)的振子支持的頻率至少包括1710-2025ΜΗz。
9.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述天線陣列組中用于接收智能天線信號(hào)的振子支持的頻率至少包括 1710-?880ΜΗζ、1880-?920ΜΗz、2010-2025ΜΗz 和 2500~2690ΜΗz中的一種或者多種。
【文檔編號(hào)】H04B7/04GK103840865SQ201210479499
【公開日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月22日
【發(fā)明者】馬欣, 侯小強(qiáng) 申請(qǐng)人:中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)公司