一種高頻率毫米波集成天線系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及移動通信領域，用于高頻率毫米波無線通信系統(tǒng)，更具體的說是涉及一種高頻率集成毫米波天線系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]移動通信已經深刻地改變了人們的生活，但人們對更高性能移動通信的追求從未停止，為了應對未來爆炸性的移動數(shù)據(jù)流量增長、海量的設備連接、不斷涌現(xiàn)的各類新業(yè)務和應用場景，第五代移動通信(5G)系統(tǒng)將成為解決這些問題的方案。
[0003]未來移動通信技術的工作頻段將向高頻率(毫米波)擴展，同時天線將從傳統(tǒng)的2維陣列擴展就成3維陣列，并使用有源天線系統(tǒng)。這帶來問題諸如:大規(guī)模陣列互耦、多通道信號傳輸、系統(tǒng)集成和散熱等等方面的問題。
[0004]中國專利申請201410765868.0提供了一種天線及有源天線系統(tǒng)，包括天線陣列、多通道前端、接收多波束網絡、發(fā)射多波束網絡。
[0005]類似的專利提供的方案未涉及到高頻率毫米波以及大規(guī)模陣列集成時面臨的問題，同時不涉及到射頻信號的光纖拉遠方案。
【發(fā)明內容】
[0006]本發(fā)明的發(fā)明目的是為了克服上述【背景技術】的缺點，解決現(xiàn)有技術未涉及的領域而提供的一種將高頻率毫米波天線系統(tǒng)進行集成化、層疊化的設計，提高系統(tǒng)的效能，增強系統(tǒng)的可靠性和可維護性，同時降低成本和工藝復雜性，并提供高頻率毫米波有源天線系統(tǒng)模塊解決方案。
[0007]本發(fā)明的技術方案是:一種高頻率毫米波集成天線系統(tǒng)，包括:天線陣列、收發(fā)組件模塊、光電轉換模塊、控制模塊、冷板，所述天線陣列，包括w個微帶天線單元，w為64或128 ；
所述收發(fā)組件模塊，包括有接收通道和發(fā)射通道，用于對w路信號進行放大、濾波、變頻并進行調制處理，得到一路發(fā)射信號和一路接收信號，且模塊最終采用BGA或PGA進行封裝；
所述光電轉換模塊，用于將中頻信號進行電-光或將基帶單元發(fā)出的光信號進行光-電的轉換，光電轉換模塊上還設有用于和光纖連接的光纖接口 ；
所述控制模塊，提供變頻所需要的本振參考和控制信號，并通過控制線和基帶單元連接;
所述冷板，用于傳導整個系統(tǒng)集成產生的熱量。
[0008]所述天線陣列為64個微帶天線單元時，所述的收發(fā)組件模塊包括:
雙工器，用于隔離接收通道和發(fā)射通道；
收發(fā)本振模塊，用于提供上下變頻所需要的本振信號，以及載波調制解調需要的本振信號；此時接收通道包括低噪聲放大器、驅動放大器、鏡頻抑制濾波器、下變頻器、中頻放大器，載波調制器；發(fā)射通道包括功率放大器、驅動放大器、濾波器、上變頻器、中頻放大器、載波解調器；
每個微帶天線單元和一路獨立的接收通道以及發(fā)射通道連接，所有發(fā)射通道的信號源自基帶發(fā)出的光信號，該光信號經過光電轉換模塊以及載波調制器后得到，同樣所有的接收通道的信號經過濾波放大后通過載波調制器進行副載波調制后，經過光電轉換模塊后轉為光信號，再經過光纖接口送入到基帶處理單元。
[0009]所述天線陣列為128個微帶天線單元時，所述的收發(fā)組件模塊采用單發(fā)單收的形式，收發(fā)組件模塊的接收通道采用單獨64個微帶天線單元接收信號，發(fā)射通道采用單獨64個微帶天線單元發(fā)射信號。
[0010]所述的光電轉換模塊集成有光電轉換器、電光轉換器以及配套的光纖接口。
[0011 ] 所述的冷板上設有散熱用的散熱片。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:提高系統(tǒng)的效能，增強系統(tǒng)的可靠性和可維護性，同時降低成本和工藝復雜性，并提供高頻率毫米波有源天線系統(tǒng)模塊解決方案，解決了射頻信號的光纖拉遠問題。
【附圖說明】
[0013]圖1本發(fā)明的結構示意圖；
圖2為實施例1的系統(tǒng)框圖；
圖3為實施例2的系統(tǒng)框圖；
其中:1、天線陣列，2、收發(fā)組件模塊，3、光電轉換模塊，4、控制模塊，5、冷板，111?lw、微帶天線單元，211?212、發(fā)射通道，221?222、接收通道，31、電光轉換，32、光電轉換。
【具體實施方式】
[0014]為使得本發(fā)明的發(fā)明目的、特征、優(yōu)點能夠更加的明顯和易懂，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，下面所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而非全部的實施例，基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護范圍。
[0015]如圖1所示的一種高頻率毫米波集成天線系統(tǒng)，包括:天線陣列(1)、收發(fā)組件模塊(2)、光電轉換模塊(3)、控制模塊(4)以及冷板(5)，光電轉換模塊(3)上設有光纖接口，控制模塊(4)上設有控制接口。
[0016]所述控制模塊(4)提供變頻所需要的本振參考和控制信號，并通過控制接口及控制線和基帶單元連接。
[0017]所述冷板(5)上設有散熱片，用于傳導整個系統(tǒng)集成產生的熱量。
[0018]本高頻率毫米波集成天線系統(tǒng)在發(fā)射方向上基帶處理后的信號經過光纖送入到光電轉換模塊(3)同時經過收發(fā)組件模塊(2)轉換成天線陣列(I)的電信號，接收信號經天線陣列(I)送入收發(fā)組件模塊(2 )送入光電轉換模塊(3 )并經過光纖拉遠，整個系統(tǒng)工作在高頻率毫米波上并且只對射頻信號進行處理符合自上而下層疊式的集成產品設計理念，并且將信號通過調制解調后經光纖進行傳送有效的降低整個設備的復雜性。
[0019]參考圖2所述的實施例1，其天線陣列(I)包括64個微帶天線單元(Ill-1w)，每個微帶天線單元和一路獨立的收發(fā)通道連接，如微帶天線單元(112)經過雙工器和發(fā)射通道(211)以及接收通道(221)的鏈路連接，發(fā)射通道(211)包括功率放大器、驅動放大器、濾波器、上變頻器、中放，接收通道(221)包括低噪聲放大器、驅動放大器、鏡頻抑制濾波器、下變頻器、中頻放大器，所有發(fā)射通道的信號源自基帶發(fā)出的光信號經過光電轉換(32)并經過副載波調制后得到，同樣所有的接收通道信號經過濾波放大后進行副載波調制，同時經過電光轉換(31)經過光纖送入到基帶處理單元。
[0020]參考圖3所述的實施例2，其天線陣列(I)包括128個微帶天線單元(Ill-1w)，接收和發(fā)射所用的微帶天線單元分開，天線陣列(I)和收發(fā)組件模塊(2)間沒有雙工器連接，使用64個微帶天線單元進行發(fā)射，同時使用另外64個微帶天線單元進行接收。
【主權項】
1.一種高頻率毫米波集成天線系統(tǒng)，包括:天線陣列、收發(fā)組件模塊、光電轉換模塊、控制模塊、冷板，其特征在于， 所述天線陣列，包括W個微帶天線單元，W為64或128 ; 所述收發(fā)組件模塊，包括有接收通道和發(fā)射通道，用于對w路信號進行放大、濾波、變頻并進行調制處理，得到一路發(fā)射信號和一路接收信號，且模塊最終采用BGA或PGA進行封裝； 所述光電轉換模塊，用于將中頻信號進行電-光或將基帶單元發(fā)出的光信號進行光-電的轉換，光電轉換模塊上還設有用于和光纖連接的光纖接口 ； 所述控制模塊，提供變頻所需要的本振參考和控制信號，并通過控制線和基帶單元連接; 所述冷板，用于傳導整個系統(tǒng)集成產生的熱量。2.根據(jù)權利要求1所述的高頻率毫米波集成天線系統(tǒng)，其特征在于，所述天線陣列為64個微帶天線單元時，所述的收發(fā)組件模塊包括: 雙工器，用于隔離接收通道和發(fā)射通道； 收發(fā)本振模塊，用于提供上下變頻所需要的本振信號，以及載波調制解調需要的本振信號。3.根據(jù)權利要求2所述的高頻率毫米波集成天線系統(tǒng)，其特征在于， 接收通道包括低噪聲放大器、驅動放大器、鏡頻抑制濾波器、下變頻器、中頻放大器，載波調制器；發(fā)射通道包括功率放大器、驅動放大器、濾波器、上變頻器、中頻放大器、載波解調器；每個微帶天線單元和一路獨立的接收通道以及發(fā)射通道連接，所有發(fā)射通道的信號源自基帶發(fā)出的光信號，該光信號經過光電轉換模塊以及載波調制器后得到，同樣所有的接收通道的信號經過濾波放大后通過載波調制器進行副載波調制后，經過光電轉換模塊后轉為光信號，再經過光纖接口送入到基帶處理單元。4.根據(jù)權利要求1所述的高頻率毫米波集成天線系統(tǒng)，其特征在于，所述天線陣列為128個微帶天線單元時，所述的收發(fā)組件模塊采用單發(fā)單收的形式，收發(fā)組件模塊的接收通道采用單獨64個微帶天線單元接收信號，發(fā)射通道采用單獨64個微帶天線單元發(fā)射信號。5.根據(jù)權利要求1所述的高頻率毫米波集成天線系統(tǒng)，其特征在于，所述的光電轉換模塊集成有光電轉換器、電光轉換器以及配套的光纖接口。6.根據(jù)權利要求1所述的高頻率毫米波集成天線系統(tǒng)，其特征在于，所述的冷板上設有散熱用的散熱片。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高頻率毫米波集成天線系統(tǒng)，包括：天線陣列、收發(fā)組件模塊、光電轉換模塊、控制模塊、冷板，天線陣列，包括64或128個微帶天線單元；收發(fā)組件模塊，包括有接收通道和發(fā)射通道，所述光電轉換模塊，用于將中頻信號進行電-光或將基帶單元發(fā)出的光信號進行光-電的轉換，光電轉換模塊上還設有用于和光纖連接的光纖接口；所述控制模塊，提供變頻所需要的本振參考和控制信號，并通過控制線和基帶單元連接；本天線系統(tǒng)進行集成化、層疊化的設計，提高系統(tǒng)的效能，增強系統(tǒng)的可靠性和可維護性，同時降低成本和工藝復雜性，并提供高頻率毫米波有源天線系統(tǒng)模塊解決方案。
【IPC分類】H04B10/2575, H04B7/04
【公開號】CN105049102
【申請?zhí)枴緾N201510478288
【發(fā)明人】黃克猛, 楊玉文, 陳偉, 崔際源
【申請人】蘇州市吳通天線有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年8月7日