[发明专利]一种有源一体化天线系统

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信基站天线领域，尤其是涉及一种有源一体化天线系统。

背景技术

随着科学技术的发展和经济社会的进步，移动通信在人们的日常生活中已经发挥着越来越重要的作用。截止至2009年底，我国移动通信用户数量已经突破7亿，而且这个数量还在不断的高速增加。尤其从2009年3G牌照发放以来，运营商后开始了新一轮基站的大规模建设。

基站天线是移动通信最基本、必不可少的组成部分，以往的建设中，基站发射的下行信号通过馈线连接到基站天线进行发射；同理，基站天线接收的手机发射上行信号通过馈线连接到基站。而基站到基站天线之间的馈线少则十几米，多则上百米，馈线越长损耗也就越大；例如：GSM900系统，100米馈线损耗至少都有4dB，相当于损失了60％的功率。对于其他制式，尤其是3G系统，频率更高，馈线损耗也越大。对基站发射的下行信号而言，馈线损耗意味着大功率的损失，而大功率的实现将付出成本以及技术的高昂代价；对基站天线接收的手机发射上行信号而言，馈线损耗意味着噪声系数的增加，而噪声系数的增加将使基站接收灵敏度降低，减少基站的覆盖范围。目前对于馈线损耗较大的系统只能在基站天线下面增加塔顶放大器来弥补，但塔顶放大器的增加一是造成系统安装的复杂，二是大功率的塔顶放大器放置于室外其系统的稳定性将大大降低。

即使基站与基站天线之间馈线损耗可以通过增加塔顶放大器的方法解决，但无源基站天线内部馈电网络的固有损耗是无法消除的，这个固有损耗至少都在1dB以上，相当于至少20％的能量损失，对于大信号来说也意味着更多能量的损失。

目前，节能减排是全人类共同的话题，中国政府也向国际社会承诺，到2020年，中国单位GDP碳排放量较2005年减少40％～45％，移动通信领域作为一个能源消耗非常大的领域节能减排也是势在必行。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种低功耗、可靠性高的有源一体化天线系统。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种有源一体化天线系统，包括天线基座，天线基座装有天线阵列、馈电网络及电源与监控单元，其特征在于：所述天线基座还装有射频放大单元，射频放大单元与馈电网络和电源与监控单元连接，使得射频放大单元集成于天线系统中，以在天线系统实现对射频信号的接收与发射的同时，能够实现信号的有源放大与控制。

作为上述方案的进一步改进，所述天线基座由天线反射板和散热板组成，所述天线反射板和散热板与天线罩组合形成一空腔，上述天线阵列、射频放大单元、馈电网络及电源与监控单元容置于该空腔内共同构成一体化的天线系统，反射板、天线罩与散热板构成一既防水又散热的天线系统外壳。

进一步，所述射频放大单元包括一个上下行完整放大电路和一个单上行分集放大电路。

进一步，所述上下行完整放大电路包括两个双工器、上行信号放大电路、下行信号放大电路、上行射频控制电路、下行射频控制电路和射频监控电路，所述两个双工器与上行信号放大电路、下行信号放大电路、上行射频控制电路、下行射频控制电路两两相连形成合路，所述射频监控电路分别与上行射频控制电路和下行射频控制电路相连，所述一个双工器还与天线阵列相连，另一个双工器与馈电网络相连接。

进一步，所述单上行分集放大电路包括两个滤波器、上行信号放大电路和上行射频控制电路，所述两个滤波器与上行信号放大电路和上行射频控制电路相连，构成串联电路，其中，一个滤波器还与天线阵列相连，另一个滤波器与馈电网络相连。

进一步，所述天线阵列由多个天线振子组成，所述天线振子与射频放大单元直接相连或两两合路后与射频放大单元直接相连。

此外，所述天线振子为可根据不同系统需要使用不同频段的双极化振子。

本发明的有益效果是：