[发明专利]天线及有源天线系统

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，特别是涉及一种天线及有源天线系统。

背景技术

如图1所示，现有天线由很多列天线构成，而每列天线都由很多个单元振子构成。在每列天线中，各个单元振子由于布放的位置不同，中间的单元振子要求增加功分权值，以增强垂直面的主瓣增益；边缘的单元振子要求减少功分权值，以抑制垂直面的副瓣增益。为了天线整体拟合满足辐射特性(增强主瓣，抑制旁瓣)，引入了馈电网络，使各个不同位置的单元振子采用不同的功分权值。其中，图1仅示出了天线的单元振子，其它部分(例如)馈电网络没有示出。

如图2所示，以单频天线为例，所有单元振子发射同一个频率，振子大小相同，传统天线每列天线的单元振子中相邻振子的间距(包含振子长度和振子空隙长度)相等，馈电网络通过多个功分，使提供给各个不同布放位置的振子电流不一样，从而起到抑制旁瓣，满足天线垂直方向上的辐射要求。其中，图2仅示出了一列单元振子。

然而，随着有源天线系统(Active Antenna System，AAS)的快速发展，带来以下的问题：AAS中集成有射频模块，这使得天线的馈电网络中节点大量增多，增加AAS的实现难度，对AAS的可靠性、可制造性、稳定性带来很大风险；进一步的AAS宽频系统集成多个制式，使馈电网络的电流分配越来越复杂、烦琐。

发明内容

本发明一方面提供一种天线，以提高天线的可靠性及稳定性。

所述天线包括至少一列单元振子和馈电网络，其特征在于，每列包含多个单元振子，所述馈电网络用于为同一列单元振子中的每个单元振子提供相同的功分权值，所述同一列中相邻单元振子之间的间距疏密不等。

可选的，所述同一列单元振子中相邻单元振子之间的间距是可调整的。

可选的，所述每个单元振子的功分权值为所述馈电网络通过功分节点提供给每个单元振子的电流值。

可选的，所述同一列单元振子中相邻单元振子之间的间距为d＝L₁/2+L₂/2，其中L₁、L₂分别为相邻的两个单元振子在列方向上所占据的长度，由下式计算得出：

L＝(I*L_已知天线)/I_已知天线，其中I表示馈电网络供给所述单元振子的功分权值，L_已知天线表示已知天线中单元振子在列方向所占据的长度，I_已知天线表示已知天线中单元振子的功分权值。

可选的，对于同一列单元振子，计算各个单元振子在列方向上所占据的长度L与该列所有单元振子所占据的长度总和的比值，将该比值和对应的已知天线的高度相乘，得到各个单元振子在列方向上所占据的优化后的长度L’；

再根据：

d’＝L’1/2+L’2/2

计算得到相邻单元振子间的优化后的间距；或

将同一列单元振子中各个振子的间距按一定比例进行调整。

所述至少一列单元振子中，从该列单元振子的两端到中心，相邻单元振子的间距逐渐减小。

可选的，所述至少一列单元振子中，各个单元振子相对于该列单元振子的中心对称排布。

可选的，所述馈电网络通过至少一个功分器为同一列的各个单元振子提供相同的电流值。

可选的，所述至少一列单元振子中的振子大小相同。

可选的，当天线包含多列单元振子时，同列单元振子中的振子大小相同，不同列单元振子中的振子大小不同。

可选的，不同列单元振子的振子疏密规律不同。

可选的，同列单元振子中的振子大小不相同。

本发明另一方面还提供一种有源天线系统，其特征在于，包括前面所述的天线。

可选的，所述系统还包括与所述天线连接的射频模块。

本发明通过将同一列单元振子中相邻单元振子之间的间距设计为疏密不等，且馈电网络为同一列单元振子中的每个单元振子提供相同的功分权值，简化了馈电网络。并且提高了天线的可实现性、可制造性及稳定性。

附图说明

图1是现有天线结构及其垂直辐射示意图；

图2是现有天线中单元振子的结构及其与馈电网络的关系示意图；

图3是本发明天线中单元振子的结构及其与馈电网络的关系示意图；

图4表示相邻单元振子之间的间距与单元振子长度的关系。

图5是进行对比说明时所使用的传统等间距天线结构示意图；

图6是进行对比说明时所使用的本发明的稀疏不等天线结构示意图；