[发明专利]天线系统

权利要求书

1.一种天线系统，其特征在于，所述天线系统包括收发信机TRX阵列模块、天线振子阵列模块、馈电网络模块和巴特勒矩阵模块：

所述TRX阵列模块，包括多个有源TRX子模块，用于生成经过数字波束赋形的发射信号；

所述天线振子阵列模块，包括多个天线振子，用于发射所述发射信号；

所述馈电网络模块，用于在所述天线振子阵列模块发射所述发射信号前形成所述天线振子阵列模块的波束垂直特性；

所述巴特勒矩阵模块，用于在所述天线振子阵列模块发射所述发射信号前形成所述天线振子阵列模块的波束水平特性。

2.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述天线系统中各模块的连接关系包括：

所述TRX阵列模块将所述发射信号发送到所述巴特勒矩阵模块的输入端；

所述巴特勒矩阵模块将所述发射信号处理后生成第一信号，经所述巴特勒矩阵模块的输出端将所述第一信号发送到所述馈电网络模块的输入端；

所述馈电网络模块将所述第一信号处理后生成第二信号，经所述馈电网络模块的输出端将所述第二信号发送到所述天线振子阵列模块。

3.根据权利要求2所述的天线系统，其特征在于：

当所述TRX阵列模块包括M×N个所述有源TRX子模块，且所述天线振子阵列模块为A×B个时，所述天线系统包括N个所述巴特勒矩阵模块和与一个所述巴特勒矩阵模块的输出端口数相同数量的所述馈电网络模块，所述馈电网络模块的输入端口总数等于所述巴特勒矩阵模块的输出端口总数，每个所述巴特勒矩阵模块的输入端口数等于M，每个所述馈电网络模块的输入端口数等于N且输出端口数等于B，其中M为天线水平方向的所述有源TRX子模块数量，N为天线垂直方向的所述有源TRX子模块数量，A为天线水平方向的振子数量，B为天线垂直方向的振子数量，A≥M，B≥N，且A、B、M和N为大于等于2的正整数。

4.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述天线系统中各模块的连接关系包括：

所述TRX阵列模块将所述发射信号发送到所述馈电网络模块的输入端；

所述馈电网络模块将所述发射信号处理后生成第三信号，经所述馈电网络模块的输出端将所述第三信号发送到所述巴特勒矩阵的输入端；

所述巴特勒矩阵将所述第三信号处理后生成第四信号，经所述巴特勒矩阵的输出端将所述第四信号发送到所述天线振子阵列模块。

5.根据权利要求4所述的天线系统，其特征在于：

当所述TRX阵列模块包括M×N个所述有源TRX子模块，且所述天线振子阵列模块为A×B个时，所述天线系统包括M个所述馈电网络模块和与一个所述馈电网络模块输出端口数相同数量的所述巴特勒矩阵，所述巴特勒矩阵模块的输入端口总数等于所述馈电网络模块的输出端口总数，每个所述馈电网络模块的输入端口数等于N，每个所述巴特勒矩阵模块的输入端口数等于M且输出端口数等于A，其中M为天线水平方向的所述有源TRX子模块数量，N为天线垂直方向的所述有源TRX子模块数量，A为天线水平方向的振子数量，B为天线垂直方向的振子数量，A≥M，B≥N，且A、B、M和N为大于等于2的正整数。

6.根据权利要求5所述的天线系统，其特征在于，当M=N=2、A=4，且B=12时，所述天线系统包括：

1个2×2的所述TRX阵列模块，1个4×12的所述天线振子阵列模块，2个所述馈电网络模块和6个所述巴特勒矩阵模块，其中每个所述馈电网络模块的输入端口数为2且输出端口数为6，每个所述巴特勒矩阵模块的输入端口为2且输出端口数为4。

7.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述天线系统还包括：

通道校准模块，用于校准所述TRX阵列模块待输出的发射信号的幅相特性。

8.根据权利要求2或4所述的天线系统，其特征在于，所述馈电网络模块还包括：

移相器，用于通过模拟方式改变所述第二信号或所述第三信号的幅相特性，形成所述天线振子阵列模块的波束垂直特性。