[发明专利]一种多波束天线系统

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种多波束天线系统。

背景技术

随着无线通信技术的迅速发展，无线通信已被广泛应用在人们的生产和生活当中。例如，将无线通信技术应用在多波束天线当中，采用多波束天线实现无线通信信号的并行传输。

现有技术中提供了一种多波束天线系统，可以包括巴特勒矩阵、功率二次分配电路以及4+M个多波束天线单元，M取大于或等于1且小于或等于4的整数。其中，巴特勒矩阵包括4个输入端和4个输出端；功率二次分配电路包括4个输入端和4+M个输出端。其中，巴特勒矩阵的每个输出端分别与功率二次分配电路的每个输入端相连，功率二次分配电路的每个输出端连接一个多波束天线单元。

其中，向巴特勒矩阵的4个输入端中的至少一个输入端中输入射频信号，巴特勒矩阵将输入的射频信号输出给功率二次分配电路。功率二次分配电路将巴特勒矩阵输出的射频信号进行功率二次分配并输出给多波束天线单元，4+M个多波束天线单元将接收的射频信号形成至少一个多波束。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

现有技术中的多波束天线系统只能采用4*4的巴特勒矩阵形成多波束，并不能采用其他类型的巴特勒矩阵形成多波束。并且，由于功率二次分配电路的4+M个输出端输出的射频信号有相位差，因此，4+M个多波束天线单元形成的至少一个多波束中无指向正前方的波束。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种多波束天线系统。所述技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种多波束天线系统，所述系统包括：

巴特勒矩阵、相位补偿电路以及至少第一数值个多波束天线单元，所述巴特勒矩阵包括所述第一数值个输出端；所述相位补偿电路包括所述第一数值个输入端和所述第一数值个输出端；

所述巴特勒矩阵的每个输出端分别与所述相位补偿电路的每个输入端相连；

所述相位补偿电路的每个输出端连接一个多波束天线单元。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述系统包括第二数值个多波束天线单元且所述系统还包括：功率分配电路，所述第二数值大于所述第一数值，且所述第二数值小于所述第一数值的2倍；

所述功率分配电路包括所述第一数值个输入端和所述第二数值个输出端，；

所述相位补偿电路的每个输出端分别与所述功率分配电路的每个输入端相连；

所述功率分配电路的每个输出端连接一个多波束天线单元。

结合第一方面的第一种可能，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述第二数值个多波束天线单元包括所述第一数值个内层天线单元和第三数值个外层天线单元；所述第三数值为所述第二数值和所述第一数值之差；

所述功率分配电路的所述第三数值个输出端中的每个输出端连接一个外层天线单元；所述功率分配电路的所述第一数值个输出端中的每个输出端连接一个内层天线单元。

结合第一方面的第二种可能，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述功率分配电路中包括所述第三数值个功分器；所述功分器包括输入端、第一输出端和第二输出端；

所述第三数值个功分器中的任一功分器的输入端与所述相位补偿电路的一个输出端相连；所述功分器的第一输出端与靠近边缘的一个内层天线单元的输入端相连，所述功分器的第二输出端与对端靠近中心的一个外层天线单元的输入端相连；

所述相位补偿电路的第四数值个输出端中的每个输出端分别与一个内层天线单元的输入端相连，所述第四数值为所述第一数值和所述第三数值之差。

结合第一方面的第一种至第三种任一一种可能，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述第一数值取2ⁿ，所述n取大于或等于2的整数。

结合第一方面，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述多波束天线单元为阵列天线辐射单元。

结合第一方面，在第一方面的第六种可能的实现方式中，所述巴特勒矩阵包括所述第一数值个输入端，向所述巴特勒矩阵的第五数值个输入端输入射频信号；所述第五数值取大于或等于1且小于或等于所述第一数值的整数。

在本发明实施例中，由于在多波束天线系统中加入相位补偿电路，对巴特勒矩阵输出的射频信号的相位进行补偿，能够实现巴特勒矩阵形成多波束的整体偏转，从而形成指向正前方的波束。并且，多波束天线系统的功率分配电路将内层天线单元的功率分配给外层天线单元，从而抑制了副瓣的幅度。

附图说明