[发明专利]多波束天线系统及其相位调节方法和双极化天线系统有效

专利信息
申请号: 201410204330.2 申请日: 2014-05-14
公开(公告)号: CN105098383B 公开(公告)日: 2019-01-25
发明(设计)人: 王强;赵建平 申请(专利权)人: 华为技术有限公司
主分类号: H01Q25/00 分类号: H01Q25/00;H01Q21/00;H01Q21/24;H01Q3/30
代理公司: 北京中博世达专利商标代理有限公司 11274 代理人: 申健
地址: 518129 广东*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 多波束天线 系统 及其 相位 调节 方法 极化 天线
【权利要求书】:

1.一种多波束天线系统,其特征在于,包括:

射频端口;

连接于所述射频端口的一维多波束形成模块,所述一维多波束形成模块包括多波束形成单元和连接于所述多波束形成单元的第一相位控制单元,所述多波束形成单元用于将所述射频端口传输的射频信号转换为具有不同相位的M路射频信号,其中M为大于1的整数,所述多波束形成单元具有用于分别输出所述M路射频信号的M个输出端,所述第一相位控制单元用于调节所述M路射频信号的相位;

连接于所述一维多波束形成模块的二维多波束形成模块,所述二维多波束形成模块包括移相器、连接于所述移相器的第二相位控制单元和分别连接于所述多波束形成单元中M个输出端的M个第一功分单元,每个第一功分单元用于将一路射频信号功分为N路射频信号,其中N为大于1的整数,每个第一功分单元具有用于分别输出所述N路射频信号的N条输出支路,所述N条输出支路中的P条输出支路上设置有所述移相器,P为大于等于1且小于N的整数,所述第二相位控制单元用于调节所述移相器进行移相时的相位;

连接于所述二维多波束形成模块的M×N个辐射单元,所述M×N个辐射单元形成一个具有N行M列的矩阵,所述M列辐射单元分别连接于所述M个第一功分单元,每列射频单元中的N个辐射单元分别连接于一个第一功分单元的N条输出支路,在所述N行M列的矩阵中,与所述M个第一功分单元中设置有移相器的输出支路连接的M×P个辐射单元组成P行M列的矩阵;

与同一行的M个辐射单元分别连接的M个移相器组成联动移相器,所述联动移相器用于使多路射频信号以相同的相位移相。

2.根据权利要求1所述的多波束天线系统,其特征在于,

每个第一功分单元包括第一功分器,所述第一功分器具有Q个输出端,所述第一功分器用于将一路射频信号功分为Q路射频信号,Q为大于1的整数;

每个第一功分单元还包括分别连接于所述第一功分器Q个输出端的Q个第二功分器,每个第二功分器包括R个输出端,每个第二功分器用于将一路射频信号功分为R路射频信号,R为大于1的整数,Q×R=N;

在所述N行M列的矩阵中,每列射频单元中的N个辐射单元分别连接于Q个第二功分器的N个输出端。

3.根据权利要求2所述的多波束天线系统,其特征在于,

在每个第一功分单元中包括移相器的输出支路上,第一功分器通过移相器连接于第二功分器,或者第二功分器通过移相器连接于辐射单元。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的多波束天线系统,其特征在于,

所述多波束形成单元包括butler矩阵和S选一开关,所述butler矩阵通过所述S选一开关连接于所述射频端口;

所述butler矩阵包括S个输入端,S为大于1的整数,所述S选一开关包括S个输出端,所述S选一开关的S个输出端分别连接于所述butler矩阵的S个输入端;

所述第一相位控制单元连接于所述S选一开关的控制端,所述第一相位控制单元用于控制所述S选一开关在所述S个输出端中选择一个进行输出。

5.根据权利要求1至3中任意一项所述的多波束天线系统,其特征在于,

所述多波束形成单元包括第二功分单元和连接于所述第二功分单元的移相单元,所述移相单元连接于所述第一相位控制单元。

6.一种双极化天线系统,其特征在于,包括两个如权利要求1至5中任意一项所述的多波束天线系统;

一个多波束天线系统中的辐射单元分别与另一个多波束天线系统中的辐射单元一一对应组成双极化辐射单元。

7.一种多波束天线系统的相位调节方法,用于如权利要求1至5中任意一项所述的多波束天线系统,其特征在于,包括:

调节多波束形成单元形成的M路射频信号的相位,使所述M路射频信号具有不同的相位;

对每个第一功分单元中N路射频信号中的P路射频信号进行移相,在M个第一功分单元中,输出至同一行的M个辐射单元的M路射频信号进行相同相位的移相。

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