[发明专利]一种波束成形网络及基站天线

说明书

本发明实施例提供了一种波束成形网络，包括：第一等功分180度电桥，不等功分180度电桥，90度移相器，第二等功分180度电桥；其中，所述第一等功分180度电桥的和输入端口的耦合端口与所述不等功分180度电桥的差输入端口相连接，所述第一等功分180度电桥的和输入端口的直通端口与所述90度移相器的输入端口相连接，所述90度移相器的输出端口与所述第二等功分180度电桥的差输入端口相连接，所述不等功分180度电桥的和输入端口的直通端口与所述第二等功分180度电桥的和输入端口相连接；所述不等功分180度电桥的和输入端口的耦合端口和所述第二等功分180度电桥的两个输出端口用于对天线阵馈电。该波束成形网络结构简单，易于加工。

技术领域

本发明实施例涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种波束成形网络及基站天线。

背景技术

随着移动通信业务量的急剧增加，移动通信网络运营商及用户对网络覆盖和通信数据量的要求越来越高。作为网络关键组成部分的基站天线出现了很多种类，对应的新技术也随之出现，多波束天线就是其中一种。

传统单波束天线对应的覆盖区域只有一个宽波束区域，区域内所有的用户设备通过同一个波束接入网络，网络容量有限。多波束天线可以同时形成多个不同指向且相互正交的波束，不同波束可以覆盖不同的区域，显著提高了网络容量。多波束天线通常由波束成形网络(Beam Forming Network，BFN)和天线阵两部分组成。波束成形网络是一个馈电网络矩阵，具有多个输入端口和多个输出端口，每个输入端口称为一个波束口，波束成形网络通过数字或模拟方式使输入端口的信号跟输出端口的信号具有多个映射的幅度相位关系。以具有N个输出端口的波束成形网络为例，即当任一输入端口接收来自基站收发信机的信号时，在N个输出端口映射为一定幅度和相位的N个信号(例如N个信号幅度相同，相位呈线性关系)，N个输出端口对天线阵馈电形成一个波束。

具有代表性的波束成形网络是巴特勒矩阵，但巴特勒矩阵结构复杂，加工难度大。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种波束成形网络及基站天线，结构简单，易于加工。

第一方面，提供了一种波束成形网络，包括：第一等功分180度电桥，不等功分180度电桥，90度移相器，第二等功分180度电桥；所述第一等功分180度电桥、所述不等功分180度电桥和所述第二等功分180度电桥分别具有和输入端口、差输入端口、和输入端口的直通端口、和输入端口的耦合端口；其中，所述第一等功分180度电桥的和输入端口的耦合端口与所述不等功分180度电桥的差输入端口相连接，所述第一等功分180度电桥的和输入端口的直通端口与所述90度移相器的输入端口相连接，所述90度移相器的输出端口与所述第二等功分180度电桥的差输入端口相连接，所述不等功分180度电桥的和输入端口的直通端口与所述第二等功分180度电桥的和输入端口相连接；所述第一等功分180度电桥的两个输入端口和所述不等功分180度电桥的和输入端口用于接收基站收发信机的信号，所述不等功分180度电桥的和输入端口的耦合端口和所述第二等功分180度电桥的两个输出端口用于对天线阵馈电。

在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述不等功分180度电桥的功分比为1∶2或者1∶4。

结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述波束成形网络还包括第一功分器和第二功分器，其中，所述第二等功分180度电桥3的和输入端口的直通端口与所述第一功分器的输入端口相连接，所述第二等功分180度电桥的和输入端口的耦合端口与所述第二功分器的输入端口相连接，所述第一功分器和所述第二功分器均具有两个输出端口，所述第一功分器和所述第二功分器的输出端口用于对所述天线阵馈电。

结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述第一功分器和所述第二功分器的功分比为3∶7，所述不等功分180度电桥的功分比为1∶2。