[实用新型]跟踪通信基站天线系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种跟踪通信基站天线系统。

背景技术

无人机图传和遥控是一种信息传输的无线电技术。在图传和遥控系统中，距离越远，信号越弱，制约了无线电通信系统的传输距离。提高图传和遥控距离目前一般方法是加功放，低噪放和提高天线增益，天线作为无线电系统的基本部件，它为辐射和接收无线电波提供了手段，其性能优劣，直接影响信号发射和接收的效果，对提高无人机通信距离有着极其重要的作用。

现在的消费级无人机地面端的天线早期结构为铜管式的偶极子结构，之后随着频率、极化要求以及使用要求，配合不同的馈入方式而衍生出各种不同设计结构，比如平板微带天线。

但是目前所使用的方法存在许多不足：一个是地面站遥控器的全向天线增益不够高，一般为2dBi；另一个是地面通信装置使用高增益定向天线，同时采用伺服跟踪天线技术，这种技术波束扫描速度受转动的机械惯性限制，整个天线系统不能快速对准无人机所处方位，天线技术复杂，存在机械转动结构，设备故障率高，造价更高。

实用新型内容

本实用新型为解决上述技术问题提供一种跟踪通信基站天线系统，能够使天线方向图对准无人机等遥控设备，保障通信信号质量，实现定向扇区天线全向覆盖，天线智能化程度高，结构新颖，且不存在机械转动结构，设备故障率低，具有全向高增益及宽带的优点，特别适合应用于MIMO以及COFDM无线通信系统。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种跟踪通信基站天线系统，包括：组合构成方位面上全向角度的两个以上扇区天线；分别与各所述扇区天线电连接、用于同步获取各所述扇区天线所接收信号并检测出质量最佳的第一信号的信号检测单元；具有多路可被选择性连通的第一链路的第一开关单元，所述第一开关单元包括一个公共射频端口和多个非公共射频端口，所述公共射频端口可选择性地与任一所述非公共射频端口电连接形成多路所述第一链路，所述第一链路的数量与所述扇区天线的数量相同，所述第一开关单元的公共射频端口用于与外部通信机射频收发端口电连接、各非公共射频端口分别与一所述扇区天线电连接；以及分别与所述信号检测单元及所述第一开关单元电连接、用于控制所述第一开关单元选择性地连通质量最佳的第一信号所对应的所述扇区天线与外部通信机射频收发端口之间的所述第一链路的控制终端。

进一步地，所述基站天线系统包括与所述扇区天线数量相同、具有直通线和耦合线的第一定向耦合器，各所述第一定向耦合器中直通线的输入端分别与一所述扇区天线电连接、输出端分别与所述第一开关单元的一非公共射频端口电连接，各所述第一定向耦合器中耦合线的一耦合端均分别电连接所述信号检测单元。

进一步地，所述基站天线系统包括与全部所述扇区天线的极化总数量相同的巴特勒矩阵馈电网络、第二开关单元，各所述巴特勒矩阵馈电网络包括n个输出端口和n个输入端口，n与所述扇区天线中天线单元的数量相同，n是大于等于2的偶数；每个所述巴特勒矩阵馈电网络对应与一个所述扇区天线中一极化方向的射频出口连接，其中，所述扇区天线中天线单元在同一极化方向上的射频出口分别连接至所述巴特勒矩阵馈电网络的不同输入端口；所述第二开关单元具有多路可被选择性连通的第二链路，所述第二链路的数量与所述巴特勒矩阵馈电网络输入端口的数量相同，所述第二开关单元包括一个公共射频端口和多个非公共射频端口，所述第二开关单元的公共射频端口可选择性地与其任一非公共射频端口电连接形成多路所述第二链路，所述第二开关单元的公共射频端口与所述第一开关单元的一非公共射频端口电连接、所述第二开关单元其余的非公共射频端口分别与所述巴特勒矩阵馈电网络的每一输出端口电连接；所述巴特勒矩阵馈电网络的各输出端口分别接入所述信号检测单元，所述信号检测单元同步获取所述巴特勒矩阵馈电网络的各输入端口所接收信号并检测出质量最佳的第二信号；所述第二开关与所述控制终端电连接，以控制所述第二开关单元选择性地连通质量最佳的第二信号所对应的所述巴特勒矩阵馈电网络的输出端口与第一开关单元的一非公共射频端口之间的所述第二链路。

进一步地，所述基站天线系统包括与所述巴特勒矩阵馈电网络输出端口数量相同、具有直通线和耦合线的第二定向耦合器，各所述第二定向耦合器中直通线的输入端分别与所述巴特勒矩阵馈电网络的一输出端口电连接、输出端分别与所述第二开关单元的一非公共射频端口电连接，各所述第二定向耦合器中耦合线的一耦合端均分别电连接至信号检测单元。