[发明专利]一种用于超视距无线通信的有源平面角分集天线

说明书

本发明公开了一种用于超视距无线通信的有源平面角分集天线，属于无线通信和天线技术领域。其包括M个天线子阵面、M个一分二功分器、2M个TR组件、第一波束控制模块、第二波束控制模块、2个一分M功分器、2个上下变频单元、2个中频收发单元、波束1处理电路、波束2处理电路以及角分集调制解调器。本发明天线采用有源调整方式将大功率收发信机的功率分解为多个小功率模块的合成，降低了收发信机的设计难度。该天线可根据使用需求进行模块化组装，角分集倍率根据实际使用条件进行灵活调整，极大地提高了角分集天线系统的使用灵活性，拓展了超视距无线通信产品的应用范围。

技术领域

本发明属于无线通信和天线技术领域，特别是指一种用于超视距无线通信的有源平面角分集天线。

背景技术

超视距无线通信，由于其信道是一种扩散衰落信道，所接收的信号存在严重的衰落，为了对抗通信系统的衰落，通常采用分集的手段来进行信号接收，常用及实用化的手段是空间分集，采用空间分集来对抗超视距无线通信系统的衰落特效具有较好的效果，但是所需要的天线数量多，体积大，不利于通信装备的轻型化及机动性能提升。采用角分集天线的通信装备可以使用一副天线实现两副天线或多副天线的性能，既可以减轻设备体积和重量，又可以在一定程度上降低系统成本。

目前，传统的角分集天线采用抛物面天线通过设计角分集馈源的结构形式来实现，角分集馈源的倍率确定后在后续使用中无法进行调整，导致在性能调试中比较困难；另外由于抛物面天线馈源支撑结构较长，天线装车时的收藏高度较高，使用不方便，其使用场景会受到极大的限制。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处，提供一种用于超视距无线通信的有源平面角分集天线，该天线的角分集倍率可灵活调整，其采用有源调整方式将大功率收发信机的功率分解为多个小功率模块的合成，降低了收发信机的设计难度，实际使用时，可根据使用需求进行模块化组装，角分集倍率根据实际使用条件进行灵活调整，极大地提高了角分集天线系统的使用灵活性，进一步提升了超视距无线通信系统性能。

为解决上述技术问题，本发明所提供的技术方案是：

一种用于超视距无线通信的有源平面角分集天线，其包括网格框架、M个平面天线子阵面3、M个一分二功分器4、2×M个有源TR收发组件5、用于形成第一角分集波束1指向的第一波束控制模块6、用于形成第二角分集波束2指向的第二波束控制模块7、两个一分M功分器8、两个上下变频单元9、两个中频收发单元10、第一角分集波束处理电路11、第二角分集波束处理电路12以及角分集调制解调器13；

所述M个平面天线子阵面3通过矩形布阵组成阵列天线14，每一平面天线子阵面3由多个矩形布阵的间隙波导天线单元组阵构成，所述平面天线子阵面3为矩形平板天线结构，其馈电端口位于天线辐射口面的背面，且位于矩形平板天线的几何中心处；所述一分二功分器4为安装于平面天线子阵面3背面的矩形模块，一分二功分器4的合路端口与平面天线子阵面的馈电端口连接，每一一分二功分器4的两个分路端口分别与后端的两个有源TR收发组件5相连接；所述平面天线子阵面固定于网格框架的各网格中；

所述的第一波束控制模块6、第二波束控制模块7、第一角分集波束处理电路11和第二角分集波束处理电路12均为FPGA模块；所述有源TR收发组件5的发射功率通过空间功率合成，将等效的发射效果提升M倍；