[发明专利]一种5G电调天线

说明书

本发明实施例提供一种5G电调天线，天线包括辐射单元阵列，与辐射单元阵列中的每一个辐射单元对应配置的控制电路、幅度调节网络和/或相位调节网络。本发明实施例通过控制电路改变幅度调节网路和相位调节网络的偏置电压，进而对辐射单元阵列中的每一个辐射单元的幅度和相位进行调节，以数字方式改变辐射单元的幅度和相位，实现5G电调天线波束的指向和扫描自由度极高，可以实现多种波束及各种综合方向图；电调天线采用芯片及贴片器件剖面尺寸小，对整机布局的结构尺寸要求小，整机重量轻；贴片方式可批量生产及自动化焊接，自动化制造，电路参数指标一致性高。

技术领域

本发明属于移动通信技术领域，尤其涉及一种5G电调天线。

背景技术

随着移动通信技术以及5G大规模阵列技术的应用和发展，5G阵列天线继承4G基站天线使用机械式的移相器，实现方向图的垂直面的下倾角调节，进而实现优化信号覆盖效果。

常用的移相器的多个输出端连接天线阵列的各个辐射单元，改变各自辐射单元的幅度和相位，实现方向图波束赋形，现有技术采用机械式的方式，比如印制电路板的指针方式实现，或者采用腔体及结构方式实现，通过介质在传输线上的移动来调节移相器输出端的相位，从而调节阵列单元的相位实现下倾角度的连续变化。

现有技术属于机电式结构，需要配合传动结构、电机和控制电路板等部件来实现相位的调节。该方案体积大，结构复杂，在多系统天线里面布局较困难。

目前5G制式频段比4G系统频段更高，阵列单元组之间的间距更小，且与主设备进行配套设计开发，馈电网络部分的移相器布局及传动布局的空间受限，传统的机电式结构移相器在尺寸小型化上很难突破；另外5G的工作频率比4G偏高，机械传动及加工的精度对方向图指标的影响愈加严重，进一步增加生产成本和一致性。

发明内容

为克服上述现有的采用机电式结构调节天线的幅度和相位，结构复杂、布局困难的问题或者至少部分地解决上述问题，本发明实施例提供一种5G电调天线。

本发明实施例提供一种5G电调天线，包括辐射单元阵列，还包括与所述辐射单元阵列中的每一个辐射单元对应配置的控制电路、幅度调节网络和/或相位调节网络；

所述控制电路，用于向所述幅度调节网络和/或相位调节网络输入不同大小的偏置电压；

所述幅度调节网络，用于根据所述不同大小的偏置电压，对相应的辐射单元进行幅度的调整；

所述相位调节单元，用于根据所述不同大小的偏置电压，对相应的辐射单元进行相位的调整。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以作出如下改进。

进一步的，所述控制电路、幅度调节网络和相位调节网络均集成于馈电网络上；

其中，所述馈电网络采用馈电微带线或带状线或同轴线或悬置微带线或共面波导，对应的辐射单元位于所述馈电网络的正上方。

进一步的，所述控制电路包括控制芯片及两个控制电路馈电点，其中一个控制电路馈电点与位于所述馈电微带线上的所述幅度调节网络连接，另外一个控制电路馈电点与位于所述馈电微带线上的所述相位调节网络连接。

进一步的，所述幅度调节网络包括幅度调节芯片和两个隔直电容，所述幅度调节芯片的输入端与所述控制电路的输出端电连接，幅度调节芯片的输出端通过并联的两个隔直电容后与位于所述馈电微带线上的辐射单元电连接；

所述控制电路通过改变加在所述幅度调节芯片上的偏置电压，实现所述辐射单元的幅度调节。

进一步的，所述相位调节网络包括变容二极管和两个隔直电容，所述变容二极管的输入端与所述控制电路的输出端电连接，所述变容二极管的输出端通过并联的两个隔直电容后与位于所述馈电微带线上的辐射单元电连接；