[发明专利]移相单元、天线单元、相控阵列单元以及相控阵列

说明书

本发明实施例公开了一种移相单元、天线单元、相控阵列单元以及相控阵列。所述移相单元包括：公共端、开关和两个连接端，所述两个连接端之间的传输线上设置有至少两个分支端，各所述分支端在所述传输线上的位置不同，每相邻两个分支端之间的传输线包括延时线；所述开关用于选择切换到目标分支端，并建立所述目标分支端与所述公共端之间的连接，形成两个通路；所述通路用于建立所述连接端与所述公共端之间的通信连接，以及传输信号，所述通路的输入信号的相位与所述通路的输出信号的相位之间的相移量，与所述通路包括的延时线匹配。本发明实施例可以减少相控阵列的芯片占用空间，降低成本。

技术领域

本发明实施例涉及通信领域，尤其涉及一种移相单元、天线单元、相控阵列单元以及相控阵列。

背景技术

随着移动通信的应用和普及，人们对移动通信的速率要求越来越高。目前，天线阵列通过波束扫描，快速确定最佳波束方向，从而精准对准波束，保证移动通信的质量，以提高移动通信的速率和指令。通常，天线阵列采用相控阵列实现波束扫描。

相控阵列是通过调整天线单元间的相位来实现波束的扫描，目前有多种方式和架构实现单元间的相位控制，例如，可以通过移相器来控制相位。在射频链路中，通常一个收发通道对应一个天线通道，其中有时包括交叉极化的两个天线，但相位统一由收发模块的移相器控制。通常来说，对发射通道而言，移相器位于发射通道功率放大器前面，用来保证射频信号的功率效率处于最佳状态；对接收通道而言，移相器位于接收通道低噪声放大器后面，用来保证系统噪声性能处于最佳状态。但这样的结构意味着每一个通道均带有一个移相器，这样会占用很大芯片面积和系统成本。

发明内容

本发明实施例提供了一种移相单元、天线单元、相控阵列单元以及相控阵列，可以减少相控阵列的芯片占用空间，降低成本，简化波束扫描的控制过程。

第一方面，本发明实施例提供了一种移相单元，包括：

公共端、开关和两个连接端，所述两个连接端之间的传输线上设置有至少两个分支端，各所述分支端在所述传输线上的位置不同，每相邻两个分支端之间的传输线包括延时线；

所述开关用于选择切换到目标分支端，并建立所述目标分支端与所述公共端之间的连接，形成两个通路；

所述通路用于建立所述连接端与所述公共端之间的通信连接，以及传输信号，所述通路的输入信号的相位与所述通路的输出信号的相位之间的相移量，与所述通路包括的延时线匹配。

第二方面，本发明实施例还提供了一种天线单元，包括：

如本发明施例中任意一项所述的移相单元和两个天线，所述移相单元的连接端与所述天线相连。

第三方面，本发明实施例还提供了一种相控阵列单元，包括：

天线单元组以及至少一个移相单元组，各所述单元组串联连接；

其中，所述天线单元组包括如本发明施例中任意一项所述的天线单元，所述移相单元组包括如本发明施例中任意一项所述的移相单元；

在相邻串联连接的两个所述单元组中，前一单元组中各单元的公共端与后一单元组中单元的连接端相连，所述首位单元组为所述天线单元组，所述末位单元组为所述移相单元组，所述天线单元组中各单元的公共端与相邻串联连接的后一移相单元组中移相单元的连接端相连。

第四方面，本发明实施例还提供了一种相控阵列，包括：

至少一个如本发明施例中任意一项所述的相控阵列单元和信号收发模块；

所述相控阵列单元的末位单元组中的移相单元的公共端与所述信号收发模块相连；

所述信号收发模块用于向所述相控阵列单元发送射频信号，并接收所述相控阵列单元发送的射频信号；