[发明专利]一种反馈网络及阵列天线

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种反馈网络及阵列天线。

背景技术

随着移动通信技术的迅速发展，信号的传输范围越来越广、传输速度越来越快。在移动通信系统中，无线信号的发射和接收都是依靠天线来实现的。因此，天线对于移动通信网络来说，起着非常重要的作用。如果天线选择不当，如天线的类型选择不当，天线的位置选择不当，或者天线的参数设置不当，都会直接影响整个移动通信网络的通信质量。其中，天线的输入阻抗是表征天线性能的主要参数之一，在移动通信网络中，天线与馈线的阻抗不匹配或天线与发射机的阻抗不匹配，高频能量就会产生反射折回，形成反射信号，并与前进的部分干扰汇合发生驻波。为了表征和测量天线系统中的驻波特性，也就是天线中正向波与反射波的情况，人们建立了“驻波比”这一概念，驻波比SWR＝R/r＝(1+|K|)/(1-|K|)；反射系数K＝(R-r)/(R+r)，K为负值时表明相位相反。式中R和r分别是输出阻抗和输入阻抗。当两个阻抗数值一样时，即达到完全匹配，表示发射传输给天线的电波没有任何反射，全部发射出去，这是最理想的情况。反射系数K等于0，驻波比为1。这是一种理想的状况，实际上总存在反射，所以驻波比总是大于1的。则表示有一部分电波被反射回来，最终变成热量，使得馈线升温。被反射的电波在发射台输出口也可产生相当高的电压，有可能损坏发射台。因此，驻波比是目前通信系统中强制要求的关键指标之一，它决定天线的辐射效率，并且影响与天线协同工作的其他收发电路的工作稳定性。而驻波比与天线工作频段息息相关。通常，厚度越大、有效面积越大的天线带宽越宽，驻波比越小，但现代通信系统追求天线厚度薄、体积小，天线带宽将变窄。天线薄厚度和宽带化这两个设计指标相互矛盾，成为天线的设计难点。

在现有技术中，通过改善阵列天线驻波，从而实现天线的宽带化，具体可改进天线贴片的结构如在天线辐射贴片上开槽、加枝节、添加电磁场带隙(Electromagnetic Band Gap，简称EBG)结构等方式，或选用高损耗板材、电感耦合馈电等方式改善天线驻波，从而实现天线的宽带化。但这些方案设计难度大，受天线贴片的单元结构和应用条件限制，往往一种技术只适合少数的单元结构和应用场景，通用性差，且对于不同的天线结构改善驻波的方式不同，缺乏有效的理论指导，过于依赖设计者的经验；有些宽带化结构(如用电感型探针进行电感耦合馈电)的可加工性不好且安装不稳定，导致天线驻波的实测情况与仿真结果差异大，难以达到改善阵列天线驻波的目的。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种反馈网络及阵列天线。以解决在确保小型化天线的宽带化时，方案通用性差，且改善驻波的效果差的问题。

本发明实施例第一方面提供了一种反馈网络，包括：

第一能量耦合部件，设置在阵列天线的第一馈电线路上或设置在所述阵列天线的第一天线单元的预设范围内，用于对所述第一天线单元发射的信号进行耦合，得到第一耦合信号；

移相线，与所述第一能量耦合部件连接，用于接收所述第一耦合信号，对所述第一耦合信号进行相位调节后输出；

第二能量耦合部件，设置在所述阵列天线的第二馈电线路上或设置在所述阵列天线的第二天线单元的预设范围内，用于对相位调节后的第一耦合信号进行耦合，得到第二耦合信号，将所述第二耦合信号经过所述第二馈电线路发送所述第二天线单元以抵消所述第二天线单元接收的反射信号。

在第一方面的第一种可能的实现方式中，还包括：

第一能量吸收装置，一端接所述第一能量耦合部件，另一端接地，用于吸收所述第一耦合信号之外的信号能量，使得所述第一耦合信号的能量稳定传输；

第二能量吸收装置，一端接所述第二能量耦合部件，另一端接地，用于吸收所述第二耦合信号之外的信号能量，使得所述第二耦合信号的能量稳定传输。

结合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，所述第一耦合部件和第二耦合部件均为平行线耦合器。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述第一耦合部件为第一电桥，所述电桥的两个桥臂分别连接所述第一馈电线路和所述移相线；所述第二耦合部件为第二电桥，所述电桥的两个桥臂分别连接所述第二馈电线路和所述移相线。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述第一耦合部件和第二耦合部件均为金属导体线，分别设置在所述第一天线单元的预设范围内和所述第二天线单元的预设范围内。