[发明专利]双极化三波束天线及其馈电网络装置

说明书

本发明公开了一种双极化三波束天线及其馈电网络装置。双极化三波束天线包括金属基板，至少4列天线阵，分别与天线阵列数相等的第一、第二极化功分器，及第一、第二极化巴特勒矩阵馈电网络，每个极化巴特勒矩阵馈电网络包括巴特勒矩阵和功分器，巴特勒矩阵包括第一、第二、第三电桥，第一、第二移相器。该天线结构能在水平方向上形成3个固定指向的双极化波束，在垂直方向上形成一个固定指向的双极化波束，水平方向的3个波束之间重叠区域小，能够增加设备RRU数量从而增加数据容量，该双极化三波束天线，增加了天线本身数据容量，抗干扰效果好，性能稳定，结构简单，重量轻，易于安装，能有效降低成本，满足场馆或者大面积覆盖区域的需求。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种用于移动通信基站的双极化三波束天线及其馈电网络装置。

背景技术

随着移动通信技术的迅速发展和移动通信业务量的急剧增加，移动通信网络的覆盖区域在不断的扩大和完善，作为移动通信系统关键部件之一的基站天线相应地随着移动通信网络的建设而变得越来越重要，需求量越来越大，需要波束形式越来越复杂。

传统的基站天线是通过在覆盖区域产生一个固定的宽波束来进行通信，这样由于通信业务量不断增加，覆盖面积加大，导致无法满足一面天线能够满足需求量，多面天线又容易产生干扰，成本也会增加一倍，且得不到很好的效果。

发明内容

本发明为解决上述技术问题提供一种双极化三波束天线及其馈电网络装置，其容量大、抗干扰效果好、性能稳定、结构简单，重量轻，易于安装，能有效降低成本，满足场馆或者大面积覆盖区域的需求。

为解决上述技术问题，本发明提供一种双极化三波束天线的馈电网络装置，包括：结构相同的第一、第二两个极化巴特勒矩阵馈电网络；每个所述极化巴特勒矩阵馈电网络包括巴特勒矩阵和功分器，所述巴特勒矩阵包括第一电桥、第二电桥、第三电桥、第一移相器和第二移相器，所述第一电桥、第二电桥和第三电桥各自包括两个输入端口和两个输出端口，所述第一移相器和第二移相器各自包括一个输入端口和一个输出端口，其中：所述第一电桥的两个输入端口分别作为巴特勒矩阵的两个输入端口，所述第二电桥的一个输入端口和第三电桥的一个输入端口连接合为一路作为巴特勒矩阵的另一输入端口；所述第一电桥的一个输出端口与第三电桥的另一个输入端口连接，所述第一电桥的另一个输出端口与第二电桥的另一个输入端口连接；所述第二电桥其中一个输出端口经过第二移相器后作为巴特勒矩阵的输出端口、另一个输出端口直接作为巴特勒矩阵的输出端口，所述第三电桥其中一个输出端口经过第一移相器后作为巴特勒矩阵端口阵的输出端口、另一输出端口直接作为巴特勒矩阵的输出端口；所述巴特勒矩阵的各输出端口对应与功分器的各输入端口连接。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种双极化三波束天线，包括至少四列天线阵、第一极化功分器、第二极化功分器以及如上所述的馈电网络装置；所述第一极化功分器和第二极化功分器的数量分别与天线阵的列数相等；每列所述天线阵包括至少两个天线辐射单元，所述天线辐射单元包括垂直交叉形成一体的一个+45°极化方式的天线单元和一个-45°极化方式的天线单元；每个所述第一极化功分器的功率分配端口的数量不少于每列天线阵中+45°极化方式的天线单元数量，每个所述第二极化功分器的功率分配端口的数量不少于每列天线阵中-45°极化方式的天线单元的数量；其中，每个所述第一极化功分器的功率分配端口分别与同一列天线阵中的+45°极化方式的天线单元电性连接，每个所述第二极化功分器的功率分配端口分别与同一列天线阵中的-45°极化方式的天线单元电性连接；每个所述第一极化功分器的功率合成端口分别与馈电网络装置中第一极化巴特勒矩阵馈电网络的功分器的功率分配端口电性连接，每个所述第二极化功分器的功率合成端口分别与馈电网络装置中第二极化巴特勒矩阵馈电网络的功分器的功率分配端口电性连接。

进一步地，所述双极化三波束天线包括金属基板，每列所述天线阵设置于金属基板的上表面，所述第一极化功分器、第二极化功分器设置于金属基板的下表面。