CN102315518A - 一种馈电网络和天线 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种馈电网络和天线，以减小无源互调干扰，提高天线的可靠性、稳定性移动通信质量。所述馈电网络包括至少两个独立的射频传输区域，射频传输区域的至少一个射频传输区域内架设有至少两根信号线，至少两个独立的射频传输区域使用金属隔层间隔，金属隔层的一个物理表面露于至少两个独立的射频传输区域中的一个射频传输区域，金属隔层的另一个物理表面露于至少两个独立的射频传输区域中的另一个射频传输区域。由于本发明的馈电网络是采用金属隔层将射频传输区域间隔开，不是采用螺钉或铆钉连接，因此，降低了因为金属连接产生的无源互调干扰，提高了天线的可靠性和稳定性，改善系统RTWP或RSSI指标，提高移动通信质量。

Description

一种馈电网络和天线
技术领域
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种馈电网络和天线。
背景技术
在无线通信系统中，随着固定带宽内需要通过的语音和数据信息日益增加，无源互调(Passive InterModulation，PIM)成为制约系统容量的一个重要因素。PIM是由发射系统中各种无源器件的非线性特性引起的一种频率干扰，例如，在大功率、多信道系统中，无源器件的非线性会产生相对于工作频率更高次谐波，这些谐波与工作频率混合会产生一组新的频率，如同在有源器件中两个或更多的频率在非线性器件中混合在一起便产生杂散信号一样。当杂散互调信号落在基站的接收频带内，接收机的灵敏度就会降低，从而导致通话质量或系统载波干扰比(C/I)的降低，和通信系统的容量减少。PIM由许多因素引发，其中包括馈电网络机械接触不良等。
典型的通信天线由若干辐射元件、馈电网络和反射器构成。馈电网络的作用是把来自单个连接器的信号分配给所有的偶极天线。馈电网络通常由受控的阻抗传输线构成。
对于多频段天线和智能天线的馈电网络，现有技术一种隔离其中多个射频传输区域的方法如附图1所示。这种方法是采用较薄的金属隔层2和金属隔层6将相邻的射频传输区域7和射频传输区域8隔离，金属隔层之间使用螺钉11和螺钉12连接。
由于移动通信市场迅速发展使得通信网络的数量大幅增加，运营商对多频段、多系统共享天线和同时满足天线小型化的需求越来越强烈。多频段天线以及智能天线的馈电网络结构复杂，对整个天线的可靠性至关重要。因此，结构紧凑、稳定可靠的馈电网络是保证多频段、多天线性能的一个必要条件。
而上述现有技术馈电网络中金属连接复杂，连接较多，容易造成天线PIM指标不稳定，可靠度低，系统接收总带宽功率(RTWP，Received Total Wide band Power)或接收的信号强度指示(RSSI，Received Signal Strength Indication)恶化。
发明内容
本发明实施例提供一种馈电网络和天线，以减小无源互调干扰，提高天线的可靠性、稳定性移动通信质量。
本发明实施例提供一种馈电网络，包括：至少两个独立的射频传输区域，所述射频传输区域的至少一个射频传输区域内架设有至少两根信号线，其特征在于，所述至少两个独立的射频传输区域使用金属隔层间隔，所述金属隔层的一个物理表面露于所述至少两个独立的射频传输区域中的一个射频传输区域，所述金属隔层的另一个物理表面露于所述至少两个独立的射频传输区域中的另一个射频传输区域。
本发明实施例提供一种天线，包括上述本发明实施例提供一种馈电网络。
由于本发明实施例提供的馈电网络是采用金属隔层将射频传输区域间隔开，不是采用螺钉或铆钉连接，因此，降低了因为金属连接产生的无源互调干扰，提高了天线的可靠性和稳定性，改善系统RTWP或RSSI指标，提高移动通信质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以如这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术提供的馈电网络截面示意图；
图2是本发明实施例一提供的馈电网络结构的三维示意图；
图3是附图2示例的馈电网络中正交于信号传输方向的截面示意图；
图4是本发明实施例二提供的馈电网络中正交于信号传输方向的截面示意图；
图5是本发明实施例三提供的馈电网络中正交于信号传输方向的截面示意图；
图6是本发明实施例四提供的馈电网络中正交于信号传输方向的截面示意图；
图7是本发明实施例五提供的馈电网络中正交于信号传输方向的截面示意图；
图8是本发明实施例提供的一种多频段天线组成示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅附图2，是本发明实施例一提供的馈电网络结构的三维示意图，附图3是附图2示例的馈电网络中正交于信号传输方向的截面27示意图。
在附图2或附图3所示的实施例中，馈电网络包括至少两个独立的射频传输区域，分别为射频传输区域21和射频传输区域22，每一个射频传输区域架设有信号线，例如，信号线23、信号线24和信号线25等等。其中，至少一个射频传输区域架设有至少两根信号线，例如，射频传输区域21架设有信号线23和信号线24。
与现有技术不同的是，在本发明实施例中，馈电网络中所述至少两个独立的射频传输区域使用金属隔层26间隔，而不是使用铆钉或螺钉将两个金属隔层连接。在本发明实施例中，金属隔层26具有一定厚度，因此，其一个物理表面露于所述至少两个独立的射频传输区域中的一个射频传输区域，另一个物理表面露于所述至少两个独立的射频传输区域中的另一个射频传输区域，例如，金属隔层26的一个物理表面261露于射频传输区域21，另一个物理表面262露于另一个射频传输区域22。
由于金属隔层是在不使用螺钉或铆钉的情况下将射频传输区域间隔开，因此，本发明实施例提供的馈电网络不存在连接不牢靠导致的PIM指标不稳定。
考虑到某些情况下两个相邻的射频传输区域之间需要有信息的交互或两个射频传输区域之间需要耦合，这些交互或耦合可以采用无线方式，也可以采用有线方式，因此，本发明实施例二提供另一种馈电网络。
请参阅附图4，本发明实施例二提供另一种馈电网络中正交于信号传输方向的截面图。在本实施例中，金属隔层包括若干物理连续的金属隔层，该若干物理连续的金属隔层之间具有缝隙。例如，在附图4示例的馈电网络中，附图2示例的金属隔层26就可以使用物理连续的金属隔层461和金属隔层462代替，所谓物理连续是指附图2示例的金属隔层26虽然可以使用金属隔层461和金属隔层462代替，但金属隔层461和金属隔层462在同一平面上，如果将其间的缝隙弥补，可以视为同一金属隔层。由于金属隔层之间有缝隙，因此，信号线或信号可以从中穿过，实现两个相邻射频传输区域之间信息的交互或两个射频传输区域之间的耦合。
对于附图4示例的馈电网络，尚有另一种替代的方案，如附图5所示。在附图5示例的馈电网络中，金属隔层56仍然是一个金属隔层，但与附图2示例的金属隔层26不同的是，金属隔层56上具有孔隙(图中虚线所示)，信号线或信号也可以从中穿过，仍然能够实现两个相邻射频传输区域之间信息的交互或两个射频传输区域之间的耦合。
为了调节信号的电性能，例如，调节谐振频率等，可以在附图4(或附图5)示例馈电网络的缝隙(或孔隙)中架设金属物件，例如，铝合金、锌合金或铜等，或者在缝隙(或孔隙)中架设介质，例如，FR4材料、微波板材、PS(聚苯乙烯)、PTFE(聚四氟乙烯)、PE(聚乙烯)、PA66(聚酰胺)或POM(聚甲醛)等，金属物件或介质一部分存于两个独立的射频传输区域中的一个射频传输区域，另一部分存于两个独立的射频传输区域中的另一个射频传输区域。
以附图4的馈电网络为例，可以在缝隙架设一个金属物件或介质，如附图6所示。在附图6所示馈电网络中，金属物件或介质69一部分存于射频传输区域21，另一部分存于射频传输区域22。在附图5示例馈电网络的孔隙中架设金属物件或介质与在附图4示例馈电网络的缝隙中架设金属物件或介质类似，不做赘述。
为了使射频传输区域内的信号不受干扰或者使射频传输区域内的信号不干扰外部信号，例如，电磁泄漏等，附图2至附图6示例的馈电网络可以制成一个封闭结构或半封闭结构。例如，除信号传输方向的两端之外，射频传输区域的其余部分是全封闭的或部分封闭的，如附图7所示，射频传输区域21是部分封闭的，射频传输区域22是全封闭的。
由于本发明实施例提供的馈电网络是采用金属隔层将射频传输区域间隔开，不是采用螺钉或铆钉连接，因此，降低了因为金属连接产生的无源互调干扰，提高了天线的可靠性和稳定性，改善系统RTWP或RSSI指标，提高移动通信质量，与此同时，由于金属隔层是连续物料层，不需要额外尺寸来连接，因此，本发明提供的馈电网络结构紧凑，为实现天线小型化特别是多频段、多系统天线的小型化建立了必要技术基础，减小天线体积和风负荷，降低天线的安装环境要求。
本发明实施例还提供使用上述馈电网络的无线通信系统的天线，例如，多频段天线、双极化天线、长期演进系统(Long Term Evolution，LTE)天线或智能天线等。如附图8所示，是本发明实施例提供的一种多频段天线组成示意图，为了便于说明，仅仅示出了与本发明相关的部分。该天线包括若干个辐射/接收单元801、本发明实施例提供的馈电网络803、校准网络804和介质基板805。辐射/接收单元801用于向外辐射无线信号或接收来自外部的无线信号，馈电网络803可以印制在介质基板805上，用于将来自单个连接器的信号分配给各个辐射/接收单元801，校准网络804用于在天线系统工作时对各辐射/接收单元801的幅度相位进行实时校准。
由于本发明的馈电网络是采用金属隔层将射频传输区域间隔开，不是采用螺钉或铆钉连接，因此，降低了因为金属连接产生的无源互调干扰，提高了天线的可靠性和稳定性，改善系统RTWP或RSSI指标，提高移动通信质量，与此同时，由于金属隔层是连续物料层，不需要额外尺寸来连接，因此，本发明提供的馈电网络结构紧凑，为实现天线小型化特别是多频段、多系统天线的小型化建立了必要技术基础，减小天线体积和风负荷，降低天线的安装环境要求。
以上对本发明实施例提供的一种馈电网络和天线进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种馈电网络，包括至少两个独立的射频传输区域，所述射频传输区域的至少一个射频传输区域内架设有至少两根信号线，其特征在于，所述至少两个独立的射频传输区域使用金属隔层间隔，所述金属隔层的一个物理表面露于所述至少两个独立的射频传输区域中的一个射频传输区域，所述金属隔层的另一个物理表面露于所述至少两个独立的射频传输区域中的另一个射频传输区域。
2.如权利要求1所述的馈电网络，其特征在于，所述射频传输区域在除信号传输方向的两端之外的部分是全封闭的。
3.如权利要求1所述的馈电网络，其特征在于，所述射频传输区域在除信号传输方向的两端之外的部分是部分封闭的。
4.如权利要求1所述的馈电网络，其特征在于，所述金属隔层包括若干物理连续的金属隔层，所述若干物理连续的金属隔层之间具有缝隙。
5.如权利要求4所述的馈电网络，其特征在于，在所述缝隙架设有金属物件，所述金属物件一部分存于所述至少两个独立的射频传输区域中的一个射频传输区域，另一部分存于所述至少两个独立的射频传输区域中的另一个射频传输区域。
6.如权利要求4所述的馈电网络，其特征在于，在所述缝隙架设有介质，所述介质一部分存于所述至少两个独立的射频传输区域中的一个射频传输区域，另一部分存于所述至少两个独立的射频传输区域中的另一个射频传输区域。
7.如权利要求4所述的馈电网络，其特征在于，所述金属隔层上具有孔隙。
8.如权利要求7所述的馈电网络，其特征在于，在所述孔隙架设有金属物件，所述金属物件一部分存于所述至少两个独立的射频传输区域中的一个射频传输区域，另一部分存于所述至少两个独立的射频传输区域中的另一个射频传输区域。
9.如权利要求7所述的馈电网络，其特征在于，在所述孔隙架设有介质，所述介质一部分存于所述至少两个独立的射频传输区域中的一个射频传输区域，另一部分存于所述至少两个独立的射频传输区域中的另一个射频传输区域。
10.一种天线，其特征在于，所述天线包括权利要求1至9任意一项所述的馈电网络。
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