CN107516769A - 辐射方向图可重构的天线 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种辐射方向图可重构的天线。该辐射方向图可重构的天线包括：巴特勒矩阵模块、移相馈电网络模块、天线振子阵列；巴特勒矩阵模块和移相馈电网络模块电连接，巴特勒矩阵模块或移相馈电网络模块与天线振子阵列电连接，其中，巴特勒矩阵模块用于输出多路馈电信号；移相馈电网络模块用于调节多路馈电信号中每路馈电信号的相位；其中,相位可调的多路馈电信号馈电给多个天线振子单元，天线辐射方向图的波瓣宽度随着多路馈电信号的相位的变化而变化,天线辐射方向图的倾角随着多路馈电信号的相位的变化而变化。实现了辐射方向图可重构的天线，使得该天线能够适应布局复杂的建筑物，并对建筑物进行有效覆盖。

Description

辐射方向图可重构的天线

技术领域

本发明实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种辐射方向图可重构的天线。

背景技术

随着通信技术的发展，发射天线是通信设备不可缺少的部件，发射天线起到收发信号的功能。

现有技术中，发射天线的辐射方向图参数是固定的，例如定向天线水平半功率角均为65度左右，垂直半功率角10度左右。

但是目前城市高楼、居民小区住宅建筑等布局复杂，如果发射天线的辐射方向图参数固定，导致发射天线的覆盖范围较为固定，无法有效覆盖到布局复杂的建筑物。

发明内容

本发明实施例提供一种辐射方向图可重构的天线，以实现辐射方向图可重构的天线，使得该天线能够适应布局复杂的建筑物，并对建筑物进行有效覆盖。

本发明实施例的一个方面是提供一种辐射方向图可重构的天线，包括：巴特勒矩阵模块、移相馈电网络模块、天线振子阵列；

所述巴特勒矩阵模块和所述移相馈电网络模块电连接，所述巴特勒矩阵模块或所述移相馈电网络模块与所述天线振子阵列电连接，其中，所述天线振子阵列包括多个天线振子单元；

所述巴特勒矩阵模块用于输出多路馈电信号；

所述移相馈电网络模块用于调节所述多路馈电信号中每路馈电信号的相位；

其中,相位可调的所述多路馈电信号馈电给所述多个天线振子单元，天线辐射方向图的波瓣宽度随着所述多路馈电信号的相位的变化而变化,天线辐射方向图的倾角随着所述多路馈电信号的相位的变化而变化。

可选的，相位可调的所述多路馈电信号馈电给所述天线振子阵列中垂直方向的天线振子单元，天线辐射方向图的水平波瓣宽度随着所述多路馈电信号的相位的变化而变化；

相位可调的所述多路馈电信号馈电给所述天线振子阵列中水平方向的天线振子单元，天线辐射方向图的垂直波瓣宽度随着所述多路馈电信号的相位的变化而变化；

相位可调的所述多路馈电信号同时馈电给所述天线振子阵列中垂直方向的天线振子单元和水平方向的天线振子单元，天线辐射方向图的水平波瓣宽度和天线辐射方向图的垂直波瓣宽度同时随着所述多路馈电信号的相位的变化而变化。

可选的，其特征在于，所述天线振子阵列中相邻天线振子单元之间的距离可调节，天线辐射方向图的波瓣宽度随着所述天线振子阵列中相邻天线振子单元之间的距离的变化而变化。

可选的，当所述天线振子阵列中相邻天线振子单元之间的距离在预设范围内增大时，所述天线辐射方向图的波瓣宽度变小；

当所述天线振子阵列中相邻天线振子单元之间的距离在预设范围内减小时，所述天线辐射方向图的波瓣宽度变大。

可选的，水平方向的天线振子单元中除中间的天线振子单元之外的其他天线振子单元连接有传动装置。

可选的，当水平方向的天线振子单元中相邻天线振子单元之间的距离在预设范围内增大时，所述天线辐射方向图的水平波瓣宽度变小；

当水平方向的天线振子单元中相邻天线振子单元之间的距离在预设范围内减小时，所述天线辐射方向图的水平波瓣宽度变大。

可选的，所述天线振子阵列设置在第一反射板上，所述天线振子阵列中的每行天线振子单元设置在第二反射板上，每行天线振子单元中相邻的天线振子单元之间设置有隔离条。

可选的，所述多个天线振子单元是相同频段的天线振子单元。

可选的，所述多个天线振子单元包括不同频段的天线振子单元。

可选的，所述巴特勒矩阵模块或所述移相馈电网络模块通过馈线与所述天线振子阵列电连接；

所述馈线的长度可调节，天线辐射方向图的波瓣宽度随着所述馈线的长度的变化而变化,天线辐射方向图的倾角随着所述馈线的长度的变化而变化。

本发明实施例提供的辐射方向图可重构的天线，主要由移相馈电网络模块和巴特勒矩阵模块构成，巴特勒矩阵模块用于输出多路馈电信号；移相馈电网络模块用于调节多路馈电信号中每路馈电信号的相位；相位可调的多路馈电信号馈电给多个天线振子单元，以使天线辐射方向图的波瓣宽度可调，以及天线辐射方向图的倾角可调，实现了辐射方向图可重构的天线，使得该天线能够适应布局复杂的建筑物，并对建筑物进行有效覆盖。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为本发明实施例提供的天线对楼宇垂直覆盖的场景图；

图2为本发明实施例提供的天线对楼宇水平覆盖的场景图；

图3为本发明实施例提供的一种辐射方向图可重构的天线的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种辐射方向图可重构的天线的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种天线振子阵列的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的另一种天线振子阵列的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种天线振子阵列的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的阵列辐射信号的方向图的仿真图；

图9为本发明实施例提供的阵列辐射信号的方向图的仿真图；

图10为本发明实施例提供的阵列辐射信号的方向图的仿真图；

图11为本发明实施例提供的阵列辐射信号的方向图的仿真图；

图12为本发明实施例提供的阵列辐射信号的方向图的仿真图；

图13为本发明实施例提供的阵列辐射信号的方向图的仿真图；

图14为本发明实施例提供的天线水平波瓣角的示意图；

图15为本发明实施例提供的天线垂直波瓣角的示意图；

图16为本发明实施例提供的楼宇的示意图。

通过上述附图，已示出本公开明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的天线的例子。

图1为本发明实施例提供的天线对楼宇垂直覆盖的场景图。图2为本发明实施例提供的天线对楼宇水平覆盖的场景图。如图1所示，H表示楼宇的高度，θ表示天线对楼宇垂直覆盖的角度。如图2所示，L表示楼宇的宽度，φ表示天线对楼宇水平覆盖的角度。随着楼宇建筑的不断增多，天线对楼宇垂直覆盖角度θ可能不是固定的值，同理，天线对楼宇水平覆盖角度φ也可能不是固定的值，而现有技术中发射天线的辐射方向图参数固定，导致发射天线的覆盖范围较为固定，无法有效覆盖到布局复杂的建筑物。

本发明提供的辐射方向图可重构的天线，旨在解决现有技术的如上技术问题。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本发明的实施例进行描述。

图3为本发明实施例提供的一种辐射方向图可重构的天线的结构示意图。图4为本发明实施例提供的另一种辐射方向图可重构的天线的结构示意图。本发明实施例针对现有技术的如上技术问题，提供了辐射方向图可重构的天线，如图3所示，辐射方向图可重构的天线包括：移相馈电网络模块41、巴特勒矩阵模块42、天线振子阵列43，其中，移相馈电网络模块41和巴特勒矩阵模块42电连接，巴特勒矩阵模块42与天线振子阵列43电连接，天线振子阵列43包括多个天线振子单元。巴特勒矩阵模块42用于输出多路馈电信号；移相馈电网络模块41用于调节所述多路馈电信号中每路馈电信号的相位；其中,相位可调的所述多路馈电信号馈电给所述多个天线振子单元，天线辐射方向图的波瓣宽度随着所述多路馈电信号的相位的变化而变化,天线辐射方向图的倾角随着所述多路馈电信号的相位的变化而变化。

如图3所示，移相馈电网络模块41置于巴特勒矩阵模块42的前面，也就是说，移相馈电网络模块41输出的K个信号作为巴特勒矩阵模块42的输入。在其他实施例中，移相馈电网络模块也可以置于巴特勒矩阵模块的后面，如图4所示，移相馈电网络模块52置于巴特勒矩阵模块51的后面，在这种情况下，移相馈电网络模块52与天线振子阵列53电连接。

如图3所示，移相馈电网络模块41有K个输出端口，每个输出端口输出一路信号，K个输出端口输出K个信号，移相馈电网络模块41可用于调节信号的幅度和相位，该K个信号的幅度相同、相位不同；或者该K个信号的幅度不同、相位不同。K个信号输入巴特勒矩阵模块42，巴特勒矩阵模块42用于输出所需要的幅度和相位值的多个信号，例如巴特勒矩阵模块42输出N个信号，其中，K可以等于N，也可以不等于N。巴特勒矩阵模块42输出的N个信号中每一个信号可以作为一路馈电信号，巴特勒矩阵模块42输出的N路馈电信号馈电给由N个天线振子单元构成的天线振子阵列43，具体的，一路馈电信号馈电给一个天线振子单元。另外，通过移相馈电网络模块41还可进一步连续调节N路馈电信号的相位，当相位可调的N路馈电信号馈电给N个天线振子单元时，天线辐射方向图的波瓣宽度随着N路馈电信号的相位的变化而变化，天线辐射方向图的倾角随着N路馈电信号的相位的变化而变化，也就是说，N路馈电信号的相位可调，当相位可调的N路馈电信号馈电给N个天线振子单元时，可实现天线辐射方向图的波瓣宽度可调节，以及天线辐射方向图的倾角可调节。

如图4所示，巴特勒矩阵模块51有K个输入信号，巴特勒矩阵模块51输出N个信号，巴特勒矩阵模块51的每个输出连接有一个移相馈电网络模块52，移相馈电网络模块52可用于调节N个输出信号的幅度和相位，可选的，N个输出信号的幅度相同、相位不同，或者N个输出信号的幅度不同、相位不同。N个信号中每一个信号可以作为一路馈电信号，N路馈电信号馈电给由N个天线振子单元构成的天线振子阵列53。另外，通过移相馈电网络模块52还可进一步连续调节N路馈电信号的相位，当相位可调的N路馈电信号馈电给N个天线振子单元时，天线辐射方向图的波瓣宽度随着N路馈电信号的相位的变化而变化，天线辐射方向图的倾角随着N路馈电信号的相位的变化而变化，也就是说，N路馈电信号的相位可调，当相位可调的N路馈电信号馈电给N个天线振子单元时，可实现天线辐射方向图的波瓣宽度可调节，以及天线辐射方向图的倾角可调节。

本发明实施例提供的天线主要由移相馈电网络模块和巴特勒矩阵模块构成，巴特勒矩阵模块用于输出多路馈电信号；移相馈电网络模块用于调节多路馈电信号中每路馈电信号的相位；相位可调的多路馈电信号馈电给多个天线振子单元，以使天线辐射方向图的波瓣宽度可调，以及天线辐射方向图的倾角可调，实现了辐射方向图可重构的天线，使得该天线能够适应布局复杂的建筑物，并对建筑物进行有效覆盖。

图5为本发明实施例提供的一种天线振子阵列的结构示意图；图6为本发明实施例提供的另一种天线振子阵列的结构示意图。在本实施例中，所述天线振子阵列设置在第一反射板上，所述天线振子阵列中的每行天线振子单元设置在第二反射板上，每行天线振子单元中相邻的天线振子单元之间设置有隔离条。

如图5所示，11表示第一反射板，在第一反射板11上设置有天线振子阵列，天线振子阵列包括多个天线振子单元，可选的，所述多个天线振子单元是相同频段的天线振子单元。例如，12表示第一频段的天线振子单元，假设天线振子阵列包括M*N个天线振子单元，其中，M和N可以相同，也可以不同。也就是说，天线振子阵列的每行包括N个天线振子单元，天线振子阵列的每列包括M个天线振子单元。第一频段的天线振子单元12根据需要可以选择相同的单极化振子(水平、垂直极化)或者双极化振子(±90°、±45°方向)。在水平方向上，相邻的第一频段的天线振子单元12之间的间隔相等，可选的，相邻的第一频段的天线振子单元12之间的间隔由第一频段工作频率决定，一般为0.5-0.8个波长。在垂直方向上，相邻的第一频段的天线振子单元12之间的间隔相等，且垂直方向上相邻的第一频段的天线振子单元12之间的间隔与水平方向上相邻的第一频段的天线振子单元12之间的间隔相等。

在其他实施例中，所述多个天线振子单元包括不同频段的天线振子单元。如图6所示，天线振子阵列中还包括第二频段的天线振子单元13，第二频段的天线振子单元13可以和第一频段的天线振子单元12嵌套组合，也可以单独排列。相邻的第二频段的天线振子单元13在水平方向的间隔的设定方法和相邻的第一频段的天线振子单元12在水平方向的间隔的设定方法一致，另外，相邻的第二频段的天线振子单元13在水平方向的间隔可以和相邻的第二频段的天线振子单元13在垂直方向的间隔相等。

另外，如图5或图6所示，为了增大天线辐射方向图的波瓣宽度的可调节范围，可以针对天线振子阵列中的每行天线振子单元设置一个第二反射板14，此外，为了提高天线振子单元之间的隔离度，还可以在每行天线振子单元中相邻的天线振子单元之间设置隔离条15。

进一步的，相位可调的所述多路馈电信号馈电给所述天线振子阵列中垂直方向的天线振子单元，天线辐射方向图的水平波瓣宽度随着所述多路馈电信号的相位的变化而变化；相位可调的所述多路馈电信号馈电给所述天线振子阵列中水平方向的天线振子单元，天线辐射方向图的垂直波瓣宽度随着所述多路馈电信号的相位的变化而变化；相位可调的所述多路馈电信号同时馈电给所述天线振子阵列中垂直方向的天线振子单元和水平方向的天线振子单元，天线辐射方向图的水平波瓣宽度和天线辐射方向图的垂直波瓣宽度同时随着所述多路馈电信号的相位的变化而变化。

如图3或图4所示，天线振子阵列43或天线振子阵列53包括N个天线振子单元。如图3或图4所示的N个天线振子单元可以是如图5或图6所示的天线振子阵列的垂直方向的天线振子单元即一列天线振子单元，此时M等于N，或者，如图3或图4所示的N个天线振子单元可以是如图5或图6所示的天线振子阵列的水平方向的天线振子单元即一行天线振子单元。

具体的，当相位可调的N路馈电信号馈电给一列天线振子单元中的N个天线振子单元时，天线辐射方向图的水平波瓣宽度随着N路馈电信号的相位的变化而变化，即实现了天线辐射方向图的水平波瓣宽度可重构。当相位可调的N路馈电信号馈电给一行天线振子单元中的N个天线振子单元时，天线辐射方向图的垂直波瓣宽度随着N路馈电信号的相位的变化而变化，即实现了天线辐射方向图的垂直波瓣宽度可重构。天线辐射方向图的水平波瓣宽度可重构或天线辐射方向图的垂直波瓣宽度可重构即实现了天线一维辐射方向图可重构。

另外，如图3或图4所示，巴特勒矩阵模块42或巴特勒矩阵模块51还可以输出M*N路馈电信号，M*N路馈电信号馈电给天线振子阵列的M*N个天线振子单元，一路馈电信号馈电给一个天线振子单元。此时，相位可调的M*N路馈电信号同时馈电给天线振子阵列中每列的天线振子单元和每行的天线振子单元，天线辐射方向图的水平波瓣宽度和天线辐射方向图的垂直波瓣宽度将同时随着M*N路馈电信号的相位的变化而变化，即同时实现了天线辐射方向图的垂直波瓣宽度可重构和天线辐射方向图的水平波瓣宽度可重构，即实现了天线二维辐射方向图可重构。

本实施例通过巴特勒矩阵模块输出的N路馈电信号馈电给一列天线振子单元中的N个天线振子单元，实现了天线辐射方向图的水平波瓣宽度可重构，通过巴特勒矩阵模块输出的N路馈电信号馈电给一行天线振子单元中的N个天线振子单元，实现了天线辐射方向图的垂直波瓣宽度可重构，从而实现了天线一维辐射方向图可重构。另外，巴特勒矩阵模块输出的M*N路馈电信号馈电给天线振子阵列的M*N个天线振子单元时，可实现天线辐射方向图的垂直波瓣宽度可重构和天线辐射方向图的水平波瓣宽度可重构，即实现了天线二维辐射方向图可重构。

图7为本发明实施例提供的一种天线振子阵列的结构示意图。在本实施例中，所述天线振子阵列中相邻天线振子单元之间的距离可调节，天线辐射方向图的波瓣宽度随着所述天线振子阵列中相邻天线振子单元之间的距离的变化而变化。当所述天线振子阵列中相邻天线振子单元之间的距离在预设范围内增大时，所述天线辐射方向图的波瓣宽度变小；当所述天线振子阵列中相邻天线振子单元之间的距离在预设范围内减小时，所述天线辐射方向图的波瓣宽度变大。

如图5或图6所示，天线振子阵列中相邻天线振子单元之间的距离是相同的，同时天线振子阵列中相邻天线振子单元之间的距离也是可调节的，例如，天线振子阵列中水平方向上相邻天线振子单元之间的距离是可调节的，天线振子阵列中垂直方向上相邻天线振子单元之间的距离也是可调节的。具体的，当天线振子阵列中水平方向上相邻天线振子单元之间的距离在预设范围内增大时，天线辐射方向图的水平波瓣宽度变小，当天线振子阵列中水平方向上相邻天线振子单元之间的距离在预设范围内减小时，天线辐射方向图的水平波瓣宽度变大。当天线振子阵列中垂直方向上相邻天线振子单元之间的距离在预设范围内增大时，天线辐射方向图的垂直波瓣宽度变小，当天线振子阵列中垂直方向上相邻天线振子单元之间的距离在预设范围内减小时，天线辐射方向图的垂直波瓣宽度变大。

如图7所示，水平方向的天线振子单元中除中间的天线振子单元之外的其他天线振子单元连接有传动装置。

当水平方向的天线振子单元中相邻天线振子单元之间的距离在预设范围内增大时，所述天线辐射方向图的水平波瓣宽度变小；当水平方向的天线振子单元中相邻天线振子单元之间的距离在预设范围内减小时，所述天线辐射方向图的水平波瓣宽度变大。

具体的，水平方向的天线振子单元中中间的天线振子单元保持不动，当其余天线振子单元同时沿水平方向1移动相同距离时，可使水平方向的天线振子单元中相邻天线振子单元之间的距离增大，此时，天线辐射方向图的水平波瓣宽度变小。水平方向的天线振子单元中中间的天线振子单元保持不动，当其余天线振子单元同时沿水平方向2移动相同距离时，可使水平方向的天线振子单元中相邻天线振子单元之间的距离减小，此时，天线辐射方向图的水平波瓣宽度变大。

可以理解的是，在天线振子阵列中相邻天线振子单元之间的距离不变的情况下，通过移相馈电网络模块对多路馈电信号的幅度、相位调节，可实现天线辐射方向图的波瓣宽度可调节。以1710-2170MHz频段为例，天线振子阵列水平方向上设置有四个等间距±45°双极化振子，假定相邻振子之间的间距固定为105mm，控制移相馈电网络模块使输入信号以不同相位进入巴特勒矩阵模块，巴特勒矩阵模块进一步调节信号的输出幅度，从而调整天线辐射方向图的水平波瓣宽度，图8、图9、图10依次为移相馈电网络模块调节信号相位时，通过仿真可以得到阵列辐射信号的方向图。如图8、图9、图10所示，中间两个最小值之间的宽度逐渐变大，表示天线辐射方向图的水平波瓣宽度逐渐增大。仿真出的水平波瓣宽度的变化范围是20°到37.5°。另外，调整反射板的高度，还可以增大天线辐射方向图的水平波瓣宽度的可调节范围。

另外，在移相馈电网络模块不调节多路馈电信号的幅度、相位的情况下，通过调节天线振子阵列中相邻天线振子单元之间的距离，也可以实现天线辐射方向图的波瓣宽度可调节。以1710-2170MHz频段为例，天线振子阵列水平方向上设置有四个等间距±45°双极化振子，假定相邻振子之间的间距可变化，可选的，相邻振子之间的间距依次为90mm、105mm和120mm。当相邻振子之间的间距为90mm时，通过仿真可以得到阵列辐射信号的方向图如图11所示。当相邻振子之间的间距为105mm时，通过仿真可以得到阵列辐射信号的方向图如图12所示。当相邻振子之间的间距为120mm时，通过仿真可以得到阵列辐射信号的方向图如图13所示。根据图11、图12、图13可知，当相邻振子之间的间距逐渐变大时，天线辐射方向图的水平波瓣宽度逐渐减小。图11仿真出的水平波瓣宽度为23°，图12仿真出的水平波瓣宽度为20°，图13仿真出的水平波瓣宽度为17.5°。

通过比较图8、图9、图10和图11、图12、图13可知，通过移相馈电网络模块对多路馈电信号的幅度、相位调节，可实现的天线辐射方向图的波瓣宽度在较大范围是20°到37.5°。通过调节天线振子阵列中相邻天线振子单元之间的距离，可实现的天线辐射方向图的波瓣宽度在较大范围是17.5°到23°，可见，通过移相馈电网络模块对多路馈电信号的幅度、相位调节，可实现天线辐射方向图的波瓣宽度在较大范围内可调节。

可选的，通过移相馈电网络模块对多路馈电信号的幅度、相位调节的同时，进一步调节天线振子阵列中相邻天线振子单元之间的距离，可使天线辐射方向图的波瓣宽度在更大的范围内可调节。

在其他实施例中，所述巴特勒矩阵模块或所述移相馈电网络模块通过馈线与所述天线振子阵列电连接；所述馈线的长度可调节，天线辐射方向图的波瓣宽度随着所述馈线的长度的变化而变化,天线辐射方向图的倾角随着所述馈线的长度的变化而变化。也就是说，巴特勒矩阵模块通过馈线与所述天线振子阵列电连接，或者移相馈电网络模块通过馈线与所述天线振子阵列电连接，该馈线的长度是可调节的，通过调节馈线的长度，可实现天线辐射方向图的波瓣宽度可调节，以及天线辐射方向图的倾角可调节。

本实施例通过调节天线振子阵列中相邻天线振子单元之间的距离，可实现天线辐射方向图的波瓣宽度可调节；通过移相馈电网络模块对多路馈电信号的幅度、相位调节的同时，进一步调节天线振子阵列中相邻天线振子单元之间的距离，可使天线辐射方向图的波瓣宽度在更大的范围内可调节，增大了天线辐射方向图的波瓣宽度的可调节范围。

下面以某一地区的小区为例，小区一期二期共有13栋楼宇，每栋18层，约60米高。由于室内分布系统准入困难，目前共有3个站点覆盖小区楼顶和周边，但由于楼宇密集，加之楼宇较高，传统宏站板状天线由于水平波瓣角为65度，垂直波瓣角为10度左右，无法既满足楼宇高、中、低不同层次室内覆盖，同时又满足对周边道路干扰较小的覆盖需求。通过勘查楼宇的高度，及不同楼宇之间的楼间距，采用上述实施例所述的辐射方向图可重构的天线。合理设置可调天线方位角、下倾角、水平可调波瓣和垂直波瓣。图14为本发明实施例提供的天线水平波瓣角的示意图。图15为本发明实施例提供的天线垂直波瓣角的示意图。

图16为本发明实施例提供的楼宇的示意图。如图16所示，假设小区中有3个楼宇，例如楼宇171、楼宇172、楼宇173，其中，楼宇171、楼宇172、楼宇173的高度可以均为H，楼宇171和楼宇173之间的距离为L1，楼宇172和楼宇173之间的距离为L2，其中，θ和σ分别表示垂直波瓣角度，其中，θ可通过如下公式(1)确定，σ可通过如下公式(2)确定：

传统天线和可调波瓣天线天馈参数设置对比如下表1所示：

表1

采用传统天线和可调波瓣天线后，效果对比如下表2所示：表2

通过将复地新都国际传统板状天线更换为方向图可重构天线，在两个方面对网络覆盖和质量提升效果显著，一是通过调整垂直半功率角，楼宇内高、中、低不同层次室内深度覆盖改善明显；二是通过现场无线环境精准调整水平半功率角，既能覆盖连片楼宇，又避免了旁瓣信号过强，越区到周边道路，导致重叠覆盖过高。从关键指标对比看，平均覆盖从-95.31dbm提升到-74.60dbm，平均SINR从3.98db提升到18.80db，重叠覆盖率从12.39％下降到0.71％，平均下行速率从18.71Mbps提升到68.59Mbps，平均上行速率从16.81Mbps提升到41.48Mbps。新型天线应用后，室内外覆盖和速率改善明显，达到了预期效果。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种辐射方向图可重构的天线，其特征在于，包括：巴特勒矩阵模块、移相馈电网络模块、天线振子阵列；

所述巴特勒矩阵模块和所述移相馈电网络模块电连接，所述巴特勒矩阵模块或所述移相馈电网络模块与所述天线振子阵列电连接，其中，所述天线振子阵列包括多个天线振子单元；

所述巴特勒矩阵模块用于输出多路馈电信号；

所述移相馈电网络模块用于调节所述多路馈电信号中每路馈电信号的相位；

其中,相位可调的所述多路馈电信号馈电给所述多个天线振子单元，天线辐射方向图的波瓣宽度随着所述多路馈电信号的相位的变化而变化,天线辐射方向图的倾角随着所述多路馈电信号的相位的变化而变化。

2.根据权利要求1所述的辐射方向图可重构的天线，其特征在于，相位可调的所述多路馈电信号馈电给所述天线振子阵列中垂直方向的天线振子单元，天线辐射方向图的水平波瓣宽度随着所述多路馈电信号的相位的变化而变化；

相位可调的所述多路馈电信号馈电给所述天线振子阵列中水平方向的天线振子单元，天线辐射方向图的垂直波瓣宽度随着所述多路馈电信号的相位的变化而变化；

相位可调的所述多路馈电信号同时馈电给所述天线振子阵列中垂直方向的天线振子单元和水平方向的天线振子单元，天线辐射方向图的水平波瓣宽度和天线辐射方向图的垂直波瓣宽度同时随着所述多路馈电信号的相位的变化而变化。

3.根据权利要求1或2所述的辐射方向图可重构的天线，其特征在于，所述天线振子阵列中相邻天线振子单元之间的距离可调节，天线辐射方向图的波瓣宽度随着所述天线振子阵列中相邻天线振子单元之间的距离的变化而变化。

4.根据权利要求3所述的辐射方向图可重构的天线，其特征在于，当所述天线振子阵列中相邻天线振子单元之间的距离在预设范围内增大时，所述天线辐射方向图的波瓣宽度变小；

当所述天线振子阵列中相邻天线振子单元之间的距离在预设范围内减小时，所述天线辐射方向图的波瓣宽度变大。

5.根据权利要求4所述的辐射方向图可重构的天线，其特征在于，水平方向的天线振子单元中除中间的天线振子单元之外的其他天线振子单元连接有传动装置。

6.根据权利要求5所述的辐射方向图可重构的天线，其特征在于，当水平方向的天线振子单元中相邻天线振子单元之间的距离在预设范围内增大时，所述天线辐射方向图的水平波瓣宽度变小；

当水平方向的天线振子单元中相邻天线振子单元之间的距离在预设范围内减小时，所述天线辐射方向图的水平波瓣宽度变大。

7.根据权利要求3所述的辐射方向图可重构的天线，其特征在于，所述天线振子阵列设置在第一反射板上，所述天线振子阵列中的每行天线振子单元设置在第二反射板上，每行天线振子单元中相邻的天线振子单元之间设置有隔离条。

8.根据权利要求7所述的辐射方向图可重构的天线，其特征在于，所述多个天线振子单元是相同频段的天线振子单元。

9.根据权利要求7所述的辐射方向图可重构的天线，其特征在于，所述多个天线振子单元包括不同频段的天线振子单元。

10.根据权利要求1所述的辐射方向图可重构的天线，其特征在于，所述巴特勒矩阵模块或所述移相馈电网络模块通过馈线与所述天线振子阵列电连接；

所述馈线的长度可调节，天线辐射方向图的波瓣宽度随着所述馈线的长度的变化而变化,天线辐射方向图的倾角随着所述馈线的长度的变化而变化。