CN108521017B - 一种大规模mimo天线的馈电网络 - Google Patents
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Abstract
一种大规模MIMO天线的馈电网络,包括：层叠设置的第一层介质基板和第二层介质基板，第一层介质基板远离第二层介质基板的表面铺设有功分网络，第二层介质基板远离第一层介质基板的表面覆盖有金属地，第一层介质基板远离第二层介质基板之间夹设有校准网络，所述的校准网络包括至少两个相互配合的耦合器，耦合电路的耦合端通过若干功合器多级级联成一个校准网络总口，功分网络包括与耦合器等数量相互配合的功分器，功分器铺设在第一层介质基板上，功分器的输入端与耦合器的耦合端空间耦合连接。本申请中馈电网络中校准网络的耦合器直通电路与耦合电路分层设计，取消校准网络与功分网络的直通馈电芯，并对结构集成，降低了生产成本和线路损耗。
Description
技术领域
本发明涉及一种天线装置，尤其是涉及一种馈电网络。
背景技术
面对用户对移动通信网的数据需求正呈现爆发性的增长，特别是需要实时传输大量数据的无线应用。1000倍于4G LTE系统的网络容量和1毫秒级低时延的大规模MIMO天线阵列系统被认为是5G最具潜力的传输技术。
大规模MIMO天线阵列的馈电网络包括功分网络和校准网络，功分网络采用微带线，校准网络采用带状线，功分网络和校准网络通过直通馈电芯连接。校准网络由耦合器和功合器组成，不同耦合器从不同辐射端口提取的射频信号通过功合器的级联形成一个校准总口。耦合器选用平行耦合线定向耦合器，由带状线平行放置构成，即耦合器的直通电路与耦合电路在同一平面上。现有的这种技术方案，功分网络和校准网络由不同的PCB板加工而成，并通过馈电芯连接，电路的集成化低导致材料成本和生产成本高，且电路的损耗大，恶化天线增益。
发明内容
本发明的目的是为解决上述技术问题的不足，提供一种大规模MIMO天线的馈电网络，该馈电网络中校准网络的耦合器直通电路与耦合电路分层设计，耦合电路为带状线，直通电路为微带线，直通电路的微带线同时作为功分网络的输入端；该馈电网络取消校准网络与功分网络的直通馈电芯，并对结构集成，降低生产成本和线路损耗。
本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：
一种大规模MIMO天线的馈电网络, 包括：层叠设置的第一层介质基板和第二层介质基板，第一层介质基板远离第二层介质基板的表面铺设有功分网络，第二层介质基板远离第一层介质基板的表面覆盖有金属地，第一层介质基板和第二层介质基板之间夹设有校准网络，校准网络和功分网络相互配合形成馈电网络，所述的校准网络包括至少两个相互配合的耦合器，耦合器的耦合电路采用带状线路并铺设在第二层介质基板上，耦合电路的耦合端通过若干功合器多级级联成一个校准网络总口，耦合器的耦合电路的隔离端焊接隔离电阻，所述的功分网络包括与耦合器等数量相互配合的功分器，功分器铺设在第一层介质基板上，第一层介质基板上功分器输入端上设置一段线路与位于第二层介质基板上的耦合电路的耦合端空间平行，且该线路与耦合器的耦合端空间耦合形成耦合器的直通电路，从而形成耦合器的耦合电路和直通电路分层设置的空间结构。
所述的第一层介质基板和第二层介质基板的介电常数为2.2～10.2。
所述的第一层介质基板和第二层介质基板的厚度为0.76mm～2.70mm。
本发明的有益效果是：本申请中馈电网络中校准网络的耦合器直通电路与耦合电路分层设计，直通电路采用微带线路同时作为功分网络的输入端；该馈电网络取消校准网络与功分网络的直通馈电芯，并对结构集成，降低了生产成本和线路损耗。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2是本发明中第二层介质基板的俯视图（包括位于第一层介质基板上功分网络的投影）。
图3是本发明的中耦合器和功分器配合状态的俯视图。
图4是本发明实施例中校准网络局部示意图。
图示标记：1、第一层介质基板，2、第二层介质基板，3、校准网络，31、耦合器，311、耦合电路的耦合端，312、耦合电路的隔离端， 32、功合器，33、校准网络总口，4、功分网络，41、功分器，411、功分器输入端，5、金属地。
具体实施方式
图中所示，具体实施方式如下：
一种大规模MIMO天线的馈电网络, 包括：层叠设置的第一层介质基板1和第二层介质基板2，第一层介质基板1远离第二层介质基板2的表面铺设有功分网络4，第二层介质基板2远离第一层介质基板1的表面覆盖有金属地5，金属地5的设置可以取代传统天线阵列中的金属反射板，减少了天线阵列零部件的数量，并极大减少了天线阵列的体积和重量，同时保证了电气性能可靠，第一层介质基板1和第二层介质基板2之间夹设有校准网络3，校准网络3和功分网络4相互配合形成馈电网络，所述的校准网络3包括至少两个相互配合的耦合器31，耦合器31的耦合电路采用带状线路并铺设在第二层介质基板2上，耦合电路的耦合端311通过若干功合器32多级级联成一个校准网络总口33，耦合器31的耦合电路的隔离端312焊接隔离电阻，所述的功分网络包括与耦合器31等数量相互配合的功分器41，功分器41铺设在第一层介质基板1上，第一层介质基板1上功分器输入端411上设置一段线路与位于第二层介质基板上的耦合电路的耦合端311空间平行，且该线路与耦合器的耦合端311空间耦合形成耦合器的直通电路，从而形成耦合器的耦合电路和直通电路分层设置的空间结构，该结构取消了耦合器和功分器通过贯穿第一次介质基板的直接连接结构，将耦合器的直通电路和功分器的输入端设置为一个部件，简化了整体结构，同时各个部件分层设置便于组装。
所述的第一层介质基板和第二层介质基板的介电常数为2.2～10.2。
所述的第一层介质基板和第二层介质基板的厚度为0.76mm～2.70mm。各层介质基板的板材可以选用Rogers RO4730JXR。优选地，各层介质基板的介电常数可以为3.0，介质板厚度0.78mm。
本发明所列举的技术方案和实施方式并非是限制，与本发明所列举的技术方案和实施方式等同或者效果相同方案都在本发明所保护的范围内。
Claims (3)
1.一种大规模MIMO天线的馈电网络, 包括：层叠设置的第一层介质基板和第二层介质基板，第一层介质基板远离第二层介质基板的表面铺设有功分网络，第二层介质基板远离第一层介质基板的表面覆盖有金属地，第一层介质基板和第二层介质基板之间夹设有校准网络，校准网络和功分网络相互配合形成馈电网络，其特征在于：所述的校准网络包括至少两个相互配合的耦合器，耦合器的耦合电路采用带状线路并铺设在第二层介质基板上，耦合电路的耦合端通过若干功合器多级级联成一个校准网络总口，耦合器的耦合电路的隔离端焊接隔离电阻，所述的功分网络包括与耦合器等数量相互配合的功分器，功分器铺设在第一层介质基板上，第一层介质基板上功分器输入端上设置一段线路与位于第二层介质基板上的耦合电路的耦合端空间平行，且该线路与耦合器的耦合端空间耦合形成耦合器的直通电路。
2.根据权利要求1所述的一种大规模MIMO天线的馈电网络,其特征在于：所述的第一层介质基板和第二层介质基板的介电常数为2.2～10.2。
3.根据权利要求1或2所述的一种大规模MIMO天线的馈电网络,其特征在于：所述的第一层介质基板和第二层介质基板的厚度均为0.76mm～2.70mm。
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