CN109638476B - 馈电网络和双波束天线 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种馈电网络和双波束天线，馈电网络包括合路电路、滤波隔离电路、第一巴特勒矩阵和第二巴特勒矩阵。合路电路的各合路端口分别用于连接第一移相网络和第二移相网络。滤波隔离电路的各第一端口用于连接天线阵列。其中，第一巴特勒矩阵的工作频率和输出相差，分别低于第二巴特勒矩阵的工作频率和输出相差。第一巴特勒矩阵的各第一端口和第二巴特勒矩阵的各第一端口，分别连接合路电路的各分路端口。第一巴特勒矩阵的各第二端口依次连接滤波隔离电路的各第二端口。第二巴特勒矩阵的各第二端口依次连接滤波隔离电路的各第三端口。通过合路电路、滤波隔离电路和第二巴特勒矩阵的扩展设计，有效提高了天线覆盖性能。

Description

馈电网络和双波束天线

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别是涉及一种馈电网络和双波束天线。

背景技术

随着通信技术的发展，出现了双波束天线技术，是实现扇区扩容的重要技术手段之一。传统的双波束天线主要由有天线阵列、馈电网络和移相网络等部分组成，其中，馈电网络主要由巴特勒矩阵构成。在传统的双波束天线中，当支持的频率扩展至超宽带时，由于天线阵列的阵列间距仅能依据工作频段内中心频点选取，因此采用巴特勒矩阵馈电时，高频段和低频段的波束指向有较大差别。

然而，在实现本发明过程中，发明人发现传统的双波束天线，设计时选取的巴特勒矩阵的相位差为90°，而各运营商虽然要求天线支持超宽带频段，但在实际布网应用中，往往是高频+低频两个窄频，存在着天线覆盖性能较差的问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够有效提高天线覆盖性能的馈电网络和一种双波束天线。

为实现上述目的，本发明实施例采用以下技术方案：

一方面，本发明实施例提供一种馈电网络，包括合路电路、滤波隔离电路、第一巴特勒矩阵和第二巴特勒矩阵，合路电路的各合路端口分别用于连接第一移相网络和第二移相网络，滤波隔离电路的各第一端口用于连接天线阵列；其中，第一巴特勒矩阵的工作频率和输出相差，分别低于第二巴特勒矩阵的工作频率和输出相差；

第一巴特勒矩阵的各第一端口和第二巴特勒矩阵的各第一端口，分别连接合路电路的各分路端口，第一巴特勒矩阵的各第二端口依次连接滤波隔离电路的各第二端口，第二巴特勒矩阵的各第二端口依次连接滤波隔离电路的各第三端口。

在其中一个实施例中，第一巴特勒矩阵的各第二端口中，相邻两个第二端口之间的相位差为第一设定相差；第二巴特勒矩阵的各第二端口中，相邻两个第二端口之间的相位差为第二设定相差；第一设定相差小于第二设定相差。

在其中一个实施例中，第二巴特勒矩阵包括第一电桥、第二电桥、第三电桥、第四电桥、第一固定相移器和第二固定相移器；

第一电桥和第二电桥的第一端口，分别连接合路电路的各分路端口，第一电桥和第二电桥的第二端口均悬空；

第一电桥的第三端口通过第一固定相移器，连接第三电桥的第一端口，第一电桥的第四端口连接第四电桥的第一端口；第二电桥的第三端口通过第二固定相移器，连接第四电桥的第二端口，第二电桥的第四端口连接第三电桥的第二端口；

第三电桥的第三端口和第四端口，以及第四电桥的第三端口和第四端口分别连接滤波隔离电路的各第三端口。

在其中一个实施例中，第一电桥和第二电桥的第二端口均用于连接预设负载。

在其中一个实施例中，第一巴特勒矩阵包括第五电桥、第一功分器、第二功分器、第三固定相移器和第四固定相移器；

第五电桥的第一端口和第二端口，分别连接合路电路的各分路端口，第五电桥的第三端口连接第一功分器的第一端口，第五电桥的第四端口连接第二功分器的第一端口；

第一功分器的第二端口连接第三固定相移器的第一端口，第二功分器的第二端口连接第四固定相移器的第一端口；

第一功分器的第三端口、第三固定相移器的第二端口、第二功分器的第三端口和第四固定相移器的第二端口，分别连接滤波隔离电路的各第二端口。

在其中一个实施例中，合路电路包括第一合路器和第二合路器，第一合路器的合路端口用于连接第一移相网络，第二合路器的合路端口用于连接第二移相网络；

第一合路器和第二合路器的第一分路端口，分别连接第一巴特勒矩阵的各第一端口，第一合路器和第二合路器的第二分路端口，分别连接第二巴特勒矩阵的各第一端口。

在其中一个实施例中，滤波隔离电路包括至少三个双工器，各双工器的各第二端口分别连接第一巴特勒矩阵的各第二端口，各双工器的各第三端口分别连接第二巴特勒矩阵的各第二端口。

在其中一个实施例中，第一电桥、第二电桥、第三电桥和第四电桥均为90度电桥，第一固定相移器和第二固定相移器均为负45度相移器。

在其中一个实施例中，第五电桥为90度电桥，第三固定相移器和第四固定相移器均为负180度相移器。

另一方面，本发明实施例提供一种双波束天线，包括天线阵列、第一移相网络和第二移相网络，以及上述的馈电网络。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

上述馈电网络和双波束天线，通过合路电路、滤波隔离电路和第二巴特勒矩阵的扩展设计，配合第一巴特勒矩阵，可以将馈电网络所在的工作频段分割为两个窄频并提供不同的相差。如此，在保持天线阵列的阵列间距不变情况下，通过第一巴特勒矩阵和第二巴特勒矩阵提供不同的相差，使得两个波束的指向更加集中，解决了馈电网络所应用的超宽频双波束天线的波束指向随频率发散的问题，有效提高了天线覆盖性能。

附图说明

图1为一个实施例中馈电网络的第一结构示意图；

图2为一个实施例中第二巴特勒矩阵的第一结构示意图；

图3为一个实施例中第二巴特勒矩阵的第二结构示意图；

图4为一个实施例中第一巴特勒矩阵的结构示意图；

图5为一个实施例中馈电网络的第二结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，在一个实施例中，本发明提供一种馈电网络100，包括合路电路12、滤波隔离电路14、第一巴特勒矩阵16和第二巴特勒矩阵18。合路电路12的各合路端口分别用于连接第一移相网络21和第二移相网络23。滤波隔离电路14的各第一端口用于连接天线阵列25。其中，第一巴特勒矩阵16的工作频率和输出相差，分别低于第二巴特勒矩阵18的工作频率和输出相差。第一巴特勒矩阵16的各第一端口分别连接合路电路12的分路端口。第一巴特勒矩阵16的各第二端口依次连接滤波隔离电路14的各第二端口。第二巴特勒矩阵18的各第一端口分别连接合路电路12的第二输出端口。第二巴特勒矩阵18的各第二端口依次连接滤波隔离电路14的各第三端口。

其中，第一移相网络21和第二移相网络23均为本领域超宽带双极化天线中的移相网络，分别对应为两个波束的移相网络。天线阵列25为本领域超宽带双极化天线中工作在设定工作频段的天线阵列，由多个天线辐射单元构成。设定工作频段为馈电网络100实际应用时，所在天线使用的频段，例如运营商的超宽带工作频段1710-2690MHz。在传统实际应用中，超宽带工作频段1710-2690MHz可分为1710MHz-2170MHz和2500MHz-2690MHz两个子频段，当馈入射频信号时，巴特勒矩阵形成的1710MHz-2170MHz频段的水平面波束与2500MHz-2690MHz频段的水平面波束，分别输出到第一移相网络21和第二移相网络23，形成双波束输出。此外传统应用中，巴特勒矩阵的相位差为90度，往往导致超宽频工作频段内两个波束的指向偏差极大。

以上述的超宽带工作频段1710-2690MHz为例，在本申请中，第一巴特勒矩阵16的工作频率可以与1710MHz-2170MHz频段相对应，即第一巴特勒矩阵16的工作频率为1710MHz-2170MHz频段内的频率，第二巴特勒矩阵18的工作频率可以与2500MHz-2690MHz频段相对应，即第二巴特勒矩阵18的工作频率为2500MHz-2690MHz频段内的频率。第一巴特勒矩阵16的输出相差是指第一巴特勒矩阵16各个输出端口中，相邻端口(按端口相差递增或者递减的顺序)的输出射频信号的相位差。第二巴特勒矩阵18可以同理理解，且第二巴特勒矩阵18的输出相差高于第一巴特勒矩阵16的输出相差。

滤波隔离电路14为双工器或多工器组成的信号滤波及隔离电路，用于将发射和接收信号之间相互的隔离，保证接收信号和发射信号的处理过程能够同时正常实现。合路电路12为信号合路电路12，用于将第一巴特勒矩阵16和第二巴特勒矩阵18传输过来的两个不同频率的信号分别进行合路后，传输到第一移相网络21和第二移相网络23；或者，将第一移相网络21输出的信号分路后传输到第一巴特勒矩阵16和第二巴特勒矩阵18，将第二移相网络23输出的信号分路后传输到第一巴特勒矩阵16和第二巴特勒矩阵18。第一巴特勒矩阵16和第二巴特勒矩阵18分别用于提供两个不同子频段的信号的波束形成网络。

在天线阵列25与巴特勒矩阵之间接入滤波隔离电路14，可以将天线阵列25的所使用的超宽带工作频段分割为两个窄频，也即分别对应于第一巴特勒矩阵16和第二巴特勒矩阵18的子频段。第一巴特勒矩阵16和第二巴特勒矩阵18则分别使两个窄频的波束指向均收敛至设定角度附近，例如30度附近，具体可以根据天线应用需要进行选择。在信号接收过程中，不同子频段的信号经过第一巴特勒矩阵16和第二巴特勒矩阵18后，通过合路电路12将两路信号合路得到双波束，分别输出至第一移相网络21和第二移相网络23，以传输到分别连接至第一移相网络21和第二移相网络23的天线射频输入端口。

如此，通过上述的馈电网络100，可以将超宽带工作频段分割为两个窄频，使频率较低的子频段的信号通过第一巴特勒矩阵16提供的小相差波束形成网络，使频率较高的子频段的信号通过第二巴特勒矩阵18提供的大相差波束形成网络。实现在同等天线阵列25的阵列间距下，用不同的相差使得高低频段的波束指向更加集中，解决了馈电网络100所应用的超宽频双波束天线的波束指向随频率发散的问题，有效提高天线覆盖性能。

在一个实施例中，上述的第一巴特勒矩阵16的各第一端口可以信号输入端口，也可以是信号输出端口。相应的，第一巴特勒矩阵16的各第二端口也可以信号输入端口，也可以是信号输出端口。关于第二巴特勒矩阵18可以同理理解。滤波隔离电路14的各第二端口也可以信号输入端口，也可以是信号输出端口；滤波隔离电路14的各第一端口也可以信号输入端口，也可以是信号输出端口。关于合路电路12可以同理理解。

例如，对于信号接收过程而言，滤波隔离电路14的各第一端口作为信号输入端口，滤波隔离电路14的各第二端口作为信号输出端口；第一巴特勒矩阵16和第二巴特勒矩阵18的各第二端口均作为信号输入端口，第一巴特勒矩阵16的各第一端口和第二巴特勒矩阵18的各第一端口均作为信号输出端口。合路电路12的分路端口作为信号输入端口，合路电路12的各合路端口作为信号输出端口。

对于信号发射过程而言，合路电路12的各合路端口作为信号输入端口，合路电路12的分路端口作为信号输出端口。第一巴特勒矩阵16的各第一端口和第二巴特勒矩阵18的各第一端口均作为信号输入端口，第一巴特勒矩阵16和第二巴特勒矩阵18的各第二端口均作为信号输出端口。滤波隔离电路14的各第二端口作为信号输入端口，滤波隔离电路14的各第一端口作为信号输出端口。具体各端口的输入输出可以根据馈电网络100的信号接收或者发射过程中信号的流向来确定，本说明书中做不限定，只要能够实现正常的信号传输功能即可。下述实施例中各器件的具体端口可以同理理解。

在一个实施例中，第一巴特勒矩阵16的各第二端口之间的相位差为第一设定相差。第二巴特勒矩阵18的各第二端口之间的相位差为第二设定相差。第一设定相差小于第二设定相差。可以理解，在上述实施例中，不同设定工作频段且波束指向的收敛角度不同，可以使用不同输出信号相位差的巴特勒矩阵。上述的第一设定相差，可以是90度，也可以是比90度稍大或者稍小的相差，例如可以是88度～92度连续或离散的相差值中的任一相差值。上述的第二设定相差，可以是135度，也可以是比135度稍大或者稍小的相差，例如可以是133度～137度连续或离散的相差值中的任一相差值，只要利于减小波束指向偏差即可。

在本实施例中，第一巴特勒矩阵16的各第二端口之间的相位差，也即信号发射过程中，第一巴特勒矩阵16的输出信号之间的相位差可以是90度，第二巴特勒矩阵18的各第二端口之间的相位差可以是135度，从而可以实现，在不改变已有天线阵列25的阵列间距情况下，使频率较低的子频段的信号通过第一巴特勒矩阵16，频率较高的子频段的信号通过第二巴特勒矩阵18后，所形成的波束的指向均收敛至特定角度附近。以上述的运营商的超宽带工作频段1710-2690MHz为例，当天线阵列25的阵列间距选为75mm时，对于最低频点1710MHz相当于0.428个波长，而对于最高频点2690MHz频点相当于0.676个波长；在同样馈入90°相差的射频信号时，2690MHz的水平面波束与1710MHz的水平面波束的指向均收敛至30度附近，而不再是存在较大的偏移。

通过上述的第一巴特勒矩阵16和第二巴特勒矩阵18的双矩阵波束形成网络，可以有效实现波束指向的收敛目的，更好地解决实际应用中超宽频双波束天线的波束指向随频率发散的问题，有效提高了天线覆盖性能。

请参阅图2，在一个实施例中，第二巴特勒矩阵18包括第一电桥182、第二电桥184、第三电桥186、第四电桥188、第一固定相移器189和第二固定相移器190。第一电桥182和第二电桥184的第一端口，分别连接合路电路12的分路端口。第一电桥182和第二电桥184的第二端口均悬空。第一电桥182的第三端口通过第一固定相移器189，连接第三电桥186的第一端口。第一电桥182的第四端口连接第四电桥188的第一端口。第二电桥184的第三端口通过第二固定相移器190，连接第四电桥188的第二端口。第二电桥184的第四端口连接第三电桥186的第二端口。第三电桥186的第三端口和第四端口，以及第四电桥188的第三端口和第四端口分别连接滤波隔离电路14的各第三端口。

可以理解，合路电路12的各分路端口的数量可以是四个，也可以是四个以上，具体数量可以根据第一巴特勒矩阵16和第二巴特勒矩阵18的设计需要确定。对于上述的第二巴特勒矩阵18，各电桥和固定相移器分别用于提供不同信号相位的相位调整，以调整通过信号的相位，从而实现第三电桥186的第三端口和第四端口，以及第四电桥188的第三端口和第四端口中，相邻两个端口之间的输出信号的相位差为135度。例如按第三电桥186的第三端口、第四电桥188的第三端口、第三电桥186的第四端口至第四电桥188的第四端口的端口排列顺序，第三电桥186的第三端口的输出相位为0度，第四电桥188的第三端口输出相位为135度，第三电桥186的第四端口输出相位为270度，第四电桥188的第四端口输出相位为405度；或者，第三电桥186的第三端口输出相位为405度，第四电桥188的第三端口输出相位为270度，第三电桥186的第四端口输出相位为135度，第四电桥188的第四端口输出相位为0度，相邻两个端口之间的相位差均为135度。第一电桥182的第一端口和第二电桥184的第一端口，分别与合路电路12的两个分路端口之间一一对应连接。

以射频信号从移相网络一侧往天线阵列25方向传输为例，当两路射频信号分别经过第一移相网络21和第二移相网络23后，分别从合路电路12的两个分路端口输出，传输到第一电桥182的第一端口，以及第二电桥184的第一端口。两路射频信号分别被第一电桥182和第二电桥184分为两路信号输出，也即得到四路射频信号。由第一电桥182的第三端口输出的一路射频信号通过第一固定相移器189，传输至第三电桥186的第一端口。由第一电桥182的第四端口输出的一路射频信号直接传输至第四电桥188的第一端口。

由第二电桥184的第三端口输出的一路射频信号通过第二固定相移器190，传输至第四电桥188的第二端口。由第二电桥184的第四端口输出的一路射频信号直接传输至第三电桥186的第二端口。最后，通过第三电桥186的第三端口、第四电桥188的第三端口、第三电桥186的第四端口和第四电桥188的第四端口输出的四路信号，相邻两路信号之间的相位差均为135度。需要说明的是，上述的输入与输出是按照信号传输方向而言的，并非唯一限定第二巴特勒矩阵18的信号传输方向。以下第一巴特勒矩阵16同理理解。

通过上述的第二巴特勒矩阵18，可以有效调整通过信号的相位，从而改变相应波束的指向，确保波束指向收敛的可靠实现。

请参阅图3，在一个实施例中，第一电桥182和第二电桥184的第二端口均用于连接负载19。

可以理解，在上述实施例中，第一电桥182和第二电桥184的第二端口均为冗余输入端口，可以悬空处理，即不接入其他信号输入、输出或者负载19。在本实施例中，可以为第一电桥182和第二电桥184的第二端口均接入负载19，从而可以进一步改善第一电桥182和第二电桥184调整信号的相位时的线性效果。负载19可以是一定阻值的电阻(电阻的一端连接相应端口，另一端接地)，也可以是由电阻、电容和/或电感构成的常规负载电路，只要能够提供所需效果均可。提升波形成形效率，进一步改善天线覆盖性能。

在一个实施例中，第一电桥182、第二电桥184、第三电桥186和第四电桥188均为90度电桥。第一固定相移器189和第二固定相移器190均为负45度相移器。

可以理解，上述的各第一电桥182、第二电桥184、第三电桥186和第四电桥188均可以是本领域传统的90度电桥；第一固定相移器189和第二固定相移器190均可以是本领域传统的负45度相移器。通过上述的组网连接方式，从而可靠实现第二巴特勒矩阵18的各个第二端口之间的相位差为135度。90度电桥和负45度相移器的具体型号可以根据设计需要，例如成本、功耗等需要进行选择，只要能够实现所需的输出相位差即可。

请参阅图4，在一个实施例中，第一巴特勒矩阵16包括第五电桥162、第一功分器164、第二功分器166、第三固定相移器168和第四固定相移器170。第五电桥162的第一端口和第二端口，分别连接合路电路12的各分路端口。第五电桥162的第三端口连接第一功分器164的第一端口。第五电桥162的第四端口连接第二功分器166的第一端口。第一功分器164的第二端口连接第三固定相移器168的第一端口。第二功分器166的第二端口连接第四固定相移器170的第一端口。第一功分器164的第三端口、第三固定相移器168的第二端口、第二功分器166的第三端口和第四固定相移器170的第二端口，分别连接滤波隔离电路14的各第二端口。

可以理解，对于上述的第一巴特勒矩阵16，第五电桥162、各功分器和各固定相移器分别用于提供不同信号相位的相位调整，以调整通过信号的相位，从而实现第一功分器164的第三端口、第三固定相移器168的第二端口、第二功分器166的第三端口和第四固定相移器170的第二端口之间的输出相位为90度。例如按第三固定相移器168的第二端口、第二功分器166的第三端口、第一功分器164的第三端口和第四固定相移器170的第二端口的端口排列顺序，第三固定相移器168的第二端口输出相位为0度，第二功分器166的第三端口输出相位为90度，第一功分器164的第三端口输出相位为180度，第四固定相移器170的第二端口输出相位为270度；或者，第三固定相移器168的第二端口输出相位为270度，第二功分器166的第三端口输出相位为180度，第一功分器164的第三端口输出相位为90度，第四固定相移器170的第二端口输出相位为0度。第五电桥162的第一端口和第二端口，分别与合路电路12的另外两个分路端口之间一一对应连接。

以射频信号从移相网络一侧往天线阵列25方向传输为例，当射频信号经过第一移相网络21后，分别从合路电路12的两个分路端口，传输到第五电桥162的第一端口和第二端口。两路射频信号经过第五电桥162后，一路传输到第一功分器164，另一路传输到第二功分器166。通过第一功分器164的射频信号分为两路输出，一路通过第三固定相移器168输出，另一路直接输出；通过第二功分器166的射频信号也分为两路输出，一路通过第四固定相移器170输出，另一路直接输出。

通过上述的第一巴特勒矩阵16，可以有效实现通过第三固定相移器168输出的信号与通过第二功分器166的第三端口直接输出的信号之间，相位差为90度。通过第二功分器166的第三端口直接输出的信号与通过第一功分器164的第三端口直接输出的信号之间，相位差也为90度。通过第一功分器164的第三端口直接输出的信号与第四固定相移器170输出的信号之间，相位差也为90度。从而改变相应波束的指向，确保波束指向收敛的可靠实现。

请参阅图5，在一个实施例中，合路电路12包括第一合路器122和第二合路器124。第一合路器122的合路端口用于连接第一移相网络21。第二合路器124的合路端口用于连接第二移相网络23。第一合路器122和第二合路器124的第一分路端口，分别连接第一巴特勒矩阵16的各第一端口。第一合路器122和第二合路器124的第二分路端口，分别连接第二巴特勒矩阵18的各第一端口。

可以理解，第一合路器122和第二合路器124均可以是但不限于本领域常规的二合一合路器，具体特性参数可以根据馈电网络的应用需求选定。通过第一合路器122和第二合路器124，可以实现来自第一巴特勒矩阵16和第二巴特勒矩阵18的信号合路，或者来自第一移相网络21和第二移相网络23的信号分路，从而确保双波束的传输。

在一个实施例中，如图5所示，滤波隔离电路14包括至少三个双工器142。各双工器142的各第二端口分别连接第一巴特勒矩阵16的各第二端口。各双工器142的各第三端口分别连接第二巴特勒矩阵18的各第二端口。

可以理解，上述的滤波隔离电路14可以由至少三个双工器142组成，各双工器142均可以是本领域常规的双工器，具体的特性参数可以根据馈电网络的应用需求选定。各双工器142可以是相同的双工器142，也可以是特性参数及端口相同而内部结构不同的双工器142，只要能够提供所需的信号传输管理功能即可。当双工器142的数量为三个时，第一巴特勒矩阵16和第二巴特勒矩阵18的各第二端口分别，与各双工器142的第二端口和第三端口相连后，冗余的部分第二端口(如第一巴特勒矩阵16和第二巴特勒矩阵18各冗余一个第二端口)可以悬空。

任一双工器142均包括一个第一端口、一个第二端口和一个第三端口。任一双工器142的第二端口与第三端口相比，第二端口的工作频率低于第三端口。例如，任一双工器142通过第一端口从天线阵列25接收信号后，通过第二端口(低频端口)和第三端口(高频端口)将接收信号频分为两路信号，一路为低频信号，由双工器142的第二端口输出至第一巴特勒矩阵16；另一路为高频信号，由双工器142的第三端口输出至第二巴特勒矩阵18。

通过各双工器142实现天线阵列25与第一巴特勒矩阵16、第二巴特勒矩阵18之间的连接，从而可以有效实现工作频率较高的子频段信号通过第二巴特勒矩阵18，而工作频率较低的子频段信号通过第一巴特勒矩阵16，达到馈电网络100工作频段分割的目的。需要说明的是，上述的图1和图5中，示出的是其中两种应用示例，并非限定天线阵列中振子的具体列数为四列、合路器的数量为四个。在一些应用场景中，天线阵列中振子的具体列数也可以是三列，此时双工器的数量可以是三个，具体列数可以根据不同的天线型号确定；双工器的数量也可以是四各或者四个以上，可以根据天线阵列中振子的列数确定。

在一个实施例中，第五电桥162为90度电桥。第三固定相移器168和第四固定相移器170均为负180度相移器。

可以理解，上述的第五电桥162也可以是本领域传统的90度电桥；第三固定相移器168和第四固定相移器170均可以是本领域传统的负180度相移器。通过上述的组网连接方式，从而可靠实现第一巴特勒矩阵16的各个第二端口之间的相位差为135度。90度电桥和负180度相移器的具体型号可以根据设计需要，例如成本、功耗等需要进行选择，只要能够实现所需的输出相位差即可。

在一个实施例中，还提供一种双波束天线，包括天线阵列25、第一移相网络21和第二移相网络23，以及上述的馈电网络100。

通过应用上述的馈电网络100，可以将双波束天线所使用的超宽带工作频段分割为两个窄频，使频率较低的子频段的信号通过第一巴特勒矩阵16提供的小相差波束形成网络，使频率较高的子频段的信号通过第二巴特勒矩阵18提供的大相差波束形成网络。实现在不改变天线阵列25的已确定的阵列间距情况下，用不同的相差波束形成网络，使得高低频段的波束指向更加集中，解决了双波束天线的波束指向随频率发散的问题，有效提高双波束天线的覆盖性能。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种馈电网络，其特征在于，包括合路电路、滤波隔离电路、第一巴特勒矩阵和第二巴特勒矩阵，所述合路电路的各合路端口分别用于连接第一移相网络和第二移相网络，所述滤波隔离电路的各第一端口用于连接天线阵列；其中，所述第一巴特勒矩阵的工作频率和输出相差，分别低于所述第二巴特勒矩阵的工作频率和输出相差，所述滤波隔离电路为双工器或多工器组成的信号滤波及隔离电路；所述第一巴特勒矩阵和所述第二巴特勒矩阵分别用于提供两个不同子频段的信号的波束形成网络；

所述第一巴特勒矩阵的各第一端口和所述第二巴特勒矩阵的各第一端口，分别连接所述合路电路的各分路端口，所述第一巴特勒矩阵的各第二端口依次连接所述滤波隔离电路的各第二端口，所述第二巴特勒矩阵的各第二端口依次连接所述滤波隔离电路的各第三端口。

2.根据权利要求1所述的馈电网络，其特征在于，所述第一巴特勒矩阵的各第二端口中，相邻两个第二端口之间的相位差为第一设定相差；所述第二巴特勒矩阵的各第二端口中，相邻两个第二端口之间的相位差为第二设定相差；所述第一设定相差小于所述第二设定相差。

3.根据权利要求2所述的馈电网络，其特征在于，所述第二巴特勒矩阵包括第一电桥、第二电桥、第三电桥、第四电桥、第一固定相移器和第二固定相移器；

所述第一电桥和所述第二电桥的第一端口，分别连接所述合路电路的各分路端口，所述第一电桥和所述第二电桥的第二端口均悬空；

所述第一电桥的第三端口通过所述第一固定相移器，连接所述第三电桥的第一端口，所述第一电桥的第四端口连接所述第四电桥的第一端口；所述第二电桥的第三端口通过所述第二固定相移器，连接所述第四电桥的第二端口，所述第二电桥的第四端口连接所述第三电桥的第二端口；

所述第三电桥的第三端口和第四端口，以及所述第四电桥的第三端口和第四端口分别连接所述滤波隔离电路的各第三端口。

4.根据权利要求3所述的馈电网络，其特征在于，所述第一电桥和所述第二电桥的第二端口均用于连接预设负载。

5.根据权利要求2所述的馈电网络，其特征在于，所述第一巴特勒矩阵包括第五电桥、第一功分器、第二功分器、第三固定相移器和第四固定相移器；

所述第五电桥的第一端口和第二端口，分别连接所述合路电路的各分路端口，所述第五电桥的第三端口连接所述第一功分器的第一端口，所述第五电桥的第四端口连接所述第二功分器的第一端口；

所述第一功分器的第二端口连接所述第三固定相移器的第一端口，所述第二功分器的第二端口连接所述第四固定相移器的第一端口；

所述第一功分器的第三端口、所述第三固定相移器的第二端口、所述第二功分器的第三端口和所述第四固定相移器的第二端口，分别连接所述滤波隔离电路的各第二端口。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的馈电网络，其特征在于，所述合路电路包括第一合路器和第二合路器，所述第一合路器的合路端口用于连接所述第一移相网络，所述第二合路器的合路端口用于连接所述第二移相网络；

所述第一合路器和所述第二合路器的第一分路端口，分别连接所述第一巴特勒矩阵的各第一端口，所述第一合路器和所述第二合路器的第二分路端口，分别连接所述第二巴特勒矩阵的各第一端口。

7.根据权利要求6所述的馈电网络，其特征在于，所述滤波隔离电路包括至少三个双工器，各所述双工器的各第二端口分别连接所述第一巴特勒矩阵的各第二端口，各所述双工器的各第三端口分别连接所述第二巴特勒矩阵的各第二端口。

8.根据权利要求3或4所述的馈电网络，其特征在于，所述第一电桥、所述第二电桥、所述第三电桥和所述第四电桥均为90度电桥，所述第一固定相移器和所述第二固定相移器均为负45度相移器。

9.根据权利要求5所述的馈电网络，其特征在于，所述第五电桥为90度电桥，所述第三固定相移器和所述第四固定相移器均为负180度相移器。

10.一种双波束天线，其特征在于，包括天线阵列、第一移相网络和第二移相网络，以及权利要求1至9任一项所述的馈电网络。

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