CN109950703A - 基站天线 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基站天线，该基站天线辐射的波束包括一个主瓣和N个副瓣，所述N为大于0的整数，该基站天线包括：第一天线阵列、N个第二天线阵列、N+1个馈电网络、功分耦合网络和馈线接口。第一天线阵列用于控制所述主瓣的形成；N个第二天线阵列分别用于控制所述N个副瓣的形成；N+1个馈电网络分别用于控制第一天线阵列的电倾角和N个第二天线阵列的电倾角；功分耦合网络用于根据功率分配比例控制主瓣的增益和N个副瓣的增益。采用本申请实施例可独立控制N个副瓣的电倾角和增益，使得N个副瓣之间互相不影响，从而可对副瓣进行网络规划和网络优化。

Description

基站天线

技术领域

本申请涉及天线领域，尤其涉及一种基站天线。

背景技术

在传统基站天线中，垂直方向图包含一个主瓣及多个低电平副瓣，多个低电平副瓣覆盖杂乱无章且指向无法独立调整。由于低电平的副瓣只是主瓣的附属品，为了使主瓣获得效率最大化，往往需要抑制副瓣，因此无法利用副瓣进行网络覆盖。

发明内容

本申请实施例提供一种基站天线，采用该基站天线进行网络覆盖能够利用副瓣进行网络的覆盖。

第一方面，本申请实施例提供一种第一基站天线，该第一基站天线辐射的波束包括一个主瓣和N个副瓣，所述N为大于0的整数，所述第一基站天线包括：

第一天线阵列、N个第二天线阵列、N+1个馈电网络、功分耦合网络和馈线接口；

所述第一天线阵列和所述N个第二天线阵列分别与所述N+1个馈电网络相连接，所述N+1个馈电网络与所述功分耦合网络相连接，所述功分耦合网络与所述馈线接口相连接；

所述第一天线阵列，用于控制所述主瓣的形成；

所述N个第二天线阵列，分别用于控制所述N个副瓣的形成；

所述N+1个馈电网络，分别用于控制所述第一天线阵列的电倾角和所述N个第二天线阵列的电倾角，所述N+1个馈电网络与所述第一天线阵列和所述N个第二天线阵列一一对应；

所述功分耦合网络，用于根据功率分配比例控制所述主瓣的增益和所述N个副瓣的增益。与现有技术相比，通过N个第二天线阵列、N个馈电网络和功分耦合网络分别对N个副瓣的电倾角和增益进行控制，使得N个副瓣之间互相不影响，从而可对副瓣进行网络规划和网络优化。

在一种可行的实施例中，所述N+1个馈电网络中的每个馈电网络包括第一控制器和移相器，所述N+1个馈电网络，分别用于控制所述第一天线阵列的电倾角和所述N个第二天线阵列的电倾角包括：

所述馈电网络i的第一控制器向所述馈电网络i的移相器发送第一控制信息，所述第一控制信息包括相位参数；

所述馈电网络i的移相器根据所述相位参数调整所述馈电网络i对应的天线阵列的电倾角；

其中，所述馈电网络i为所述N+1个馈电网络中的任意一个。

在一种可行的实施例中，所述功分耦合网络包括：第二控制器和功分耦合器。

第二控制器，用于向所述功分耦合器发送第二控制信息，所述第二控制信息包括上述功率分配比例；

所述功分耦合器，用于根据所述功率分配比例控制所述主瓣的增益和所述N个副瓣的任一个副瓣的增益。

在一种可行的实施例中，所述主瓣的增益大于、小于或者等于所述N个副瓣的增益。

在一种可行的实施例中，所述N个第二天线阵列按照从左到右的顺序排列的，所述第一天线阵列位于所述N个第二天线阵列的左边，或者；

所述第一天线阵列位于所述N个第二天线阵列的右边，或者；

所述第一天线阵列位于所述N个第二天线阵列的上方，或者；

所述第一天线阵列位于所述N个第二天线阵列的下方，或者

所述第一天线阵列位于第二天线阵列Bp和第二天线阵列Bq之间；

其中，所述第二天线阵列Bp和所述第二天线阵列Bq为所述N个第二天线阵列中任意相邻的两个。

在一种可行的实施例中，所述N个第二天线阵列按照从上到下的顺序排列的，所述第一天线阵列位于第二天线阵列Bp和第二天线阵列Bq之间；

所述第二天线阵列Bp和所述第二天线阵列Bq为所述N个第二天线阵列中的任意相邻的两个。

第二方面，本申请实施例提供了一种第二基站天线，所述第二基站天线工作在M个不同的频段，所述第二基站天线包括M组如权利要求1-6任一项所述的第一基站天线，所述M组所述第一基站天线与所述M个不同的频段一一对应，所述M为大于1的整数。

可以看出，在本申请实施例的方案中，第一基站天线包括第一天线阵列和N个第二天线阵列。该第一天线阵列控制主瓣的形成，上述N个第二天线阵列分别用于控制N个副瓣的形成。第一天线阵列对应的馈电网络用于控制主瓣的电倾角，N个第二天线阵列对应的N个馈电网络分别用于控制N个副瓣的电倾角。通过功分耦合网络控制第一天线阵列和N个第二天线阵列的功率，从而控制主瓣和N个副瓣的增益。通过N个第二天线阵列、N个馈电网络和功分耦合网络来独立控制N个副瓣的电倾角和增益，使得N个副瓣之间互相不影响，从而可对副瓣进行网络规划和网络优化，并且该方案未增加额外的馈电接口。对于包含M个第一基站天线的第二基站天线，可实现在不同频段下对主瓣和副瓣的电倾角和增益进行控制。

本申请的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种第一基站天线的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的另一种第一基站天线的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的另一种第一基站天线的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的另一种第一基站天线的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的另一种第一基站天线的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的另一种第一基站天线的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的另一种第一基站天线的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的另一种第一基站天线的结构示意图；

图9为本申请实施例提供的一种第二基站天线的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案说明。

参见图1，图1为本申请实施例提供的一种第一基站天线的结构示意图。该第一基站天线辐射的波束包括一个主瓣和N个副瓣，该N为大于0的整数。如图1所示，该第一基站天线包括：

第一天线阵列A和N个第二天线阵列、N+1个馈电网络、功分耦合网络和馈线接口。该N个第二天线阵列分别为第二天线阵列B1、第二天线阵列B2、……和第二天线阵列BN。上述N+1个馈电网络分别为馈电网络A、馈电网络B1、馈电网络B2、……和馈电网络BN。上述第一天线阵列A和上述N个第二天线阵列分别与上述N+1个馈电网络相连接，该N个馈电网络与上述功分耦合网络相连接，该功分耦合网络与上述馈线接口相连接。

具体地，上述第一天线阵列A与上述馈电网络A相连接，上述第二天线阵列B1与上述馈电网络B1相连接，上述第二天线阵列B2与上述馈电网络B2相连接，依次类推，至上述第二天线阵列BN与上述馈电网络BN相连接。

其中，上述第一天线阵列A用于控制上述主瓣的形成，上述N个第二天线阵列用于分别控制上述N个副瓣的形成。

上述N+1个馈线网络分别用于控制上述第一天线阵列A的电倾角和上述N个第二天线阵列的电倾角，上述N+1个馈电网络与上述第一天线阵列A和上述N个第二天线阵列一一对应。

具体地，上述馈电网络A用于控制上述第一天线阵列A的电倾角，上述馈电网络B1用于控制上述第二天线阵列B1电倾角，上述馈电网络B2用于控制上述第二天线阵列B2的电倾角，依次类推，上述馈电网络BN用于控制上述第二天线阵列的BN的电倾角。

其中，如图2所示，上述N+1个馈电网络中的每个馈电网络包括第一控制器和移相器。上述N+1个馈电网络用于控制上述第一天线阵列A的电倾角和上述N个第二天线阵列的电倾角包括：

所述馈电网络i的第一控制器向所述馈电网络i的移相器发送第一控制信息，所述第一控制信息包括相位参数；

所述馈电网络i的移相器根据所述相位参数调整所述馈电网络i对应的天线阵列的电倾角；

其中，所述馈电网络i为所述N+1个馈电网络中的任意一个。

具体地，上述馈电网络A的第一控制器向该馈电网络A的移相器发送包括相位参数的第一控制信息后，上述馈电网络A的移相器根据该相位参数调整上述第一天线阵列A的电倾角。同理，上述馈电网络B1-BN的第一控制器向该馈电网络B1-BN的移相器发送包括相位参数的第一控制信息后，上述馈电网络B1-BN的移相器根据该相位参数分别调整上述第二天线阵列B1-BN的电倾角。

其中，如图3所示，所述功分耦合网络包括：第二控制器和功分耦合器。

第二控制器，用于向所述功分耦合器发送第二控制信息，所述第二控制信息包括上述功率分配比例；

所述功分耦合器，用于根据所述功率分配比例控制所述主瓣的增益和所述N个副瓣的增益。

可选地，所述主瓣的增益大于、小于或者等于所述N个副瓣的任一个副瓣的增益。

具体地，上述功分耦合器根据上述功率分配比例为上述第一天线阵列A和上述N个第二天线阵列分配功率，且天线阵列(包括第一天线阵列或者第二第二天线阵列)分配到的功率与该天线阵列对应的主瓣或者副瓣的增益成正比，即天线阵列的功率越大，该天线阵列对应的主瓣或者副瓣的增益越大。

举例说明，假设上述N为3，上述功率分配比例为4:3:2:1，则上述N个第二天线阵列包括第二天线阵列B1，第二天线阵列B2和第二天线阵列B3。上述功分耦合器为上述第一阵列A分配40％的功率，上述功分耦合器为上述第二天线阵列B1，第二天线阵列B2和第二天线阵列B3分别分配30％的功率、20％的功率和10％功率。

再举例说明，假设上述N为5，上述功率分配比例为5:1:1:1:1:1，则上述N个第二天线阵列包括第二天线阵列B1，第二天线阵列B2、第二天线阵列B3，第二天线阵列B4和第二天线阵列B5。上述功分耦合器为上述第一天线阵列分配50％的功率，该功分耦合器为上述第二天线阵列B1，第二天线阵列B2、第二天线阵列B3，第二天线阵列B4和第二天线阵列B5均分配10％的功率。

需要说明的是，从功率上来说，上述功分耦合网络根据功率分配比例将对应的第一天线阵列上的功率重新分配到第一天线阵列和与该第一天线阵列对应的N个第二天线阵列上。与现有技术相比，本申请在不增加额外功率的情况下就可实现对副瓣的增益的控制。

可选地，所述N个第二天线阵列按照从左到右的顺序排列的，所述第一天线阵列A位于所述N个第二天线阵列的左边，或者；

所述第一天线阵列A位于所述N个第二天线阵列的右边，或者；

所述第一天线阵列A位于所述N个第二天线阵列的上方，或者；

所述第一天线阵列A位于所述N个第二天线阵列的下方，或者

所述第一天线阵列A位于第二天线阵列Bp和第二天线阵列Bq之间；

其中，所述第二天线阵列Bp和所述第二天线阵列Bq为所述N个天线阵列中任意相邻的两个。

具体地，上述第一基站天线的第一天线阵列A与N个第二天线阵列在结构上有不同的位置关系。如图1所示，该第一基站天线的N个第二天线阵列(即第二天线阵列B1-BN)按照从左到右的顺序排列。上述第一天线阵列A位于上述N个第二天线阵列的左边(即该第一天线阵列A位于上述第二天线阵列B1的左边)。如图4所示，上述第一基站天线的N个第二天线阵列(即第二天线阵列B1-BN)按照从左到右的顺序排列。上述第一天线阵列A位于上述N个第二天线阵列的右边(即该第一天线阵列A位于上述第二天线阵列BN的左边)。如图5所示，上述第一基站天线的N个第二天线阵列(即第二天线阵列B1-BN)按照从左到右的顺序排列。上述第二天线阵列Bp和第二天线阵列Bq为上述N个第二天线阵列中的任意相邻的两个，上述第一天线阵列A位于上述第二天线阵列Bp和上述第二天线阵列Bq之间。

如图6所示，上述第一基站天线的N个第二天线阵列(即第二天线阵列B1-BN)按照从左到右的顺序排列。上述第一阵列A位于上述N个第二天线阵列的上方。如图7所示，上述第一基站天线的N个第二天线阵列(即第二天线阵列B1-BN)按照从左到右的顺序排列。上述第一阵列A位于上述N个第二天线阵列的下方。如图8所示，上述N个第二天线阵列按照从上到下的顺序排列的。第二天线阵列Bp和第二天线阵列Bq为上述N个第二天线阵列中的任意相邻的两个。上述第一天线阵列A位于上述第二天线阵列Bp和上述第二天线阵列Bq之间。

参见图9，图9为本申请实施例提供的一种第二基站天线的结构示意图。该第二基站天线工作在M个不同的频段。该第二基站天线包括M个如图1、图4、图5、图6、图7或图8所示的第一基站天线。该第二基站天线的M个第一基站天线与上述M个频段一一对应。

在一种可行的实施例中，上述第二基站天线的M个第一基站天线可以由上述图1、图4、图5、图6、图7或图8所示的第一基站天线的任意组合成的。

如图9所示，该第二基站天线包括M个第一基站天线。

具体地，上述M个第一基站天线中的第一个包括第一天线阵列A1，N个第二天线阵列(第二天线阵列B11-BN1)、馈电网络A1、N个馈电网络(即馈电网络B11-BN1)、功分耦合网络A1和馈线接口A1；上述M个第一基站天线中的第二个包括第一天线阵列A2，N个第二天线阵列(第二天线阵列B12-BN2)、馈电网络A1、N个馈电网络(即馈电网络B12-BN2)、功分耦合网络A2和馈线接口A2；依次类推，上述M个第一基站天线中的第M个包括第一天线阵列AM，N个第二天线阵列(第二天线阵列B1M-BNM)、馈电网络AM、N个馈电网络(即馈电网络B1M-BNM)、功分耦合网络AM和馈线接口AM。

需要说明的是，上述M个第一基站天线中的每个第一基站天线的第一天线阵列，第二天线阵列，馈电网络，功分耦合网络和馈线接口的连接方式可参见上述图1所示实施例的相关描述，在此不再叙述。

可以看出，在本申请实施例的方案中，第一基站天线包括第一天线阵列和N个第二天线阵列。该第一天线阵列控制主瓣的形成，上述N个第二天线阵列分别用于控制N个副瓣的形成。第一天线阵列对应的馈电网络用于控制主瓣的电倾角，N个第二天线阵列对应的N个馈电网络分别用于控制N个副瓣的电倾角。通过功分耦合网络控制第一天线阵列和N个第二天线阵列的功率，从而控制主瓣和N个副瓣的增益。通过N个第二天线阵列、N个馈电网络和功分耦合网络来独立控制N个副瓣的电倾角和增益，使得N个副瓣之间互相不影响，从而可对副瓣进行网络规划和网络优化，并且该方案未增加额外的馈电接口。对于包含M个第一基站天线的第二基站天线，可实现在不同频段下对主瓣和副瓣的电倾角和增益进行控制。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请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申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，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申请的限制。

Claims (7)

1.一种第一基站天线，其特征在于，所述第一基站天线辐射的波束包括一个主瓣和N个副瓣，所述N为大于0的整数，所述第一基站天线包括：

第一天线阵列、N个第二天线阵列、N+1个馈电网络、功分耦合网络和馈线接口；

所述第一天线阵列和所述N个第二天线阵列分别与所述N+1个馈电网络相连接，所述N+1个馈电网络与所述功分耦合网络相连接，所述功分耦合网络与所述馈线接口相连接；

所述第一天线阵列，用于控制所述主瓣的形成；

所述N个第二天线阵列，分别用于控制所述N个副瓣的形成；

所述N+1个馈电网络，分别用于控制所述第一天线阵列的电倾角和所述N个第二天线阵列的电倾角，所述N+1个馈电网络与所述第一天线阵列和所述N个第二天线阵列一一对应；

所述功分耦合网络，用于根据功率分配比例控制所述主瓣的增益和所述N个副瓣的增益。

2.根据权利要求1所述的第一基站天线，其特征在于，所述N+1个馈电网络中的每个馈电网络包括第一控制器和移相器，所述N+1个馈电网络，分别用于控制所述第一天线阵列的电倾角和所述N个第二天线阵列的电倾角包括：

所述馈电网络i的第一控制器向所述馈电网络i的移相器发送第一控制信息，所述第一控制信息包括相位参数；

所述馈电网络i的移相器根据所述相位参数调整所述馈电网络i对应的天线阵列的电倾角；

其中，所述馈电网络i为所述N+1个馈电网络中的任意一个。

3.根据权利要求1所述的第一基站天线，其特征在于，所述功分耦合网络包括：第二控制器和功分耦合器；

所述第二控制器，用于向所述功分耦合器发送第二控制信息，所述第二控制信息包括上述功率分配比例；

所述功分耦合器用于根据所述功率分配比例控制所述主瓣的增益和所述N个副瓣的增益。

4.根据权利要求1或3所述的第一基站天线，其特征在于，所述主瓣的增益大于、小于或者等于所述N个副瓣的任一个副瓣的增益。

5.根据权利要求1所述的第一基站天线，其特征在于，所述N个第二天线阵列按照从左到右的顺序排列的，所述第一天线阵列位于所述N个第二天线阵列的左边，或者；

所述第一天线阵列位于所述N个第二天线阵列的右边，或者；

所述第一天线阵列位于所述N个第二天线阵列的上方，或者；

所述第一天线阵列位于所述N个第二天线阵列的下方，或者；

所述第一天线阵列位于第二天线阵列Bp和第二天线阵列Bq之间；

其中，所述第二天线阵列Bp和所述第二天线阵列Bq为所述N个第二天线阵列中任意相邻的两个。

6.根据权利要求1所述的第一基站天线，其特征在于，所述N个第二天线阵列按照从上到下的顺序排列的，所述第一天线阵列位于第二天线阵列Bp和第二天线阵列Bq之间；

所述第二天线阵列Bp和所述第二天线阵列Bq为所述N个第二天线阵列中的任意相邻的两个。

7.一种第二基站天线，其特征在于，所述第二基站天线工作在M个不同的频段，所述第二基站天线包括M个如权利要求1-6任一项所述的第一基站天线，所述M个所述第一基站天线与所述M个不同的频段一一对应，所述M为大于1的整数。