CN115863971A - 矩阵赋用天线 - Google Patents

Abstract

一种矩阵赋用天线，其包括上层天线模组、中层天线模组、底层天线模组、若干功分器及切换器组，所述上层天线模组、中层天线模组、底层天线模组分别通过功分器连接于切换器组上，所述切换器组进行瓣宽切换，进而切换上层天线模组、中层天线模组、底层天线模组的工作状态，使上层天线模组、中层天线模组、底层天线模组中的其中一个处于工作状态，另外两个处于关闭状态。本发明的天线在垂直方向上辐射波瓣宽度可自由切换，整体天线结构简单、安装方便、一致性好、易于生产，并且具有垂直面波束宽度可调节，它具有低时延、低成本、高效率、高性能的优势,在工程实践中有着良好的表现。

Description

矩阵赋用天线

技术领域

本发明涉及一种基站天线领域，特别是涉及一种矩阵赋用天线。

背景技术

城区高楼场景应用中，为了满足新一代无线通信系统大容量、高速率的需求，具有抗干扰、抗衰落和增容减耗等特性的智能天线技术被广泛应用于无线通信领域。波束可切换天线就是其中一种典型的智能天线。

然而，现有能实现波束智能切换的产品普遍为校正网络形式，为广播、业务波束应用技术，其产品尺寸较大，应用复杂、硬件成本高等问题。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术中的不足，提供一种矩阵赋用天线。

一种矩阵赋用天线，其包括上层天线模组、中层天线模组、底层天线模组、若干功分器及切换器组，所述上层天线模组、中层天线模组、底层天线模组分别通过功分器连接于切换器组上，所述切换器组进行瓣宽切换，进而切换上层天线模组、中层天线模组、底层天线模组的工作状态，使上层天线模组、中层天线模组、底层天线模组中的一个处于工作状态，另外两个处于关闭状态。

在其中一个实施例中，所述功分器分为第一功分器、第二功分器及第三功分器，所述切换器组包括正向输出切换器和反向输出切换器。

在其中一个实施例中，所述上层天线模组包括上层馈电网络及接入上层馈电网络的六个振子，六个振子呈阵列分布，并组成瓣宽为20°的天线。

在其中一个实施例中，所述上层馈电网络接入第一功分器，第一功分器的正反向输出端分别接入正向输出切换器和反向输出切换器。

在其中一个实施例中，所述上层天线模组的六个振子以3*2的形式阵列分布。

在其中一个实施例中，所述中层天线模组包括中层馈电网络及接入中层馈电网络的两个振子，两个振子组成瓣宽为65°的天线。

在其中一个实施例中，所述中层馈电网络接入第二功分器，并且第二功分器的正反向输出端分别接入正向输出切换器和反向输出切换器。

在其中一个实施例中，所述底层天线模组包括底层馈电网络及接入底层馈电网络的四个振子，四个振子呈阵列分布，并组成瓣宽为40°的天线，底层天线模组的四个振子以2*2的形式排列。

在其中一个实施例中，所述底层馈电网络分别接入第三功分器，并且第三功分器的正、反向输出端分别接入正向输出切换器和反向输出切换器。

在其中一个实施例中，所述上层天线模组、中层天线模组、底层天线模组沿垂直方向依次分布。

本发明的有益效果在于：天线垂直方向上辐射波瓣宽度可自由切换，其可在城区高楼场景应用当中因楼层高度不一致因素能实现灵活建设的目的，能够很好解决基站建设规划当中因为不同楼层之间的抗干扰要求、以及楼层高度不统一下用该类型天线实现多功能应用，达到节约建设资金和缩短项目周期的效果。并且本发明的天线结构简单、安装方便、一致性好、易于生产，并且具有垂直面波束宽度可调节，它具有低时延、低成本、高效率、高性能的优势,在工程实践中有着良好的表现。

附图说明

图1为本发明矩阵赋用天线的连接示意图；

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。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或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1，本发明提供一种矩阵赋用天线，包括上层天线模组10、中层天线模组20、底层天线模组30、若干功分器及切换器组40，所述上层天线模组10、中层天线模组20、底层天线模组30分别通过功分器连接于切换器组50上，所述切换器组50进行瓣宽切换，进而切换上层天线模组10、中层天线模组20、底层天线模组30的工作状态，使上层天线模组10、中层天线模组20、底层天线模组30中的一个处于工作状态，另外两个处于关闭状态。

所述功分器分为第一功分器41、第二功分器42及第三功分器43，本实施例中，所述第一功分器41的数量为两个，所述第三功分器43、第二功分器42的数量为一个。所述切换器组50包括正向输出切换器51和反向输出切换器52。所述上层天线模组10、中层天线模组20、底层天线模组30沿垂直方向依次分布，缩小产品水平方向的外形。

所述上层天线模组10包括上层馈电网络及接入上层馈电网络的六个振子11，六个振子11呈阵列分布，并组成瓣宽为20°的天线，优选地，六个振子11以3*2的形式排列，上层馈电网络分别接入两第一功分器41，两第一功分器41相互连接，其中第一功分器41的正、反向输出端分别接入正向输出切换器51和反向输出切换器52。

可以理解地，本实施例中，由于接口数量的考量，上层天线模组10采用两个第一功分器41，在其它实施例中，也可以采用接口数量较多的单个第一功分器41，在此,第一功分器41不作数量限制，另外，所述第二功分器42及第三功分器43的数量也可以根据功分器的接口情况进行灵活调整。

所述中层天线模组20包括中层馈电网络及接入中层馈电网络的两个振子21，两个振子21呈阵列分布，并组成瓣宽为65°的天线，优选地，两个振子21以1*2的形式排列，中层馈电网络接入第二功分器42，并且第二功分器42的正、反向输出端分别接入正向输出切换器51和反向输出切换器52。

所述底层天线模组30包括底层馈电网络及接入底层馈电网络的四个振子31，四个振子31呈阵列分布，并组成瓣宽为40°的天线，优选地，四个振子31以2*2的形式排列，底层馈电网络接入第三功分器43，并且第三功分器43的正、反向输出端分别接入正向输出切换器51和反向输出切换器52。

每一所述切换器至少包括三输入端、一输出端及一滑片，三输入端分别连接到第一功分器41、第二功分器42及第三功分器43，通过滑动滑片，使切换器的输出端与其中一输入端电路导通，进而使输出端、与该输出端导通的输入端、与该输入端连接的天线模组(上层天线模组10、中层天线模组20、底层天线模组30中的一个)实现电路导通。

具体地，正向输出切换器51的三输入端分别接入第一功分器41、第二功分器42及第三功分器43的正向输出端，反向输出切换器52的三输入端分别接入第一功分器41、第二功分器42及第三功分器43的的反向输出端。以使用辐射瓣宽为65°的波束天线为例，切换时，滑动正向输出切换器51和反向输出切换器52的滑片，使正向输出切换器51的输出端、反向输出切换器52的输出端分别与第一功分器41导通。

本发明的有益效果在于：天线垂直方向上辐射波瓣宽度可自由切换，其可在城区高楼场景应用当中因楼层高度不一致因素能实现灵活建设的目的，能够很好解决基站建设规划当中因为不同楼层之间的抗干扰要求、以及楼层高度不统一下用该类型天线实现多功能应用，达到节约建设资金和缩短项目周期的效果。并且本发明的天线结构简单、安装方便、一致性好、易于生产，并且具有垂直面波束宽度可调节，它具有低时延、低成本、高效率、高性能的优势,在工程实践中有着良好的表现。

以上所述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。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，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，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种矩阵赋用天线，其特征在于，包括上层天线模组、中层天线模组、底层天线模组、若干功分器及切换器组，所述上层天线模组、中层天线模组、底层天线模组分别通过功分器连接于切换器组上，所述切换器组进行瓣宽切换，进而切换上层天线模组、中层天线模组、底层天线模组的工作状态，使上层天线模组、中层天线模组、底层天线模组中的一个处于工作状态，另外两个处于关闭状态。

2.根据权利要求1所述的矩阵赋用天线，其特征在于，所述功分器分为第一功分器、第二功分器及第三功分器，所述切换器组包括正向输出切换器和反向输出切换器。

3.根据权利要求2所述的矩阵赋用天线，其特征在于，所述上层天线模组包括上层馈电网络及接入上层馈电网络的六个振子，六个振子呈阵列分布，并组成瓣宽为20°的天线。

4.根据权利要求3所述的矩阵赋用天线，其特征在于，所述上层馈电网络接入第一功分器，第一功分器的正、反向输出端分别接入正向输出切换器和反向输出切换器。

5.根据权利要求4所述的矩阵赋用天线，其特征在于，所述上层天线模组的六个振子以3*2的形式阵列分布。

6.根据权利要求2所述的矩阵赋用天线，其特征在于，所述中层天线模组包括中层馈电网络及接入中层馈电网络的两个振子，两个振子组成瓣宽为65°的天线。

7.根据权利要求6所述的矩阵赋用天线，其特征在于，所述中层馈电网络接入第二功分器，并且第二功分器的正反向输出端分别接入正向输出切换器和反向输出切换器。

8.根据权利要求2所述的矩阵赋用天线，其特征在于，所述底层天线模组包括底层馈电网络及接入底层馈电网络的四个振子，四个振子呈阵列分布，并组成瓣宽为40°的天线，底层天线模组的四个振子以2*2的形式排列。

9.根据权利要求8所述的矩阵赋用天线，其特征在于，所述底层馈电网络接入第三功分器，并且第三功分器的正、反向输出端分别接入到正向输出切换器和反向输出切换器。

10.根据权利要求5所述的矩阵赋用天线，其特征在于，所述上层天线模组、中层天线模组、底层天线模组沿垂直方向依次分布。

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