CN1832258B - 智能天线的校准网络 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种智能天线的校准网络，其包括开有多组耦合窗的金属板、对应于每组耦合窗分别有位于金属板上面的传输线以及位于金属板下面的传输线和功分器电路，金属板上下两侧的传输线和对应的耦合窗构成一耦合器，功分器的每一支路都和金属板下面的传输线相连接。本发明智能天线的校准网络通过这种耦合窗式的耦合电路，可保证校准端口到天线端口的幅度和相位的一致性，满足系统的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种智能天线的校准网络，尤其涉及一种适用于移动通信系统基站中的智能天线的校准网络。
背景技术
随着科学技术的发展，通信科技日新月异，移动通信手机已被人们广泛应用于日常生活和学习中，人们通过移动通信手机和网络通话或互发短信息，其不但大大拉近了人们彼此之间的距离，还给人们的联系和信息交流带来了极大的便利。
作为第三代移动通信标准之一的TD-SCDMA系统中需要使用智能天线，并且在智能天线中通常要使用校准网络。在一个由N个阵元组成的智能天线阵列中，校准网络是相应由N个耦合器和一个一分N的功率分配器构成，N个耦合器从N个天线端口耦合一部分信号，再经过一分N的功率分配器合成一路校准信号，为了更精确地对天线阵列进行校准，系统要求从校准端口到天线端口有很好的幅度与相位一致性。
中国第02225784.5号专利申请揭示了一种定向智能天线的耦合电路，其包括一介质板和位于介质板反面的导电层(即印刷线路板)，在介质板正面设有等功率分配器，在等功率分配器的各分支处设有定向耦合器，其中各定向耦合器的耦合量相同，结构相同。然而，上述定向耦合器的耦合量受线路板的厚度、介电常数、以及加工精度的影响很大，一般的材料很难满足要求，无法满足校准网络的一致性要求，导致制约智能天线研发和生产。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，而提供一种智能天线的校准网络，从而解决目前校准网络一致性不好、无法满足系统要求的问题。
本发明所采用的技术方案为：提供一种智能天线的校准网络，其包括一金属板、位于金属板上面的多根传输线和位于金属板下面的多根传输线和功分器电路，所述金属板上开有多组耦合窗，每组耦合窗和其对应的金属板上下两侧的两根传输线构成一耦合器，所述功分器的每一支路都和金属板下面的一根传输线相连接。
所述的金属板上下两侧的传输线是微带线或带状线。
所述每组耦合窗里包括一个耦合窗。
所述每组耦合窗里包括至少二个耦合窗。
所述二个耦合窗的间距可以调节，通过调节该间距，可调节定向耦合器的方向性。
所述二个耦合窗的大小可以调节，通过调节该大小，可调节定向耦合器的耦合强度。
所述金属板上的传输线通过支撑结构悬置于所述金属板上，构成空气微带线。
所述支撑结构包括二个支撑柱和一个支撑架。
所述的功分器是一个等功率分配器，其将经多路耦合器耦合出的信号合成一路校准信号并传送至一校准端口。
所述金属板上下两侧各包括8根传输线，形成8路耦合器。
本发明的有益效果在于：本发明智能天线的校准网络通过在金属板开设有多组耦合窗、使得金属板上下两侧相应的传输线通过耦合窗进行耦合，从而形成耦合器，功分器将每路耦合器的信号合成为一路校准信号，这样可保证校准端口到天线端口的幅度和相位的一致性，满足系统的要求。
附图说明
图1是本发明智能天线的校准网络的结构示意图；
图2是本发明智能天线的校准网络另一角度的结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1和图2，本发明智能天线的校准网络包括开有金属板1、金属条2、印刷线路板3、接头4、同轴电缆5及支撑结构6和7。
其中，本实施例智能天线的校准网络的金属板1上开设有16个方形耦合窗，8根金属条2通过支撑结构6和7悬置于金属板1上，印刷线路板3紧贴于金属板1的下表面，9个接头4分别与8根金属条2和同轴电缆5的一端连接。
在每一金属条2下的两个耦合窗(未标示)和其上面的金属条2，以及印刷线路板3下表面的微带电路(未标示)构成一个定向耦合器，通过调节两个耦合窗的间距即可调节定向耦合器的方向性，调节方孔的大小即可调节定向耦合器的耦合强度。可以理解，本发明智能天线的校准网络的这种耦合窗的数目大于等于一，若仅有一个耦合窗，其就是非定向耦合器；若有多个耦合窗，其就是定向耦合器，并且随着耦合窗数目的增加，定向耦合器的带宽会随之增加。本发明智能天线的校准网络的耦合窗的形状对耦合器的性能并无大影响，所以耦合窗可以是任何形状的。
金属条2由支撑结构6和7(本实施例包括二支撑柱6和一支撑架7)支撑起来悬置于金属板1上构成空气微带线，金属条2的一端向上折弯90°和接头4连接，另一端用于和天线阵列中所对应的列的馈电网络的主馈线相连。当电磁波信号流过金属条2时，就会有一部分通过金属板上的方形耦合窗耦合到印刷线路板3下表面的微带电路上，形成8路定向耦合器。
印刷线路板3的上表面紧贴于金属板下表面，其一般为单面覆铜板，覆铜表面是一个一分八的功率分配器，其作用是将从八列天线中耦合出的信号合成一路，再通过同轴电缆5转接到接头4，作为天线的校准端口。可以理解，印刷线路板3也可以是双面覆铜板，如果是，则将其上表面与耦合窗重叠的铜膜腐蚀掉，保证电磁信号能够通过方耦合窗耦合到线路板3下表面的微带电路。
可以理解，通过本实施例的8单元智能天线的校准网络，就能很好的保证校准端口到8个天线端口的幅度和相位的一致性，通过试验验证，可使得幅度误差控制在0.5dB之内，相位误差控制在5°之内，满足了TD-SCDMA系统的要求，同时也大大提高了智能天线的可生产性。
可以理解，本发明智能天线的校准网络的金属条也可是各种形式的传输线，如微带线、带状线；本发明智能天线的校准网络也可适用于需要智能天线的其他通信系统，而且其金属条并不受数量的限制.
Claims (10)
1.一种智能天线的校准网络，其包括一金属板、位于金属板上面的多根传输线和位于金属板下面的多根传输线和功分器电路，其特征在于：所述金属板上开有多组耦合窗，每组耦合窗和其对应的金属板上下两侧的两根传输线构成一耦合器，所述功分器的每一支路都和金属板下面的一根传输线相连接。
2.如权利要求1所述的智能天线的校准网络，其特征在于：所述的金属板上下两侧的传输线是微带线或带状线。
3.如权利要求2所述的智能天线的校准网络，其特征在于：所述每组耦合窗里包括一个耦合窗。
4.如权利要求2所述的智能天线的校准网络，其特征在于：所述每组耦合窗里包括至少二个耦合窗。
5.如权利要求4所述的智能天线的校准网络，其特征在于：所述二个耦合窗的间距可以调节，通过调节该间距，可调节定向耦合器的方向性。
6.如权利要求5所述的智能天线的校准网络，其特征在于：所述二个耦合窗的大小可以调节，通过调节该大小，可调节定向耦合器的耦合强度。
7.如权利要求6所述的智能天线的校准网络，其特征在于：所述金属板上的传输线通过支撑结构悬置于所述金属板上，构成空气微带线。
8.如权利要求7所述的智能天线的校准网络，其特征在于：所述支撑结构包括二个支撑柱和一个支撑架。
9.如权利要求8所述的智能天线的校准网络，其特征在于：所述的功分器是一个等功率分配器，其将经多路耦合器耦合出的信号合成一路校准信号并传送至一校准端口。
10.如权利要求9所述的智能天线的校准网络，其特征在于：所述金属板上下两侧各包括8根传输线，形成8路耦合器。
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