CN200972899Y - 定向智能天线阵的场校准装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种定向智能天线阵的场校准装置，装设于定向智能天线阵轴线方向的任意一端，包括金属反射板、天线罩及由包括偶数个耦合振子单列组成的耦合列阵，天线罩罩设在所述金属反射板上，耦合列阵设置在金属反射板上，与所述定向智能天线阵的辐射列阵的所有各列共轴排列，各耦合列阵之间并联馈电，且相邻两耦合列阵之间至少增设一条与之并排的金属隔离条。与现有技术相比较，本实用新型一方面能校准定向智能天线阵端口后端通道误差；另一方面则由于场校准本身的优势，可以方便地校准定向智能天线阵各列的口面相位误差。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及移动通信领域，尤其涉及一种定向智能天线阵的场校准装置。
【技术背景】
智能天线的概念是在20世纪80年代末针对移动通信技术的需要提出来的，可以提高移动通信系统的信道复用率、基站覆盖面积，并克服共信道、多径衰落等日益严重的干扰问题。
在使用智能天线时，必须具有对智能天阵进行实时自动校准的技术。在TDD系统中使用智能天线时是根据电磁场理论中的互易原理，直接利用上行波束成型系数来进行下行波束成型。但对实际的无线基站，每一条通路的无线收发信机不可能全部相同的，而且，其性能将随时间、工作电平和环境条件等因素变化。如果不进行实时自动校准，则下行波束成型将受到严重影响。不仅得不到智能天线的优势，还有可能导致完全不能通信。因此，智能天线阵的校准实时进行，是智能天线中的一项核心技术。
请参阅图1，图1为中国2006年8月9日公开的CN2805113号专利文献的一种高隔离度板状定向智能天线阵的立体图，该智能天线阵包括金属反射板1、天线罩4及由包括若干辐射振子单列组成的辐射列阵2，该辐射列阵2设置在金属反射板1上，天线罩4罩设在金属反射板1上面，其中，该金属反射板1上至少并排设置两列以上辐射列阵2，各辐射列阵2之间并联馈电，且相邻两个辐射列阵2之间均增设至少一条与之并排的纵长的金属隔离条3。该技术方案能使定向板状智能天线阵的隔离度大幅提高，而且，由于采用了并联馈电，可以方便地实现预置下倾角和波束赋形。
在包括上述CN2805113号专利所揭示的，以及各种传统的定向智能天线阵中，均是采用路校准方式对定向智能天线阵自身进行校准。众所周知地，路校准方式只能校准收/发通道误差，不能校准天线阵列的误差。此外，定向智能天线阵本身由于边界条件不同，边缘效应造成的各列天线口面相位误差的存在，这种误差对于TDD(时分双工)系统而言也是希望可以实时校准的。
因此，有必要寻找一种校准途径，能够校准包括收/发通道及天线阵列在内的所有误差。
【实用新型内容】
本实用新型的目的就是要在保持板状智能天线阵其它特性不变的前提下，提供一种可以将定向智能天线阵的口面相位误差一并校准的定向智能天线阵的场校准装置，从而克服定向智能天线路校准方式的局限性。
本实用新型是通过如下技术方案实现的：
本实用新型定向智能天线阵的场校准装置，装设于定向智能天线阵轴线方向的任意一端，包括金属反射板、天线罩及由包括偶数个耦合振子单列组成的耦合列阵，天线罩罩设在所述金属反射板上，耦合列阵设置在金属反射板上，与所述定向智能天线阵的辐射列阵的所有各列共轴排列，各耦合列阵之间并联馈电，且相邻两耦合列阵之间至少增设一条与之并排的金属隔离条。
此外，最外侧的两列耦合列阵的外侧也可设置有金属隔离条，与定向智能天线阵同理。
所述金属反射板、天线罩和金属隔离条均与定向智能天线阵的金属反射板、天线罩和金属隔离条同为一体，使本实用新型所述的场校准装置与定向智能天线阵集成为一体化产品。
所述各耦合列阵裂变为两列，对称设置在定向智能天线阵中相应的辐射列阵轴线两边。
对于非设置在最外侧的金属隔离条，则严格设置在相邻两耦合列阵的对称轴线上。
所述金属隔离条裂变为两段以上。
所述金属隔离条的横截面可呈圆形、椭圆形或任意多边形。
与现有技术相比，本实用新型具备如下优点：一方面能校准定向智能天线阵端口后端通道误差；另一方面则由于场校准本身的优势，可以方便地校准定向智能天线阵各列的口面相位误差。
【附图说明】
图1为中国CN2805113号专利公开的一种高隔离度板状定向智能天线阵的立体图；
图2为本实用新型的立体图，其中部分天线罩未示出；
图3为本实用新型的耦合阵列，功分网络和定向智能天线的辐射列阵的示意图；
图4为本实用新型的相邻耦合列阵之间的典型隔离度曲线，其中横坐标表示频率，单位为GHz，纵坐标表示耦合度，单位为dB；
图5为本实用新型单列耦合列阵和处于同列的定向智能天线阵的辐射列阵之间的典型耦合度曲线，其中横坐标表示频率，单位为GHz，纵坐标表示耦合度，单位为dB；
图6为本实用新型的单列耦合列阵和处于异列的定向智能辐射列阵之间的典型隔离度曲线，其中横坐标表示频率，单位为GHz，纵坐标表示耦合度，单位为dB。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明：
请结合图2和图3，本实用新型定向智能天线阵的场校准装置，包括金属反射板9、天线罩10、八列耦合列阵a及九条金属隔离条b。图2所示为本实用新型定向智能天线阵的校准装置与图1中所示的定向智能天线阵装设后的立体图，由该图可以看出，本实用新型定向智能天线阵的场校准装置的金属反射板9、天线罩10以及金属隔离条b1-b9分别与定向智能天线阵的金属反射板9、天线罩10以及金属隔离条b1-b9同为一体，共用同一部件，即本实用新型设置于定向智能天线阵(参见图1)上，其中，包括各列耦合列阵a也是按照定向智能天线阵的辐射列阵2(参见图1)的具体列数，在各个辐射列阵2的共轴线上排列设置的。
所述耦合列阵a设置在金属反射板9上，天线罩10盖设在金属反射板9上，中间七条纵长的金属隔离条b2-b8分别严格放置在相邻两个辐射列阵a之间的对称轴线上，因为相邻两个辐射列阵a之间是基本等距的，设该距离为A，因此另外两条金属隔离条b1，b9也可以A为距分别顺次设置在b2和b8的外侧。
本实施例中，各耦合列阵a之间采用并联馈电的方式，如图3所示，耦合列阵a间两两并联形成馈电网络12。在其它实施情况中也应遵循本例，金属反射板9上并排设置的耦合列阵a不应小于两条，以实现并联馈电。
请结合图2和图3，每一列耦合列阵a由八个耦合振子11组成，但图3中仅示出两个耦合振子11，其余省略。耦合列阵a之间采用并联馈电形成一个电缆功分网络12。考虑到理想校准状态下，耦合阵列a必须是处于无限天线阵列当中的N(N＝2n，n2)列，必须具有对称性；考虑到居于耦合列阵a当中的各列边界条件的一致性，通过在相邻两个耦合列阵a之间增设所述金属隔离条b1-b9，形成对称电壁，使左右两边耦合振子11激励的电力线均被金属隔离条所阻断，不能到达对方耦合振子11，减小了互耦，从而提高了隔离度。而采用并联馈电可以做到均匀馈电，各耦合振子11的互耦相同，也可以提高隔离度。
请再参阅图3，作为场校准装置，每一列耦合列阵a必须能够准确地校准处于同一轴线上的被校辐射列阵2，所以场校准装置的每一耦合列阵a必须与被校辐射列阵2形成强耦合(如图5所示)，而与其他辐射列阵2形成高隔离。与上述原理相同，我们通过在不同耦合列阵a，不同辐射列阵2之间增设金属隔离条，提高了处于异列的场校准装置中耦合列阵a和辐射阵列2之间的隔离度。从而实现了场校准装置的准确性。
必要时，所述每一列耦合列阵a可裂变为两列，对称设置在定向智能天线阵中相应的辐射列阵2的轴线两边。所述金属隔离条b1-b9则可裂变为两段以上。而金属隔离条b1-b9的横截面则可呈圆形、椭圆形或任意多边形等。通过这些方式可进一步地调节本实用新型的技术效果。
应用本实用新型并通过适当的调节能得到如图4和图6的良好的隔离度曲线，隔离度达到23dB以上，这样一来就可以准确的校准相对应的被校辐射列阵a，也就可以判定本实用新型的合理性和准确性。
综上所述，本实用新型明显具有如下效果：
1、通过增设金属隔离条，本实用新型耦合列阵之间隔离度达到23dB以上，耦合列阵和异列的定向智能天线阵之间的隔离度达到25dB以上。如此，校准装置的各列独立而边界条件一致。
2、采用并联馈电可以做到均匀馈电，各耦合振子11的互耦相同。
3、耦合列与被校辐射列阵形成强耦合，实现了场校准的准确性。
4、本实用新型结构方面和定向智能天线阵实现一体化设计、易于制造和方便安装使用的特点。
尽管参照特定的优选实施例已经表示和描述了本实用新型，但其不得解释为对本实用新型自身的限制，本领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围的前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。所附的权利要求书覆盖了本实用新型的精神和范围内的所有这些改变和修改。
Claims (9)
1、一种定向智能天线阵的场校准装置，装设于定向智能天线阵轴线方向的任意一端，其特征在于：包括金属反射板、天线罩及由包括偶数个耦合振子单列组成的耦合列阵，天线罩罩设在所述金属反射板上，耦合列阵设置在金属反射板上，与所述定向智能天线阵的辐射列阵的所有各列共轴排列，各耦合列阵之间并联馈电，且相邻两耦合列阵之间至少增设一条与之并排的金属隔离条。
2、根据权利要求1所述的定向智能天线阵的场校准装置，其特征在于：最外侧的两列耦合列阵的外侧设置有金属隔离条。
3、根据权利要求2所述的定向智能天线阵的场校准装置，其特征在于：所述金属反射板、天线罩和金属隔离条均与定向智能天线阵的金属反射板、天线罩和金属隔离条同为一体。
4、根据权利要求3所述的定向智能天线阵的场校准装置，其特征在于：所述各耦合列阵裂变为两列，对称设置在定向智能天线阵中相应的辐射列阵轴线两边。
5、根据权利要求4所述的定向智能天线阵的场校准装置，其特征在于：对于非设置在最外侧的金属隔离条，则严格设置在相邻两耦合列阵的对称轴线上。
6、根据权利要求5所述的定向智能天线阵的场校准装置，其特征在于：所述金属隔离条裂变为两段以上。
7、根据权利要求1至6任意一项所述的定向智能天线阵的场校准装置，其特征在于：所述金属隔离条的横截面呈圆形。
8、根据权利要求1至6任意一项所述的定向智能天线阵的场校准装置，其特征在于：所述金属隔离条的横截面呈椭圆形。
9、根据权利要求1至6任意一项所述的定向智能天线阵的场校准装置，其特征在于：所述金属隔离条的横截面呈任意多边形。
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| CN 200620064140 CN200972899Y (zh) | 2006-09-12 | 2006-09-12 | 定向智能天线阵的场校准装置 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN1921224B (zh) * | 2006-09-12 | 2011-12-07 | 京信通信技术(广州)有限公司 | 定向智能天线阵的场校准装置 |
| CN108695601A (zh) * | 2018-03-22 | 2018-10-23 | 武汉虹信通信技术有限责任公司 | 一种天线组阵及多端口天线 |
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2006
- 2006-09-12 CN CN 200620064140 patent/CN200972899Y/zh not_active Expired - Fee Related
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