CN209375641U - 立体式布局高增益射频前端装置 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种立体式布局高增益射频前端装置，包括天线装置和射频收发装置，天线装置包括两个或两个以上的层叠设置的天线阵列层，射频收发装置包括滤波器、环形器、接收器和发射器，天线阵列层连接滤波器，滤波器通过光纤连接环形器，环形器通过光纤分别连接接收器和发射器。天线装置包括两个或两个以上的层叠设置的天线阵列层，通过将天线装置设计为立体组阵结构，使得立体式布局高增益射频前端装置可形成垂直面波束，进而提高天线整体增益，与传统的天线系统相比，提高了通信可靠性。

Description

立体式布局高增益射频前端装置
技术领域
本申请涉及通信技术领域，特别是涉及一种立体式布局高增益射频前端装置。
背景技术
天线是任何一个无线电通信系统都不可缺少的重要组成部分。各类无线电设备所要执行的任务虽然不同，但天线在设备中的作用却是基本相同的。任何无线电设备都是通过无线电波来传递信息，因此就必须有能辐射或接收电磁波的装置。
传统的天线系统射频前端以单极化天线为主，也有阵列天线，但主要是垂直方向的阵列。这些天线结构均是二维设置，很难实现高增益，传统的天线系统存在通信可靠性低的缺点。
实用新型内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种可提高通信可靠性的立体式布局高增益射频前端装置。
一种立体式布局高增益射频前端装置，包括天线装置和射频收发装置，所述天线装置包括两个或两个以上的层叠设置的天线阵列层，所述射频收发装置包括滤波器、环形器、接收器和发射器，所述天线阵列层连接所述滤波器，所述滤波器通过光纤连接所述环形器，所述环形器通过光纤分别连接所述接收器和发射器。
在其中一个实施例中，所述天线阵列层包括基板和天线阵列，所述天线阵列设置于所述基板，并连接所述滤波器。
在其中一个实施例中，所述天线阵列为双极化平面阵列。
在其中一个实施例中，所述双极化平面阵列包括多个双极化振子，所述双极化振子为正负45度极化正交设置。
在其中一个实施例中，所述天线阵列层还包括合路器，所述天线阵列中各双极化振子均通过所述合路器连接所述滤波器。
在其中一个实施例中，立体式布局高增益射频前端装置还包括固定底座，所述基板卡合固定于所述固定底座。
在其中一个实施例中，所述基板为金属基板。
在其中一个实施例中，所述射频收发装置还包括低噪声放大器和功率放大器，所述环形器通过光纤连接所述低噪声放大器，所述低噪声放大器通过光纤连接所述接收器；所述环形器通过光纤连接功率放大器，所述功率放大器通过光纤连接所述发射器。
在其中一个实施例中，立体式布局高增益射频前端装置还包括控制装置，所述控制装置连接所述接收器和所述发射器。
在其中一个实施例中，所述天线阵列层通过射频跳线连接所述滤波器。
上述立体式布局高增益射频前端装置，天线装置包括两个或两个以上的层叠设置的天线阵列层，通过将天线装置设计为立体组阵结构，使得立体式布局高增益射频前端装置可形成垂直面波束，进而提高天线整体增益，与传统的天线系统相比，提高了通信可靠性。
附图说明
图1为一实施例中立体式布局高增益射频前端装置的结构框图；
图2为一实施例中天线装置的结构图；
图3为一实施例中立体式布局高增益射频前端装置的结构原理图。
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。
在一个实施例中，提供了一种立体式布局高增益射频前端装置，如图1所示，该系统包括天线装置100和射频收发装置200，天线装置100包括两个或两个以上的层叠设置的天线阵列层，射频收发装置200包括滤波器210、环形器220、发射器230和接收器240，天线阵列层连接滤波器210，滤波器210通过光纤连接环形器220，环形器220通过光纤分别连接接收器240和发射器230。
具体地，天线装置100中的天线阵列层的数量并不唯一，可以是两层、三层等等，具体可根据实际需求调整。其中，各个天线阵列层之间的间距L至少为0.5λ，λ为天线系统中心频率的波长。可确保相邻天线阵列层之间信号不会相互影响，进而在配置天线时能够提系统性能。天线阵列层与滤波器210的连接方式并不唯一，本实施例中，天线阵列层通过射频跳线连接滤波器210。
在一个实施例中，天线阵列层包括基板和天线阵列，天线阵列设置于基板并连接滤波器210。利用基板来布设天线阵列，操作简便快捷，且固定可靠性高。基板的材质并不唯一，可以是金属板或塑料板等，本实施例中，基板为金属基板，进一步提高天线固定可靠性。各天线阵列层中基板的尺寸可相同也可不同，具体可根据实际需求进行设置。
此外，在一个实施例中，立体式布局高增益射频前端装置还包括固定底座，基板卡合固定于固定底座。通过固定底座将各天线阵列层的基板卡合固定，便于拆卸和安装，且固定可靠性高。
天线阵列层中天线阵列的具体类型也不是唯一的，在一个实施例中，天线阵列为双极化平面阵列。具体地，双极化平面阵列包括多个双极化振子，双极化振子为正负45度极化正交设置。如图2所示，在XYZ坐标轴中，将天线的双极化振子沿着X轴、Y轴和Z轴三个方向上进行布局，形成一个三维的立体阵列天线结构，每一个天线阵列层110由XOY平面阵列天线振子112构成，所有天线阵列层110沿Z轴反向层叠设置构成3D立体天线阵列。通过将天线射频前端设置为立体结构，使得立体式布局高增益射频前端装置可形成垂直面波束，进而提高天线整体增益。
进一步地，在一个实施例中，天线阵列层110还包括合路器，天线阵列中各双极化振子均通过合路器连接滤波器210。通过合路器对同一个天线阵列中的双极化振子接收的信号进行合路处理后输送至滤波器210，以便进行后续的信号处理。
在一个实施例中，如图3所示，射频收发装置200还包括功率放大器250和低噪声放大器260，环形器220通过光纤连接低噪声放大器260，低噪声放大器通过光纤连接接收器240；环形器220通过光纤连接功率放大器250，功率放大器250通过光纤连接发射器230。
具体地，为便于解释说明，用单个代表图2中一个虚框内的天线阵列层110。多个天线阵列层110形成一个立体组阵与滤波器210连接，滤波器210通过环形器220分别连接功率放大器250和低噪声放大器260，功率放大器250连接发射器230，低噪声放大器260连接接收器240，分别形成信号发射通道和信号接收通道，组成的立体式布局高增益射频前端装置实现最大的发射、接收增益，有效提升空间的利用效率。将多个天线阵列层110形成一个立体组阵，将原来的二维的立体式布局高增益射频前端装置配置成三维的天线系统，可实现最大增益的单束波配置。
本实施例中，分别在信号发射通道和信号接收通道中增加功率放大器250和低噪声放大器260，对需要发送的信号进行功率放大以提高发射功率，并对接收的信号进行放大以便后续的信号处理，提高了立体式布局高增益射频前端装置的通信可靠性。此外，射频收发装置200中各器件通过光纤传输信号，信号传输速度快、损耗小且抗干扰能力强，还可进一步提高系统的通信可靠性。
此外，在一个实施例中，立体式布局高增益射频前端装置还包括控制装置，控制装置连接接收器240和发射器230。具体地，控制装置可采用MCU(Micro Control Unit，微控制单元)。通过控制装置控制天线装置100的信号接收和发送，提高了天线系统的通信可靠性。
上述立体式布局高增益射频前端装置，天线装置100包括两个或两个以上的层叠设置的天线阵列层，通过将天线装置设计为立体组阵结构，使得立体式布局高增益射频前端装置可形成垂直面波束，进而提高天线整体增益，与传统的天线系统相比，提高了通信可靠性。采用多层天线振子立体组阵，提高了天线整体增益，还使得系统收发通道增益提高，减少系统对PA(功率放大)指标的要求和Filter(滤波)指标的要求。
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实用新型专利范围的限制。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)

1.一种立体式布局高增益射频前端装置，其特征在于，包括天线装置和射频收发装置，所述天线装置包括两个或两个以上的层叠设置的天线阵列层，所述射频收发装置包括滤波器、环形器、接收器和发射器，所述天线阵列层连接所述滤波器，所述滤波器通过光纤连接所述环形器，所述环形器通过光纤分别连接所述接收器和发射器。
2.根据权利要求1所述的立体式布局高增益射频前端装置，其特征在于，所述天线阵列层包括基板和天线阵列，所述天线阵列设置于所述基板，并连接所述滤波器。
3.根据权利要求2所述的立体式布局高增益射频前端装置，其特征在于，所述天线阵列为双极化平面阵列。
4.根据权利要求3所述的立体式布局高增益射频前端装置，其特征在于，所述双极化平面阵列包括多个双极化振子，所述双极化振子为正负45度极化正交设置。
5.根据权利要求4所述的立体式布局高增益射频前端装置，其特征在于，所述天线阵列层还包括合路器，所述天线阵列中各双极化振子均通过所述合路器连接所述滤波器。
6.根据权利要求2所述的立体式布局高增益射频前端装置，其特征在于，还包括固定底座，所述基板卡合固定于所述固定底座。
7.根据权利要求2所述的立体式布局高增益射频前端装置，其特征在于，所述基板为金属基板。
8.根据权利要求1所述的立体式布局高增益射频前端装置，其特征在于，所述射频收发装置还包括低噪声放大器和功率放大器，所述环形器通过光纤连接所述低噪声放大器，所述低噪声放大器通过光纤连接所述接收器；所述环形器通过光纤连接功率放大器，所述功率放大器通过光纤连接所述发射器。
9.根据权利要求1所述的立体式布局高增益射频前端装置，其特征在于，还包括控制装置，所述控制装置连接所述接收器和所述发射器。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的立体式布局高增益射频前端装置，其特征在于，所述天线阵列层通过射频跳线连接所述滤波器。
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Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011511582A (ja) * 2008-01-30 2011-04-07 フランウェル．インコーポレイテッド Ｒｆｉｄリーダに適用可能なアレイアンテナシステムおよびアルゴリズム
CN102361173B (zh) * 2011-09-19 2013-02-13 广东通宇通讯股份有限公司 一种双系统共天馈基站天线
JP2019075597A (ja) * 2016-05-20 2019-05-16 日本電産エレシス株式会社 アンテナ装置、アンテナアレイ、レーダ装置、およびレーダシステム
CN106207467B (zh) * 2016-08-31 2021-02-05 航天恒星科技有限公司 一种有源多波束相控阵天线系统
CN108333691A (zh) * 2017-01-20 2018-07-27 山东华云光电技术有限公司 一种波长可调单纤双向光发射接收组件
CN207869103U (zh) * 2018-03-05 2018-09-14 西安彼睿电子科技有限公司 一种全双工通信系统
CN108767463A (zh) * 2018-05-25 2018-11-06 西安荷文信息科技有限公司 一种低剖面移相卫星通信天线

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