專利名稱：定向智能天線陣的場校準(zhǔn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動通信領(lǐng)域，尤其涉及一種定向智能天線陣的場校準(zhǔn)裝置。
技術(shù)背景智能天線的概念是在20世紀(jì)80年代末針對移動通信技術(shù)的需要提出來的，可以提高移動通信系統(tǒng)的信道復(fù)用率、基站覆蓋面積，并克服共信道、多徑衰落等日益嚴(yán)重的干擾問題。
在使用智能天線時(shí)，必須具有對智能天陣進(jìn)行實(shí)時(shí)自動校準(zhǔn)的技術(shù)。在TDD系統(tǒng)中使用智能天線時(shí)是根據(jù)電磁場理論中的互易原理，直接利用上行波束成型系數(shù)來進(jìn)行下行波束成型。但對實(shí)際的無線基站，每一條通路的無線收發(fā)信機(jī)不可能全部相同的，而且，其性能將隨時(shí)間、工作電平和環(huán)境條件等因素變化。如果不進(jìn)行實(shí)時(shí)自動校準(zhǔn)，則下行波束成型將受到嚴(yán)重影響。不僅得不到智能天線的優(yōu)勢，還有可能導(dǎo)致完全不能通信。因此，智能天線陣的校準(zhǔn)實(shí)時(shí)進(jìn)行，是智能天線中的一項(xiàng)核心技術(shù)。
請參閱圖1，圖1為中國CN200520059683.4號專利公開的一種高隔離度板狀定向智能天線陣的立體圖，該智能天線陣包括金屬反射板1、天線罩4及由包括若干輻射振子單列組成的輻射列陣2，該輻射列陣2設(shè)置在金屬反射板1上，天線罩4罩設(shè)在金屬反射板1上面，其中，該金屬反射板1上至少并排設(shè)置兩列以上輻射列陣2，各輻射列陣2之間并聯(lián)饋電，且相鄰兩個(gè)輻射列陣2之間均增設(shè)至少一條與之并排的縱長的金屬隔離條3。該技術(shù)方案能使定向板狀智能天線陣的隔離度大幅提高，而且，由于采用了并聯(lián)饋電，可以方便地實(shí)現(xiàn)預(yù)置下傾角和波束賦形。
在包括上述CN200520059683.4號專利所揭示的，以及各種傳統(tǒng)的定向智能天線陣中，均是采用路校準(zhǔn)方式對定向智能天線陣自身進(jìn)行校準(zhǔn)。眾所周知地，路校準(zhǔn)方式只能校準(zhǔn)收/發(fā)通道誤差，不能校準(zhǔn)天線陣列的誤差。此外，定向智能天線陣本身由于邊界條件不同，邊緣效應(yīng)造成的各列天線口面相位誤差的存在，這種誤差對于TDD(時(shí)分雙工)系統(tǒng)而言也是希望可以實(shí)時(shí)校準(zhǔn)的。
因此，有必要尋找一種校準(zhǔn)途徑，能夠校準(zhǔn)包括收/發(fā)通道及天線陣列在內(nèi)的所有誤差。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是要在保持板狀智能天線陣其它特性不變的前提下，提供一種可以將定向智能天線陣的口面相位誤差一并校準(zhǔn)的定向智能天線陣的場校準(zhǔn)裝置，從而克服定向智能天線路校準(zhǔn)方式的局限性。
本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明定向智能天線陣的場校準(zhǔn)裝置，裝設(shè)于定向智能天線陣軸線方向的任意一端，包括金屬反射板、天線罩及由包括偶數(shù)個(gè)耦合振子單列組成的耦合列陣，天線罩罩設(shè)在所述金屬反射板上，耦合列陣設(shè)置在金屬反射板上，與所述定向智能天線陣的輻射列陣的所有各列共軸排列，各耦合列陣之間并聯(lián)饋電，且相鄰兩耦合列陣之間至少增設(shè)一條與之并排的金屬隔離條。
此外，最外側(cè)的兩列耦合列陣的外側(cè)也可設(shè)置有金屬隔離條，與定向智能天線陣同理。
所述金屬反射板、天線罩和金屬隔離條均與定向智能天線陣的金屬反射板、天線罩和金屬隔離條同為一體，使本發(fā)明所述的場校準(zhǔn)裝置與定向智能天線陣集成為一體化產(chǎn)品。
所述各耦合列陣裂變?yōu)閮闪?，對稱設(shè)置在定向智能天線陣中相應(yīng)的輻射列陣軸線兩邊。
對于非設(shè)置在最外側(cè)的金屬隔離條，則嚴(yán)格設(shè)置在相鄰兩耦合列陣的對稱軸線上。
所述金屬隔離條裂變?yōu)閮啥我陨稀?br> 所述金屬隔離條的橫截面可呈圓形、橢圓形或任意多邊形。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具備如下優(yōu)點(diǎn)一方面能校準(zhǔn)定向智能天線陣端口后端通道誤差；另一方面則由于場校準(zhǔn)本身的優(yōu)勢，可以方便地校準(zhǔn)定向智能天線陣各列的口面相位誤差。

圖1為中國CN200520059683.4號專利公開的一種高隔離度板狀定向智能天線陣的立體圖；圖2為本發(fā)明的立體圖，其中部分天線罩未示出；圖3為本發(fā)明的耦合陣列，功分網(wǎng)絡(luò)和定向智能天線的輻射列陣的示意圖；圖4為本發(fā)明的相鄰耦合列陣之間的典型隔離度曲線，其中橫坐標(biāo)表示頻率，單位為GHz，縱坐標(biāo)表示耦合度，單位為dB；圖5為本發(fā)明單列耦合列陣和處于同列的定向智能天線陣的輻射列陣之間的典型耦合度曲線，其中橫坐標(biāo)表示頻率，單位為GHz，縱坐標(biāo)表示耦合度，單位為dB；圖6為本發(fā)明的單列耦合列陣和處于異列的定向智能輻射列陣之間的典型隔離度曲線，其中橫坐標(biāo)表示頻率，單位為GHz，縱坐標(biāo)表示耦合度，單位為dB。
具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明請結(jié)合圖2和圖3，本發(fā)明定向智能天線陣的場校準(zhǔn)裝置，包括金屬反射板9、天線罩10、八列耦合列陣a及九條金屬隔離條b。圖2所示為本發(fā)明定向智能天線陣的校準(zhǔn)裝置與圖1中所示的定向智能天線陣裝設(shè)后的立體圖，由該圖可以看出，本發(fā)明定向智能天線陣的場校準(zhǔn)裝置的金屬反射板9、天線罩10以及金屬隔離條b1-b9分別與定向智能天線陣的金屬反射板9、天線罩10以及金屬隔離條b1-b9同為一體，共用同一部件，即本發(fā)明設(shè)置于定向智能天線陣(參見圖1)上，其中，包括各列耦合列陣a也是按照定向智能天線陣的輻射列陣2(參見圖1)的具體列數(shù)，在各個(gè)輻射列陣2的共軸線上排列設(shè)置的。
所述耦合列陣a設(shè)置在金屬反射板9上，天線罩10蓋設(shè)在金屬反射板9上，中間七條縱長的金屬隔離條b2-b8分別嚴(yán)格放置在相鄰兩個(gè)輻射列陣a之間的對稱軸線上，因?yàn)橄噜弮蓚€(gè)輻射列陣a之間是基本等距的，設(shè)該距離為A，因此另外兩條金屬隔離條b1，b9也可以A為距分別順次設(shè)置在b2和b8的外側(cè)。
本實(shí)施例中，各耦合列陣a之間采用并聯(lián)饋電的方式，如圖3所示，耦合列陣a間兩兩并聯(lián)形成饋電網(wǎng)絡(luò)12。在其它實(shí)施情況中也應(yīng)遵循本例，金屬反射板9上并排設(shè)置的耦合列陣a不應(yīng)小于兩條，以實(shí)現(xiàn)并聯(lián)饋電。
請結(jié)合圖2和圖3，每一列耦合列陣a由八個(gè)耦合振子11組成，但圖3中僅示出兩個(gè)耦合振子11，其余省略。耦合列陣a之間采用并聯(lián)饋電形成一個(gè)電纜功分網(wǎng)絡(luò)12。考慮到理想校準(zhǔn)狀態(tài)下，耦合陣列a必須是處于無限天線陣列當(dāng)中的N(N＝2n，n2)列，必須具有對稱性；考慮到居于耦合列陣a當(dāng)中的各列邊界條件的一致性，通過在相鄰兩個(gè)耦合列陣a之間增設(shè)所述金屬隔離條b1-b9，形成對稱電壁，使左右兩邊耦合振子11激勵的電力線均被金屬隔離條所阻斷，不能到達(dá)對方耦合振子11，減小了互耦，從而提高了隔離度。而采用并聯(lián)饋電可以做到均勻饋電，各耦合振子11的互耦相同，也可以提高隔離度。
請?jiān)賲㈤唸D3，作為場校準(zhǔn)裝置，每一列耦合列陣a必須能夠準(zhǔn)確地校準(zhǔn)處于同一軸線上的被校輻射列陣2，所以場校準(zhǔn)裝置的每一耦合列陣a必須與被校輻射列陣2形成強(qiáng)耦合(如圖5所示)，而與其他輻射列陣2形成高隔離。與上述原理相同，我們通過在不同耦合列陣a，不同輻射列陣2之間增設(shè)金屬隔離條，提高了處于異列的場校準(zhǔn)裝置中耦合列陣a和輻射陣列2之間的隔離度。從而實(shí)現(xiàn)了場校準(zhǔn)裝置的準(zhǔn)確性。
必要時(shí)，所述每一列耦合列陣a可裂變?yōu)閮闪校瑢ΨQ設(shè)置在定向智能天線陣中相應(yīng)的輻射列陣2的軸線兩邊。所述金屬隔離條b1-b9則可裂變?yōu)閮啥我陨?。而金屬隔離條b1-b9的橫截面則可呈圓形、橢圓形或任意多邊形等。通過這些方式可進(jìn)一步地調(diào)節(jié)本發(fā)明的技術(shù)效果。
應(yīng)用本發(fā)明并通過適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)能得到如圖4和圖6的良好的隔離度曲線，隔離度達(dá)到23dB以上，這樣一來就可以準(zhǔn)確的校準(zhǔn)相對應(yīng)的被校輻射列陣a，也就可以判定本發(fā)明的合理性和準(zhǔn)確性。
綜上所述，本發(fā)明明顯具有如下效果
1、通過增設(shè)金屬隔離條，本發(fā)明耦合列陣之間隔離度達(dá)到23dB以上，耦合列陣和異列的定向智能天線陣之間的隔離度達(dá)到25dB以上。如此，校準(zhǔn)裝置的各列獨(dú)立而邊界條件一致。
2、采用并聯(lián)饋電可以做到均勻饋電，各耦合振子11的互耦相同。
3、耦合列與被校輻射列陣形成強(qiáng)耦合，實(shí)現(xiàn)了場校準(zhǔn)的準(zhǔn)確性。
4、本發(fā)明結(jié)構(gòu)方面和定向智能天線陣實(shí)現(xiàn)一體化設(shè)計(jì)、易于制造和方便安裝使用的特點(diǎn)。
盡管參照特定的優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)表示和描述了本發(fā)明，但其不得解釋為對本發(fā)明自身的限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可對其在形式上和細(xì)節(jié)上作出各種變化。所附的權(quán)利要求書覆蓋了本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的所有這些改變和修改。
權(quán)利要求
1.一種定向智能天線陣的場校準(zhǔn)裝置，裝設(shè)于定向智能天線陣軸線方向的任意一端，其特征在于包括金屬反射板、天線罩及由包括偶數(shù)個(gè)耦合振子單列組成的耦合列陣，天線罩罩設(shè)在所述金屬反射板上，耦合列陣設(shè)置在金屬反射板上，與所述定向智能天線陣的輻射列陣的所有各列共軸排列，各耦合列陣之間并聯(lián)饋電，且相鄰兩耦合列陣之間至少增設(shè)一條與之并排的金屬隔離條。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定向智能天線陣的場校準(zhǔn)裝置，其特征在于最外側(cè)的兩列耦合列陣的外側(cè)設(shè)置有金屬隔離條。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的定向智能天線陣的場校準(zhǔn)裝置，其特征在于所述金屬反射板、天線罩和金屬隔離條均與定向智能天線陣的金屬反射板、天線罩和金屬隔離條同為一體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的定向智能天線陣的場校準(zhǔn)裝置，其特征在于所述各耦合列陣裂變?yōu)閮闪?，對稱設(shè)置在定向智能天線陣中相應(yīng)的輻射列陣軸線兩邊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的定向智能天線陣的場校準(zhǔn)裝置，其特征在于對于非設(shè)置在最外側(cè)的金屬隔離條，則嚴(yán)格設(shè)置在相鄰兩耦合列陣的對稱軸線上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的定向智能天線陣的場校準(zhǔn)裝置，其特征在于所述金屬隔離條裂變?yōu)閮啥我陨稀?br> 7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述的定向智能天線陣的場校準(zhǔn)裝置，其特征在于所述金屬隔離條的橫截面呈圓形。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述的定向智能天線陣的場校準(zhǔn)裝置，其特征在于所述金屬隔離條的橫截面呈橢圓形。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述的定向智能天線陣的場校準(zhǔn)裝置，其特征在于所述金屬隔離條的橫截面呈任意多邊形。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種定向智能天線陣的場校準(zhǔn)裝置，裝設(shè)于定向智能天線陣軸線方向的任意一端，包括金屬反射板、天線罩及由包括偶數(shù)個(gè)耦合振子單列組成的耦合列陣，天線罩罩設(shè)在所述金屬反射板上，耦合列陣設(shè)置在金屬反射板上，與所述定向智能天線陣的輻射列陣的所有各列共軸排列，各耦合列陣之間并聯(lián)饋電，且相鄰兩耦合列陣之間至少增設(shè)一條與之并排的金屬隔離條。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明一方面能校準(zhǔn)定向智能天線陣端口后端通道誤差；另一方面則由于場校準(zhǔn)本身的優(yōu)勢，可以方便地校準(zhǔn)定向智能天線陣各列的口面相位誤差。
文檔編號H01Q1/52GK1921224SQ200610122098
公開日2007年2月28日 申請日期2006年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月12日
發(fā)明者卜斌龍, 薛鋒章, 歐陽杰, 黃小實(shí), 陳常杰, 游建軍 申請人:京信通信技術(shù)(廣州)有限公司