CN203277650U - 一种多波束宽度天线***和馈电网络 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种多波束宽度天线***和馈电网络。所述馈电网络的第一层电桥包括一不等分电桥，第二层电桥包括两个等分电桥和四个移相器；第一不等分电桥的两个输入端分别接馈电网络的两个输入端；第一不等分电桥的第一输出端接第一等分电桥的第二输入端，第一不等分电桥的第二输出端接第二等分电桥的第二输入端；第一等分电桥的第一输出端和第二输出端经第一移相器和第二移相器接馈电网络的第一输出端和第二输出端；第二等分电桥的第一输出端和第二输出端经第三移相器和第四移相器接馈电网络的第三输出端和第四输出端。采用本实用新型实施例，能够实现在对不同输入端馈电时，输出端得到不同宽度的波束，灵活的改变该天线***覆盖范围的大小。

Description

一种多波束宽度天线***和馈电网络

技术领域

本实用新型涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种多波束宽度天线***和馈电网络。

背景技术

随着无线通讯技术的迅猛发展，在日益多样化、复杂化的通信环境中，对通讯***的覆盖面、容量等要求也越来越高。随着用户数量的不断增长，通信网络基站呈现出密集化的趋势，覆盖广度和网络容量性能也不断提升。在多样复杂的通信网络中，有时覆盖的区域是动态变化的，可能需要窄波束来提升特定区域的容量性能，也可能需要宽波束来覆盖广阔区域，这就需要天线具有可以变化的波束宽度来满足这种需求。

参照图1，为现有技术的多波束天线***结构图。如图1所示，现有技术中，采用巴特勒矩阵对阵列天线进行正交馈电，实现多波束天线***。这种馈电网络由一系列耦合器、混合电路合成器和移相器相互连接而成。它具有N个输入端口和N个输出端口(N＝2ⁿ，n＝1、2、3······)，其中N个输出端口给平面阵的每个单元天线提供渐进馈电相位。对于巴特勒矩阵的不同输入端口，各输出端口分别提供对应不同波束指向且正交的波束馈电相位，使得巴特勒矩阵馈电阵列天线具有N个不同指向的正交波束。

如图1所示，该巴特勒矩阵50a具有4个输入端口，分别为35a、36a、37a和38a；4个输出端口，分别为31a、32a、33a、34a；4个等分电桥，分别为41a、42a、43a和44a；以及两个负45度移相器(使得输出信号的相位比输入信号滞后45度)，分别为51a和52a。图1所示巴特勒矩阵的各输出端口分别连接天线单元21a、22a、23a和24a。通过对不同的输入端口进行馈电，则该阵列天线就具有4个不同指向的正交波束，该4个正交波束的方向图如图2所示。

现有技术的多波束天线***中，其波束的偏转角度是可变的，但是其波束宽度不能改变，因此无法利用该结构实现天线的宽范围覆盖。

实用新型内容

本实用新型提供了一种多波束宽度天线***和馈电网络，能够实现在对该天线***的不同输入端馈电时，其输出端得到不同宽度的波束，进一步的可以灵活的改变该天线***覆盖范围的大小。

第一方面，提供了一种馈电网络，所述馈电网络包括两层电桥；其中，第一层电桥包括：第一不等分电桥；第二层电桥包括：第一等分电桥、第二等分电桥、第一移相器、第二移相器、第三移相器和第四移相器；所述第一不等分电桥的两个输入端分别接所述馈电网络的第一输入端和第二输入端；所述第一不等分电桥的第一输出端接所述第一等分电桥的第二输入端，所述第一不等分电桥的第二输出端接所述第二等分电桥的第二输入端；所述第一等分电桥的第一输出端经所述第一移相器接所述馈电网络的第一输出端；所述第一等分电桥的第二输出端经所述第二移相器接所述馈电网络的第二输出端；所述第二等分电桥的第一输出端经所述第三移相器接所述馈电网络的第三输出端；所述第二等分电桥的第二输出端经所述第四移相器接所述馈电网络的第四输出端。

在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述第一不等分电桥的功分比大于1∶1；所述第一移相器的相移值等于所述第四移相器的相移值；所述第二移相器的相移值等于所述第三移相器的相移值；且所述第一移相器的相移值比所述第二移相器的相移值超前90度或者滞后270度；所述第三移相器的相移值比所述第四移相器的相移值超前90度或者滞后270度。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述第一不等分电桥的功分比为4∶1；所述第一移相器的相移值为-90度；所述第二移相器的相移值为0度；所述第三移相器的相移值为0度；所述第四移相器的相移值为-90度。

在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述第一层电桥还包括：第二不等分电桥；所述第二不等分电桥的两个输入端分别接所述馈电网络的第三输入端和第四输入端；所述第二不等分电桥的第一输出端接所述第一等分电桥的第一输入端，所述第二不等分电桥的第二输出端接所述第二等分电桥的第一输入端。

结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述第一不等分电桥的功分比大于1∶1，所述第二不等分电桥的功分比小于1∶1；所述第一移相器的相移值等于所述第四移相器的相移值；所述第二移相器的相移值等于所述第三移相器的相移值；且所述第一移相器的相移值比所述第二移相器的相移值超前90度或者滞后270度；所述第三移相器的相移值比所述第四移相器的相移值超前90度或者滞后270度。

结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述第一不等分电桥的功分比为4∶1，所述第二不等分电桥的功分比为1∶4；所述第一移相器的相移值为-90度；所述第二移相器的相移值为0度；所述第三移相器的相移值为0度；所述第四移相器的相移值为-90度。

结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，所述第一层电桥还包括：相移值为-180度的第五移相器；所述第五移相器接在所述第一不等分电桥的第二输出端与所述第二等分电桥的第二输入端之间；所述第一不等分电桥的功分比大于1∶1，所述第二不等分电桥的功分比大于1∶1；所述第一移相器的相移值等于所述第四移相器的相移值；所述第二移相器的相移值等于所述第三移相器的相移值；且所述第一移相器的相移值比所述第二移相器的相移值超前90度或者滞后270度；所述第三移相器的相移值比所述第四移相器的相移值超前90度或者滞后270度。

结合第一方面的第六种可能的实现方式，在第一方面的第七种可能的实现方式中，所述第一不等分电桥的功分比为4∶1，所述第二不等分电桥的功分比为4∶1；所述第一移相器的相移值为-90度；所述第二移相器的相移值为0度；所述第三移相器的相移值为0度；所述第四移相器的相移值为-90度。

第二方面，还提供一种多波束宽度天线***，所述***包括：阵列天线和前述第一方面的任何一种可能的实现方式所述的馈电网络；所述阵列天线包括四列天线单元；所述馈电网络具有四个输入端口和四个输出端口；每个输出端口分别接一列所述阵列天线的天线单元。

本实用新型所述的多波束宽度天线***或馈电网络，其馈电网络采用两层电桥外加移相器的结构设计，能够实现在对不同输入端馈电时，所述***的输出端得到不同宽度的波束，进一步的使得在实际应用中，可以灵活的改变该天线***的覆盖范围的大小。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术的多波束天线***结构图；

图2为现有技术的天线***的正交波束方向图；

图3为本实用新型实施例一中多波束宽度天线***的结构图；

图4为本实用新型实施例中不等分电桥的结构示意图；

图5为本实用新型实施例中等分电桥的结构示意图；

图6为本实用新型实施例二中多波束宽度天线***的结构图；

图7a为本实用新型实施例二中给第一输入端馈电时的波束图；

图7b为本实用新型实施例二中给第二输入端馈电时的波束图；

图7c为本实用新型实施例二中给第三输入端馈电时的波束图；

图7d为本实用新型实施例二中给第四输入端馈电时的波束图；

图8为本实用新型实施例三中多波束宽度天线的结构图；

图9a为本实用新型实施例三中给第一输入端馈电时的波束图；

图9b为本实用新型实施例三中给第二输入端馈电时的波束图；

图9c为本实用新型实施例三中给第三输入端馈电时的波束图；

图9d为本实用新型实施例三中给第四输入端馈电时的波束图；

图10为本实用新型实施例四中多波束宽度天线***的结构图；

图11为本实用新型实施例四中给第三输入端和第四输入端馈电时的波束图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供了一种多波束宽度天线***和馈电网络，能够实现在对该天线***的不同输入端馈电时，其不同输出端得到不同宽度的波束，从而可以灵活的改变该天线***覆盖范围的大小。

本实用新型实施例所述多波束宽度天线***，包括：阵列天线和馈电网络。

所述阵列天线包括四列天线单元。

所述馈电网络具有四个输入端口和四个输出端口；每个输出端口分别接一列所述阵列天线的天线单元。

所述馈电网络包括两层电桥；第一层电桥包括：第一不等分电桥；第二层电桥包括：第一等分电桥、第二等分电桥、第一移相器、第二移相器、第三移相器和第四移相器。

所述第一不等分电桥的两个输入端分别接所述馈电网络的第一输入端和第二输入端。

所述第一不等分电桥的第一输出端接所述第一等分电桥的第二输入端，所述第一不等分电桥的第二输出端接所述第二等分电桥的第二输入端。

所述第一等分电桥的第一输出端经所述第一移相器接所述馈电网络的第一输出端；所述第一等分电桥的第二输出端经所述第二移相器接所述馈电网络的第二输出端；所述第二等分电桥的第一输出端经所述第三移相器接所述馈电网络的第三输出端；所述第二等分电桥的第二输出端经所述第四移相器接所述馈电网络的第四输出端。

本实用新型实施例所述的多波束宽度天线***或馈电网络，其馈电网络采用两层电桥外加移相器的结构设计，第一层电桥使用不等分电桥来改变输入信号的功率和相位，第二层电桥采用等分电桥加移相器结构来改变输入信号的相位，通过对所述第一层电桥中各不等分电桥的功分比和所述第二层电桥中各移相器的相移值的设计，能够实现在对不同输入端馈电时，所述***的输出端得到不同宽度的波束，从而使得在实际应用中，可以灵活的改变该天线***的覆盖范围的大小。

参照图3，为本实用新型实施例一中多波束宽度天线***的结构图。如图3所示，所述天线***可以包括：阵列天线和馈电网络51。

所述阵列天线可以包括4列微带天线单元或者带反射板的偶极子天线单元。如图3中所示，所述阵列天线包括4列天线单元，分别为图3中21、22、23和24所示。

所述馈电网络具有4个输入端口和4个输出端口。其中每个输出端口分别接一列所述阵列天线的天线单元，给所述天线单元馈电。

如图3所示，所述馈电网络51可以包括两层电桥，分别为：第一层电桥和第二层电桥。

所述第一层电桥，用于接收来自所述天线***各输入端的输入信号，改变各信号的功率和相位，并将改变功率和相位后的各信号发送至所述第二层电桥。

所述第二层电桥，用于接收来自所述第一层电桥的信号，改变各信号的相位，并将改变相位后的各信号输出至阵列天线的各天线单元。

具体的，所述第一层电桥可以包括若干个不等分电桥，通过对各不等分电桥的功分比的设计来改变各输入信号的功率和相位；所述第二层电桥可以包括若干个等分电桥和移相器，通过对各移相器的相移值的设计来改变各输入信号的相位。

本实用新型实施例所述的馈电网络，通过对所述第一层电桥中各不等分电桥的功分比和所述第二层电桥中各移相器的相移值的设计，能够实现在对不同输入端馈电时，所述***的输出端得到不同宽度的波束，从而使得在实际应用中，可以灵活的改变该天线***的覆盖范围的大小。

具体的，以图3所示的馈电网络为例进行详细介绍。

如图3所示，所述第一层电桥可以包括：2个不等分电桥，分别为第一不等分电桥34和第二不等分电桥33；所述第二层电桥可以包括：4个移相器，分别为第一移相器41、第二移相器42、第三移相器43和第四移相器44；2个等分电桥，分别为第一等分电桥31和第二等分电桥32。

其中，所述第一不等分电桥34的两个输入端分别接所述馈电网络51的第一输入端13和第二输入端14，分别用于接收第一输入信号和第二输入信号；所述第二不等分电桥33的两个输入端分别接所述馈电网络51的第三输入端11和第四输入端12，分别用于接收第三输入信号和第四输入信号。

所述第一不等分电桥34的第一输出端接所述第一等分电桥31的第二输入端，所述第一不等分电桥34的第二输出端接所述第二等分电桥32的第二输入端。所述第二不等分电桥33的第一输出端接所述第一等分电桥31的第一输入端，所述第二不等分电桥33的第二输出端接所述第二等分电桥32的第一输入端。

所述第一等分电桥31的第一输出端经过第一移相器41接所述馈电网络51的第一输出端15；所述第一等分电桥31的第二输出端经过第二移相器42接所述馈电网络51的第二输出端16；所述第二等分电桥32的第一输出端经过第三移相器43接所述馈电网络51的第三输出端17；所述第二等分电桥32的第二输出端经过第四移相器44接所述馈电网络51的第四输出端18。

所述馈电网络51的第一输出端15、第二输出端16、第三输出端17、第四输出端18分别接所述阵列天线的第一天线单元21、第二天线单元22、第三天线单元23、第四天线单元24。

需要说明的是，所述等分电桥，用于将接收到的输入信号等分为两路功率比相等且具有90度相位差的输出信号；所述不等分电桥，用于将接收到的输入信号按照预设的功分比进行功率分配，得到两路功率比等于预设的功分比且具有90度相位差的输出信号。

所述移相器，用于根据预先设定的相移值，对输入信号的相位进行调整，使得输出信号的相位超前或滞后所述输入信号一定的度数(所述一定的度数即为所述移相器的相移值)。例如，如果所述移相器相移值设置为+90度，则输出信号的相位超前输入信号90度；如果所述移相器的相移值设置为-90度，则输出信号的相位滞后输入信号90度；如果所述移相器的相移值设置为0度，则输出信号的相位与输入信号的相位相同。

本实用新型实施例所述多波束宽度天线***中，其馈电网络采用两层电桥外加移相器的结构设计，第一层电桥使用不等分电桥来改变输入信号的功率和相位，第二层电桥采用等分电桥加移相器结构来改变输入信号的相位，通过对所述第一层电桥中各不等分电桥的功分比和所述第二层电桥中各移相器的相移值的设计，能够实现在对不同输入端馈电时，所述***的输出端得到不同宽度的波束，从而使得在实际应用中，可以灵活的改变该天线***的覆盖范围的大小。

参照图4，为本实用新型实施例中不等分电桥的结构示意图。如图4所示，图中所示A、B分别所述不等分电桥的第一输入端和第二输入端；图中所示C、D分别为所述不等分电桥的第一输出端和第二输出端。设定所述不等分电桥的功分比为N：M。则，在不计损耗的情况下，所述不等分电桥的输入端与输出端之间的功率与相位的关系如式(1)所示：

$C=\frac{M}{N+M}A-j\frac{M}{N+M}B$ (1)

$D=-j\frac{M}{N+M}A+\frac{N}{N+M}B$

由式(1)可知，图4所示不等分电桥的第一输出端C输出信号和第二输出端D输出信号的功率比等于功分比N∶M；且式(1)中-j代表相位滞后90度。

参照图5，为本实用新型实施例中等分电桥的结构示意图。如图5所示，图中所示A′、B′分别所述等分电桥的第一输入端和第二输入端；图中所示C′、D′分别为所述等分电桥的第一输出端和第二输出端。设定所述等分电桥的功分比为1∶1。则，在不计损耗的情况下，所述等分电桥的输入端与输出端之间的功率与相位的关系如式(2)所示：

$C^{\′}=\frac{A^{\′}}{2}-j*\frac{B^{\′}}{2}---\left(2\right)$

$D^{\′}=-j*\frac{A^{\′}}{2}+\frac{B^{\′}}{2}$

由式（2）可知，图5所示等分电桥的第一输出端C′输出信号和第二输出端D′输出信号的幅值相等，即为幅值比等于功分比1:1；且式（2）中-j代表相位滞后90度。

本实用新型实施例所述多波束宽度天线***中，可以通过合理设置所述不等分电桥的功分比和所述移相器的相移值，从而实现在不同输入端口馈电时，得到不同宽度的波束。

具体的，所述不等分电桥的功分比和所述移相器的相移值的设定规则可以为：

设定，所述第二不等分电桥33的功分比为N1：M1，所述第一不等分电桥34的功分比为N2：M2。则，两个不等分电桥的功分比的设定规则可以为：两个所述不等分电桥中，一个不等分电桥的功分比小于1:1，另一个不等分电桥的功分比大于1:1。

例如，可以设定所述第二不等分电桥33的功分比N1：M1小于1:1；所述第一不等分电桥34的功分比N2：M2大于1:1。

设定，所述第一移相器41的相移值为X1；所述第二移相器42的相移值为X2；所述第三移相器43的相移值为X3；所述第四移相器44的相移值为X4。则，四个移相器的相移值的设定规则为：

规则1：所述第一移相器41的相移值X1比所述第二移相器42的相移值X2超前90度或者滞后270度；所述第三移相器43的相移值X3比所述第四移相器44的相移值X4超前90度或者滞后270度。

规则2：所述第一移相器41的相移值X1等于所述第四移相器44的相移值X4；所述第二移相器42的相移值X2等于所述第三移相器43的相移值X3。

规则3：在满足规则1和规则2的基础上，可以允许所述第一移相器41的相移值X1、第二移相器42的相移值X2、所述第三移相器43的相移值X3以及第四移相器44的相移值X4在30度的范围内波动，以便补偿其他结构对相位的影响。

下面结合具体的示例，对本实用新型实施例所述的多波束宽度天线***进行详细介绍。

参照图6，为本实用新型实施例二中多波束宽度天线***的结构图。图6所示实施例二的***结构与实施例一相同。

如图6所示，所述第二不等分电桥33的功分比为1:4；所述第一不等分电桥34的功分比为4:1。

所述第一移相器41的相移值为-90度；所述第二移相器42的相移值为0度；所述第三移相器43的相移值为0度；所述第四移相器44的相移值为-90度。

图6所示实施例二中，所述阵列天线的各天线单元之间的间距为0.5波长。各天线单元可以采用各类常规定向天线的形式，例如微带天线、带反射板的偶极子天线等。

对图6所示实施例二提供的多波束宽度天线***，分别给四个输入端11、12、13、14馈电时，可以得到4个宽度的波束。本发明实施例中以各天线单元采用波束宽度为90度的方向图为例进行说明，此时所述天线***得到的4个不同宽度的波束的方向图如图7a至图7d所示。其中，图7a为实施例二中给第一输入端馈电时的波束图；图7b为实施例二中给第二输入端馈电时的波束图；图7c为实施例二中给第三输入端馈电时的波束图；图7d为实施例二中给第四输入端馈电时的波束图。

结合图7a至图7d可知，本实用新型实施例二所述多波束宽度天线***，分别对不同输入端馈电时，得到的4个波束的宽度有所不同。如图7a所示，对第一输入端11馈电时，得到的波束宽度为117度；对第二输入端12馈电时，得到的波束宽度为100度；对第三输入端13馈电时，得到的波束为蝶形波束；对第四输入端14馈电时，得到的波束宽度57度。在实际应用中，如果网络需要宽范围覆盖，可以选用对第一输入端11或者第二输入端12馈电，得到宽范围波束；如果网络需要两边覆盖强，而中间覆盖稍弱时，可以选用对第三输入端13馈电，实现蝶形范围波束；如果网络需要集中覆盖，可以选用对第四输入端14馈电，实现窄范围波束。

由此可知，采用本实用新型实施例二，能够实现根据实际需要对不同输入端口馈电，从而得到不同宽度的波束。

需要说明的是，对于图7a所示对第一输入端11馈电时得到的波束图，如果需要限制图7a中正前方的凹陷在6dB之内时，可以限定所述第二不等分电桥的功分比大于1:6，例如实施例二中为1:4。如果不需要限制图7a中正前方的凹陷在6dB之内，则所述第二不等分电桥的功分比可以小于1:6。

进一步的，由于所述实用新型中馈电网络的结构具有镜像对称性的特点，则该结构以中心为轴可以左右对调。例如，在其他实施例中，可以设定所述第二不等分电桥33的功分比为4:1，所述第一不等分电桥34的功分比为1:4。

本实用新型实施例中，所述不等分电桥的功分比和所述移相器的相移值的设定规则还可以为：

设定，所述第二不等分电桥33的功分比为N1：M1，所述第一不等分电桥34的功分比为N2：M2。则，两个不等分电桥的功分比的设定规则可以为：两个所述不等分电桥中，一个不等分电桥的功分比大于1:1，另一个不等分电桥的功分比大于1:1。

所述移相器的相移值的设定规则与前述实施例相同。

当设定两个不等分电桥的功分比均大于1:1时，所述馈电网络需要增加一个移相器，所述移相器的相移值为-180度，所述移相器接在其中一个不等分电桥的一个输出端，用于将该不等分电桥的一个输出移相180度，由此实现与前一种设定规则中功分比小于1:1的不等分电桥相同的目的。

参照图8，为本实用新型实施例三中多波束宽度天线的结构图。图8所示实施例三的***与图6所示实施例二的***的区别在于：所述第二不等分电桥33的功分比为4:1；所述第一不等分电桥34的功分比为4:1；所述馈电网络还包括：第五移相器61。

所述第五移相器61接在所述第一不等分电桥34的第二输出端与所述第二等分电桥32的第二输入端之间；所述第五移相器45的相移值为-180度。

结合图形可知，实施例三所述的***是通过对实施例二的馈电网络51变形而来的。具体的，将第二不等分电桥33的功分比由1:4反转为4:1，此时只需要在馈电网络51中加入一个第五移相器61，将第一不等分电桥34的第二输出端的输出信号滞后180度，就可以获得与实施例二中相同的4个不同波束宽度的正交波束。只是各输入端与波束宽度的对应关系有所不同，具体的，实施例三所述***得到的4个正交波束的方向图如图9a至图9d所示。其中，图9a为实施例三中给第一输入端馈电时的波束图；图9b为给实施例三中给第二输入端馈电时的波束图；图9c为实施例三中给第三输入端馈电时的波束图；图9d为实施例三中给第四输入端馈电时的波束图。

结合图9a至图9d可知，本实用新型实施例三所述多波束宽度天线***，分别对不同输入端馈电时，得到的4个正交波束的宽度有所不同。如图9a所示，对第一输入端11馈电时，得到的波束宽度为57度；对第二输入端12馈电时，得到的波束为蝶形波束；对第三输入端13馈电时，得到的波束宽度为117度；对第四输入端14馈电时，得到的波束宽度为100度。在实际应用中，如果网络需要宽范围覆盖，可以选用对第三输入端13或者第四输入端14馈电，得到宽范围波束；如果网络需要两边覆盖强，而中间覆盖稍弱时，可以选用对第二输入端12馈电，实现蝶形范围波束；如果网络需要集中覆盖，可以选用对第一输入端11馈电，实现窄范围波束。

由此可知，采用本实用新型实施例三，能够实现根据实际需要对不同输入端口馈电，从而得到不同宽度的波束。

参照图10，为本实用新型实施例四中多波束宽度天线***的结构图。图10所示实施例四的***是对图6所示实施例二的***的简化。具体的，在实际应用中，可能仅仅需要第一输入端13和第二输入端14馈电时产生的波束，此时可以省略所述第二不等分电桥33，并将所述第三输入端11和第四输入端12接相应的匹配负载即可。

需要说明的是，在理想电桥的情况下，当不使用所述所述第三输入端11和第四输入端12时，可以将该两个端口空置，只对第一输入端13和第二输入端14馈电；但是在实际应用中，考虑到电桥的干扰问题，可以在所述第三输入端11和第四输入端12接相应的匹配负载。

如图10所示，此时所述第一层电桥只包括第一不等分电桥34；所述第二层电桥包括：第一等分电桥、第二等分电桥、第一移相器、第二移相器、第三移相器和第四移相器。

所述第一不等分电桥34的两个输入端分别接所述馈电网络51的第一输入端13和第二输入端14。

所述第一不等分电桥34的第一输出端接所述第一等分电桥31的第二输入端，所述第一不等分电桥34的第二输出端接所述第二等分电桥33的第二输入端。

其他部分的连接关系与图3所示实施例一相同，在此不再赘述。

本实用新型实施例四所述多波束宽度天线***中，可以通过合理设置所述不等分电桥的功分比和所述移相器的相移值，从而实现在不同输入端口馈电时，得到不同宽度的波束。

具体的，所述不等分电桥的功分比和所述移相器的相移值的设定规则可以为：

所述第一不等分电桥34的功分比大于1:1。

所述第一移相器41的相移值等于所述第四移相器44的相移值。所述第二移相器42的相移值等于所述第三移相器43的相移值。

且所述第一移相器41的相移值比所述第二移相器42的相移值超前90度或者滞后270度。所述第三移相器43的相移值比所述第四移相器44的相移值超前90度或者滞后270度。

具体的，如图10所示，本发明实施例四所述天线***中，可以设定所述第一不等分电桥34的功分比为4:1。

所述第一移相器41的相移值为-90度；所述第二移相器42的相移值为0度；所述第三移相器43的相移值为0度；所述第四移相器44的相移值为-90度。

此时，分别给所述天线***的第一输入端13和第二输入端14馈电，对应的正交波束的方向图如图11所示。具体的，图11为实施例四中给第一输入端和第二输入端馈电时的波束图。其中，虚线所示为给第一输入端13馈电时的波束图；实线所示为给第二输入端14馈电时的波束图。

如图11所示，对第一输入端13馈电时，得到的波束为蝶形波束；对第二输入端14馈电时，得到的波束宽度57度。在实际应用中，如果网络需要两边覆盖强，而中间覆盖稍弱时，可以选用对第一输入端13馈电，实现蝶形范围波束；如果网络需要集中覆盖，可以选用对第二输入端14馈电，实现窄范围波束。

本实用新型实施例所述的多波束宽度天线***，其馈电网络中采用两层电桥外加移相器的结构设计，第一层电桥使用不等分电桥来改变输入信号的功率和相位，第二层电桥采用等分电桥加移相器结构来改变输入信号的相位，通过对所述第一层电桥中各不等分电桥的功分比和所述第二层电桥中各移相器的相移值的设计，能够实现在对不同输入端馈电时，所述***的输出端得到不同宽度的波束，从而使得在实际应用中，可以灵活的改变该天线***的覆盖范围的大小。

以上对本实用新型所提供的一种多波束宽度天线***及馈电网络，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (9)

1.一种馈电网络，其特征在于，所述馈电网络包括两层电桥；其中，

第一层电桥包括：第一不等分电桥；第二层电桥包括：第一等分电桥、第二等分电桥、第一移相器、第二移相器、第三移相器和第四移相器；

所述第一不等分电桥的两个输入端分别接所述馈电网络的第一输入端和第二输入端；

所述第一不等分电桥的第一输出端接所述第一等分电桥的第二输入端，所述第一不等分电桥的第二输出端接所述第二等分电桥的第二输入端；

所述第一等分电桥的第一输出端经所述第一移相器接所述馈电网络的第一输出端；所述第一等分电桥的第二输出端经所述第二移相器接所述馈电网络的第二输出端；所述第二等分电桥的第一输出端经所述第三移相器接所述馈电网络的第三输出端；所述第二等分电桥的第二输出端经所述第四移相器接所述馈电网络的第四输出端。

2.根据权利要求1所述的馈电网络，其特征在于，所述第一不等分电桥的功分比大于1:1；

所述第一移相器的相移值等于所述第四移相器的相移值；所述第二移相器的相移值等于所述第三移相器的相移值；

且所述第一移相器的相移值比所述第二移相器的相移值超前90度或者滞后270度；所述第三移相器的相移值比所述第四移相器的相移值超前90度或者滞后270度。

3.根据权利要求2所述的馈电网络，其特征在于，所述第一不等分电桥的功分比为4:1；

所述第一移相器的相移值为-90度；所述第二移相器的相移值为0度；所述第三移相器的相移值为0度；所述第四移相器的相移值为-90度。

4.根据权利要求1所述的馈电网络，其特征在于，所述第一层电桥还包括：第二不等分电桥；

所述第二不等分电桥的两个输入端分别接所述馈电网络的第三输入端和第四输入端；

所述第二不等分电桥的第一输出端接所述第一等分电桥的第一输入端，所述第二不等分电桥的第二输出端接所述第二等分电桥的第一输入端。

5.根据权利要求4所述的馈电网络，其特征在于，所述第一不等分电桥的功分比大于1:1，所述第二不等分电桥的功分比小于1:1；

所述第一移相器的相移值等于所述第四移相器的相移值；所述第二移相器的相移值等于所述第三移相器的相移值；

且所述第一移相器的相移值比所述第二移相器的相移值超前90度或者滞后270度；所述第三移相器的相移值比所述第四移相器的相移值超前90度或者滞后270度。

6.根据权利要求5所述的馈电网络，其特征在于，所述第一不等分电桥的功分比为4:1，所述第二不等分电桥的功分比为1:4；

所述第一移相器的相移值为-90度；所述第二移相器的相移值为0度；所述第三移相器的相移值为0度；所述第四移相器的相移值为-90度。

7.根据权利要求4所述的馈电网络，其特征在于，所述第一层电桥还包括：相移值为-180度的第五移相器；所述第五移相器接在所述第一不等分电桥的第二输出端与所述第二等分电桥的第二输入端之间；

所述第一不等分电桥的功分比大于1:1，所述第二不等分电桥的功分比大于1:1；

所述第一移相器的相移值等于所述第四移相器的相移值；所述第二移相器的相移值等于所述第三移相器的相移值；

且所述第一移相器的相移值比所述第二移相器的相移值超前90度或者滞后270度；所述第三移相器的相移值比所述第四移相器的相移值超前90度或者滞后270度。

8.根据权利要求7所述的馈电网络，其特征在于，所述第一不等分电桥的功分比为4:1，所述第二不等分电桥的功分比为4:1；

所述第一移相器的相移值为-90度；所述第二移相器的相移值为0度；所述第三移相器的相移值为0度；所述第四移相器的相移值为-90度。

9.一种多波束宽度天线***，其特征在于，所述***包括：阵列天线和如权利要求1至8任一项所述的馈电网络；

所述阵列天线包括四列天线单元；

所述馈电网络具有四个输入端口和四个输出端口；每个输出端口分别接一列所述阵列天线的天线单元。

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