CN204376904U - 一种智能天线的校准网络装置 - Google Patents

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邹景孝
张明花
邱贵福
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Abstract

本实用新型提供一种智能天线的校准网络装置，包括一介质板，其特征在于：还包括功分网络及定向耦合器；所述定向耦合器与所述功分网络末端微带线耦合；所述定向耦合器的一端与所述介质板边缘处接壤，接壤处有供焊接同轴电缆的焊盘；所述定向耦合器的另一端对应的过孔用于连接天线阵列。该校准网络结构简单，电气性能优异，在2500MHz～2690MHz的TD-LTE单D频段可实现智能天线的相位校准功能。

Description

一种智能天线的校准网络装置
技术领域
本实用新型涉及智能天线校准技术领域，特别适合用于校准各阵列相位、提升波达角估计精确程度的智能天线。
背景技术
随着无线通信技术的发展，通信建设、信号覆盖对于天线的要求起了新的变化，要求根据用户信号方向精准指向用户的自适应波束赋形的智能天线开始成为天馈***的建设热点。作为TD-LTE/TD-SCDMA协议的关键技术——多天线技术的代表，智能天线开始越来越多的应用在4G建设中。实现自适应波束形成与调向一方面依赖于波达角估计算法，另一方面也依赖于智能天线校准网络的精准，从而使得形成的高增益业务波束能够精确的对准用户目标，提升数据业务体验，减小手持设备的辐射；另一方面也减小了邻区干扰，避免了向非业务区进行辐射，净化了电磁环境。因此，校准网络作为实现校准天线各阵列相位的关键部件，对波达角估计算法鲁棒性的改善、智能天线性能的提升起到了重要作用。
发明内容
本实用提供一种智能天线的校准网络装置，使其工作在2500MHz～2690MHz的LTE单D频段，并能够实现预定设计的相位校准及对天线阵列馈电的功能，从而提升天线阵列波达角获取精度，进而改善智能天线的自适应形成波束。
本实用新型采用以下技术方案实现：一种智能天线的校准网络装置，包括一介质板，其特征在于：还包括功分网络及定向耦合器；所述定向耦合器与所述功分网络末端微带线耦合；所述定向耦合器的一端与所述介质板接壤，接壤处有焊盘，用于焊接同轴电缆对应8个智能天线端口；所述定向耦合器的另一端有过孔，所述过孔用于连接天线阵列；第一级威尔金森功分网络连接介质板边缘处焊盘，对应智能天线校准端口。
在本实用新型一实施例中，所述功分网络由第一至第七威尔金森功分器组成；所述威尔金森功分器包括一输入微带线、两条末端微带线及一阻抗变换环节，所述输入微带线与阻抗环节的输入端连接，两条末端微带线分别与所述阻抗变换环节的两个输出端连接，两条末端微带线之间通过一电阻连接；第一威尔金森功分器的输入微带线接所述装置的校准端口；第一威尔金森功分器的两条末端微带线分别连接第二威尔金森功分器及第三威尔金森功分器的输入微带线；所述第二威尔金森功分器的两条末端微带线分别连接第四威尔金森功分器及第五威尔金森功分器的输入微带线；所述第三威尔金森功分器的两条末端微带线分别连接第六威尔金森功分器及第七威尔金森功分器的输入微带线；每个威尔金森功分器的两条末端微带线之间通过一电阻连接。
所述威尔金森功分器的阻抗变换环节的形状为一半圆环，所述半圆环的中间点为阻抗变换环节的输入端，所述半圆环的两端为阻抗变换环节的输出端。
在本实用新型一实施例中，所述定向耦合器包括一耦合微带线、所述威尔金森功分器末端微带线及一薄膜电阻；所述耦合微带线与所述功分器末端微带线耦合，所述薄膜电阻装设于所述末端微带线的末端。在本实用新型一实施例中，所述定向耦合器是由一条耦合微带线与所述第三级功分网络末端谐振微带线相互耦合。
在本实用新型一实施例中，所述定向耦合器的个数为8个。
在本实用新型一实施例中，所述焊盘个数为9个；所述过孔数量为8个。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
1、  结构简单可靠，能够实现智能天线的相位校准；
2、  耦合微带线部分可用于实现对天线阵列的馈电，简化了天线的结构；
3、  工作在2500MHz～2690MHz频段，可作为LTE单D频段的智能天线的组件；
4、  使用威尔金森功分器结构，校准网络的隔离度高，功率分配均匀，波动小。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为图1结构示意图的标示补充。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步说明。
本实用新型的结构示意图参见图1-2。本实用新型提供一种智能天线的校准网络装置，包括一介质板4，其特征在于：还包括威尔金森功分网络及定向耦合器6；所述定向耦合器6与所述功分网络1耦合；所述定向耦合器6的一端与所述介质板4的边缘处接壤，接壤处有焊盘，用于焊接同轴电缆；所述定向耦合器6的另一端有过孔，所述过孔用于连接天线阵列。
较佳的功分网络由7个威尔金森功分器1组成。威尔金森功分器1包括一输入微带线1-3、两条末端微带线1-2及一阻抗变换环节1-1，输入微带线1-3与阻抗环节1-1的输入端连接，两条末端微带线1-2分别与阻抗变换环节1-1的两个输出端连接，两条末端微带线1-2之间通过一电阻1-4连接.第一威尔金森功分器的输入微带线1-3接校准网络装置的校准端口；第一威尔金森功分器的两条末端微带线1-2分别连接第二威尔金森功分器及第三威尔金森功分器的输入微带线；所述第二威尔金森功分器的两条末端微带线分别连接第四威尔金森功分器及第五威尔金森功分器的输入微带线；所述第三威尔金森功分器的两条末端微带线分别连接第六威尔金森功分器及第七威尔金森功分器的输入微带线；每个威尔金森功分器的两条末端微带线之间通过一电阻1-4连接。电阻1-4可以选择薄膜电阻。威尔金森的阻抗变换节1-1由两个半圆环组成。定向耦合器6包括一耦合微带线2、第三级功分网络末端微带线5及一薄膜电阻3；耦合微带线2与末端微带线5耦合，薄膜电阻3装设于末端微带线的末端，用以吸收耦合多余的能量。
威尔金森功分器1的阻抗变换环节1-1的形状为一半圆环，所述半圆环的中间点为阻抗变换环节的输入端，所述半圆环的两端为阻抗变换环节的输出端。
根据定向耦合器的设计原理，对耦合微带线2以及第三级功分网络末端微带线5设置一定电长度，以实现一定要求的耦合度。
在较佳的实施例中，功分网络由7个威尔金森功分器1组成，与功分网络相耦合的定向耦合器个数为8个。介质板4下边缘有9个用于焊接同轴馈电电缆的焊盘分别为7-1、7-2、7-3、7-4、7-5、7-6、7-7、7-8、7-9，焊盘与介质板4地电气连接；定向耦合器在介质板内部有8个过孔8-1、8-2、8-3、8-4、8-5、8-6、8-7、8-8用于连接天线阵列。
在本实用新型中校准网络采用对称结构，使得信号通过的电长度相同，保持了校准信号相位的一致性。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (5)

1.一种智能天线的校准网络装置，包括一介质板，其特征在于：还包括功分网络及定向耦合器；所述定向耦合器与所述功分网络耦合；所述定向耦合器的一端与所述介质板边缘接壤，接壤处有焊盘，用于焊接同轴电缆；所述定向耦合器的另一端有过孔，所述过孔用于连接天线阵列；
所述功分网络由第一至第七威尔金森功分器组成；所述威尔金森功分器包括一输入微带线、两条末端微带线及一阻抗变换环节，所述输入微带线与阻抗环节的输入端连接，两条末端微带线分别与所述阻抗变换环节的两个输出端连接，两条末端微带线之间通过一电阻连接；第一威尔金森功分器的输入微带线接所述装置的校准端口；第一威尔金森功分器的两条末端微带线分别连接第二威尔金森功分器及第三威尔金森功分器的输入微带线；所述第二威尔金森功分器的两条末端微带线分别连接第四威尔金森功分器及第五威尔金森功分器的输入微带线；所述第三威尔金森功分器的两条末端微带线分别连接第六威尔金森功分器及第七威尔金森功分器的输入微带线。
2.根据权利要求1所述的智能天线的校准网络装置，其特征在于：所述威尔金森功分器的阻抗变换环节的形状为一半圆环，所述半圆环的中间点为阻抗变换环节的输入端，所述半圆环的两端为阻抗变换环节的输出端。
3.根据权利要求1所述的智能天线的校准网络装置，其特征在于：所述定向耦合器包括一耦合微带线、所述威尔金森功分器末端微带线及一薄膜电阻；所述耦合微带线与所述末端微带线耦合，所述薄膜电阻装设于所述功分网络末端微带线的末端。
4.根据权利要求2所述的智能天线的校准网络装置，其特征在于：所述定向耦合器的个数为8个。
5.根据权利要求1所述的智能天线的校准网络装置，其特征在于：所述焊盘个数为9个；所述过孔数量为8个。
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