本發(fā)明涉及天線技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種移動(dòng)通信自切換波束天線系統(tǒng)及其天線。

背景技術(shù)：

隨著移動(dòng)通信技術(shù)的迅速發(fā)展和移動(dòng)通信業(yè)務(wù)量的急劇增加，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的覆蓋區(qū)域在不斷的擴(kuò)大和完善，作為移動(dòng)通信系統(tǒng)關(guān)鍵部件之一的基站天線相應(yīng)地隨著網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)變得越來越重要。傳統(tǒng)的基站天線，只能完成一種波束形式的覆蓋(單波束覆蓋或多波束覆蓋)，當(dāng)覆蓋小區(qū)通信容量或者覆蓋距離變化時(shí)，不能對(duì)波束覆蓋形式進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，而存在不能滿足覆蓋要求的情況。

綜上可知，現(xiàn)有技術(shù)在實(shí)際使用上顯然存在不便與缺陷，所以有必要加以改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種移動(dòng)通信自切換波束天線系統(tǒng)及其天線，可自由切換滿足覆蓋需求的波束形式，提高通信容量。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種移動(dòng)通信自切換波束天線系統(tǒng)，包括有天線反射板、天線陣列、至少一功分網(wǎng)絡(luò)、N個(gè)波束合成網(wǎng)絡(luò)以及天線接頭，N≥2；N個(gè)所述波束合成網(wǎng)絡(luò)互為不同波束形式，所述天線陣列設(shè)在所述天線反射板上，且所述天線陣列與所述功分網(wǎng)絡(luò)、所述N個(gè)波束合成網(wǎng)絡(luò)以及所述天線接頭之間連接形成傳輸鏈路，至少一切換開關(guān)設(shè)于所述傳輸鏈路上用于切換所述天線陣列和所述功分網(wǎng)絡(luò)與指定的所述波束合成網(wǎng)絡(luò)形成指定傳輸網(wǎng)絡(luò)并與所述天線接頭連接。

根據(jù)所述的移動(dòng)通信自切換波束天線系統(tǒng)，包括有第一切換開關(guān)和第二切換開關(guān)；所述天線陣列的輸出端與所述功分網(wǎng)絡(luò)的輸入端連接，所述功分網(wǎng)絡(luò)的輸出端連接到所述第一切換開關(guān)的輸入端，所述第一切換開關(guān)的輸出端連接到所述N個(gè)波束合成網(wǎng)絡(luò)的輸入端，所述N個(gè)波束合成網(wǎng)絡(luò)的輸出端連接到所述第二切換開關(guān)的輸入端，所述第二切換開關(guān)的輸出端與所述天線接頭連接。

根據(jù)所述的移動(dòng)通信自切換波束天線系統(tǒng)，所述天線陣列包括有M列天線陣，M≥2；設(shè)有P個(gè)所述功分網(wǎng)絡(luò)與所述天線陣列連接且P＝M*R，R≥1。

根據(jù)所述的移動(dòng)通信自切換波束天線系統(tǒng)，所述天線接頭設(shè)有T個(gè)接頭輸入端，T≥1。

根據(jù)所述的移動(dòng)通信自切換波束天線系統(tǒng)，設(shè)Q為所述N個(gè)波束合成網(wǎng)絡(luò)的輸入端口數(shù)，W為所述N個(gè)波束合成網(wǎng)絡(luò)的輸出端口數(shù)，Q≥1，W≥1；則所述第一切換開關(guān)設(shè)為單入Q出或多入Q出的開關(guān)模塊，所述第二切換開關(guān)設(shè)為W入單出或W入多出的開關(guān)模塊且所述第二切換開關(guān)的輸出端與所述天線接頭的輸入端相連。

根據(jù)所述的移動(dòng)通信自切換波束天線系統(tǒng)，所述功分網(wǎng)絡(luò)的下傾方式為固定下傾角方式或電調(diào)下傾角方式；和/或

所述功分網(wǎng)絡(luò)由帶狀線或微帶線或饋電電纜組成。

根據(jù)所述的移動(dòng)通信自切換波束天線系統(tǒng)，所述N個(gè)波束合成網(wǎng)絡(luò)的輸入端口數(shù)與輸出端口數(shù)相同。

根據(jù)所述的移動(dòng)通信自切換波束天線系統(tǒng)，所述N個(gè)波束合成網(wǎng)絡(luò)包括功分網(wǎng)絡(luò)和/或巴特勒矩陣網(wǎng)絡(luò)和/或耦合網(wǎng)絡(luò)。

根據(jù)所述的移動(dòng)通信自切換波束天線系統(tǒng)，所述天線反射板、所述天線陣列、所述功分網(wǎng)絡(luò)、所述切換開關(guān)、所述N個(gè)波束合成網(wǎng)絡(luò)以及所述天線接頭為一體成型結(jié)構(gòu)；或者

所述天線反射板、所述天線陣列、所述功分網(wǎng)絡(luò)、所述切換開關(guān)、所述N個(gè)波束合成網(wǎng)絡(luò)以及所述天線接頭互為獨(dú)立的模塊化結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明還提出一種包括以上任一項(xiàng)所述的移動(dòng)通信自切換波束天線系統(tǒng)的天線。

本發(fā)明包括有天線反射板、天線陣列、至少一功分網(wǎng)絡(luò)、N個(gè)波束合成網(wǎng)絡(luò)以及天線接頭，N≥2；N個(gè)所述波束合成網(wǎng)絡(luò)互為不同波束形式，所述天線陣列設(shè)在所述天線反射板上，且所述天線陣列與所述功分網(wǎng)絡(luò)、所述N個(gè)波束合成網(wǎng)絡(luò)以及所述天線接頭之間連接形成傳輸鏈路，至少一切換開關(guān)設(shè)于所述傳輸鏈路上用于切換所述天線陣列和所述功分網(wǎng)絡(luò)與指定的所述波束合成網(wǎng)絡(luò)形成指定傳輸網(wǎng)絡(luò)并與所述天線接頭連接。借此，本發(fā)明可自由切換滿足覆蓋需求的波束形式，提高通信容量。

附圖說明

圖1為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例所述的移動(dòng)通信自切換波束天線系統(tǒng)的示意圖；

圖2為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例所述的移動(dòng)通信自切換波束天線系統(tǒng)的具體端腳連接示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例所述的移動(dòng)通信自切換波束天線系統(tǒng)如圖1所示，包括有天線反射板10、天線陣列11、至少一功分網(wǎng)絡(luò)12、N個(gè)波束合成網(wǎng)絡(luò)以及天線接頭，N≥2；N個(gè)所述波束合成網(wǎng)絡(luò)互為不同波束形式，所述天線陣列11設(shè)在天線反射板10上，且所述天線陣列11與功分網(wǎng)絡(luò)12、N個(gè)所述波束合成網(wǎng)絡(luò)以及天線接頭之間連接形成傳輸鏈路，至少一切換開關(guān)設(shè)于所述傳輸鏈路上用于切換天線陣列11和功分網(wǎng)絡(luò)12與指定的所述波束合成網(wǎng)絡(luò)形成傳輸網(wǎng)絡(luò)并與所述天線接頭(圖中未示)連接?？刂扑銮袚Q開關(guān)以將天線陣列11通過功分網(wǎng)絡(luò)12與N個(gè)波束合成網(wǎng)絡(luò)中的單個(gè)指定波束合成網(wǎng)絡(luò)連接形成傳輸網(wǎng)絡(luò)并與天線接頭連接，所述天線接頭可為共用接頭，由于每個(gè)波束合成網(wǎng)絡(luò)的波束形式不同，則切換不同的波束合成網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)天線的不同扇區(qū)覆蓋的應(yīng)用。本發(fā)明可克服現(xiàn)有移動(dòng)通信基站天線普遍只有一種固定的扇區(qū)覆蓋形式，需要置換天線來實(shí)現(xiàn)不同應(yīng)用的缺點(diǎn)，提高了移動(dòng)通信基站的通信容量，簡(jiǎn)化了基站的安裝。

優(yōu)選的是，包括有第一切換開關(guān)21和第二切換開關(guān)22；所述天線陣列11的輸出端與功分網(wǎng)絡(luò)12的輸入端連接，所述功分網(wǎng)絡(luò)12的輸出端連接到第一切換開關(guān)21的輸入端，所述第一切換開關(guān)21的輸出端連接到所述N個(gè)波束合成網(wǎng)絡(luò)13的輸入端，所述N個(gè)波束合成網(wǎng)絡(luò)的輸出端連接到第二切換開關(guān)22的輸入端，所述第二切換開關(guān)22的輸出端與天線接頭連接。

所述天線陣列11包括有M列天線陣，M≥2；設(shè)有P個(gè)功分網(wǎng)絡(luò)12與天線陣列連接且P＝M*R，R≥1。本實(shí)施例的天線陣列11包括若干列天線陣，且所功分網(wǎng)絡(luò)12與天線陣的列數(shù)相對(duì)應(yīng)。如圖2，本實(shí)施例優(yōu)選為M＝4，R＝2以及P＝4*2＝8；即本實(shí)施例的天線陣列11包括有4列天線陣，且有8個(gè)功分網(wǎng)絡(luò)與所述天線陣列11連接。

設(shè)Q為所述N個(gè)波束合成網(wǎng)絡(luò)的輸入端口數(shù)，W為所述N個(gè)波束合成網(wǎng)絡(luò)的輸出端口數(shù)，Q≥1，W≥1；則所述第一切換開關(guān)21設(shè)為單入Q出或多入Q出的開關(guān)模塊，所述第二切換開關(guān)22設(shè)為W入單出或W入多出的開關(guān)模塊。即所述第一切換開關(guān)21的輸出端口與N個(gè)波束合成網(wǎng)絡(luò)13的輸入端口相對(duì)應(yīng)，所述N個(gè)波束合成網(wǎng)絡(luò)的輸出端口與第二切換開關(guān)22的輸入端口相對(duì)應(yīng)。本實(shí)施例設(shè)為有兩個(gè)波束合成網(wǎng)絡(luò)，分別為第一波束合成網(wǎng)絡(luò)131和第二波束合成網(wǎng)絡(luò)132，可以分別是水平面波寬為65度和33度的波束類型，因此，本實(shí)施例在天線接頭不必增加的前提下，通過控制切換開關(guān)可在水平方向上切換兩種不同波束覆蓋；如圖2，所述第一波束合成網(wǎng)絡(luò)131和第二波束合成網(wǎng)絡(luò)132分別都設(shè)有八個(gè)輸入端和四個(gè)輸出端，即上述的Q＝8*2＝16，W＝4*2＝8，則所述第一切換開關(guān)21的輸出端口數(shù)為16個(gè)，第二切換開關(guān)22的輸入端口數(shù)為8個(gè)；根據(jù)上述設(shè)有8個(gè)功分網(wǎng)絡(luò)與所述第一切換開關(guān)21連接，則所述第一切換開關(guān)設(shè)為8個(gè)輸入端和16個(gè)輸出端的開關(guān)模塊。

所述天線接頭設(shè)有T個(gè)接頭輸入端221，T≥1；所述第二切換開關(guān)22設(shè)為W入T出的開關(guān)模塊且所述第二切換開關(guān)22的輸出端與所述接頭輸入端相連。如圖2，本實(shí)施例優(yōu)選為四個(gè)接頭輸入端221，即T＝4；四個(gè)接頭輸入端221可通過第二切換開關(guān)22對(duì)應(yīng)連接到第一波束合成網(wǎng)絡(luò)131和第二波束合成網(wǎng)絡(luò)132的其中一個(gè)波束合成網(wǎng)絡(luò)的輸出端，所述天線接頭可通過波束合成網(wǎng)絡(luò)對(duì)應(yīng)的接頭輸入端221進(jìn)行連接。由于所述第二切換開關(guān)22的輸入端口數(shù)為8個(gè)，則本實(shí)施例的第二切換開關(guān)22設(shè)為8個(gè)輸入端和4個(gè)輸出端的開關(guān)模塊。

具體工作原理如下：

所述第一切換開關(guān)21和所述第二切換開關(guān)22至少設(shè)有兩個(gè)切換狀態(tài)，本實(shí)施例分別都優(yōu)選為兩個(gè)切換狀態(tài)；

所述第一切換開關(guān)21的第一切換狀態(tài)為：所述第一切換開關(guān)21與第一波束合成網(wǎng)絡(luò)131的輸入端通路連接，并且所述第一切換開關(guān)21與第二波束合成網(wǎng)絡(luò)132的輸入端斷路。

所述第一切換開關(guān)21的第二切換狀態(tài)為：所述第一切換開關(guān)21與第一波束合成網(wǎng)絡(luò)131的輸入端斷路，并且所述第一切換開關(guān)21與第二波束合成網(wǎng)絡(luò)132的輸入端通路連接。

所述第二切換開關(guān)22的第一切換狀態(tài)為：所述第二切換開關(guān)22與第一波束合成網(wǎng)絡(luò)131的輸出端通路連接，并且所述第二切換開關(guān)22與第二波束合成網(wǎng)絡(luò)132的輸出端斷路。

所述第二切換開關(guān)22的第二切換狀態(tài)為：所述第二切換開關(guān)22與第一波束合成網(wǎng)絡(luò)131的輸出端斷路，并且所述第二切換開關(guān)22與第二波束合成網(wǎng)絡(luò)的輸出端通路連接。

因此，當(dāng)?shù)谝磺袚Q開關(guān)21和第二切換開關(guān)22都切換到第一切換狀態(tài)時(shí)，第一波束合成網(wǎng)絡(luò)131的輸入端與輸出端分別與第一切換開關(guān)21和第二切換開關(guān)22進(jìn)行通路連接，即所述天線陣列11、功分網(wǎng)絡(luò)12與第一波束合成網(wǎng)絡(luò)131形成通路連接，最終天線覆蓋的是第一波束合成網(wǎng)絡(luò)131支持的波束狀態(tài)；當(dāng)?shù)谝磺袚Q開關(guān)21和第二切換開關(guān)22都切換到第二切換狀態(tài)時(shí)，第二波束合成網(wǎng)絡(luò)132的輸入端與輸出端分別與第一切換開關(guān)21和第二切換開關(guān)22進(jìn)行通路連接，即所述天線陣列11、功分網(wǎng)絡(luò)12與第二波束合成網(wǎng)絡(luò)132形成通路連接，最終天線覆蓋的是第二波束合成網(wǎng)絡(luò)132支持的波束狀態(tài)；從而實(shí)現(xiàn)天線根據(jù)實(shí)際覆蓋要求切換波束覆蓋的目的。當(dāng)然，本發(fā)明還可提供3個(gè)、4個(gè)甚至多個(gè)的波束合成網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行切換，并且其相應(yīng)的切換開關(guān)也設(shè)有對(duì)應(yīng)的切換狀態(tài)。所述切換開關(guān)的切換狀態(tài)可以是無線控制或電調(diào)控制或手動(dòng)控制。

優(yōu)選的是，所述功分網(wǎng)絡(luò)12的下傾方式為固定下傾角方式或電調(diào)下傾角方式，當(dāng)然也可以是其他的下傾方式等方式；所述功分網(wǎng)絡(luò)12由帶狀線或微帶線或饋電電纜組成?？梢允菐罹€或微帶線或饋電電纜，當(dāng)然也可以是其他可實(shí)現(xiàn)幅度相位分配的功分網(wǎng)絡(luò)形式。本實(shí)施例的功分網(wǎng)絡(luò)12是由饋電電纜組成的饋電網(wǎng)絡(luò)。

所述N個(gè)波束合成網(wǎng)絡(luò)的輸入端口數(shù)和輸出端口數(shù)相同。所述N個(gè)波束合成網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)不同的功率和相位分配。

所述N個(gè)波束合成網(wǎng)絡(luò)包括功分網(wǎng)絡(luò)和/或巴特勒矩陣網(wǎng)絡(luò)和/或耦合網(wǎng)絡(luò)，所述波束合成網(wǎng)絡(luò)還可以是其他的網(wǎng)絡(luò)形式。即本實(shí)施例中，所述第一波束合成網(wǎng)絡(luò)131和所述第二波束合成網(wǎng)絡(luò)132可分別為功分網(wǎng)絡(luò)、巴特勒矩陣網(wǎng)絡(luò)或耦合網(wǎng)絡(luò)的任一種也可以是其他網(wǎng)絡(luò)形式。

所述天線反射板10、天線陣列11、功分網(wǎng)絡(luò)12、切換開關(guān)、所述N個(gè)波束合成網(wǎng)絡(luò)以及天線接頭為一體成型結(jié)構(gòu)。

也可以是，所述天線反射板10、天線陣列11、功分網(wǎng)絡(luò)12、切換開關(guān)、所述N個(gè)波束合成網(wǎng)絡(luò)以及天線接頭互為獨(dú)立的模塊化結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明還提出一種包括上述的移動(dòng)通信自切換波束天線系統(tǒng)的天線。

綜上所述，本發(fā)明包括有天線反射板、天線陣列、至少一功分網(wǎng)絡(luò)、N個(gè)波束合成網(wǎng)絡(luò)以及天線接頭，N≥2；N個(gè)所述波束合成網(wǎng)絡(luò)互為不同波束形式，所述天線陣列設(shè)在所述天線反射板上，且所述天線陣列與所述功分網(wǎng)絡(luò)、所述N個(gè)波束合成網(wǎng)絡(luò)以及所述天線接頭之間連接形成傳輸鏈路，至少一切換開關(guān)設(shè)于所述傳輸鏈路上用于切換所述天線陣列和所述功分網(wǎng)絡(luò)與指定的所述波束合成網(wǎng)絡(luò)形成指定傳輸網(wǎng)絡(luò)并與所述天線接頭連接。借此，本發(fā)明可自由切換滿足覆蓋需求的波束形式，提高通信容量。

當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。