一种反馈网络及阵列天线的制作方法
【专利摘要】本发明实施例公开了一种反馈网络，包括：第一能量耦合部件，设置在阵列天线的第一馈电线路上或设置在所述阵列天线的第一天线单元的预设范围内，用于对所述第一天线单元发射的信号进行耦合，得到第一耦合信号；移相线，与所述第一能量耦合部件连接，用于接收所述第一耦合信号，对所述第一耦合信号进行相位调节后输出；第二能量耦合部件，设置在所述阵列天线的第二馈电线路上或设置在所述阵列天线的第二天线单元的预设范围内，用于对相位调节后的第一耦合信号进行耦合，得到第二耦合信号，将所述第二耦合信号经过所述第二馈电线路发送至所述第二天线单元以抵消所述第二天线单元接收的反射信号。本发明实施例还公开一种阵列天线。采用本发明，可改善阵列天线驻波，提升阵列天线的带宽。
【专利说明】一种反馈网络及阵列天线
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信【技术领域】，尤其涉及一种反馈网络及阵列天线。
【背景技术】
[0002]随着移动通信技术的迅速发展，信号的传输范围越来越广、传输速度越来越快。在移动通信系统中，无线信号的发射和接收都是依靠天线来实现的。因此，天线对于移动通信网络来说，起着非常重要的作用。如果天线选择不当，如天线的类型选择不当，天线的位置选择不当，或者天线的参数设置不当，都会直接影响整个移动通信网络的通信质量。其中，天线的输入阻抗是表征天线性能的主要参数之一，在移动通信网络中，天线与馈线的阻抗不匹配或天线与发射机的阻抗不匹配，高频能量就会产生反射折回，形成反射信号，并与前进的部分干扰汇合发生驻波。为了表征和测量天线系统中的驻波特性，也就是天线中正向波与反射波的情况，人们建立了“驻波比”这一概念，驻波比SWR = R/r = (1+1 K|)/(1-1K |)；反射系数K= (R_r)/(R+r)，K为负值时表明相位相反。式中R和r分别是输出阻抗和输入阻抗。当两个阻抗数值一样时，即达到完全匹配，表示发射传输给天线的电波没有任何反射，全部发射出去，这是最理想的情况。反射系数K等于0，驻波比为I。这是一种理想的状况，实际上总存在反射，所以驻波比总是大于I的。则表示有一部分电波被反射回来，最终变成热量，使得馈线升温。被反射的电波在发射台输出口也可产生相当高的电压，有可能损坏发射台。因此，驻波比是目前通信系统中强制要求的关键指标之一，它决定天线的辐射效率，并且影响与天线协同工作的其他收发电路的工作稳定性。而驻波比与天线工作频段息息相关。通常，厚度越大、有效面积越大的天线带宽越宽，驻波比越小，但现代通信系统追求天线厚度薄、体积小，天线带宽将变窄。天线薄厚度和宽带化这两个设计指标相互矛盾，成为天线的设计难点。
[0003]在现有技术中，通过改善阵列天线驻波，从而实现天线的宽带化，具体可改进天线贴片的结构如在天线福射贴片上开槽、加枝节、添加电磁场带隙(Electromagnetic BandGap,简称EBG)结构等方式,或选用高损耗板材、电感稱合馈电等方式改善天线驻波，从而实现天线的宽带化。但这些方案设计难度大，受天线贴片的单元结构和应用条件限制，往往一种技术只适合少数的单元结构和应用场景，通用性差，且对于不同的天线结构改善驻波的方式不同，缺乏有效的理论指导，过于依赖设计者的经验；有些宽带化结构(如用电感型探针进行电感耦合馈电)的可加工性不好且安装不稳定，导致天线驻波的实测情况与仿真结果差异大，难以达到改善阵列天线驻波的目的。
【发明内容】
[0004]本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种反馈网络及阵列天线。以解决在确保小型化天线的宽带化时，方案通用性差，且改善驻波的效果差的问题。
[0005]本发明实施例第一方面提供了一种反馈网络，包括:
[0006]第一能量耦合部件，设置在阵列天线的第一馈电线路上或设置在所述阵列天线的第一天线单元的预设范围内，用于对所述第一天线单元发射的信号进行耦合，得到第一耦合信号；
[0007]移相线，与所述第一能量耦合部件连接，用于接收所述第一耦合信号，对所述第一耦合信号进行相位调节后输出；
[0008]第二能量耦合部件，设置在所述阵列天线的第二馈电线路上或设置在所述阵列天线的第二天线单元的预设范围内，用于对相位调节后的第一耦合信号进行耦合，得到第二耦合信号，将所述第二耦合信号经过所述第二馈电线路发送所述第二天线单元以抵消所述第二天线单元接收的反射信号。
[0009]在第一方面的第一种可能的实现方式中，还包括:
[0010]第一能量吸收装置，一端接所述第一能量耦合部件，另一端接地，用于吸收所述第一耦合信号之外的信号能量，使得所述第一耦合信号的能量稳定传输；
[0011]第二能量吸收装置，一端接所述第二能量耦合部件，另一端接地，用于吸收所述第二耦合信号之外的信号能量，使得所述第二耦合信号的能量稳定传输。
[0012]结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述第一耦合部件和第二耦合部件均为平行线耦合器。
[0013]结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述第一耦合部件为第一电桥，所述电桥的两个桥臂分别连接所述第一馈电线路和所述移相线；所述第二耦合部件为第二电桥，所述电桥的两个桥臂分别连接所述第二馈电线路和所述移相线。
[0014]结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述第一耦合部件和第二耦合部件均为金属导体线，分别设置在所述第一天线单元的预设范围内和所述第二天线单元的预设范围内。
[0015]在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述第一耦合部件为第一不等功分威尔金森功率分配器，所述第二耦合部件为第二不等功分威尔金森功率分配器。
[0016]结合第一方面的第五种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，还包括:
[0017]第一能量吸收装置，跨接于所述第一不等功分威尔金森功率分配器的两条输出支路上，用于吸收所述第一耦合信号之外的信号能量，使得所述第一耦合信号的能量稳定传输;
[0018]第二能量吸收装置，跨接于所述第二不等功分威尔金森功率分配器的两条输出支路上，用于吸收所述第二耦合信号之外的信号能量，使得所述第二耦合信号的能量稳定传输。
[0019]在第一方面的第七种可能的实现方式中，所述第二能量耦合部件还用于对所述第二天线单元发射的信号进行耦合，得到第三耦合信号；
[0020]所述移相线还用于接收所述第三耦合信号，对所述第三耦合信号进行相位调节后输出；
[0021]所述第一能量耦合部件还用于对相位调节后的第三耦合信号进行耦合，得到第四耦合信号，将所述第四耦合信号经过所述第一馈电线路发送至所述第一天线单元以抵消所述第一天线单元接收的反射信号。
[0022]结合第一方面的第七种可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，所述移相线为固定移相线，所述反馈网络还包括:
[0023]可调移相线，与所述固定移相线连接，用于消除所述阵列天线的加工误差对所述第一耦合信号或第三耦合信号的相位影响；
[0024]可调衰减器，一端接所述可调移相线，另一端接所述第二能量耦合部件，用于修正所述阵列天线的制造误差对所述第一耦合信号或第三耦合信号的功率影响。
[0025]结合第一方面或结合第一方面的第一或第二或第三或第四或第五或第六或第七或第八种可能的实现方式，在第九种可能的实现方式中，还包括:
[0026]第三能量耦合部件，设置在所述阵列天线的第三馈电线路上或设置在所述阵列天线的第三天线单元的预设范围内，用于对相位调节后的第一耦合信号进行耦合，得到第三耦合信号，将所述第三耦合信号经过所述第三馈电线路发送所述第三天线单元以抵消所述第三天线单元接收的反射信号。
[0027]结合第一方面的第九种可能的实现方式，在第十种可能的实现方式中，还包括:
[0028]第三能量吸收装置，一端接所述第三能量耦合部件，另一端接地，用于吸收所述第三耦合信号之外的信号能量，使得所述第三耦合信号的能量稳定传输；
[0029]或所述第三能量耦合部件为第三不等功分威尔金森功率分配器，所述第三能量装置跨接于所述第三不等功分威尔金森功率分配器的两条输出支路上。
[0030]本发明实施例第二方面提供了一种阵列天线，可包括:
[0031]馈电端口，用于接收待发射信号；
[0032]功率分配装置，用于将所述待发射信号的信号能量平均分配并输出；
[0033]至少两条馈电线路及与所述馈电线路数目相同的天线单元，所述天线单元用于通过对应的馈电线路接收平均分配后的待发射信号并发射，接收反射信号；
[0034]以及，如本发明实施例第一方面或第一方面任意实现方式所述的反馈网络。
[0035]在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述功率分配装置为等功分威尔金森功率分配器。
[0036]实施本发明实施例，具有如下有益效果:
[0037]通过配置独立且对任意阵列天线而言均结构通用的反馈网络，可显著改善阵列天线驻波，可与现有改善阵列天线驻波的方法或结构同时运用；结构独立，无需改造天线单元的结构；易于加工，与天线单元或馈电线路在同一电路印制板平面，无需增加部件的加工过程。
【专利附图】
【附图说明】
[0038]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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发明的一些实施例，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。
[0039]图1是本发明阵列天线中反馈网络的第一实施例的原理示意图；
[0040]图2是本发明阵列天线中反馈网络的第二实施例的原理示意图；
[0041]图3是本发明阵列天线中反馈网络的第三实施例的原理示意图；
[0042]图4是本发明反馈网络的第一实施例与阵列天线其他部分的配合示意图；[0043]图5是图4反馈网络中一种能量耦合部件与其他部件配合的局部放大图；
[0044]图6是图4反馈网络中另一种能量耦合部件与其他部件配合的局部放大图；
[0045]图7是图4反馈网络中再一种能量耦合部件与其他部件配合的局部放大图；
[0046]图8是本发明反馈网络的第二实施例与阵列天线其他部分的配合示意图；
[0047]图9是采用本发明实施例的阵列天线和普通阵列天线分别改善驻波的仿真示意图；
[0048]图10是采用本发明实施例的阵列天线改善驻波的流程示意图。
【具体实施方式】
[0049]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
[0050]请参照图1，是本发明反馈网络的第一实施例的原理示意图，在本实施例中，所述反馈网络包括:
[0051]第一能量耦合部件31，设置在阵列天线的第一馈电线路71上，用于对所述第一天线单元61发射的信号进行耦合，得到第一耦合信号；
[0052]移相线4，与所述第一能量耦合部件31连接，用于接收所述第一耦合信号，对所述第一耦合信号进行相位调节后输出；
[0053]第二能量耦合部件32，设置在所述阵列天线的第二馈电线路72上，用于对相位调节后的第一耦合信号进行耦合，得到第二耦合信号，将所述第二耦合信号经过所述第二馈电线路72发送至所述第二天线单元62以抵消所述第二天线单元62接收的反射信号。
[0054]以及，第一能量吸收装置51，一端接所述第一能量耦合部件，另一端接地，用于吸收所述第一耦合信号之外的信号能量，使得所述第一耦合信号的能量稳定传输；
[0055]第二能量吸收装置52，一端接所述第二能量耦合部件，另一端接地，用于吸收所述第二耦合信号之外的信号能量，使得所述第二耦合信号的能量稳定传输。
[0056]需要说明的是，在其他实施例中，能量吸收装置的连接位置可能发生变化，后文针对对应的实施例进行说明。
[0057]如图1所示，所述阵列天线包括:
[0058]馈电端口 I，用于接收待发射信号；
[0059]功率分配装置2，用于将所述待发射信号的信号能量平均分配并输出；
[0060]两条馈电线路71和72，及两个天线单元61和62，所述天线单元用于通过对应的馈电线路接收平均分配后的待发射信号并发射，接收反射信号。
[0061]可选地，所述功率分配装置2为等功分威尔金森功率分配器。
[0062]其中，实线单箭头表示待发射信号能量的传输方向，虚线单箭头表示耦合信号能量(包括第一耦合信号和第二耦合信号)的传输方向，实线双箭头表示反射信号能量的传输方向。
[0063]下面以二单元阵列天线为例分析反馈网络的原理特性，待发射信号通过功率分配装置2将信号能量分为两路传递给两个天线单元61和62，当天线单元接收到信号后会有部分信号反射回来，形成反射信号，从而影响阵列天线的驻波。通过在阵列天线的左路的第一馈电线路71上添加第一耦合部件31，将该路信号耦合出来，通过移相线4进行相位调节后，再利用第二耦合部件32将能量耦合给右路的第二馈电线路72，使这部分耦合能量恰好与第二天线单元62接收的反射信号相互抵消；且在反馈网络末端设置第二能量吸收装置52，可吸收所述第二耦合信号之外的信号能量，使得所述第二耦合信号的能量均匀、稳定地传送，不随频率的变化产生巨大变化，从而使阵列天线在较宽的频率范围内实现改善驻波的目的。其中，第一能量耦合部件31和第二能量耦合部件32的结构形式可以有多种，如所述第一耦合部件31和第二耦合部件32均为平行线耦合器；或所述第一耦合部件31和第二耦合部件32均为不等功分威尔金森功率分配器；或所述第一耦合部件31为第一电桥，所述电桥的两个桥臂分别连接所述第一馈电线路71和所述移相线4 ;所述第二耦合部件32为第二电桥，所述电桥的两个桥臂分别连接所述第二馈电线路72和所述移相线4。
[0064]需要说明的是，由多个上述描述的阵列天线可组成一个大型的阵列天线系统，且对于每个阵列天线而言，以上主要针对信号从左路部件传输至右路部件以抵消第二天线单元62的反射信号的工作原理，反馈网络基本为一个对称结构，信号从右路部件传输至左路部件以抵消第一天线单元61的工作原理类似，所述第二能量耦合部件32还用于对所述第二天线单元62发射的信号进行耦合，得到第三耦合信号；所述移相线4还用于接收所述第三耦合信号，对所述第三耦合信号进行相位调节后输出；所述第一能量耦合部件31还用于对相位调节后的第三耦合信号进行耦合，得到第四耦合信号，将所述第四耦合信号经过所述第一馈电线路71发送至所述第一天线单元61以抵消所述第一天线单元61接收的反射信号。所述移相线4的数量可以是一根，也可以根据传递信号的数量设置为2根甚至更多，只需要确保移相后的耦合信号能传输至其他天线单元即可，此处不作任何限定。
[0065]在本实施例中，通过配置独立且对任意阵列天线而言均结构通用的反馈网络，可显著改善阵列天线驻波，可与现有改善阵列天线驻波的方法或结构同时运用；结构独立，无需改造天线单元的结构；具有功率吸收装置，可将耦合传输以外的能量吸收，适用与宽频带的阵列天线驻波的改善；易于加工，与天线单元或馈电线路在同一电路印制板平面，无需增加部件的加工过程。
[0066]请参照图2，是本发明反馈网络的第二实施例的原理示意图，在本实施例中，所述反馈网络包括:
[0067]第一能量耦合部件31，设置在所述阵列天线的第一天线单元61的预设范围内，用于对所述第一天线单元61发射的信号进行耦合，得到第一耦合信号；
[0068]移相线4，与所述第一能量耦合部件31连接，用于接收所述第一耦合信号，对所述第一耦合信号进行相位调节后输出；
[0069]第二能量耦合部件32，设置在所述阵列天线的第二天线单元62的预设范围内，用于对相位调节后的第一耦合信号进行耦合，得到第二耦合信号，将所述第二耦合信号经过所述第二馈电线路72发送至所述第二天线单元62以抵消所述第二天线单元62接收的反射信号。
[0070]如图2所示，所述阵列天线包括:
[0071]馈电端口 I，用于接收待发射信号；
[0072]功率分配装置2，用于将所述待发射信号的信号能量平均分配并输出；[0073]两条馈电线路71和72，及两个天线单元61和62，所述天线单元用于通过对应的馈电线路接收平均分配后的待发射信号并发射，接收反射信号。
[0074]其中，实线单箭头表示待发射信号能量的传输方向，虚线单箭头表示耦合信号能量(包括第一耦合信号和第二耦合信号)的传输方向，实线双箭头表示反射信号能量的传输方向。
[0075]与图1相比，本实施例中的第一能量耦合部件31和第二能量耦合部件32可以为金属导体线，分别设置在所述第一天线单元的预设范围内和所述第二天线单元的预设范围内，只需要确保在预设范围内，可以产生电磁偶尔作用即可。这样能量耦合部件便可以通过电磁耦合作用从天线单元获得耦合信号，后续移相等处理流程与图1中第一实施例相同，此处不再赘述。
[0076]可选地，请参照图3，是本发明反馈网络的第三实施例的原理示意图，与如图1所示的实施例相比，在本实施例中，所述反馈网络增加了可调移相线3和可调衰减器5。
[0077]由于所述移相线为固定移相线4，而阵列天线在制造或加工的时候，难免存在一些误差，这样将导致理论设计的固定移相线的相位调节将出现误差，信号功率大小调整上也同样可能出现误差，因此需要对相位及功率进行适应性的调节。
[0078]如图3所示，所述可调移相线3，与所述固定移相线4连接，用于消除所述阵列天线的加工误差对所述第一耦合信号或第三耦合信号的相位影响；
[0079]可调衰减器5，一端接所述可调移相线3，另一端接所述第二能量耦合部件32，用于修正所述阵列天线的制造误差对所述第一耦合信号或第三耦合信号的功率影响。
[0080]需要说明的是，在图1或图2或图3的实施例中，还可以包括:
[0081]第三能量耦合部件，设置在所述阵列天线的第三馈电线路上或设置在所述阵列天线的第三天线单元的预设范围内，用于对相位调节后的第一耦合信号进行耦合，得到第三耦合信号，将所述第三耦合信号经过所述第三馈电线路发送所述第三天线单元以抵消所述第三天线单元接收的反射信号。
[0082]当然，所述第三能量耦合部件同样可以通过耦合第三天线单元发射的信号进行移相再耦合至第一天线单元来抵消第一天线单元接收的反射信号，其原理与本实施例其他部分抵消反射信号的原理相同，此处不再赘述。
[0083]对应地，所述反馈网络还可以包括第三能量吸收装置，一端接所述第三能量耦合部件，另一端接地，用于吸收所述第三耦合信号之外的信号能量，使得所述第三耦合信号的能量稳定传输；
[0084]或所述第一能量耦合部件和第二能量耦合部件分别为第一不等功分威尔金森功率分配器和第二不等功分威尔金森功率分配器，所述第三能量耦合部件为第三不等功分威尔金森功率分配器，所述第三能量装置跨接于所述第三不等功分威尔金森功率分配器的两条输出支路上。
[0085]当阵列天线内的天线单元增多时，可以参见图1或图2或图3的结构相应的增加能量耦合部件及能量吸收装置甚至是移相线，从而完成对多个天线单元接收的反射信号的抵消，在较宽的频率范围内实现改善驻波的目的。
[0086]请参照图4，是本发明反馈网络的第一实施例与阵列天线其他部分的配合示意图，也可以视为阵列天线的一种实施方式，在本实施例中，所述阵列天线包括:[0087]顶层贴片天线单元1、底层贴片天线单元2、馈电线路3、能量吸收装置4，能量耦合部件5，移相线6、功率分配装置7、参考地8、顶层印刷电路板9、底层印刷电路板10、馈电端口 11以及接地孔12。
[0088]可选地，所述能量吸收装4可以是匹配负载，所述能量耦合部件5可以是平行线耦合器，所述功率分配装置7可以是威尔金森功率分配器。
[0089]通过等功分威尔金森功率分配器将待发射信号分为两路传递给底层贴片天线，顶层贴片天线通过底层贴片天线耦合馈电，低层和顶层贴片天线共同作用以增加阵列天线的带宽。通过将平行线耦合器、移相线以及匹配负载集成到阵列天线反馈网络中，增加两个天线单元间的耦合度，使其与天线单元接收的反射信号相互抵消，实现改善驻波和宽带化的目标；反馈网络末端具有匹配负载，可以保证耦合能量均匀、稳定地传送，不随频率变化而产生巨大变化，从而可以在较宽的频率范围内实现改善驻波的目的。
[0090]请参见图5，是图4反馈网络中一种能量耦合部件与其他部件配合的局部放大图；此处的能量耦合部件5可以是第一耦合部件或第二能量耦合部件中的任意一个或全部，其结构如图5所示，能量耦合部件5为平行线耦合器，设置在馈电线路上，移相线6通过匹配负载4连接接地孔12，从而实现能量的耦合、移相以及对其他能量的吸收释放。
[0091]请参见图6，是图4反馈网络中另一种能量耦合部件与其他部件配合的局部放大图；此处的能量耦合部件5可以是第一能量耦合部件或第二能量耦合部件中的任意一个或全部，其结构如图6所示，能量耦合部件5为不等功分威尔金森功率分配器，设置在馈电线路3上，其除了进行信号的功率分配之外，还需要对分配后的信号进行耦合得到耦合信号。在本实施例中，能量吸收装置的连接关系较为特别，通过在不等功分威尔金森功率分配器的两条输出支路之间添加匹配负载4即将匹配电阻4跨接于所述威尔金森功率分配器的两条输出支路上来吸收反馈网络末端的能量，避免信号在移相线6上来回振荡，使耦合能量均匀、稳定地传送，不随频率变化而产生巨大变化，并通过移相线进行相位调节，从而可以在较宽的频率范围内实现改善驻波的目的。此处的匹配负载4可以是隔离电阻。通过将不等功分威尔金森功率分配器、隔离电阻和移相线组合的反馈网络运用到阵列天线的馈电网络中或天线辐射单元之间，起到改善阵列天线驻波，提升阵列天线带宽的目的。
[0092]请参见图7，是图4反馈网络中再一种能量耦合部件与其他部件配合的局部放大图；此处的能量耦合部件5可以是第一能量耦合部件或第二能量耦合部件中的任意一个或全部，其结构如图7所示，能量耦合部件5为电桥，待发射信号通过电桥将部分能量耦合出来，经过移相线6调节相位后，再通过另一个相同结构的电桥耦合到阵列天线的另一个天线单元，并在电桥端口上添加匹配负载来吸收反馈网络末端的能量，避免信号在移相线上来回振荡，使耦合能量均匀、稳定地传送，不随频率变化而产生巨大变化，从而可以在较宽的频率范围内实现改善驻波的目的。通过将电桥、隔离电阻和移相线组合的反馈网络运用到阵列天线的馈电网络中或天线单元之间，起到改善阵列天线驻波，提升阵列天线带宽的目的。
[0093]请参照图8，是本发明反馈网络的第二实施例与阵列天线其他部分的配合示意图；在本实施例中，将反馈网络建立在贴片天线单元之间。能量耦合部件5为金属导体线，在其靠近天线单元2时，通过电磁耦合作用从天线单元2获得耦合信号，经过一段移相线6调节相位后，再通过电磁耦合作用耦合到另一个天线单元2，起到调节天线单元2的耦合度，使其与天线反射信号相互抵消，从而改善阵列天线驻波。并且在反馈网络末端添加与接地孔12连接的能量吸收装置4如匹配负载来吸收反馈网络末端的能量，避免信号在移相线6上来回振荡，使耦合能量均匀、稳定地传送，不随频率变化而产生巨大变化，从而可以在较宽的频率范围内实现改善驻波的目的。
[0094]请参见图9，是采用本发明实施例的阵列天线和普通阵列天线分别改善驻波的仿真示意图；其中，横坐标表示频率，纵坐标表示驻波强度，实线表示有本发明实施例反馈网络的阵列天线驻波情况，虚线表示无本发明实施例反馈网络的阵列天线驻波情况。采用发明方案设计的1710MHz?1880MHz频段二单元阵列天线(天线结构可参见图4),与一个去掉反馈网络即去掉能量耦合部件、移相线及能量吸收装置的二单元阵列天线的回波损耗仿真结果比较如图9所示。没有反馈网络的阵列天线，在1710MHz?1880MHz频率范围内是一个双频段天线，在1710MHz?1767MHz和1824MHz?1880MHz频率范围内回波损耗<_14dB ；有反馈网络的阵列天线在1710MHz?1880MHz频率范围内回波损耗<-15dB。结果说明反馈网络可以有效改善阵列天线驻波，实现宽带化的需求。
[0095]请参见图10，是采用本发明实施例的阵列天线改善驻波的流程示意图。具体可包括以下步骤:
[0096]S1001，对阵列天线中第一天线单元发射的信号进行耦合，得到第一耦合信号。
[0097]S1002,对所述第一稱合信号进行相位调节后输出。
[0098]S1003，对相位调节后的第一耦合信号进行耦合，得到第二耦合信号。
[0099]S1004，将所述第二耦合信号发送至所述阵列天线中的第二天线单元以抵消所述第二天线单元接收的反射信号。
[0100]需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
[0101]通过上述实施例的描述，本发明具有以下优点:
[0102]通过配置独立且对任意阵列天线而言均结构通用的反馈网络，可显著改善阵列天线驻波，可与现有改善阵列天线驻波的方法或结构同时运用；结构独立，无需改造天线单元的结构；具有功率吸收装置，可将耦合传输以外的能量吸收，适用与宽频带的阵列天线驻波的改善；易于加工，与天线单元或馈电线路在同一电路印制板平面，无需增加部件的加工过程。
[0103]本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,简称ROM)或随机存储记忆体(RandomAccess Memory,简称 RAM)等。
[0104]以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
【权利要求】
1.一种反馈网络，其特征在于，包括: 第一能量耦合部件，设置在阵列天线的第一馈电线路上或设置在所述阵列天线的第一天线单元的预设范围内，用于对所述第一天线单元发射的信号进行耦合，得到第一耦合信号; 移相线，与所述第一能量耦合部件连接，用于接收所述第一耦合信号，对所述第一耦合信号进行相位调节后输出 ； 第二能量耦合部件，设置在所述阵列天线的第二馈电线路上或设置在所述阵列天线的第二天线单元的预设范围内，用于对相位调节后的第一耦合信号进行耦合，得到第二耦合信号，将所述第二耦合信号经过所述第二馈电线路发送至所述第二天线单元以抵消所述第二天线单元接收的反射信号。
2.如权利要求1所述的反馈网络，其特征在于，还包括: 第一能量吸收装置，一端接所述第一能量耦合部件，另一端接地，用于吸收所述第一耦合信号之外的信号能量，使得所述第一耦合信号的能量稳定传输； 第二能量吸收装置，一端接所述第二能量耦合部件，另一端接地，用于吸收所述第二耦合信号之外的信号能量，使得所述第二耦合信号的能量稳定传输。
3.如权利要求2所述的反馈网络，其特征在于，所述第一耦合部件和第二耦合部件均为平行线耦合器。
4.如权利要求2所述的反馈网络，其特征在于，所述第一耦合部件为第一电桥，所述电桥的两个桥臂分别连接所述第一馈电线路和所述移相线；所述第二耦合部件为第二电桥，所述电桥的两个桥臂分别连接所述第二馈电线路和所述移相线。
5.如权利要求2所述的反馈网络，其特征在于，所述第一耦合部件和第二耦合部件均为金属导体线，分别设置在所述第一天线单元的预设范围内和所述第二天线单元的预设范围内。
6.如权利要求1所述的反馈网络，其特征在于，所述第一耦合部件为第一不等功分威尔金森功率分配器，所述第二耦合部件为第二不等功分威尔金森功率分配器。
7.如权利要求6所述的反馈网络，其特征在于，还包括: 第一能量吸收装置，跨接于所述第一不等功分威尔金森功率分配器的两条输出支路上，用于吸收所述第一耦合信号之外的信号能量，使得所述第一耦合信号的能量稳定传输; 第二能量吸收装置，跨接于所述第二不等功分威尔金森功率分配器的两条输出支路上，用于吸收所述第二耦合信号之外的信号能量，使得所述第二耦合信号的能量稳定传输。
8.如权利要求1所述的反馈网络，其特征在于，所述第二能量耦合部件还用于对所述第二天线单元发射的信号进行耦合，得到第三耦合信号； 所述移相线还用于接收所述第三耦合信号，对所述第三耦合信号进行相位调节后输出； 所述第一能量耦合部件还用于对相位调节后的第三耦合信号进行耦合，得到第四耦合信号，将所述第四耦合信号经过所述第一馈电线路发送至所述第一天线单元以抵消所述第一天线单元接收的反射信号。
9.如权利要求8所述的反馈网络，其特征在于，所述移相线为固定移相线，所述反馈网络还包括: 可调移相线，与所述固定移相线连接，用于消除所述阵列天线的加工误差对所述第一耦合信号或第三耦合信号的相位影响； 可调衰减器，一端接所述可调移相线，另一端接所述第二能量耦合部件，用于修正所述阵列天线的制造误差对所述第一耦合信号或第三耦合信号的功率影响。
10.如权利要求1-9任一项所述的反馈网络，其特征在于，还包括: 第三能量耦合部件，设置在所述阵列天线的第三馈电线路上或设置在所述阵列天线的第三天线单元的预设范围内，用于对相位调节后的第一耦合信号进行耦合，得到第三耦合信号，将所述第三耦合信号经过所述第三馈电线路发送所述第三天线单元以抵消所述第三天线单元接收的反射信号。
11.如权利要求10所述的反馈网络，其特征在于，还包括: 第三能量吸收装置，一端接所述第三能量耦合部件，另一端接地，用于吸收所述第三耦合信号之外的信号能量，使得所述第三耦合信号的能量稳定传输； 或所述第三能量耦合部件为第三不等功分威尔金森功率分配器，所述第三能量装置跨接于所述第三不等功分威尔金森功率分配器的两条输出支路上。
12.—种阵列天线，其特征在于，包括: 馈电端口，用于接收待发射信号； 功率分配装置，用于将所述待发射信号的信号能量平均分配并输出； 至少两条馈电线路及与所述馈电线路数目相同的天线单元，所述天线单元用于通过对应的馈电线路接收平均分配后的待发射信号并发射，接收反射信号； 以及，如权利要求1-11任一项所述的反馈网络。
13.如 权利要求12所述的系统，其特征在于，所述功率分配装置为等功分威尔金森功率分配器。
【文档编号】H01Q21/30GK103956576SQ201410173120
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年4月26日 优先权日:2014年4月26日
【发明者】罗兵, 石中立, 覃雯斐 申请人:华为技术有限公司