相位叠加得到具有不同相位的多路射频信号，最终实现矩阵式的辐射单元辐射不同相位的射频信号，从而可以配合butler矩阵使用,butler矩阵通过电桥来实现射频信号的相位调节功能，电桥与移相器相比成本更低。
[0053]实施例四
[0054]在实施例一、二或三的基础上，本实施例提供一种双极化天线系统，包括两个上述的多波束天线系统；如图9所示，一个多波束天线系统中的每个辐射单元分别与另一个多波束天线系统中的每个辐射单元一一对应组成双极化辐射单元。
[0055]其中每个多波束天线系统的具体工作过程和原理与实施例一相同，在此不再赘述。
[0056]本实施例中的双极化天线系统，形成矩阵式的辐射单元，并分别通过一维多波束形成模块和二维多波束形成模块分别调节矩阵式的辐射单元中两个维度上的最大增益方向，从而实现较大的辐射覆盖范围。
[0057]实施例五
[0058]基于实施例一、二或三，本实施例提供一种多波束天线系统的相位调节方法，用于上述的多波束天线系统，包括:
[0059]步骤101、调节多波束形成单元形成的M路射频信号的相位，使上述M路射频信号具有不同的相位；
[0060]步骤102、对每个第一功分单元中N路射频信号中的P路射频信号进行移相，在M个第一功分单元中，输出至同一行的M个辐射单元的M路射频信号进行相同相位的移相。
[0061]多波束天线系统的具体工作过程和原理与上述实施例相同，在此不再赘述。
[0062]本实施例中的多波束天线系统的相位调节方法，形成矩阵式的辐射单元，并分别通过一维多波束形成模块和二维多波束形成模块分别调节矩阵式的辐射单元中两个维度上的最大增益方向，从而实现较大的辐射覆盖范围。
[0063]需要说明的是，调节辐射单元辐射的射频信号相位可以实现调节波束辐射路径，上述各实施例中的多波束天线系统及其相位调节方法和双极化天线系统适用于需要调节波束辐射路径的各种应用场景。例如:室内WIFI场景，用户的位置不固定，WIFI热点需要随时调节波束辐射路径来跟踪用户；小站回传天线场景，回传天线与基站点对点传输，波束很窄，在安装天线时难以完全对准基站，上述实施例中的多波束天线系统可以通过调节波束辐射路径来实现天线与基站的对准，且增加了天线的鲁棒性；车载基站/车载回传天线场景，车子处于运动状态，需要随时调节波束辐射路径来实现天线与基站的对准。
[0064]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种多波束天线系统，其特征在于，包括: 射频端口 ； 连接于所述射频端口的一维多波束形成模块，所述一维多波束形成模块包括多波束形成单元和连接于所述多波束形成单元的第一相位控制单元，所述多波束形成单元用于将所述射频端口传输的射频信号转换为具有不同相位的M路射频信号，其中M为大于I的整数，所述多波束形成单元具有用于分别输出所述M路射频信号的M个输出端，所述第一相位控制单元用于调节所述M路射频信号的相位； 连接于所述一维多波束形成模块的二维多波束形成模块，所述二维多波束形成模块包括移相器、连接于所述移相器的第二相位控制单元和分别连接于所述多波束形成单元中M个输出端的M个第一功分单元，每个第一功分单元用于将一路射频信号功分为N路射频信号，其中N为大于I的整数，每个第一功分单元具有用于分别输出所述N路射频信号的N条输出支路，所述N条输出支路中的P条输出支路上设置有所述移相器，P为大于等于I的整数，所述第二相位控制单元用于调节所述移相器进行移相时的相位； 连接于所述第二多波束形成模块的MXN个辐射单元，所述MXN个辐射单元形成一个具有N行M列的矩阵，所述M列辐射单元分别连接于所述M个第一功分单元，每列射频单元中的N个辐射单元分别连接于一个第一功分单元的N条输出支路，在所述N行M列的矩阵中，与所述M个第一功分单元中设置有移相器的输出支路连接的MXP个辐射单元组成P行M列的矩阵。2.根据权利要求1所述的多波束天线系统，其特征在于， 每个第一功分单元包括第一功分器，所述第一功分器具有Q个输出端，所述第一功分器用于将一路射频信号功分为Q路射频信号，Q为大于I的整数； 每个第一功分单元还包括分别连接于所述第一功分器Q个输出端的Q个第二功分器，每个第二功分器包括R个输出端，每个第二功分器用于将一路射频信号功分为R路射频信号，R为大于I的整数，QXR = N； 在所述N行M列的矩阵中，每列射频单元中的N个辐射单元分别连接于Q个第二功分器的N个输出端。3.根据权利要求2所述的多波束天线系统，其特征在于， 在每个第一功分单元中包括移相器的输出支路上，第一功分器通过移相器连接于第二功分器，或者第二功分器通过移相器连接于辐射单元。4.根据权利要求3所述的多波束天线系统，其特征在于， 与同一行的M个辐射单元分别连接的M个移相器组成联动移相器，所述联动移相器用于使多路射频信号以相同的相位移相。5.根据权利要求1至4中任意一项所述的多波束天线系统，其特征在于， 所述多波束形成单元包括butler矩阵和S选一开关，所述butler矩阵通过所述S选一开关连接于所述射频端口； 所述butler矩阵包括S个输入端，S为大于I的整数，所述S选一开关包括S个输出端，所述S选一开关的S个输出端分别连接于所述butler矩阵的S个输入端； 所述第一相位控制单元连接于所述S选一开关的控制端，所述第一相位控制单元用于控制所述S选一开关在所述S个输出端中选择一个进行输出。6.根据权利要求1至4中任意一项所述的多波束天线系统，其特征在于， 所述多波束形成单元包括第二功分单元和连接于所述第二功分单元的移相单元，所述移相单元连接于所述第一相位控制单元。7.一种双极化天线系统，其特征在于，包括两个如权利要求1至6中任意一项所述的多波束天线系统；一个多波束天线系统中的辐射单元分别与另一个多波束天线系统中的辐射单元--对应组成双极化辐射单元。8.一种多波束天线系统的相位调节方法，用于如权利要求1至6中任意一项所述的多波束天线系统，其特征在于，包括: 调节多波束形成单元形成的M路射频信号的相位，使所述M路射频信号具有不同的相位； 对每个第一功分单元中N路射频信号中的P路射频信号进行移相，在M个第一功分单元中，输出至同一行的M个辐射单元的M路射频信号进行相同相位的移相。
【专利摘要】本发明公开了一种多波束天线系统及其相位调节方法和双极化天线系统，涉及通信技术领域，实现较大的辐射覆盖范围。该多波束天线系统包括：连接于射频端口的一维多波束形成模块，多波束形成单元用于将射频端口传输的射频信号转换为具有不同相位的M路射频信号；二维多波束形成模块，二维多波束形成模块包括M个第一功分单元，每个第一功分单元的P条输出支路上设置有移相器；连接于第二多波束形成模块的M×N个辐射单元，M×N个辐射单元形成一个具有N行M列的矩阵，M列辐射单元分别连接于M个第一功分单元，每列射频单元中的N个辐射单元分别连接于一个第一功分单元的N条输出支路，与设置有移相器的输出支路连接的M×P个辐射单元组成P行M列的矩阵。
【IPC分类】H01Q21/24, H01Q3/30, H01Q21/00, H01Q25/00
【公开号】CN105098383
【申请号】CN201410204330
【发明人】王强, 赵建平
【申请人】华为技术有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2014年5月14日
【公告号】WO2015172667A1