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Title:
DUAL-POLARIZATION DIFFERENTIAL FEED NETWORK, ANTENNA AND BASE STATION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/010326
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed are a dual-polarization differential feed network and an antenna, which relate to the field of communications. By arranging two sub-differential feed networks on two opposite surfaces of a metal ground respectively, differential feed is conducted on a dual-polarization antenna radiation unit, thereby achieving the miniaturization of the dual-polarization differential feed network.The dual-polarization differential feed network provided in the embodiments of the present invention comprises a metal ground and two sub-differential feed networks which are connected to the metal ground respectively,wherein the two sub-differential feed networks are respectively located on two surfaces of the metal ground, i.e. the front surface and the back surface; one of the two sub-differential feed networks is used for conducting differential feed on one pair of port pairs of the dual-polarization antenna radiation unit; and the other one of the two sub-differential feed networks is used for conducting differential feed on the other pair of port pairs of the dual-polarization antenna radiation unit.

Inventors:
PENG HONGLI (CN)
ZHAO JIANPING (CN)
LUO WEI (CN)
Application Number:
PCT/CN2013/080197
Publication Date:
January 29, 2015
Filing Date:
July 26, 2013
Export Citation:
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Assignee:
HUAWEI TECH CO LTD (CN)
International Classes:
H01Q23/00
Domestic Patent References:
WO2008055914A12008-05-15
Foreign References:
CN102800946A2012-11-28
CN103022700A2013-04-03
Attorney, Agent or Firm:
BEIJING ZBSD PATENT & TRADEMARK AGENT LTD. (CN)
北京中博世达专利商标代理有限公司 (CN)
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Claims:
权 利 要 求 书

1、 一种双极化差分馈电网络, 其特征在于, 包括:

金属地以及分别与所述金属地连接的两个子差分馈电网络;

所述两个子差分馈电网络分别位于所述金属地的正面和反面两个相 对的表面, 且所述两个差分馈电网络中的一个子差分馈电网络用于向双极 化天线辐射单元的的一对端口对进行差分馈电, 所述两个子差分馈电网络 中的另一个子差分馈电网络用于向所述双极化天线辐射单元的另一对端口 对进行差分馈电。

2、 根据权利要求 1 所述的双极化差分馈电网络, 其特征在于, 所述 每个子差分馈电网络包括介质板、 微带传输线以及三个端口, 其中,

所述三个端口包括一个输入端口和两个差分输出端口, 所述两个差分 输出端口中的一个差分输出端口用于与所述双极化天线辐射单元的一对端 口对中的一个端口连接, 所述两个差分输出端口中的另一个差分输出端口 用于与所述双极化天线辐射单元的所述端口对的另一个端口连接;

所述微带传输线分别与所述三个端口连接, 且所述微带传输线和三个 端口都位于所述介质板的一个表面上, 所述介质板的另一个表面与所述金 属地的一个表面连接。

3、 根据权利要求 2 所述的双极化差分馈电网络, 其特征在于, 所述 双极化差分馈电网络包括第一子差分馈电网络和第二子差分馈电网络, 所述第一子差分馈电网络的输入端口对应位置的所述金属地设置有 过孔, 所述过孔内设置有金属柱, 与所述过孔位置对应的所述第二子差分 馈电网络设置有等效输入端口, 所述第一子差分馈电网络的输入端口通过 所述金属柱与所述第二子差分网馈电网络侧的等效输入端口连接。

4、 根据权利要求 2或 3所述的双极化差分馈电网络, 其特征在于, 所述每个子差分馈电网络还包括一个加载吸收端口;

所述微带传输线包括:

主传输线, 所述主传输线用于分别与四个端口连接;

至少两个分支传输线, 所述分支传输线用于连接所述主传输线或副传 输线;

副传输线, 所述副传输线用于所述分支传输线之间的连接;

其中, 所述主传输线包括第一主传输线、 第二主传输线、 第三主传输 线和第四主传输线, 所述第一主传输线和所述第二主传输线分别与所述两 个差分输出端口连接, 所述第三主传输线和所述第四主传输线分别与所述 输入端口和所述加载吸收端口连接, 所述第一主传输线和第二主传输线结 合对于传输信号具有 90度移相功能;在所述子差分馈电网络与所述双极化 天线辐射单元的一对端口对电气连接后, 所述主传输线、 所述至少两个分 支传输线、 所述副传输线构成等效巴伦, 以通过所述两个差分输出端口对 所述双极化天线辐射单元的一对端口对进行差分馈电。

5、 根据权利要求 4 所述的双极化差分馈电网络, 其特征在于, 所述 子差分馈电网络包括三个分支传输线, 所述三个分支传输线包括: 与所述 第三主传输线和所述第四主传输线连接的第一分支传输线、 与所述副传输 线连接的第二分支传输线、 以及与所述第一主传输线和所述第二主传输线 连接的第三分支传输线;

其中, 所述第一分支传输线、 所述第二分支传输线和所述第三分支传 输线的电长度相等, 且为所述传输信号的波长的四分之一。

6、 根据权利要求 5 所述的双极化差分馈电网络, 其特征在于, 所述 第一分支传输线的阻抗大于或等于所述第二分支传输线的阻抗; 且所述第 一分支传输线的阻抗大于或等于所述第三分支传输线的阻抗。

7、 根据权利要求 5或 6所述的双极化差分馈电网络, 其特征在于, 所述第二分支传输线的阻抗等于所述第三分支传输线的阻抗。

8、 根据权利要求 5 至 7 中任一项所述的双极化差分馈电网络, 其特 征在于, 所述副传输线包括:

用于连接所述第一主传输线、 所述第三分支传输线和所述第二分支传 输线的第一副传输线; 或

用于连接所述第二主传输线、 所述第三分支传输线和所述第二分支传 输线的第二副传输线; 或

用于连接所述第三主传输线、 所述第一分支传输线和所述第二分支传 输线的第三副传输线; 或

用于连接所述第四主传输线、 所述第一分支传输线和所述第二分支传 输线的第四副传输线;

其中, 所述第一副传输线、 所述第二副传输线、 所述第三副传输线和 所述第四副传输线的电长度相等, 且为所述传输信号的波长的四分之一。

9、 根据权利要求 5 至 8 中任一项所述的双极化差分馈电网络, 其特 征在于, 所述第一主传输线和第二主传输线的阻抗大于所述第三主传输线 和第四主传输线的阻抗; 并且所述第一主传输线和第二主传输线的阻抗小 于所述每个分支传输线的阻抗。

10、 根据权利要求 2至 9中任一项所述的双极化差分馈电网络, 其特 征在于, 所述介质板的介电常数为 2-4。

1 1、 根据权利要求 4至 10 中任一项所述的双极化差分馈电网络, 其 特征在于, 所述输入端口、 所述差分输出端口和所述加载吸收端口的输入 阻抗都为 50欧姆。

12、 根据权利要求 4至 1 1 中任一项所述的双极化差分馈电网络, 其 特征在于, 所述第一主传输线和所述第二主传输线还用于对所述两个差分 输出端口进行阻抗匹配。

13、 一种天线, 其特征在于, 包括:

双极化天线辐射单元, 用于向空间辐射或从空间接收电磁波; 和 如权利要求 1 至 12任一项所述的双极化差分馈电网络, 用于对所述 双极化天线辐射单元进行差分馈电。

14、 一种基站, 其特征在于, 包括权利要求 1 至 12任一项所述的双 极化差分馈电网络或权利要求 13所述的天线。

Description:
一种双极化差分馈电网络、 天线及基站

技术领域

本发明涉及通信领域, 尤其涉及一种双极化差分馈电网络、 天线及基 站。 背景技术 在移动通信系统中,基站天线技术的迅速发展 和应用有力地推动了基 站天线向小型化、 集成化和多功能(即多频段、 多极化和多用途) 的方向 发展。 天线的馈电网络是基站天线系统中的重要部件 之一, 基站天线系统 进一步小型化需要高性能、 小型化的基站天线馈电网络。 因而, 设计高性 能、 小型化的基站天线馈电网络己成为基站天线技 术的研究重点。 差分馈电网络是一种新型的基站天线馈电网络 , 一般用巴伦组成, 用 于对单极化的双端口天线辐射单元进行馈电。 而双极化辐射单元有四个端口, 对双极化辐射单元馈电时, 差分馈电 网络需要为双极化辐射单元提供四个馈电点和 双通道。 因此, 针对双极化 辐射单元的差分馈电网络布局方式相比于单极 化辐射单元更为复杂。 目前 已有的、 针对双极化辐射单元的差分馈电网络布局方式 , 会导致馈电网络 线路之间发生结构干涉和馈电网络面积过大, 不利于天线系统小型化。 发明内容 本发明的实施例提供一种双极化差分馈电网络 、 天线及基站, 实现双 极化差分馈电网络小型化。 为达到上述目的, 本发明实施例釆用的技术方案是,

一方面, 本发明实施例提供一种双极化差分馈电网络, 包括: 金属地 以及分别与所述金属地连接的两个子差分馈电 网络;所述两个子差分馈电 网络分别位于所述金属地的正面和反面两个表 面两个相对的表面, 且所述 两个差分馈电网络中的一个子差分馈电网络用 于向双极化天线辐射单元的 一对端口对进行差分馈电, 所述两个子差分馈电网络中的另一个子差分馈 电网络用于向所述双极化天线辐射单元的另一 对端口对进行差分馈电。 结合第一方面, 在第一方面的第一种可能实现的方式中, 所述每个子 差分馈电网络包括介质板、 微带传输线以及三个端口, 其中,

所述三个端口包括一个输入端口和两个差分输 出端口, 所述两个差分 输出端口中的一个差分输出端口用于与所述双 极化天线辐射单元的一对端 口对中的一个端口连接, 所述两个差分输出端口中的另一个差分输出端 口 用于与所述双极化天线辐射单元的所述端口对 的另一个端口连接;

所述微带传输线分别与所述三个端口连接, 且所述微带传输线和三个 端口都位于所述介质板的一个表面上, 所述介质板的另一个表面与所述金 属地的一个表面连接。

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实 现的方式中, 所述双极化差分馈电网络包括第一子差分馈电 网络和第二子 差分馈电网络,

所述第一子差分馈电网络的输入端口对应位置 的所述金属地设置有 过孔, 所述过孔内设置有金属柱, 与所述过孔位置对应的所述第二子差分 馈电网络设置有等效输入端口, 所述第一子差分馈电网络的输入端口通过 所述金属柱与所述第二子差分网馈电网络侧的 等效输入端口连接。

结合第一方面的第一或第二种可能的实现方式 ,在第一方面的第三种 可能实现的方式中, 所述每个子差分馈电网络还包括一个加载吸收 端口; 所述微带传输线包括:

主传输线, 所述主传输线用于分别与四个端口连接;

至少两个分支传输线, 所述分支传输线用于连接所述主传输线或副传 输线;

副传输线, 所述副传输线用于所述分支传输线之间的连接 ;

其中, 所述主传输线包括第一主传输线、 第二主传输线、 第三主传输 线和第四主传输线, 所述第一主传输线和所述第二主传输线分别与 所述两 个差分输出端口连接, 所述第三主传输线和所述第四主传输线分别与 所述 输入端口和所述加载吸收端口连接, 所述第一主传输线和第二主传输线结 合对于传输信号具有 90度移相功能;在所述子差分馈电网络与所述 极化 天线辐射单元的一对端口对电气连接后, 所述主传输线、 所述至少两个分 支传输线、 所述副传输线构成等效巴伦, 以通过所述两个差分输出端口对 所述双极化天线辐射单元的一对端口对进行差 分馈电。

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实 现的方式中, 所述子差分馈电网络包括三个分支传输线, 所述三个分支传 输线包括: 与所述第三主传输线和所述第四主传输线连接 的第一分支传输 线、 与所述副传输线连接的第二分支传输线、 以及与所述第一主传输线和 所述第二主传输线连接的第三分支传输线;

其中, 所述第一分支传输线、 所述第二分支传输线和所述第三分支传 输线的电长度相等, 且为所述传输信号的波长的四分之一。

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实 现的方式中, 所述第一分支传输线的阻抗大于或等于所述第 二分支传输线 的阻抗; 且所述第一分支传输线的阻抗大于或等于所述 第三分支传输线的 阻抗。 结合第一方面的第四或第五种可能的实现方式 ,在第一方面的第六种 可能实现的方式中, 所述第二分支传输线的阻抗等于所述第三分支 传输线 的阻抗。

结合第一方面的第四至第六任一项可能的实现 方式,在第一方面的第 七种可能实现的方式中, 所述副传输线包括:

用于连接所述第一主传输线、 所述第三分支传输线和所述第二分支传 输线的第一副传输线; 或

用于连接所述第二主传输线、 所述第三分支传输线和所述第二分支传 输线的第二副传输线; 或

用于连接所述第三主传输线、 所述第一分支传输线和所述第二分支传 输线的第三副传输线; 或

用于连接所述第四主传输线、 所述第一分支传输线和所述第二分支传 输线的第四副传输线;

其中, 所述第一副传输线、 所述第二副传输线、 所述第三副传输线和 所述第四副传输线的电长度相等, 且为所述传输信号的波长的四分之一。

结合第一方面的第四至第七任一种可能的实现 方式,在第一方面的第 八种可能实现的方式中, 所述第一主传输线和第二主传输线的阻抗大于 所 述第三主传输线和第四主传输线的阻抗; 并且所述第一主传输线和第二主 传输线的阻抗小于所述每个分支传输线的阻抗 。 结合第一方面的第一至第八任一种可能的实现 方式,在第一方面的第 九种可能实现的方式中, 所述介质板的介电常数为 2-4。 结合第一方面的第三至第九任一项可能的实现 方式,在第一方面的第 十种可能实现的方式中, 所述输入端口、 所述差分输出端口和所述加载吸 收端口的输入阻抗都为 50欧姆。

结合第一方面的第三至第十任一种可能的实现 方式,在第一方面的第 十一种可能实现的方式中, 所述第一主传输线和所述第二主传输线还用于 对所述两个差分输出端口进行阻抗匹配。

第二方面, 本发明实施例提供一种天线, 包括: 双极化天线辐射单元, 用于向空间辐射或从空间接收电磁波; 和 上述任一项双极化差分馈电网络,用于对所述 双极化天线辐射单元进 行差分馈电。

第三方面, 本发明实施例提供一种基站, 包括上述任一项双极化差分 馈电网络或者上述天线。 本发明的实施例提供了双极化差分馈电网络, 通过将两个子差分馈电 网络分别置于金属地相对的两个表面, 向双极化天线辐射单元差分馈电, 实现双极化差分馈电网络小型化。相对于现有 技术将两个差分馈电网络放 置在一个平面内对双极化辐射单元进行四端口 馈电的方案,本发明实施例 的方案可以有效解决现有技术方案两个馈电网 络线路之间发生结构干涉 和馈电网络面积过大的问题, 从而有利于天线系统小型化。

附图说明 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。

图 1为本发明实施例提供的一种双极化差分馈电 络原理图; 图 2为本发明实施例提供的一种双极化差分馈电 络馈电原理图; 图 3为本发明实施例提供的一种子差分馈电网络 结构示意图; 图 4为本发明实施例提供的一种双极化差分馈电 络的结构示意图; 图 5为本发明实施例提供另一种双极化差分馈电 络的结构示意图; 图 6为本发明实施例提供的一种天线的装置结构 。

具体实施方式 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 有做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。

应理解, 本发明实施例的技术方案可以应用于各种通信 系统, 例如: 全球移动通讯 ( Global System of Mobile communication, 简称为 " GSM" ) 系统、 码分多址 ( Code Division Multiple Access , 简称为 " CDMA" ) 系 统、 宽带码分多址 ( Wideband Code Division Multiple Access , 简称为

"WCDMA" ) 系统、 通用分组无线业务 ( General Packet Radio Service , 简称为 " GPRS" ) 、 长期演进 ( Long Term Evolution, 简称为 "LTE" ) 系统、 LTE频分双工 ( Frequency Division Duplex , 简称为 "FDD" ) 系 统、 LTE时分双工 (Time Division Duplex , 简称为 "TDD" ) 、 通用移 动通信系统 ( Universal Mobile Telecommunication System , 简称为

" UMTS " ) 或全球互联 ί波接入 ( Worldwide Interoperability for Microwave Access , 简称为 "WiMAX" ) 通信系统等。

参见图 1 , 为本发明实施例提供的一种双极化差分馈电网 络 100的原 理性示意图。 如图 1 所示, 该双极化差分馈电网络 100 包括: 金属地 10 以及分别与所述金属地 10连接的两个子差分馈电网络 20、 30; 所述两个 子差分馈电网络 20、 30分别位于所述金属地 10的正面和反面两个相对的 表面,且所述两个差分馈电网络中的一个子差 分馈电网络 20用于向双极化 天线辐射单元的的一对端口对进行差分馈电, 所述两个子差分馈电网络中 的另一个子差分馈电网络 30 用于向所述双极化天线辐射单元的另一对端 口对进行差分馈电。 示例性的, 本发明实施例中的两个子差分馈电 20、 30可以是任意的 能够实现差分馈电的差分馈电网络, 例如, 宽带巴伦, 或由电桥和移相器 组成的馈电网络, 本发明实施例对此不进行限制。 优选的, 本发明实施例中两个子差分馈电网络 20、 30的结构是对称 的, 能够保证两个子差分馈电网络 20、 30产生的两个极化通道的一致性, 需要说明的是, 两个子差分馈电网络 20、 30的结构对称指的是两个子差 分馈电网络 20、 30属于同一类差分馈电网络, 而不必要求两个子差分馈 电网络 20、 30的结构完全一致, 例如, 两个子差分馈电网络 20、 30均为 宽带巴伦组成的馈电网络。 示例性的, 金属地 10可以是较厚的金属板, 也可以是厚度较小的金 属层, 优选的, 金属地 10的厚度为 2-3mm。 示例性的,本发明实施例将两个子差分馈电网 络分被称为第一子差分 馈电网络 20和第二子差分馈电网络 30 , 优选的, 当多个第一子差分馈电 网络 20和第二子差分馈电网络 30分别成阵列分布时,阵列分布的多个第 一子差分馈电网络 20和第二子差分馈电网络 30可以共用一个金属地 10 , 即多个第一子差分馈电网络 20和多个第二子差分馈电网络 30分别阵列分 布于一个金属地 10的正面和反面两个相对的表面。 示例性的,本发明实施例以一种子差分馈电网 络为例对双极化差分馈 电网络 100的馈电原理进行说明。 该子差分馈电网络包括介质板、 微带传输线以及三个端口, 其中, 三个端口包括一个输入端口和两个差分输出端 口, 所述两个差分输出 端口中的一个差分输出端口用于与所述双极化 天线辐射单元的一对端口对 中的一个端口连接, 所述两个差分输出端口中的另一个差分输出端 口用于 与所述双极化天线辐射单元的所述端口对的另 一个端口连接; 微带传输线分别与三个端口连接,且所述微带 传输线和三个端口都位 于介质板的一个表面上, 介质板的另一个表面与金属地的一个表面连接 。 参见图 2, 当金属地 10水平放置时, 第一子差分馈电网络 20和第二 子差分馈电网络 30分别位于金属地 10的正面(上表面)和反面(下表面), 其中, 第一子差分馈电网络 20包括介质板 201、微带传输线 202以及端口 Al、 端口 A2、 端口 A3 , 其中, 端口 A1为输入端口, 端口 A2、 端口 A3 为差分输出端口, 啟带传输线 202分别与端口 Al、 端口 A2、 端口 A3连 接, 且微带传输线 202与端口 Al、 端口 A2、 端口 A3都位于介质板 201 的一个表面上, 介质板 201 的另一个表面与金属地 10的表面连接。 第二 子差分馈电网络 30包括介质板 301、 啟带传输线 302以及端口 Bl、 端口 B2、 端口 B3 , 其中, 端口 B1为输入端口, 端口 B2、 端口 B3为差分输 出端口, 啟带传输线 302分别与端口 Bl、 端口 B2、 端口 B3连接, 且 带传输线 302与端口 B l、 端口 B2、 端口 B3位于介质板 301的一个表面 上, 介质板 301的另一个表面与金属地 10的表面连接。 天线辐射单元包含四个馈电端口: 端口 PA2、 端口 PA3、 端口 PB2、 端口 PB3 , 并构成两组端口对, 每组端口对分别用于与一个子差分馈电网 络的两个输出端口连接。 其中, 端口 PA2和端口 PA3为一组端口对, 端 口 PB2和端口 PB3为一组端口对。 端口 A2通过传输线 401与天线辐射 单元的端口 PA2电连接、端口 A3通过传输线 402与天线辐射单元的端口 PA3电连接;端口 B2通过传输线 403与天线辐射单元的端口 PB2电连接、 端口 B3通过传输线 404与天线辐射单元的端口 PB3电连接。 第一子差分馈电网络 20 和第二子差分馈电网络 30 分别通过传输线 401、 402、 403和 404同时对天线辐射单元的 4个端口 PA2、 PA3、 PB2、 PB3进行馈电。 第一子差分馈电网络 20和第二子差分馈电网络 30的差分 激励馈电分别对应两个正交极化通道, 例如, 第一子差分馈电网络 20 的 差分激励馈电分别对应 +45 度天线极化状态, 第二子差分馈电网络 30 的 差分激励馈电对应 -45度天线极化状态。 因此, 形成 +45度和 -45度两个正 交极化通道。 下面分别说明第一子差分馈电网络 20 和第二子差分馈电网 络 30的馈电过程。 进入端口 A1 ( +45度极化端口 ) 的激励信号 AS , 第一子差分馈电网 络 20的功率分配和移相,在端口 A2和端口 A3输出 2个等幅反相的信号 AS2和 AS3 , AS2和 AS3通过传输线 401和 402传输到天线辐射单元的 PA2和 PA3端口对, 第一子差分馈电网络 20实现对激励信号 AS的 +45 度极化馈电; 同理, 进入端口 B1 ( -45度极化端口 ) 的激励信号 BS , 通 过第二子差分馈电网络 30的功率分配和移相, 在端口 B2和端口 B3输出 2个等幅反相的信号 BS2和 BS3 , BS2和 BS3通过传输线 403和 404传输 到天线辐射单元的 PB2和 PB3端口对,第二子差分馈电网络 30实现对激 励信号 BS的 -45度极化馈电。 双极化差分馈电网络 100实现对天线辐射 单元的双极化通道馈电。 本发明实施例提供的双极化差分馈电网络 100 , 通过分别位于金属地 10正面和反面的两个子差分馈电网络 20、 30分别向双极化天线辐射单元 的一对端口进行差分馈电, 实现对双极化天线辐射单元的馈电, 且实现了 天线系统的小型化。

进一步的, 该子差分馈电网络还包括一个加载吸收端口;

所述微带传输线包括:

主传输线, 用于分别与四个端口连接;

至少两个分支传输线, 用于连接主传输线或副传输线;

副传输线, 用于分支传输线之间的连接; 其中, 主传输线包括第一主传输线、 第二主传输线、 第三主传输线和 第四主传输线, 第一主传输线和第二主传输线分别与两个差分 输出端口连 接, 第三主传输线和第四主传输线分别与输入端口 和加载吸收端口连接, 第一主传输线和第二主传输线对于传输信号具 有 90度移相功能;在子差分 馈电网络与双极化天线辐射单元的一对端口对 电气连接后, 主传输线、 分 支传输线、 副传输线构成等效巴伦, 以通过两个差分输出端口对双极化天 线辐射单元的一对端口对进行差分馈电。

如图 3所示,为本发明实施例提供的一种子差分馈 网络的结构示意 图, 因为第一子差分馈电网络 20和第二子差分馈电网络 30结构对称, 本 发明实施例仅对第一子差分馈电网络 20的结构进行说明。 如图 3所示, 第一子差分馈电网络 20包括: 四个端口 Al、 A2、 A3、 A4、 主传输线 11、 12、 13、 14、 三个分支 传输线 31、 32、 33和副传输线 41、 42、 43、 44。 其中, 端口 A1为输入端口, 用于与激励源连接、 端口 A2、 A3为差 分输出端口, 用于与天线辐射单元连接; 端口 A4为加载吸收端口, 用于 匹配负载。 四个端口 Al、 A2、 A3、 A4 的输入阻抗能够与外部器件的阻 抗相匹配, 例如能够与激励源的阻抗相匹配, 也能够与天线辐射单元的阻 抗相匹配。 可选地, 四个端口 Al、 A2、 A3、 A4的输入阻抗都为 50欧姆。 应理解, 本发明实施例仅以四个端口 Al、 A2、 A3、 A4 的输入阻抗 都为 50 欧姆为例进行说明, 但本发明并不限于此, 四个端口 Al、 A2、 A3、 A4的输入阻抗也可以为其它值, 以与连接的外部器件的阻抗相匹配。 主传输线 1 1、 12、 13、 14可以包括第一主传输线 1 1、 第二主传输线 12、 第三主传输线 13和第四主传输线 14 , 其中, 第一主传输线 1 1和第 二主传输线 12分别与端口 A2和端口 A3连接, 并且第一主传输线 1 1和 第二主传输线 12结合具有 90度移相功能,从而能够使得子差分馈电网络 20与天线辐射单元电气连接后, 子差分馈电网络 20构成等效巴伦, 以通 过子差分馈电网络 20的端口 A2和端口 A3对该天线辐射单元进行差分馈 电; 第三主传输线 13和第四主传输线 14分别与该端口 A1和端口 A4连 接。 分支传输线至少有两个, 分别用于连接第三主传输线 13和第四主传 输线 14 , 第一主传输线 1 1和第二主传输线 12 , 优选的, 可以增加一条或 一条以上的连接在副传输线之间的分支传输线 ,本实施例以增加一条连接 在副传输线之间的分支传输线为例进行说明, 但是本发明实施例对此不构 成任何限制。 具体的, 可以包含三个分支传输线 31、 32、 33 , 具体可以 包括: 第一分支传输线 31 , 该第一分支传输线 31 与第三主传输线 13和 第四主传输线 14连接; 第二分支传输线 32 , 该第二分支传输线 32与副 传输线 41、 42、 43、 44连接; 以及第三分支传输线 33 , 该第三分支传输 线 33与第一主传输线 1 1和第二主传输线 12连接。

其中, 副传输线 41、 42、 43、 44可以包括:

用于连接第一主传输线 1 1、 第三分支传输线 33和第二分支传输线 32 的第一副传输线 41 ; 用于连接第二主传输线 12、 第三分支传输线 33和第 二分支传输线 32的第二副传输线 42; 用于连接第三主传输线 13、 第一分 支传输线 31和第二分支传输线 32的第三副传输线 43 ; 用于连接第四主传 输线 14、 第一分支传输线 31和第二分支传输线 32的第四副传输线 44; 进一步地, 第一主传输线 1 1可以包括第一主传输线单元 1 1 , 该第一 主传输线单元 1 1可以与端口 A2连接, 并分别与第三分支传输线 33以及 第一副传输线 41连接; 第二主传输线 12可以包括第二主传输线单元 12 , 该第二主传输线单元 12可以与端口 A3连接, 并与第三分支传输线 33和 第二副传输线 42连接; 第三主传输线 13可以包括第三主传输线单元 13 , 该第三主传输线单元 13可以与端口 A1连接, 并与第一分支传输线 31和 第三副传输线 43连接, 第三主传输线单元 13为传输路径; 第四主传输线 单元 14可以包括第四主传输线单元 14 , 该第四主传输线单元 14可以与 端口 A4连接, 并与第一分支传输线 31和第一副传输线 41连接, 第四主 传输线单元 14为匹配吸收路径。 具体地, 参见图 3 , 第一副传输线 41可以与第一主传输线单元 1 1、 第二分支传输线 32、 第三分支传输线 33和第三副传输线 43连接, 第二 副传输线 42可以与第二主传输线单元 12、 第二分支传输线 32、 第三分支 传输线 33和第四副传输线 44连接; 第三副传输线 43可以与第三主传输 线单元 13、 第一分支传输线 31、 第二分支传输线 32和第一副传输线 41 连接;第四副传输线 44可以与第四主传输线单元 14、第一分支传输线 31、 第二分支传输线 32和第二副传输线 42连接。 可选地, 第一主传输线 1 1和第二主传输线 12还用于对端口 A2和端 口 A3进行阻抗匹配 , 例如 , 进行 50欧姆的阻抗匹配。 应理解, 在本发 明实施例中, 随着与子差分馈电网络 20连接的负载的不同, 第三主传输 线 13和第四主传输线 14还可能用于对端口 A1和端口 A4进行阻抗匹配, 例如进行 50欧姆的阻抗匹配, 但本发明实施例并不限于此。 应理解, 本发明实施例仅以主传输线、 分支传输线和副传输线的上述 连接为例进行说明, 但本发明实施例并不限于此, 根据本发明实施例的差 分馈电网络还可以具有其它连接关系; 并且还应注意, 本发明实施例中所 涉及的 "第一" 和 "第二" 等术语的使用仅仅是为了描述的方便, 并不 对本发明实施例的范围构成限制,由于这些术 语是对称的,因而可以互换。 在本发明实施例中, 主传输线包括的第一主传输线 1 1和第二主传输线 12 可以用于对传输信号产生 90度移相, 并用于对差分端口进行阻抗匹配, 例如进行 50欧姆的阻抗匹配。 具体而言, 可选地, 在本发明实施例中, 该第一主传输线单元 1 1和第二主传输线单元 12的电长度比该第三主传输 线单元 13 和第四主传输线单元 13 的电长度短, 且该第一主传输线单元 1 1和第二主传输线单元 12的电长度与该第三主传输线单元 13和第四主 传输线单元 14的电长度的差值为该传输信号的波长的四分 一。 从而使 得通过第三主传输线单元 14和第四主传输线单元 12输出的传输信号比通 过第一主传输线单元 1 1和第二主传输线单元 12输出的传输信号延迟 90 度相位。 其中, 传输线的电长度是以传输线所传输的电信号的 波长为单位 来衡量传输线的长度, 例如, 某传输线的电长度指, 该传输线的物理长度 与该传输线上所传输电信号波长 λ的比值。 应理解,该第一主传输线单元 1 1和第二主传输线单元 12的电长度与 该第三主传输线单元 13和第四主传输线单元 14的电长度的差值可以近似 为该传输信号的波长的四分之一, 例如, 该差值为 0.22 λ 、 0.24 λ , 0.26 λ或 0.28 λ等, 其中 λ为传输信号的波长, 例如, 该传输信号的频率在 1.71GHz至 2.17GHz的范围内。 分支传输线和副传输线可以用于产生耦合分支 传输路径,从而控制传 输信号的幅度和相位, 具体地, 通过多条耦合分支路径的信号叠加, 使得 端口 A1与端口 A4隔离,并且使得通过差分端口的传输信号再 生 90度 的相位差, 即使得通过端口 A3输出的传输信号比通过端口 A2输出的传 输信号再延迟 90度相位,从而使得通过该差分端口 A2和 A3对天线辐射 单元进行差分馈电。 在本发明实施例中, 第一分支传输线 31、 第二分支传输线 32和第三 分支传输线 33的电长度都可以近似为传输信号的波长的四 之一,例如, 各分支传输线的电长度在 0.2 λ至 0.3 λ之间, 其中 λ为传输信号的波长; 又例如, 各分支传输线的电长度为 0.14 λ 、 0.24 λ , 0.26 λ或 0.28 λ等。 可选地, 该第一分支传输线 31、 该第二分支传输线 32和该第三分支传输 线 33的电长度相等, 且为该传输信号的波长的四分之一。 在本发明实施例中, 可选地, 该第一副传输线 41、 该第二副传输线 42、 该第三副传输线 43和该第四副传输线 44的电长度相等, 且为该传输 信号的波长的四分之一。 应理解, 各副传输线的电长度也都可以近似为传 输信号的波长的四分之一, 例如, 各副传输线的电长度在 0.2 λ至 0.3 λ之 间, 其中 λ为传输信号的波长; 又例如, 各副传输线的电长度为 0.14 λ 、 0.24 λ , 0.26 λ或 0.28 λ等, 但本发明实施例并不限于此。 在本发明实施例中, 可选地, 第一分支传输线 31 的阻抗大于或等于 第二分支传输线 32的阻抗;且第一分支传输线 31的阻抗大于或等于第三 分支传输线 33 的阻抗。 第二分支传输线 32的阻抗与第三分支传输线 33 的阻抗相近, 优选地, 第二分支传输线 32的阻抗等于第三分支传输线 33 的阻抗。 在本发明实施例中, 可选地, 第一主传输线 1 1 和第二主传输线 12 的阻抗大于第三主传输线 13和第四主传输线 14的阻抗;并且第一主传输 线 1 1和第二主传输线 12的阻抗小于每个分支传输线的阻抗。 本发明实施例的子差分馈电网络 20 , 通过与天线辐射单元电气连接 后, 子差分馈电网络 20包括的主传输线、 三个分支传输线以及副传输线 构成等效巴伦, 从而能够通过子差分馈电网络 20的两个差分输出端口对 天线辐射单元进行差分馈电,由此能够避免使 用阻抗器件,减小能量损耗, 并提高子差分馈电网络 20的性能。并且子差分馈电网络 20不仅能够在较 宽的带宽范围内保持通过差分端口的传输信号 反相,还能够在较宽的带宽 范围内保持通过差分端口的传输信号等幅, 并具有反射系数低、 尺寸小以 及损耗低等优点。

参见图 4 , 为由上述子差分馈电网络组成的双极化差分馈 电网络 100 的一种具体构造。 该双极化差分馈电网络 100包括: 金属地 10; 金属地 10的上表面和下表面紧密与介质板 201和 301的 一个表面连接,介质板 201和介质板 301的另一表面分别设置有多条微带 线, 介质板 201和其上的微带线组成第一子差分馈电网络 20 , 介质板 301 和其上的微带线组成第二子差分馈电网络 30。 其中,金属地 10厚度为 1.5mm,介质板 201和 301的厚度均为 0.8mm, 介质板 201和 301的介电常数分别为 2.55和 2.6。 应理解, 本发明实施例 仅以上述具体数值为例进行说明, 但本发明并不限于此, 在具体实施中, 根据本发明实施例的差分馈电网络的传输线组 结构、阻抗及其长度可以根 据需求进行优化。

第一子差分馈电网络 20包括 4个端口 Al、 A2、 A3和 A4 , 其中, 端 口 A1为输入端口, 端口 A2、 A3为差分输出端口, 端口 A4为加载吸收 端口。 类似的 , 第二子差分馈电网络 30包括 4个端口 Bl、 B2、 B3和 B4 , 其中, 端口 B 1 为输入端口, 端口 B2、 B3为差分输出端口, 端口 B4为 加载吸收端口。 端口 A2和端口 A3组成 +45度极化差分端口对, 端口 B2 和端口 B3组成 -45度极化差分端口对。 通过传输线同时对天线辐射单元 的 4个端口馈电, 从而实现双极化通道馈电。

本发明实施例提供的双极化差分馈电网络 100 , 通过分别位于金属地 10相对的两个表面的子差分馈电网络 20、 30分别向双极化天线辐射单元 的一对端口进行差分馈电, 实现对双极化天线辐射单元的馈电, 且实现了 天线系统的小型化。 参见图 5 , 为本发明实施例提供的另一种双极化差分馈电 网络 100的 具体构造。 该双极化差分馈电网络 100包括: 金属地 10; 金属地 10的正面和反面紧密与介质板 201和 301的一个 表面连接, 介质板 201和介质板 301的另一表面分别设置有多条微带线, 介质板 201和其上的微带线组成第一子差分馈电网络 20 , 介质板 301和 其上的微带线组成第二子差分馈电网络 30。 第一子差分馈电网络 20包括 4个端口 Al、 A2、 A3和 A4 , 其中, 端口 A1为输入端口, 端口 A2、 A3 为差分输出端口, 端口 A4为加载吸收端口。 类似的, 第二子差分馈电网 络 30包括 4个端口 Bl、 B2、 B3和 B4 , 其中, 端口 B1为输入端口 , 端 口 B2、 B3为差分输出端口, 端口 B4为加载吸收端口。 端口 A2和端口 A3组成 +45度极化差分端口对, 端口 B2和端口 B3组成 -45度极化差分 端口对。 通过传输线同时对天线辐射单元的 4个端口馈电, 从而实现双极 化通道馈电。 第一子差分馈电网络 20的输入端口 A1对应位置的金属地 10设置有 过孔 50 , 过孔 50内设置有金属柱 60, 与该过孔 50位置对应的第二差分 馈电网络 30的介质板 301上设置有等效输入端口 Al l , 第一子差分馈电 网络 20的输入端口 A1通过金属柱 60与第二差分网馈电网络 30侧的等 效输入端口 Al l连接。 示例性的, 过孔 50内的金属柱 60与金属地 10绝缘连接, 可选的, 金属柱 60与金属地 10可通过空气绝缘连接,本发明实施例对比不 行限 制。 本发明实施例提供的双极化差分馈电网络 100 , 通过分别位于金属地 10相对的两个表面的子差分馈电网络 20、 30分别向双极化天线辐射单元 的一对端口进行差分馈电, 实现对双极化天线辐射单元的馈电, 且实现了 天线系统的小型化。 通过过孔的设置可以实现第一子差分馈电网络 20和 第二子差分馈电网络 30的输入端口处在一个平面上, 使得 +45极化通道 和—45度极化通道的功分馈电网络共面布置, 利于天线馈电网络的布局。 一方面, 本发明实施例提供了一种天线 60 , 参见图 6 , 包括: 双极化天线辐射单元 600 , 用于向空间辐射或从空间接收电磁波; 上述任一实施例所述的双极化差分馈电网络 100 , 用于对所述双极化 天线辐射单元 600进行差分馈电。 本发明实施例提供的天线,双极化差分馈电网 络 100通过分别位于金 属地相对的两个表面的子差分馈电网络分别向 双极化天线辐射单元 600的 一对端口进行差分馈电, 实现对双极化天线辐射单元 600的馈电, 且实现 了天线系统的小型化。

一方面, 本发明实施例提供了一种基站, 包括上述任一实施例所述的 双极化差分馈电网络 100或任一实施例所述的天线 60。 本发明实施例提供的基站, 通过分别位于金属地相对的两个表面的子 差分馈电网络分别向双极化天线辐射单元的一 对端口进行差分馈电, 实现 对双极化天线辐射单元的馈电, 且实现了天线系统的小型化。 在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到 ,所揭露的系统和装置, 可以通过其它的方式实现。 例如, 以上所描述的装置实施例仅仅是示意性 的, 例如, 所述单元的划分, 仅仅为一种逻辑功能划分, 实际实现时可以 有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以 结合或者可以集成到另一个 系统, 或一些特征可以忽略, 或不执行。 另外, 所显示或讨论的相互之间 的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些 接口、装置或单元的间接耦 合或通信连接, 也可以是电的, 机械的或其它的形式连接。 所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可 以不是物理上分开的, 作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物 理单元,即可以位于一个地 方, 或者也可以分布到多个网络单元上。 可以根据实际的需要选择其中的 部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的 目的。 另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可 以集成在一个处理单元 中, 也可以是各个单元单独物理存在, 也可以是两个或两个以上单元集成 在一个单元中。 上述集成的单元既可以釆用硬件的形式实现, 也可以釆用 软件功能单元的形式实现。 所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实 现并作为独立的产品 销售或使用时, 可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基 于这样的理 解, 本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做 出贡献的部分, 或者该 技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式 体现出来,该计算机软件产 品存储在一个存储介质中, 包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以 是个人计算机, 服务器, 或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述 方 法的全部或部分步骤。 而前述的存储介质包括: U盘、 移动硬盘、 只读存 储器( ROM , Read-Only Memory )、随机存取存储器( RAM, Random Access Memory ) 、 磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质 。 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 轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或 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权利要求的保护范围为 准。