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Title:
METHOD AND DEVICE FOR IMPLEMENTING ANTENNA MODULARIZATION AND ANTENNA MODULES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/131514
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a method for implementing antenna modularization, comprising: dividing components of an antenna, forming antenna modules by the divided components, and setting types of the antenna modules. Also disclosed are a device for implementing antenna modularization and antenna modules.

Inventors:
WANG BOMING (CN)
WANG PENG (CN)
FU HUANZHAN (CN)
YANG CHENG (CN)
ZHANG JIN (CN)
Application Number:
PCT/CN2014/085693
Publication Date:
September 11, 2015
Filing Date:
September 01, 2014
Export Citation:
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Assignee:
ZTE CORP (CN)
International Classes:
H01Q21/28
Foreign References:
CN102570064A2012-07-11
CN102308437A2012-01-04
CN103490175A2014-01-01
CN1630135A2005-06-22
Other References:
See also references of EP 3116064A4
Attorney, Agent or Firm:
CHINA PAT INTELLECTUAL PROPERTY OFFICE (CN)
北京派特恩知识产权代理有限公司 (CN)
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Claims:
权利要求书

1、 一种天线模块化的实现方法, 所述方法包括:

将天线的组件进行划分, 釆用划分后的组件组成天线模块, 并设置所 述天线模块的类型。

2、 根据权利要求 1所述的方法, 其中, 所述将天线的组件进行划分, 包括: 根据天线各个组件的功能, 将天线的组件划分为: 天线振子组、 移 相器网络、 无源连接器组、 有源连接器组、 电调单元、 天馈接口、 电调接 口、 射频跳线、 合路器;

所述将天线的组件进行划分之前, 所述方法还包括: 将天线中的有源 连接器和无源连接器分别进行标准化。

3、 根据权利要求 2所述的方法, 其中, 所述釆用划分后的组件组成天 线模块, 包括: 将所述天线振子组连接到有源连接器组上; 将所述移相器 网络的支路接口连接到无源连接器组上, 并将所述移相器网络的合路接口 连接到天馈接口上, 通过所述天馈接口将移相器网络连接到外部信源设备; 将所述电调单元连接到移相器网络上, 通过所述电调接口将电调单元连接 到外部控制设备。

4、 根据权利要求 3所述的方法, 其中, 所述天线模块的类型包括: 有 源天线模块、 无源天线模块、 以及有源无源混合天线模块;

所述设置所述天线模块的类型, 包括: 通过连接有源连接器组与收发 信机阵列, 将所述天线模块的类型设置为有源天线模块; 通过连接无源连 接器组与有源连接器组, 将所述天线模块的类型设置为无源天线模块; 通 过连接合路器的第一支路端口与收发信机阵列、 合路器的第二支路端口与 无源连接器组、 合路器的合路端口与有源连接器组, 将所述天线模块的类 型设置为有源无源混合天线模块。

5、 根据权利要求 1至 4任一项所述的方法, 其中, 当所述天线支持多 个频段时, 所述方法还包括: 将所述天线划分为两个以上单频段的天线模 块, 并将多个单频段的天线模块进行逻辑组合。

6、 根据权利要求 5所述的方法, 其中, 所述将多个单频段的天线模块 进行逻辑组合, 包括: 分别设置各个单频段的天线模块的类型, 根据实际 组网需求将多个单频段的天线模块进行多种逻辑组合。

7、 一种天线模块化的实现装置, 所述装置包括: 划分模块、 生成模块、 以及设置模块; 其中,

所述划分模块, 配置为将天线的组件进行划分;

所述生成模块, 配置为釆用划分后的组件组成天线模块;

所述设置模块, 配置为设置所述天线模块的类型。

8、 根据权利要求 7所述的装置, 其中, 所述划分模块, 配置为根据天 线各个组件的功能, 将天线的组件划分为: 天线振子组、 移相器网络、 无 源连接器组、 有源连接器组、 电调单元、 天馈接口、 电调接口、 射频跳线、 合路器;

所述装置还包括: 标准化模块; 其中, 所述标准化模块, 配置为将天 线中的有源连接器和无源连接器分别进行标准化。

9、 根据权利要求 8所述的装置, 其中, 所述生成模块, 配置为将所述 天线振子组连接到有源连接器组上; 将所述移相器网络的支路接口连接到 无源连接器组上, 并将所述移相器网络的合路接口连接到天馈接口上, 通 过所述天馈接口将移相器网络连接到外部信源设备; 将所述电调单元连接 到移相器网络上, 通过所述电调接口将电调单元连接到外部控制设备。

10、 根据权利要求 9所述的装置, 其中, 所述天线模块的类型包括: 有源天线模块、 无源天线模块、 以及有源无源混合天线模块;

所述设置模块, 配置为通过连接有源连接器组与收发信机阵列, 将所 述天线模块的类型设置为有源天线模块; 通过连接无源连接器组与有源连 接器组, 将所述天线模块的类型设置为无源天线模块; 通过连接合路器的 第一支路端口与收发信机阵列、 合路器的第二支路端口与无源连接器组、 合路器的合路端口与有源连接器组, 将所述天线模块的类型设置为有源无 源混合天线模块。

11、 根据权利要求 7至 10任一项所述的装置, 其中, 当所述天线支持 多个频段时, 所述装置还包括: 组合模块; 其中, 所述组合模块, 配置为 将所述天线划分为两个以上单频段的天线模块, 并将多个单频段的天线模 块进行逻辑组合。

12、 根据权利要求 11所述的装置, 其中, 所述组合模块, 配置为分别 设置各个单频段的天线模块的类型, 根据实际组网需求将多个单频段的天 线模块进行多种逻辑组合。

13、 一种天线模块, 所述天线模块包括: 天线振子组、 移相器网络、 无源连接器组、 有源连接器组、 电调单元、 天馈接口、 电调接口、 射频跳 线、 合路器;

所述天线振子组连接至有源连接器组; 所述移相器网络的支路接口连 接至无源连接器组, 所述移相器网络的合路接口连接至天馈接口, 所述移 相器网络通过所述天馈接口连接至外部信源设备; 所述电调单元连接至移 相器网络, 所述电调单元通过所述电调接口连接至外部控制设备。

14、 根据权利要求 13所述的天线模块, 其中, 所述天线模块为有源天 线模块, 所述有源连接器组与收发信机阵列连接;

所述天线模块为无源天线模块, 所述无源连接器组与有源连接器组连 接;

所述天线模块为有源无源混合天线模块, 合路器的第一支路端口与收 发信机阵列连接、 合路器的第二支路端口与无源连接器组连接、 合路器的 合路端口与有源连接器组连接。 15、 根据权利要求 14所述的天线模块, 其中, 所述天线模块包括两个 以上单频段的天线模块。

Description:
一种天线模块化的实现方法及装置、 天线模块 技术领域

本发明涉及通信领域中的天线技术, 尤其涉及一种天线模块化的实现 方法及装置、 天线模块。 背景技术

传统的无线网络一般可以分为信源部分和天馈 部分, 其中, 信源部分 是一种发送信号或接收信号的设备; 天馈部分为传统的无源天线单元; 信 源部分和天馈部分通过标准接口利用射频线缆 进行连接。

随着移动通信网络的多样化和宽带化的发展趋 势, 用户需要根据实际 应用灵活配置网络; 但是, 在灵活配置网络的过程中, 存在以下需求:

( 1 ) 同一天线面上能集成多种制式网络的需求

目前的技术主要是通过合路器和射频线缆连接 多个不同制式的信源部 分与多个不同频段的天线部分, 以此实现多制式天线的配置, 这样带来的 问题主要有:

• 对建站的空间、 面积有要求, 建站成本较高;

• 未来进行网络规划、 升级或扩展时, 难度较大;

• 进行网络管理和网络维护时, 有可能导致网络业务中断;

• 无法满足未来宽带化、 多频化的发展趋势。

( 2 )同一天线面上对每一种制式可以进行有源部 和无源部分灵活配 置的需求

目前, 有源天线系统( Active Antenna System )是一种将多通道收发信 机与基站天线进行集成的基站通信系统, 其天线部分和多通道收发信机之 间的接口表现为内部接口, 这样带来的问题主要有: • 有源部分和无源部分相互之间不能灵活配置, 两者之间是一种紧 耦合的关系, 工作模式是固定的;

• 有源部分和无源部分之间的组合方式是受限的 ;

• 有源部分和无源部分之间不能或有限制的共享 天线组件;

• 在建网之后, 有源部分所提供的工作频段和用户容量是固定 的, 在未来进行网络规划、 升级或扩展时, 难度较大;

• 进行网络管理和网络维护时, 有可能导致网络业务中断。 发明内容

有鉴于此, 本发明实施例期望提供一种天线模块化的实现 方法及装置、 天线模块, 能够实现天线的模块化, 进一步满足无源天线向宽频 /多频集成、 有源天线向多模 /宽频 /小型化发展的演进需求。

本发明实施例的技术方案是这样实现的:

本发明实施例提供了一种天线模块化的实现方 法, 所述方法包括: 将天线的组件进行划分, 釆用划分后的组件组成天线模块, 并设置所 述天线模块的类型。

上述方案中, 所述将天线的组件进行划分, 包括: 根据天线各个组件 的功能, 将天线的组件划分为: 天线振子组、 移相器网络、 无源连接器组、 有源连接器组、 电调单元、 天馈接口、 电调接口、 射频跳线、 合路器; 所述将天线的组件进行划分之前, 所述方法还包括: 将天线中的有源 连接器和无源连接器分别进行标准化。

上述方案中, 所述釆用划分后的组件组成天线模块, 包括: 将所述天 线振子组连接到有源连接器组上; 将所述移相器网络的支路接口连接到无 源连接器组上, 并将所述移相器网络的合路接口连接到天馈接 口上, 通过 所述天馈接口将移相器网络连接到外部信源设 备; 将所述电调单元连接到 移相器网络上, 通过所述电调接口将电调单元连接到外部控制 设备。 上述方案中, 所述天线模块的类型包括: 有源天线模块、 无源天线模 块、 以及有源无源混合天线模块;

所述设置所述天线模块的类型, 包括: 通过连接有源连接器组与收发 信机阵列, 将所述天线模块的类型设置为有源天线模块; 通过连接无源连 接器组与有源连接器组, 将所述天线模块的类型设置为无源天线模块; 通 过连接合路器的第一支路端口与收发信机阵列 、 合路器的第二支路端口与 无源连接器组、 合路器的合路端口与有源连接器组, 将所述天线模块的类 型设置为有源无源混合天线模块。

上述方案中, 当所述天线支持多个频段时, 所述方法还包括: 将所述 天线划分为两个以上单频段的天线模块, 并将多个单频段的天线模块进行 逻辑组合。

上述方案中, 所述将多个单频段的天线模块进行逻辑组合, 包括: 分 别设置各个单频段的天线模块的类型, 根据实际组网需求将多个单频段的 天线模块进行多种逻辑组合。

本发明实施例还提供了一种天线模块化的实现 装置, 所述装置包括: 划分模块、 生成模块、 以及设置模块; 其中,

所述划分模块, 配置为将天线的组件进行划分;

所述生成模块, 配置为釆用划分后的组件组成天线模块;

所述设置模块, 配置为设置所述天线模块的类型。

上述方案中, 所述划分模块, 配置为根据天线各个组件的功能, 将天 线的组件划分为: 天线振子组、 移相器网络、 无源连接器组、 有源连接器 组、 电调单元、 天馈接口、 电调接口、 射频跳线、 合路器;

所述装置还包括: 标准化模块; 其中, 所述标准化模块, 配置为将天 线中的有源连接器和无源连接器分别进行标准 化。

上述方案中, 所述生成模块, 配置为将所述天线振子组连接到有源连 接器组上; 将所述移相器网络的支路接口连接到无源连接 器组上, 并将所 述移相器网络的合路接口连接到天馈接口上, 通过所述天馈接口将移相器 网络连接到外部信源设备; 将所述电调单元连接到移相器网络上, 通过所 述电调接口将电调单元连接到外部控制设备。

上述方案中, 所述天线模块的类型包括: 有源天线模块、 无源天线模 块、 以及有源无源混合天线模块;

所述设置模块, 配置为通过连接有源连接器组与收发信机阵列 , 将所 述天线模块的类型设置为有源天线模块; 通过连接无源连接器组与有源连 接器组, 将所述天线模块的类型设置为无源天线模块; 通过连接合路器的 第一支路端口与收发信机阵列、 合路器的第二支路端口与无源连接器组、 合路器的合路端口与有源连接器组, 将所述天线模块的类型设置为有源无 源混合天线模块。

上述方案中, 当所述天线支持多个频段时, 所述装置还包括: 组合模 块; 其中, 所述组合模块, 配置为将所述天线划分为两个以上单频段的天 线模块, 并将多个单频段的天线模块进行逻辑组合。

上述方案中, 所述组合模块, 配置为分别设置各个单频段的天线模块 的类型, 根据实际组网需求将多个单频段的天线模块进 行多种逻辑组合。

所述划分模块、 所述生成模块、 所述设置模块、 所述标准化模块、 所 述组合模块在执行处理时, 可以釆用中央处理器(CPU, Central Processing Unit )、 数字信号处理器 (DSP, Digital Singnal Processor )或可编程逻辑阵 列 (FPGA, Field - Programmable Gate Array ) 实现。

本发明实施例还提供了一种天线模块, 所述天线模块包括: 天线振子 组、 移相器网络、 无源连接器组、 有源连接器组、 电调单元、 天馈接口、 电调接口、 射频跳线、 合路器;

所述天线振子组连接至有源连接器组; 所述移相器网络的支路接口连 接至无源连接器组, 所述移相器网络的合路接口连接至天馈接口, 所述移 相器网络通过所述天馈接口连接至外部信源设 备; 所述电调单元连接至移 相器网络, 所述电调单元通过所述电调接口连接至外部控 制设备。

上述方案中, 所述天线模块为有源天线模块, 所述有源连接器组与收 发信机阵列连接; 所述天线模块为无源天线模块, 所述无源连接器组与有 源连接器组连接; 所述天线模块为有源无源混合天线模块, 合路器的第一 支路端口与收发信机阵列连接、 合路器的第二支路端口与无源连接器组连 接、 合路器的合路端口与有源连接器组连接。

上述方案中, 所述天线模块包括两个以上单频段的天线模块 。

本发明实施例提供的天线模块化的实现方法及 装置、 天线模块, 将天 线的组件进行划分, 釆用划分后的组件组成天线模块, 并设置所述天线模 块的类型; 这样, 能够实现天线模块的可设置, 用户可以根据实际应用的 需要将天线模块的类型设置为有源天线模块、 无源天线模块、 或有源无源 混合天线模块; 以此, 实现天线的模块化, 天线的模块化使得有源天线和 无源天线被解耦, 进而使得两者可以分别向各自的发展路线进行 演进; 如 此, 能够满足网络规划、 升级或扩展的需求。

并且, 本发明实施例中, 当天线支持多个频段时, 还可以根据实际组 网需求将多个单频段的天线模块进行多种逻辑 组合; 这样, 可使天线表现 为一种 "网络天线" 的形式, 从而能够满足不同频段天线进行灵活组网的 需求, 进而适应网络扁平化的发展趋势。 附图说明

图 1为本发明天线模块化的实现方法实施例的实 流程示意图; 图 2为本发明实施例单频段 8单元单极化天线的组件连接示意图; 图 3为本发明实施例 3个频段 8单元双极化天线标准化的示意图; 图 4a~4c为本发明实施例单频段 8单元单极化天线分别设置为有源天 线模块、 无源天线模块、 有源无源混合天线模块的示意图;

图 5为本发明实施例 3个频段 8单元双极化天线的组成结构示意图; 图 6a~6c为本发明实施例单频段 8单元双极化天线分别设置为有源天 线模块、 无源天线模块、 有源无源混合天线模块的示意图;

图 7为本发明实施例 3个频段 8单元双极化天线模块化的示意图; 图 8为本发明天线模块化的实现装置实施例的组 结构示意图; 图 9为本发明实施例天线模块的组成结构示意图 具体实施方式

本发明实施例中, 先将天线中的有源连接器和无源连接器分别进 行标 准化; 再根据天线各个组件的功能, 将天线的各个组件进行划分; 之后, 釆用重新连接划分后的各个组件组成天线模块 , 并根据实际应用的需要设 置天线模块的类型。

进一步的, 当所述天线支持多个频段时, 可按照频段将所述天线划分 为两个以上单频段的天线模块, 并分别设置各个单频段的天线模块的类型, 再根据实际组网需求将多个单频段的天线模块 进行多种逻辑组合。

其中, 将天线中的有源连接器和无源连接器分别进行 标准化, 可以为: 制定统一的材料、 结构、尺寸、 工艺、 电气性能等的国际 /国家 /行业的标准, 或根据产品的类型制定统一的标准, 确定在天线结构上的有源连接器和无 源连接器的数量和布局等。

本发明实施例中, 根据天线各个组件的功能, 可以将天线的组件划分 为: 天线振子组、 移相器网络、 无源连接器组、 有源连接器组、 电调单元、 天馈接口、 电调接口、 射频跳线、 合路器。

其中, 所述天线模块的类型可以包括: 有源天线模块、 无源天线模块、 以及有源无源混合天线模块; 通过将不同的组件进行连接可以得到不同类 型的天线模块, 即: 根据需要的天线模块的类型, 能够确定需要的各个组 件、 以及各个组件之间的连接方式。

具体的, 在实际应用中, 当需要所述天线模块为有源天线模块时, 通 过连接有源连接器组与收发信机阵列, 可以将所述天线模块的类型设置为 有源天线模块; 当需要所述天线模块为无源天线模块时, 通过连接无源连 接器组与有源连接器组, 可以将所述天线模块的类型设置为无源天线模 块; 当需要所述天线模块为有源无源混合天线模块 时, 通过连接合路器的第一 支路端口与收发信机阵列、 合路器的第二支路端口与无源连接器组、 合路 器的合路端口与有源连接器组, 可以将所述天线模块的类型设置为有源无 源混合天线模块。

进一步地, 当所述天线支持多个频段时, 根据天线各个组件的数量、 根据实际应用的需要分别设置所述各个单频段 的天线模块的类型, 通过复 用、 内部嵌套、 纵向堆叠的方式, 根据实际组网需求将多个单频段的天线 模块进行多种逻辑组合。

下面结合附图及具体实施例对本发明 #丈进一步的详细说明。

本发明实施例提供一种天线模块化的实现方法 , 如图 1所示, 图 1为 本发明天线模块化的实现方法实施例的实现流 程示意图, 所述方法包括以 下步骤:

步骤 101 : 将天线的组件进行划分, 釆用划分后的组件组成天线模块; 以单频段 8单元单极化天线为例, 图 2为本发明实施例单频段 8单元 单极化天线的组件连接示意图, 如图 2、 图 4a~4c所示, 根据天线各个组件 的功能, 将天线的组件划分为: 天线振子组 201、 移相器网络 202、 无源连 接器组 203、 有源连接器组 204、 电调单元 205、 天馈接口 206、 电调接口 207、 射频跳线 208、 合路器 209。

其中, 所述天线振子组 201为一组具有导向和放大电磁波的金属导体, 所述天线振子组 201 构成谐振电路, 用于接收或发射电磁信号; 所述天线 振子的尺寸与接收或发射的电磁信号的波长相 关, 一般来说, 所述天线振 子的尺寸大约为接收或发射的电磁信号的波长 的二分之一。

所述移相器网络 202 为一组可调节电长度的传输线网络, 通过所述移 相器网络 202 能够对信号的相位进行连续调整, 以此控制电磁波波束下倾 角的变化。

具体的, 所述移相器网络 202根据不同的控制状态可以改变移相器网 络的传输特性, 传输特性的改变使得输出信号产生相对于参考 信号的相位 差; 在实际应用中, 一般可以通过机械控制或电气控制的方式改变 所述移 相器网络 202 中各通道的传输线的长度或介电常数, 通过调整所述传输线 的长度或介电常数能够改变所述移相器网络 202 的各通道的传输特性, 传 输特性的改变使得各通道传输的信号呈现出一 定的相位关系; 多数情况下, 对于不同频率的信号, 相同物理长度的传输线能够呈现出不同的相位 关系。

所述无源连接器组 203和所述有源连接器组 204均为一组射频信号的 输入 /输出端口; 其中, 在结构上, 所述无源连接器组 203和所述有源连接 器组 204—般处于天线的背板上, 且所述无源连接器组 203或所述有源连 接器组 204对应的每个频段的端口的数量取决于天线技 术的发展水平以及 网络的需求。

所述电调单元 205通过标准通信协议(例如: AISG协议)进行通讯, 以此实现对移相器网络 202 的控制, 最终达到对电磁波波束下倾角进行调 节的目的; 所述电调单元 205 可以分为有源电调单元和无源电调单元; 其 中, 所述有源电调单元能够通过自动控制系统响应 外部命令, 并通过内部 电机改变移相器网络 202 的传输状态; 所述无源电调单元能够利用外力机 械, 并通过内部的机械联动装置改变移相器网络 202 的传输状态, 从而达 到调节电磁波波束下倾角的目的。 所述天馈接口 206的一端可以连接到移相器网络 202的合路接口上, 另一端可以连接到外部信源设备上; 其中, 所述外部信源设备主要用于发 送或接收信号, 所述外部信源设备可以包括但不限于: 目前无线网络中的 收发信机、 基站、 直放站、 塔顶放大器等。

所述电调接口 207的一端可以连接到电调单元 205上, 另一端可以连 接到外部控制设备上;其中,所述外部控制设 备可以为远程控制单元(RCU, Remote Control Unit ), 所述 RCU的一端可以连接所述电调接口 207, 另一 端可以连接基站的 AISG控制接口或便携式控制单元( PCU, Portable Control Unit )。

所述射频跳线 208 为一组射频线缆或连接器, 主要用于连接各组件、 或将所述天线进行短路。

所述合路器 209为一种对信号进行合并或功分的设备,所述 合路器 209 具有两个支路端口(第一支路端口和第二支路 端口)、一个合路端口; 其中, 第一支路端口可以连接收发信机阵列的输出 /输入端, 第二支路端口可以连 接所述无源连接器组 203,所述合路端口可以连接有源连接器组 204;其中, 所述合路器可以釆用微带印刷电路板或腔体滤 波器的形式来实现。

本步骤中, 所述将天线的组件进行划分之前, 所述方法还包括: 将天 线中的有源连接器和无源连接器分别进行标准 化。

具体的, 所述天线的外部接口主要表现为四类接口, 分别为: 有源连 接器、 无源连接器、 天馈接口和电调接口; 由于不同应用场合的天线对应 的这四类接口仅在数量和布局上不同, 因此, 可以将这四类接口进行标准 化。

目前, 天馈接口和电调接口已经实现了标准化, 例如: 基站天线的天 馈接口釆用 7/16 DIN-Female连接器, 电调接口釆用标准的 AISG接口; 因 此, 还需要将天线中的有源连接器和无源连接器分 别进行标准化; 有源连 接器和无源连接器的标准化, 为实现多个厂家设备的互替换和互操作测试

( IOT, Interoperability Test )提供了保证; 同时, 能够在不中断原来业务的 情况下, 可以在线对有源 /无源天线模块进行升级和维护。

以 3个频段的 8单元双极化天线为例,图 3为本发明实施例 3个频段 8 单元双极化天线标准化的示意图, 如图 3 所示, 所述 3 个频段可以为: 800MHz-900MHz、 1.8GHz-2.1GHz、 2.6GHz三个频段; 需要说明的是, 所 述 800MHz-900MHz、 1.8GHz-2.1GHz、 2.6GHz只用于区分不同的频段, 并 不构成对本发明的限制。

所述将天线中的有源连接器和无源连接器分别 进行标准化, 主要体现 在: 制定统一的材料、 结构、 尺寸、 工艺、 电气性能等的国际 /国家 /行业的 标准, 或根据产品的类型制定统一的标准, 确定在天线结构上的有源连接 器和无源连接器的数量和布局; 进一步地, 天线中的其它接口的标准化, 可以体现在: 外形、 材料、 体积、 重量、 数量、 连接方式、 连接器的标准 化。

本步骤中, 所述釆用划分后的组件组成天线模块, 包括: 先将天线振 子组 201和移相器网络 202之间的接口在物理上断开; 然后, 将天线振子 组 201连接到有源连接器组 204上; 将移相器网络 202的支路接口连接到 无源连接器组 203上,并将所述移相器网络的合路接口连接到 天馈接口 206 上, 通过天馈接口 206将移相器网络 202连接到外部信源设备; 将电调单 元 205连接到移相器网络 202上, 通过电调接口 207将电调单元 205连接 到外部控制设备。

步骤 102: 设置所述天线模块的类型;

其中, 所述天线模块的类型包括: 有源天线模块、 无源天线模块、 以 及有源无源混合天线模块。

在实际应用中, 当需要不同类型的天线模块时, 通过将不同的天线的 组件进行连接可以得到不同类型的天线模块。

本步骤中, 当需要所述天线模块为有源天线模块时, 则将所述天线模 块的类型设置为有源天线模块;

具体的, 图 4a为本发明实施例单频段 8单元单极化天线设置为有源天 线模块的示意图, 如图 4a所示, 当需要所述天线模块为有源天线模块时, 依次将有源连接器组 204 ( #1-#8 ) 的接口与收发信机阵列 (#1-#8 ) 的接口 进行连接, 此时, 无源连接器组 203 ( #1-#8 )处于断开状态; 这样, 所述 天线模块的类型被设置为有源天线模块。

当需要所述天线模块为无源天线模块时, 则将所述天线模块的类型设 置为无源天线模块;

具体的, 图 4b为本发明实施例单频段 8单元单极化天线设置为无源天 线模块的示意图, 如图 4b所示, 当需要所述天线模块为无源天线模块时, 依次将无源连接器组 203 ( #1-#8 ) 的接口与有源连接器组 204 ( #1-#8 ) 的 接口进行连接, 此时, 所述天线振子组 201与移相器网络 202之间处于导 通状态; 这样, 所述天线模块的类型被设置为无源天线模块; 这里, 所述 有源连接器组和无源连接器组之间是通过射频 跳线 208进行连接的。

当需要所述天线模块为有源无源混合天线模块 时, 则将所述天线模块 的类型设置为有源无源混合天线模块;

具体的, 图 4c为本发明实施例单频段 8单元单极化天线设置为有源无 源混合天线模块的示意图, 如图 4c所示, 当需要所述天线模块为有源无源 混合天线模块时, 将合路器 209的第一支路端口与收发信机阵列进行连接, 合路器 209的第二支路端口与无源连接器组 203进行连接, 这样能够将来 自天馈接口 207,经由移相器网络 202传输过来的外部信源设备的信号和来 自所述合路器 209的第一支路端口的收发信机阵列的信号进行 合并; 之后, 将合路器 209的合路端口与有源连接器组 204进行连接, 这样能够将合并 后的信号传输至天线振子组 201 ; —般情况下,合并后的两路信号在频率上 是互相分开的, 所述两路信号包括: 一路信号来自与天馈接口 207连接的 外部信源设备, 另一路信号来自与所述合路器 209 的第一支路端口连接的 收发信机阵列; 这样, 所述天线模块的类型被设置为有源无源混合天 线模 块。

进一步的, 当所述天线支持多个频段时, 图 1 所述方法还可以包括: 将所述天线划分为两个以上单频段的天线模块 , 并将多个单频段的天线模 块进行逻辑组合;

具体的, 当所述天线支持多个频段时, 根据天线各个组件的数量、 尺 根据实际应用的需要分别设置所述各个单频段 的天线模块的类型, 通过复 用、 内部嵌套、 纵向堆叠的方式, 根据实际组网需求将多个单频段的天线 模块进行多种逻辑组合。

以 3个频段 8单元双极化天线为例, 图 5为本发明实施例 3个频段 8 单元双极化天线的组成结构示意图, 如图 5、 图 6a~6c所示, 所述天线可以 支持 fl ( 800MHz-900MHz )、 f2 ( 1.8GHz-2.1GHz )、 β ( 2.6GHz )三个频 段, 类似地, 根据天线各个组件的功能, 可以将天线的组件划分为: 天线 振子组 501、 移相器网络 502、 无源连接器组 503、 有源连接器组 504、 电 调单元 505、 天馈接口 506、 电调接口 507、 射频跳线 508、 合路器 509; 这 里, 所述各个组件的结构和功能与图 2所示的各个组件的结构和功能类似; 需要说明的是,所述 fl( 800MHz-900MHz )、f2( 1.8GHz-2.1GHz ), β( 2.6GHz ) 只用于区分不同的频段, 并不构成对本发明的限制。

具体的, 根据天线各个组件的数量、 尺寸、 以及连接关系, 按照频段 将所述天线划分为天线模块 A、 天线模块^ 天线模块 C; 其中, 所述天线 模块 A 可以支持 800MHz-900MHz 频段, 所述天线模块 B 可以支持 1.8GHz-2.1GHz频段, 所述天线模块 C可以支持 2.6GHz频段; 所述天线正 面的天线振子组 501 按照所述三个频段划分成三种排列, 所述天线背面是 无源连接器组 503和有源连接器组 504, 所述天线内部具有移相器网络 502 和电调单元 505, 所述天线下端具有天馈接口 506和电调接口 507。

所述天线模块 A、 天线模块^ 天线模块 C可以根据实际需要分别设 置为有源天线模块、 无源天线模块、 或有源无源混合天线模块; 需要说明 的是, 所述天线模块 A、 天线模块^ 天线模块 C只用于区分不同天线模 块, 并不构成对本发明的限制。

以天线模块 A为例, 将所述天线模块 A分别设置为有源天线模块、 无 源天线模块、 以及有源无源混合天线模块的过程如下:

图 6a为本发明实施例单频段 8单元双极化天线设置为有源天线模块的 示意图, 与图 4a所示的将单频段 8单元单极化天线设置为有源天线模块的 过程类似,依次将有源连接器组 504( #1-#8 )的接口与收发信机阵列 ( #1-#8 ) 的接口进行连接, 此时, 无源连接器组 503 ( #1-#8 )处于断开状态; 这样, 所述天线模块 A的类型被设置为有源天线模块。 示意图, 与图 4b所示的将单频段 8单元单极化天线设置为无源天线模块的 过程类似, 依次将无源连接器组 503 ( #1-#8 ) 的接口与有源连接器组 504 ( #1-#8 ) 的接口进行连接, 此时, 所述天线振子组 501与移相器网络 502 之间处于导通状态; 这样, 所述天线模块 A的类型被设置为无源天线模块; 这里, 所述有源连接器组和无源连接器组之间是通过 射频跳线 508进行连 接的。

图 6c为本发明实施例单频段 8单元双极化天线设置为有源无源混合天 线模块的示意图, 与图 4c所示的将单频段 8单元单极化天线设置为有源无 源混合天线模块的过程类似, 将合路器 509 的第一支路端口与收发信机阵 列进行连接, 合路器 509的第二支路端口与无源连接器组 503进行连接, 这样能够将来自天馈接口 507,经由移相器网络 502传输过来的外部信源设 备的信号和来自所述合路器 509 的第一支路端口的收发信机阵列的信号进 行合并; 之后, 将合路器 509的合路端口与有源连接器组 504进行连接, 这样能够将合并后的信号传输至天线振子组 501 ; —般情况下, 合并后的两 路信号在频率上是互相分开的, 所述两路信号包括: 一路信号来自与天馈 接口 507连接的外部信源设备, 另一路信号来自与所述合路器 509的第一 支路端口连接的收发信机阵列; 这样, 所述天线模块 A的类型被设置为有 源无源混合天线模块。

这里, 将天线模块 B、 天线模块 C分别设置为有源天线模块、 无源天 线模块、 或有源无源混合天线模块的过程与上述设置天 线模块 A的过程类 似, 此处不再赘述。

其中, 在设置完天线模块 A、 天线模块^ 天线模块 C的类型之后, 通过复用、 内部嵌套、 纵向堆叠的方式, 根据实际组网需求将天线模块 、 和 /或天线模块 B、 和 /或天线模块 C进行多种逻辑组合; 由于天线模块 A、 天线模块^ 天线模块 C分别支持不同的频段, 因此, 通过将天线模块 、 天线模块^ 天线模块 C进行多种逻辑组合, 使得所述天线在模块化的同 时, 能够覆盖多个频段。

图 7为本发明实施例 3个频段 8单元双极化天线模块化的示意图, 其 中, 所述 3个频段分别为图 5所示的 fl、 £2、 β三个频段; 当天线支持的 频段不同时, 天线的各个组件的数量和尺寸也不相同; 因此, 一个天线可 以由多个频段的天线模块组成, 天线内部集成的天线模块的数量取决于天 线技术发展的水平; 天线所集成的天线模块越多, 相应的, 在天线中可设 置的有源天线模块、 无源天线模块、 有源无源混合天线模块就越多, 因此, 所述天线支持的频段越多。 本发明实施例提供一种天线模块化的实现装置 , 图 8 为本发明天线模 块化的实现装置实施例的组成结构示意图, 如图 8所示, 所述装置包括: 划分模块 82、 生成模块 83、 以及设置模块 84; 其中,

所述划分模块 82, 配置为将天线的组件进行划分;

具体的, 所述划分模块 82, 配置为根据天线各个组件的功能, 将天线 的组件划分为: 天线振子组、 移相器网络、 无源连接器组、 有源连接器组、 电调单元、 天馈接口、 电调接口、 射频跳线、 合路器。

进一步地, 所述装置还包括: 标准化模块 81 ; 其中, 所述标准化模块 81, 配置为将天线中的有源连接器和无源连接器分 别进行标准化。

所述生成模块 83, 配置为釆用划分后的组件组成天线模块;

具体的, 所述生成模块 83, 配置为将所述天线振子组连接到有源连接 器组上; 将所述移相器网络的支路接口连接到无源连接 器组上, 并将所述 移相器网络的合路接口连接到天馈接口上, 通过所述天馈接口将移相器网 络连接到外部信源设备; 将所述电调单元连接到移相器网络上, 通过所述 电调接口将电调单元连接到外部控制设备。

所述设置模块 84, 配置为设置所述天线模块的类型;

其中, 所述天线模块的类型包括: 有源天线模块、 无源天线模块、 以 及有源无源混合天线模块;

具体性, 所述设置模块 84, 配置为通过连接有源连接器组与收发信机 阵列, 将所述天线模块的类型设置为有源天线模块; 通过连接无源连接器 组与有源连接器组, 将所述天线模块的类型设置为无源天线模块; 通过连 接合路器的第一支路端口与收发信机阵列、 合路器的第二支路端口与无源 连接器组、 合路器的合路端口与有源连接器组, 将所述天线模块的类型设 置为有源无源混合天线模块。

进一步地, 当所述天线支持多个频段时, 所述装置还包括: 组合模块 85; 其中, 所述组合模块 85, 配置为将所述天线划分为两个以上单频段的 天线模块, 并将多个单频段的天线模块进行逻辑组合;

具体的, 所述组合模块 85, 配置为分别设置各个单频段的天线模块的 类型, 根据实际组网需求将多个单频段的天线模块进 行多种逻辑组合。

本发明实施例提供一种天线模块, 图 9 为本发明实施例天线模块的组 成结构示意图, 如图 9所示, 所述天线模块包括: 天线振子组 91、 移相器 网络 92、 无源连接器组 93、 有源连接器组 94、 电调单元 95、 天馈接口 96、 电调接口 97、 射频跳线 98、 合路器 99; 其中,

所述天线振子组 91连接至有源连接器组 94; 所述移相器网络 92的支 路接口连接至无源连接器组 93,所述移相器网络 92的合路接口连接至天馈 接口 96, 所述移相器网络通过所述天馈接口 96连接至外部信源设备; 所述 电调单元 95连接至移相器网络 92, 所述电调单元 95通过所述电调接口 97 连接至外部控制设备。

进一步地, 所述天线模块为有源天线模块, 所述有源连接器组 94与收 发信机阵列连接;

所述天线模块为无源天线模块,所述无源连接 器组 93通过射频跳线 98 与有源连接器组 94连接;

所述天线模块为有源无源混合天线模块, 合路器 99的第一支路端口与 收发信机阵列连接、 合路器 99的第二支路端口与无源连接器组 93连接、 合路器 99的合路端口与有源连接器组 94连接。

所述天线模块包括两个以上单频段的天线模块 。

本发明实施例中所述的天线模块化的实现方法 如果以软件功能模块的 形式实现并作为独立的产品销售或使用时, 也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, 本领域内的技术人员应明白, 本申请的 实施例可提供为方法、 系统、 或计算机程序产品。 因此, 本申请可釆用完 全硬件实施例、 完全软件实施例、 或结合软件和硬件方面的实施例的形式。 而且, 本申请可釆用在一个或多个其中包含有计算机 可用程序代码的计算 机可用存储介质上实施的计算机程序产品的形 式, 所述存储介质包括但不 限于 U盘、 移动硬盘、 只读存储器(ROM, Read-Only Memory ), 磁盘存 储器、 CD-ROM、 光学存储器等。

本申请是根据本申请实施例的方法、 装置、 以及计算机程序产品的流 程图和 /或方框图来描述的。 应理解可由计算机程序指令实现流程图和 / 或方框图中的每一流程和 /或方框、 以及流程图和 /或方框图中的流程和 /或方框的结合。 可提供这些计算机程序指令到通用计算机、 专用计算机、 嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处 理器以产生一个机器, 使得 在流程图一个流程或多个流程和 /或方框图一个方框或多个方框中指定的 功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机 或其他可编程数据处理 设备以特定方式工作的计算机可读存储器中, 使得存储在该计算机可读存 储器中的指令产生包括指令装置的制造品, 该指令装置实现在流程图一个 流程或多个流程和 /或方框图一个方框或多个方框中指定的功能

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他 可编程数据处理设备 上, 使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列 操作步骤以产生计算机 实现的处理, 从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令 提供用于实现 在流程图一个流程或多个流程和 /或方框图一个方框或多个方框中指定的 功能的步骤。

相应的, 本发明实施例还提供一种计算机存储介质, 其中存储有计算 机程序, 该计算机程序用于执行本发明方法实施例中所 述的天线模块化的 实现方法。 以上所述, 仅为本发明的较佳实施例而已, 并非用于限定本发明的保 护范围。 工业实用性

本发明实施例提供的天线模块化的实现方法及 装置、 天线模块, 将天 线的组件进行划分, 釆用划分后的组件组成天线模块, 并设置所述天线模 块的类型; 这样, 能够实现天线模块的可设置, 用户可以根据实际应用的 需要将天线模块的类型设置为有源天线模块、 无源天线模块、 或有源无源 混合天线模块; 以此, 实现天线的模块化, 天线的模块化使得有源天线和 无源天线被解耦, 进而使得两者可以分别向各自的发展路线进行 演进; 如 此, 能够满足网络规划、 升级或扩展的需求。