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Title:
ANTENNA DEVICE, BASE STATION, AND COMMUNICATION SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/086995
Kind Code:
A1
Abstract:
Provided in embodiments of the present invention are an antenna device, a base station, and a communication system. The antenna device comprises: an antenna part comprising a common antenna hood; an active part connected to the antenna part and comprising at least one active module, wherein each active module comprises at least one antenna oscillator, and corresponding to each antenna oscillators, an oscillator reflection plate and a phase shifter, where the oscillator reflection plate of at least one active module is for use in implementing an antenna feature; a common part connected to the active part and to the antenna part, shared by at least one active module of the active part, and comprising at least one common module. The antenna device allows for flexible configuration of each radiofrequency module, thus meeting requirements of different product combinations, and further simplifying on-site replacement and maintenance operations.

Inventors:
PU TAO (CN)
HE PINGHUA (CN)
SUN DEWEN (CN)
SUN WEIHUA (CN)
Application Number:
PCT/CN2012/086547
Publication Date:
June 20, 2013
Filing Date:
December 13, 2012
Export Citation:
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Assignee:
HUAWEI TECH CO LTD (CN)
International Classes:
H01Q5/00; H01Q19/10; H01Q19/18; H01Q21/00; H01Q23/00; H04W88/08
Foreign References:
CN102522634A2012-06-27
CN101192707A2008-06-04
CN101950846A2011-01-19
CN102097677A2011-06-15
CN1710751A2005-12-21
Other References:
See also references of EP 2784876A4
None
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Claims:
权利 要求

1. 一种天线装置, 其特征在于, 包括:

天线部分, 包括天线罩, 所述天线罩由所述天线装置所包括的天线振子 共用;

有源部分, 与所述天线部分连接, 包括至少一个有源模块, 每个有源模 块至少包括至少一个天线振子、 与每个天线振子对应的振子反射板和移相器 和射频模块, 其中, 所述至少一个有源模块的振子反射板用于实现天线功能。

2. 如权利要求 1所述的天线装置, 其特征在于, 所述天线装置还包括: 公共部分, 与所述有源部分和所述天线部分连接, 由所述有源部分中的 至少一个有源模块共用, 所述公共部分包括至少一个公共模块。

3. 如权利要求 1或 2所述的天线装置, 其特征在于, 所述天线装置还包 括:

无源部分, 与所述天线部分连接, 包括至少一个无源模块, 其中每个无 源模块包括至少一个天线振子、与每个天线振子对应的振子反射板和移相器, 其中, 所述无源模块用于与天线部分结合形成无源天线。

4. 如权利要求 1至 3中任一项所述的天线装置, 其特征在于,

所述有源模块包括与无源天线的射频单元相连的接口, 该接口用于所述 有源模块的天线振子通过合分路器及移相器与无源天线的射频单元相连, 所 述有源模块用于在与该有源模块支持的有源天线的频段不同的频段支持该无 源天线。

5. 如权利要求 1至 4中任一项所述的天线装置, 其特征在于, 所述天线 部分还包括主反射板,

所述有源模块的振子反射板与所述天线部分的主反射板用于共同实现天 线功能。

6. 如权利要求 1至 5中任一项所述的天线装置, 其特征在于,

所述至少一个有源模块被设置为 M*N的阵列,该阵列中的每个有源模块 支持彼此相同或彼此不同的频段, M和 N是正整数。

7. 如权利要求 1至 6中任一项所述的天线装置, 其特征在于,

所述天线部分包括一列或两列以上天线骨架, 其中, 所述一列或两列以 上天线中的部分天线骨架与所述有源模块连接以形成有源天线, 且所述一列 或两列以上天线中的另一部分天线骨架与所述无源模块连接以形成无源天 线。

8. 如权利要求 1至 7中任一项所述的天线装置, 其特征在于,

所述天线部分还包括至少一个预先安装好的天线振子, 所述预先安装好

9. 如权利要求 1至 8中任一项所述的天线装置, 其特征在于,

所述振子反射板具有第一表面和与所述第一表面相背的第二表面, 所述 振子反射板的第一表面为导电材料制成;

所述天线振子设置在所述振子反射板的第一表面上, 与所述第一表面电 连接; 以及

所述射频模块设置在所述振子反射板的第二表面上, 与所述天线振子电 连接。

10. 根据权利要求 9所述的天线装置, 其特征在于, 所述振子反射板还 包括侧壁板, 位于所述振子反射板的第一表面上, 包围在所述天线振子四周, 所述侧壁板的内侧为导电材料制成。

11. 根据权利要求 9或 10所述的天线装置, 其特征在于, 所述天线装置 还包括: 绝缘膜, 设置在所述振子反射板的第一表面上。

12. 根据权利要求 1至 11中任一项所述的天线装置, 其特征在于, 所述 振子反射板为印刷电路板( PCB )。

13. 根据权利要求 9至 12中任一项所述的天线装置, 其特征在于, 所述 第二表面上设置馈电网络。

14. 根据权利要求 5至 13中任一项所述的天线装置, 其特征在于, 所述 主反射板上设置有一个或多个开口, 穿过所述一个或多个开口分别可拆卸地 安装所述至少一个有源模块。

15. 根据权利要求 4至 14中任一项所述的天线装置, 其特征在于, 所述 主反射板上设置有用于调节阵列间和 /或振子间的耦合或隔离的器件。

16. 根据权利要求 14或 15所述的天线装置, 其特征在于, 所述至少一 个有源模块在安装在所述开口中之后, 所述主反射板与所述至少一个有源模 块的振子反射板形成电容耦合或导电耦合。

17. 根据权利要求 4至 16中任一项所述的天线装置, 其特征在于, 所述 天线罩与所述主反射板组合为一体或者可拆卸地安装在一起。

18、 一种基站, 其特征在于, 包括如权利要求 1至 17任一项所述的天线 装置。

19、 一种通信系统, 其特征在于, 包括如权利要求 19所述的基站。

Description:
天线装置、 基站及通信系统

本申请要求了 2011年 12月 13 日提交的, 申请号为 201110415173.6, 发 明名称为"天线装置、 基站及通信系统"的中国专利申请的优先权, 其全部内 容通过引用结合在本申请中。 技术领域

本发明实施例涉及移动通信领域, 并且更具体地, 涉及天线装置、 基站 及通信系统。 背景技术

无线分布式基站系统早期的产品架构一般是 "RRU ( Remote Radio Unit: 射频拉远单元) +天线" 的方式, 其中天线是无源单元。 上述 "RRU+天线" 的方式一般有三种连接实现形式, 分别是:

1 ) RRU在塔底, 天线在塔上, 两者之间通过线缆连接;

2 ) RRU在塔上, 距离天线很近, 安装在天线底部或者后面, 两者之间 通过线缆连接;

3 )半集成方式, RRU 直接背在天线上, 与天线之间盲插或者通过线缆 连接。

对于 RRU与天线的半集成方式来说,一般是将 RRU直接背在天线背后, 其中一根天线可以背一个 RRU模块, 也可以背多个 RRU模块。 RRU与天线 之间通过线缆连接, 或者通过盲插连接, 这两种连接方式均需要做好防水设 计。

后期产品的演进趋势是 RRU与天线一体化集成, 这种 RRU与无源天线 集成的天线系统一般称为 AAS ( Active Antenna System: 有源天线系统), 其 将作为有源单元的 RRU与作为无源单元的基站天线集成在一个模块 中 ,做成 一个整体, 从而整体安装与维护。 通常, 将作为有源单元的 RRU所在的一侧 称为有源侧, 而将作为无源单元的天线所在的一侧称为天线 侧。 在安装具有 一体化架构的 AAS时, 只需要安装天线即可。

但是, 在上述 RRU和天线的集成方式的情况下,存在现场更换 和维护的 困难, 并且难以满足不同的产品组合需求。 发明内容

本发明提供一种天线装置, 其能够简化现场的更换和维护操作, 并满足 不同的产品组合需求。

一方面, 提供了天线装置, 包括: 天线部分, 包括公共的天线罩; 有源 部分, 与所述天线部分连接, 包括至少一个有源模块, 每个有源模块包括至 少一个天线振子、 与每个天线振子对应的振子反射板和移相器, 其中, 所述 至少一个有源模块的振子反射板用于实现天线 功能; 公共部分, 与所述有源 部分和所述天线部分连接, 由所述有源部分中的至少一个有源模块共用, 该 公共部分包括至少一个公共模块。

另一方面, 提供了基站, 包括上述天线装置。

再一方面, 提供了通信系统, 包括上述基站。

通过上述天线装置, 可以解决现有技术中天线装置的一体化方案中 整体 更换和维护困难的问题, 并能够灵活配置从而满足不同的产品组合需求 。 附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案, 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是根据本发明实施例的天线装置的示意性框 ;

图 2是根据本发明实施例的另一天线装置的示意 框图;

图 3是示出了根据本发明实施例的天线装置的背 连接的示意图; 图 4是根据本发明实施例的天线装置中部分振子 前安装好的情况的示 意图;

图 5是根据本发明实施例的天线装置中安装有源 块和无源模块的情况 的示意图;

图 6是根据本发明实施例的单个可更换的有源模 的示意截面图; 图 7是根据本发明一个实施例的安装了单个可更 的有源模块的天线装 置的示意截面图; 图 8是根据本发明另一实施例的安装了单个可更 的有源模块的天线装 置的示意截面图;

图 9是根据本发明又一实施例的安装了单个可更 的有源模块的天线装 置的示意截面图。 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。

如之前所述的, 对于当前的无线分布式基站系统的 AAS来说, RRU与 天线一体化集成, 将 RRU与天线做成一个整体, 整体安装和维护, 由于其外 形尺寸和重量都比较大, 使得现场更换和维护都很困难。

例如, 在某些场景下, 如所述天线是低频天线时, 比如 800M 900M天 线, 其天线长度可能达到 2m, 甚至 2.6m, 整体重量也可能超过 40kg, 整体 安装维护的操作难度大, 需要多人(通常 3~4人)在塔上操作, 甚至某些场 景需要用到吊车, 成本高并且难操作。

并且,这种 RRU与天线一体化集成的方式不能灵活配置从而 满足产品的 组合需求。 当 RRU出现故障需要维护或者有扩容等需求时, 必须将 AAS整 体拆下, 在维护或者更换后, 再整体安装, 操作相对麻烦, 且成本高。

另外, 提出了一种 AAS的 Cube (立方)方案, 在该 Cube方案中, 将 RRU做成了很多单独的小单元, 并将每个单独的小单元做成一个包含中频、 射频、 功放、 双工器、 振子、 反射板及馈电网络的完整单元, 通过外加的公 共电源及公共中频板, 按照需求组合成产品应用。 在上述方案中, Cube就是 指一个单独的单元, 包含从振子到部分中频板完整的内容, 可以灵活配置, 并且配合公共模块使用。

但是, 在某些情况下, 可能不需要整个天线装置都是有源天线系统, 例 如, 在天线装置包括多列天线的情况下, 可能仅需要其中几列天线是有源天 线, 而其它列的天线是无源天线即可满足需要。 但是, 这种 Cube方案不能够 支持有源天线和无源天线的集成, 从而在上述情况下造成资源的浪费。 并且, 因为每个单独的小单元 Cube要单独做防水和散热,整体组合后也要实 防水 和散热, 同时还要支持 Cube现场更换, 所以这种 AAS的 Cube方案在防水、 散热等细节方面实现起来很复杂。

因此, 在根据本发明的实施例中, 希望提供一种无线分布式基站系统中 的天线装置, 在该天线装置整体安装后, 当后续有维护或者扩容和扩频的需 求时, 可以不拆天线, 而直接在塔上维护有源模块、 无源模块或者公共模块 即可。

并且, 为了满足有源天线和无源天线集成的应用, 在根据本发明实施例 的天线装置中, 有源模块和无源模块可以互相更换, 从而满足不同的产品需 求, 并且, 根据实际需要维护有源模块和无源模块的划分 颗粒度。

图 1是根据本发明实施例的天线装置的示意性框 , 如图 1所示, 天线 装置 100包括天线部分 101、有源部分 102和公共部分 103。 天线部分 101包 括公共的 天线罩 104。 有源部分 102与天线部分 101连接, 包括至少一个有 源模块 105 , 每个有源模块 105 包括至少一个天线振子、 与每个天线振子对 应的振子反射板以及射频模块, 其中, 至少一个有源模块 105的振子反射板 用于实现天线功能。 公共部分 103可以为非独立设置的部分, 也可以为独立 设置的部分, 当公共部分 103为非独立设置的部分时, 其所实现的功能可以 由各个有源模块 105分别实现, 实现其功能的模块可以分布在各个有源模块 105中, 比如分布在各个有源模块 105中的射频模块中。 公共部分 103独立 设置时, 公共部分 103与有源部分 102和天线部分 101连接, 公共部分 103 包括至少一个公共模块 106。 其中, 公共的天线罩 104 由所述天线装置 100 所包括的天线振子共用。

每个有源模块 105还可以包括与每个天线振子对应的移相器。

在上述方案中, 天线部分 101没有反射板, 可以靠有源模块 102的振子 反射板组合起来实现整个天线部分的反射板的 功能。 并且, 对于公共模块来 说, 当公共部分独立设置时, 是将有源部分 102中每个有源模块 105中的一 些公共的部分从每个有源模块 105中分离出来, 组成单独的公共模块, 该单 独的公共模块例如可以包括公共电源和公共中 频。

并且, 天线部分 101 中包括的移相器可以实现有源和无源的共振子 , 这 是上述 Cube方案所无法实现的。 关于有源和无源的共振子,将在下面进行详 细描述。

通过上述天线装置, 可以解决现有技术中天线装置的一体化方案中 整体 更换和维护困难的问题, 并能够灵活配置从而满足不同的产品组合需求 。

在图 1的示意图中, 为了方便起见, 没有示出每个有源模块 105包括的 天线振子、 对应的振子反射板和移相器以及射频模块, 在下文中, 将对单个 可更换的有源模块的示意性结构和实现方式进 行具体介绍。

此外, 在本发明的实施例中, 天线部分也可以包括主反射板, 用于与有 源模块的振子反射板一起共同实现天线功能。 图 2是根据本发明实施例的另 一天线装置的示意性框图, 如图 2所示, 天线装置 200包括天线部分 201、 有源部分 202和公共部分 203。 天线部分 201 包括公共的天线罩 204和主反 射板 207。 有源部分 202与天线部分 201连接, 包括至少一个有源模块 205 , 每个有源模块 205 包括至少一个天线振子、 与每个天线振子对应的振子反射 板和移相器以及射频模块,其中,有源模块 205的振子反射板与天线部分 201 的主反射板 207共同实现天线功能。公共部分 203可以为非独立设置的部分, 也可以为独立设置的部分, 当公共部分 203为非独立设置的部分时, 其所实 现的功能可以由各个有源模块 105分别实现, 实现其功能的模块可以分布在 各个有源模块 105中, 比如分布在各个有源模块 105中的射频模块中。 公共 部分独立设置时, 公共部分 203与有源部分 202和天线部分 201连接, 包括 至少一个公共模块 206。 其中, 公共的天线罩 204由所述天线装置 200所包 括的天线振子共用。

同样, 在图 2的示意图中, 为了方便起见,也没有示出每个有源模块 205 包括的天线振子、 对应的振子反射板和移相器以及射频模块。 并且, 图 2所 示的天线装置的单个可更换的有源模块的配置 与图 1 的相似, 二者均在下文 中进行具体介绍。

图 3是示出了根据本发明实施例的天线装置的背 连接的示意图。 图 3 中 RF ( Radio Frequency: 射频)表示有源模块 105 , CM ( Common Module: 公共模块)表示公共模块 106。 图 3中例示的有源模块 105 和公共模块 106 的数目不对本发明实施例的范围构成限制, 而是可以根据实际需求, 如天线 振子的数量, 网络配置及现场更换的重量需求, 划分有源模块 105和公共模 块 106的数目。 图 3中与图 1相同的部分使用相同的附图标记表示。 如图 3所示, 在本发明的实施例中, 有源模块 105和公共模块 106通过 装在天线侧的背板 34连接,并且各个有源模块 105之间也通过背板 34连接, 具体的连接方式可以釆用盲插或者线缆连接, 本发明的实施例并不意在对此 进行任何限制。

在现有的有源天线装置中, 天线部分通常包括天线罩、 主反射板、 分别 与多个频段对应的多个天线振子。 在本发明实施例的天线装置中, 实质上将 现有的有源天线装置中天线侧的天线振子、 以及部分或全部主反射板也并入 了有源模块中, 从而与有源模块形成一个整体。 这样, 在根据本发明实施例 的每个有源模块中,除包括现有天线装置中的 有源单元 RRU的射频模块的所 有组件, 例如射频板及滤波器之外, 还包括现有天线装置的天线部分中的天 线振子、 振子反射板。 并且, 根据实际情况, 多个有源模块 105形成 M*N块 的组合, M和 N为正整数。 在有源模块中, 还可以包括移相器。 此外, 有源 模块进一步还可以包括合分路器以及与无源天 线的有源单元相连的接口, 从 而可以实现一个天线振子同时支持有源天线和 无源天线。

在根据本发明实施例的有源模块中, 可以对振子反射板进行优化, 这将 在下文中进行描述。

在下文中, 将对单个可更换的有源模块的实现方式进行具 体介绍。

如上所述, 在本发明实施例的天线装置中, 有源模块和无源模块可以互 相更换, 因此, 在如图 1-图 3所示的天线装置中, 可以将至少一个有源模块 更换为无源模块。 例如, 如果将某一列有源模块全部更换为无源模块, 那么 该列无源模块将与其对应的一列天线组成无源 天线。 这里, 本领域技术人员 可以理解, 如果在根据本发明实施例的天线装置中形成有 源天线和无源天线 集成的架构, 那么某列无源天线也需要与现有天线装置中的 RRU连接,从而 实现天线的功能。 如上所述, 在将有源模块更换为无源模块的情况下, 可以 从有源模块中去掉射频模块, 即去掉射频板及滤波器等有源单元的组件, 而 仅剩下天线振子、 振子反射板和移相器。

如上所述, 在本发明实施例的天线装置中, 天线部分可以包括一列天线 的骨架, 也可以包括两列以上天线的骨架, 天线部分包含公用的天线罩, 还 可以包括主反射板。 在本发明的实施例中, 有源模块或者无源模块自带的振 子反射板与公共的天线侧的主反射板在安装组 合后, 可以起到现有天线装置 中天线部分所带的反射板的作用, 从而实现有源天线或无源天线的功能。 在 本发明的实施例中, 可以不对有源模块或者无源模块自带的振子反 射板与天 线部分的主反射板之间的安装组合方式进行任 何限制。 并且, 本领域技术人 员也可以理解, 天线部分甚至可能仅包含公用的天线罩, 在这种情况下, 各 个有源模块所带的振子反射板用于实现天线的 功能, 并可以结合起来构成现 有天线装置中的反射板, 也就是说, 在这种情况下, 天线部分可以不带主反 射板, 反射板的功能由各个有源模块的振子反射板实 现。

在本发明的实施例中, 在某些情况下, 也可以将与部分频段对应的振子 直接在天线侧所具有的主反射板上安装好,从 而与无源天线的射频单元相连, 起到支持无源天线的作用。 此外, 在与振子对应的主反射板及移相器已经固 定在天线侧的情况下, 不便进行现场更换。 图 4是根据本发明实施例的天线 装置中部分振子提前安装好的情况的示意图。 如图 4所示, 可以将天线振子 46提前安装在天线组件 45中, 并且, 可以将有源模块 A1和 A2安装到天线 组件, 有源模块 A1和 A2可以在维护过程中分别进行现场维护或更换

这里, 如若部分无源振子, 如 800 900M的低频天线振子本身比较大, 不适合现场更换, 可以将这部分无源振子提前装好, 而不做现场安装或更换。

此外, 如上所述, 在本发明的实施例中, 可以将有源模块或无源模块安 装到天线侧, 图 5是根据本发明实施例的天线装置中安装有源 块和无源模 块的情况的示意图。 如图 5所示, A1表示有源模块, 且 P1表示无源模块, 可以同时将 A1和 P1安装到天线侧, 从而形成有源天线和无源天线集成的系 统。 并且, 当根据本发明实施例的天线装置中安装有源模 块时, 通过合分路 器以及移相器, 有源模块中的天线振子也可以同时支持无源天 线, 例如, 当 安装有源模块 A1时, A1可以与无源天线组合用作某一频段的有源天 , 同 时, 有源模块 A1 的天线振子通过合分路器、 移相器以及与无源天线的有源 单元相连的接口与无源天线的射频单元相连, 可以用作另一频段的无源天线, 同。

通过有源模块和无源模块的互换, 同一列天线是可以同时支持有源和无 源共用的, 只是两者频段不一样, 并且, 该有源、 无源共振子的实现也是前 述 Cube方案所不具备的功能。 下面, 将对单个可更换的有源模块的实现方式进行具 体介绍。 图 6是根 据本发明实施例的单个可更换的有源模块的示 意截面图。 如图 6所示, 有源 模块 10包括振子反射板 11、 天线振子 12和射频模块 13。 振子反射板 11具 有第一表面 si和与第一表面 si相背的第二表面 s2。振子反射板 11的第一表 面 si为导电材料制成。 天线振子 12设置在振子反射板 11的第一表面 si上, 与第一表面 si电连接。 射频模块 13设置在振子反射板 11的第二表面 s2上, 与天线振子 12电连接。

可选地,作为一个实施例,振子反射板 11可以是如图 6所示的平板形状。 但是本发明实施例不限于此。 振子反射板 11可以包括侧壁板。 侧壁板位于振 子反射板 11的第一表面 si上。 侧壁板的内侧为导电材料制成。 根据实际需 要, 侧壁板可实现为包围或半包围天线振子 12 , 例如, 位于天线振子 12的 一侧、 双侧、 三侧或四周。

可选地, 作为另一实施例, 振子反射板 11可以单独或者和天线装置的主 反射板一起构成完整的反射板, 形成收敛波束。 例如, 振子反射板 11可以是 印刷电路板(PCB , Printed Circuit Board )„ 振子反射板 11的第一表面 si铺 设导电材料, 如铜。 振子反射板 11与天线装置的主反射板形成耦合, 例如形 成电容耦合或者导电耦合。 这里, 主要是由于无源互调问题, 需要紧密接触, 而不能有缝隙。

可选地, 作为另一实施例, 振子反射板 11的第二表面 s2上设置馈电网 络。 馈电网络可包括功分器、 合路器、 耦合器和移相器等中的至少一种, 这 些器件可以集成在一起, 减少电缆走线, 降低插损。

图 7是根据本发明一个实施例的安装了单个可更 的有源模块的天线装 置的示意截面图。 图 7的天线装置 20包括有源模块 21、 主反射板 22和天线 罩 23。

图 7中只描绘了主反射板 22的一个开口和穿过该开口安装的一个有源模 块 21 , 但本发明实施例不限于此。 应注意, 图 7的主反射板 22是可选的部 件。 在天线单元 21的振子反射板能够单独形成收敛波束的情况 , 可以取消 主反射板 22。为了描述方便,下面以天线装置具有主反 板的情况进行描述。

本发明实施例的主反射板 22可设置有至少一个开口,穿过上述至少一个 开口分别可拆卸地安装至少一个有源模块 21。 天线罩 23可以与主反射板 22 组合为一体或者可拆卸地安装在一起。 例如, 当从主反射板 22 面对天线罩 23的一面 (下面称为主反射板 22的正面), 穿过至少一个开口分别可拆卸地 安装至少一个有源模块 21的情况下,天线罩 23能够从主反射板 22上拆卸开, 以便安装有源模块 21。 或者, 当从主反射板 22背对天线罩 23的一面 (下面 称为主反射板 22的背面), 穿过至少一个开口分别可拆卸地安装至少一个 有 源模块 21的情况下, 天线罩 23与主反射板 22可以组合为一体, 也可以可拆 卸地安装在一起, 均不影响有源模块 21的安装。

如图 7中的虚线框所示,有源模块 21是图 6的有源模块 10的一个例子, 因此相似的部分将使用相似的附图标记表示, 并适当省略详细描述。 在图 7 的实施例中,有源模块 21包括振子反射板 11a、天线振子 12a和射频模块 13a。 振子反射板 11a是平板形式的, 例如可以是 PCB。 振子反射板 11a的第一表 面 sla上铺导电材料(例如, 铜)作为地。

在图 7的实施例中,有源模块 21的振子反射板 11a的长宽尺寸可以大于 或等于主反射板 22上的开口的长宽尺寸。 有源模块 21还包括绝缘膜 14, 设 置在振子反射板 11a的第一表面 sla上。 例如, 绝缘膜 14可以是覆盖在第一 表面 sla之上的绿油。 绝缘膜 14的厚度可以根据实际需要而调整, 例如大于 0且小于或等于 2mm, 但本发明实施例不限于这里给出的数值例子。

通过绝缘膜 14, 如图 7所示, 有源模块 21在安装在主反射板 22的开口 中之后, 主反射板 22与有源模块 21的振子反射板 11a形成电容耦合, 从而 在主反射板 22和天线振子 12a之间形成射频连接, 借助于主反射板 22形成 收敛的波束。

图 7的实施例中有源模块 21的振子反射板 11a与主反射板 22之间通过 绝缘膜 14隔开, 但本发明实施例不限于此。 在另一实施例中, 可以用空气取 代绝缘膜 14, 即, 有源模块 21的振子反射板 11a与主反射板 22之间通过间 隙隔开, 同样可以在振子反射板 11a与主反射板 22之间形成电容耦合。 间隙 的宽度可根据实际需要(例如, 考虑装配容差、 电气指标等)进行设置。

在天线装置中包括多个有源模块时,主反射板 22上可以设置用于调节阵 列间和 /或振子间的耦合或隔离的器件, 例如图 7所示的主反射板上的竖片部 分 24。

可选地, 作为另一实施例, 振子反射板 11a的第二表面 s2a上设置馈电 网络。 馈电网络可包括功分器、 合路器、 耦合器和移相器等中的至少一种, 这些器件可以集成在一起, 减少电缆走线, 降低插损。

图 8是根据本发明另一实施例的安装了单个可更 的有源模块的天线装 置的示意截面图。 图 8的天线装置 30也不需要绝缘膜 14, 其他部分与图 7 相同, 因此使用相同的附图标记。

如图 8所示, 有源模块 21在安装在主反射板 22的开口中之后, 主反射 板 22与有源模块 21的振子反射板 11a贴合以形成导电耦合。

在图 8的实施例中, 振子反射板 11a的第一表面 sla和主反射板 22均为 导电材料制成, 并且两者紧密接触。 例如通过螺栓、 铆钉、 粘连等安装方式, 或者是的第一表面 sla和主反射板 22的上表面足够平整, 使得第一表面 sla 和主反射板 22之间贴合, 并形成较好的导电耦合, 这样主反射板 22和振子 反射板 1 la共同用于形成收敛的波束。

天线装置 30的其他构造可参照图 7所述, 因此不再赘述。

图 9是根据本发明又一实施例的安装了单个可更 的有源模块的天线装 置的示意截面图。 图 9的天线装置 40包括有源模块 41、 主反射板 42和天线 罩 43。

主反射板 42和天线罩 43的构造可参照图 7和图 8中的主反射板 22和天 线罩 23 , 因此不再赘述。

有源模块 41的振子反射板 lib包括侧壁板 15。 侧壁板 15位于振子反射 板 lib的第一表面 sib上, 包围在天线振子 12b周围。 侧壁板 15的内侧为导 电材料制成。 在一个实施例中, 振子反射板 lib的下部平板部分和侧壁板 15 是一体形成的。

在有源模块 41安装在开口中之后, 侧壁板 15的上端高于或等于主反射 板 42的下端。 例如, 侧壁板 15的上端可以与天线振子 12b的上表面一样平 齐, 以保护运输过程中的振子, 也可以综合考虑电气和结构的设计需要, 高 于或低于天线振子 12b的上表面。

在图 9的实施例中, 有源模块 41在安装在主反射板 42的开口中之后, 主反射板 42与有源模块 41的振子反射板 lib形成电容耦合。 例如, 如图 9 所示, 有源模块 41的振子反射板 l ib与主反射板 42之间通过间隙隔开。 主 反射板 42与振子反射板 lib侧边的间隙可以根据实际情况设计,例如可 以考 虑装配容差, 电气指标等。

但是本发明实施例不限于此, 也可以类似于图 8的实施例, 使得主反射 板 42与天线单元 41的振子反射板 lib贴合以形成导电耦合。

由于图 9的振子反射板 lib的长宽尺寸小于主反射板 42的开口的长宽尺 寸, 因此可以从主反射板 42的背面安装有源模块 41。 此时天线罩 43与主反 射板 42可以组合为一体, 也可以可拆卸地安装在一起。

可选地, 作为另一实施例, 如果射频模块 13b的尺寸允许, 例如射频模 块 13b的长宽尺寸小于开口, 则也可以从主反射板 42 的正面安装天线单元 41。 在此情况下, 振子反射板 lib的长宽尺寸可以小于主反射板 42的开口的 长宽尺寸, 也可以大于或等于主反射板 42的开口的长宽尺寸。 天线罩 43与 主反射板 42可拆卸地安装在一起。

如果振子反射板 lib的长宽尺寸大于或等于主反射板 42的开口的长宽尺 寸, 振子反射板 lib与主反射板 42之间可通过间隙或者绝缘膜隔开, 以形成 电容耦合。 或者, 振子反射板 lib与主反射板 42之间也可以贴合以形成导电 耦合。

因此, 振子反射板 lib和主反射板 42共同形成收敛的波束, 对波束收敛 有调节作用。

同样, 在多列天线组合应用时, 主反射板 42上可以设置用于调节阵列间 和 /或振子间的耦合或隔离的器件。

根据本发明实施例的基站包括上述天线装置。

根据本发明实施例的通信系统包括上述基站。

以上介绍了根据本发明实施例的单个可更换的 有源模块和安装了该模块 的天线装置的示例。 在上述根据本发明实施例的天线装置中, 通过将天线振 子、振子反射板和移相器并入有源模块当中, 可以解决现有技术中 AAS—体 化方案中整体更换和维护困难的问题, 并能够灵活配置从而满足不同的产品 组合需求。 并且, 可以按照需要安装有源模块和无源模块, 从而实现有源天 线和无源天线集成的应用。

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 范围应所述以权利要求的保护范围为准。