АНТЕННАЯ СИСТЕМА

1. Антенная система, содержащая модуль (11) массива TRX, модуль (12) массива антенных элементов, модуль (13) фидерной сети и модуль (14) матрицы Батлера, при этом
модуль (11) массива TRX содержит множество активных подмодулей TRX и выполнен с возможностью генерирования сигналов передачи, подвергшихся цифровому формированию луча;
модуль (12) массива антенных элементов включает в себя множество антенных элементов и выполнен с возможностью передачи сигналов передачи;
модуль (13) фидерной сети выполнен с возможностью формирования вертикальной характеристики луча модуля (12) массива антенных элементов перед передачей сигналов передачи модулем (12) массива антенных элементов; и
модуль (14) матрицы Батлера выполнен с возможностью формирования горизонтальной характеристики луча модуля массива (12) антенных элементов перед передачей сигналов передачи модулем (12) массива антенных элементов.
2. Антенная система по п. 1, в которой соединение между модулями в антенной системе заключается в том, что:
модуль массива TRX выполнен с возможностью передавать сигналы передачи во входной порт модуля матрицы Батлера;
модуль матрицы Батлера выполнен с возможностью генерировать первые сигналы посредством обработки сигналов передачи и передавать первые сигналы во входной порт модуля фидерной сети через выходной порт модуля матрицы Батлера; а
модуль фидерной сети выполнен с возможностью генерировать вторые сигналы посредством обработки первых сигналов и передавать вторые сигналы в модуль массива антенных элементов через выходной порт модуля фидерной сети.
3. Антенная система по п. 2, в которой
когда модуль массива TRX содержит M×N активных подмодулей TRX, и количество антенных элементов во множестве антенных элементов модулей массива антенных элементов составляет А×В, антенная система содержит N модулей матрицы Батлера и модули фидерной сети, количество которых совпадает с количеством выходных портов одного модуля матрицы Батлера, общее количество входных портов модулей фидерной сети равно общему количеству выходных портов модулей матрицы Батлера, количество входных портов каждого модуля матрицы Батлера равно М, количество входных портов каждого модуля фидерной сети равно N, и количество выходных портов каждого модуля фидерной сети равно В, где М - количество активных подмодулей ТКХ в горизонтальном направлении антенны, N - количество активных подмодулей TRX в вертикальном направлении антенны, А - количество элементов в горизонтальном направлении антенны, В - количество элементов в вертикальном направлении антенны, А≥М, В≥N, и А, В, М и N представляют собой положительные целые числа, большие или равные 2.
4. Антенная система по п. 2, в которой модуль матрицы Батлера содержит первый входной порт, второй входной порт и выходные порты с первого по четвертый и содержит первую гибридную схему 3 дБ, вторую гибридную схему 3 дБ, третью гибридную схему 3 дБ, четвертую гибридную схему 3 дБ, первый фазовращатель и второй фазовращатель, при этом
первый входной порт и второй входной порт модуля матрицы Батлера соединены соответственно с первым входным портом первой гибридной схемы 3 дБ и первым входным портом второй гибридной схемы 3 дБ;
первый выходной порт первой гибридной схемы 3 дБ соединен с первым входным портом третьей гибридной схемы 3 дБ, а второй выходной порт первой гибридной схемы 3 дБ соединен с первым фазовращателем;
первый выходной порт второй гибридной схемы 3 дБ соединен со вторым фазовращателем, а второй выходной порт второй гибридной схемы 3 дБ соединен с первым входным портом четвертой гибридной схемы 3 дБ;
первый выходной порт третьей гибридной схемы 3 дБ соединен с первым выходным портом модуля матрицы Батлера, а второй выходной порт третьей гибридной схемы 3 дБ соединен со вторым выходным портом модуля матрицы Батлера;
первый выходной порт и второй выходной порт четвертой гибридной схемы 3 дБ соединены соответственно с третьим выходным портом и четвертым выходным портом модуля матрицы Батлера; и
сигналы, подаваемые на первый входной порт и второй входной порт модуля матрицы Батлера, представляют собой разные сигналы передачи, а сигналы, выводимые из выходных портов с первого по четвертый модуля матрицы Батлера, представляют собой первые сигналы, соответствующие упомянутым разным сигналам передачи.
5. Антенная система по п. 2, в которой модуль матрицы Батлера содержит первый входной порт, второй входной порт и выходной порты с первого по четвертый и содержит гибридную схему 3 дБ со сдвигом на 90 градусов, первый разделитель мощности со сдвигом на 180 градусов и второй разделитель мощности со сдвигом на 180 градусов, при этом
первый входной порт и второй входной порт модуля матрицы Батлера соединены соответственно с первым входным портом и вторым входным портом гибридной схемы дБ со сдвигом на 90 градусов;
первый выходной порт гибридной схемы 3 дБ со сдвигом на 90 градусов соединен с первым входным портом первого разделителя мощности со сдвигом на 180 градусов, а второй выходной порт гибридной схемы 3 дБ со сдвигом на 90 градусов соединен с первым входным портом второго разделителя мощности со сдвигом на 180 градусов;
первый выходной порт и второй выходной порт первого разделителя мощности со сдвигом на 180 градусов соединены соответственно с первым выходным портом и третьим выходным портом модуля матрицы Батлера;
первый выходной порт и второй выходной порт второго разделителя мощности со сдвигом на 180 градусов соединены соответственно со вторым выходным портом и четвертым выходным портом модуля матрицы Батлера; и
сигналы, подаваемые на первый входной порт и второй входной порт модуля матрицы Батлера, представляют собой разные сигналы передачи, а сигналы, выводимые из выходных портов с первого по четвертый модуля матрицы Батлера, представляют собой первые сигналы, соответствующие упомянутым разным сигналам передачи.
6. Антенная система по п. 2, в которой модуль матрицы Батлера содержит первый входной порт, второй входной порт и выходные порты с первого по четвертый и содержит третий разделитель мощности со сдвигом на 180 градусов и четвертый разделитель мощности со сдвигом на 180 градусов, при этом
первый входной порт и второй входной порт модуля матрицы Батлера соединены соответственно с первым входным портом третьего разделителя мощности со сдвигом на 180 градусов и первым входным портом четвертого разделителя мощности со сдвигом на 180 градусов;
первый выходной порт и второй выходной порт третьего разделителя мощности со сдвигом на 180 градусов соединены соответственно с первым выходным портом и третьим выходным портом модуля матрицы Батлера;
первый выходной порт и второй выходной порт четвертого разделителя мощности со сдвигом на 180 градусов соединены соответственно со вторым выходным портом и четвертым выходным портом модуля матрицы Батлера;
сигналы, подаваемые в первый входной порт модуля матрицы Батлера, содержат первый сигнал передачи и второй сигнал передачи со сдвигом фазы на 90 градусов, сигналы, подаваемые во второй входной порт модуля матрицы Батлера, содержат второй сигнал передачи и первый сигнал передачи со сдвигом фазы на 90 градусов, а сигналы, выводимые из выходных портов с первого по четвертый модуля матрицы Батлбра, представляют собой первые сигналы, соответствующие вторым сигналам.
7. Антенная система по п. 1, в которой модуль фидерной сети дополнительно содержит:
фазовращатель, выполненный с возможностью изменения амплитудно-фазовой характеристики вторых сигналов или третьих сигналов аналоговым образом и формирования характеристики вертикального луча модуля массива антенного элемента.
8. Антенная система по п. 1, в которой соединение между модулями в антенной системе заключается в том, что:
модуль массива TRX выполнен с возможностью передавать сигналы передачи во входной порт модуля фидерной сети;
модуль фидерной сети выполнен с возможностью генерировать третьи сигналы посредством обработки сигналов передачи и передавать третьи сигналы во входной порт модуля матрицы Батлера через выходной порт модуля фидерной сети; и
модуль матрицы Батлера выполнен с возможностью генерировать четвертые сигналы посредством обработки третьих сигналов и передавать четвертые сигналы в модуль массива антенных элементов через выходной порт модуля матрицы Батлера.
9. Антенная система по п. 8, в которой
когда модуль массива TRX содержит M*N активных подмодулей TRX, а количество антенных элементов во множестве антенных элементов модулей массива антенных элементов составляет А×В, антенная система содержит М модулей фидерной сети и модули матрицы Батлера, количество которых совпадает с количеством выходных портов одного модуля фидерной сети, общее количество входных портов модулей матрицы Батлера равно общему количеству выходных портов модулей фидерной сети, количество входных портов каждого модуля фидерной сети равно N, количество входных портов каждого модуля матрицы Батлера равно М, а количество выходных портов каждого модуля матрицы Батлера равно А, где М - количество активных подмодулей TRX в горизонтальном направлении антенны, N - количество активных подмодулей TRX в вертикальном направлении антенны, А - количество элементов в горизонтальном направлении антенны, В - количество элементов в вертикальном направлении антенны, А≥М, В≥N, и А, В, М и N представляют собой положительные целые числа, большие или равные 2.
10. Антенная система по п. 9, содержащая, когда M=N=2, А=4 и В=12:
один модуль массива TRX 2×2, один модуль массива антенных элементов 4×12, два модуля фидерной сети и шесть модулей матрицы Батлера, причем количество входных портов каждого модуля фидерной сети равно 2, а количество выходных портов каждого модуля фидерной сети равно 6, количество входных портов каждого модуля матрицы Батлера равно 2, а количество выходных портов каждого модуля матрицы Батлера равно 4.
11. Антенная система по п. 8, в которой модуль матрицы Батлера содержит первый входной порт, второй входной порт и выходные порты с первого по четвертый и содержит первую гибридную схему 3 дБ, вторую гибридную схему 3 дБ, третью гибридную схему 3 дБ, четвертую гибридную схему 3 дБ, первый фазовращатель и второй фазовращатель, при этом
первый входной порт и второй входной порт модуля матрицы Батлера соединены соответственно с первым входным портом первой гибридной схемы 3 дБ и первым входным портом второй гибридной схемы 3 дБ;
первый выходной порт первой гибридной схемы 3 дБ соединен с первым входным портом третьей гибридной схемы 3 дБ, а второй выходной порт первой гибридной схемы 3 дБ соединен с первым фазовращателем;
первый выходной порт второй гибридной схемы 3 дБ соединен со вторым фазовращателем, а второй выходной порт второй гибридной схемы 3 дБ соединен с первым входным портом четвертой гибридной схемы 3 дБ;
первый выходной порт третьей гибридной схемы 3 дБ соединен с первым выходным портом модуля матрицы Батлера, а второй выходной порт третьей гибридной схемы 3 дБ соединен со вторым выходным портом модуля матрицы Батлера;
первый выходной порт и второй выходной порт четвертой гибридной схемы 3 дБ соединены соответственно с третьим выходным портом и четвертым выходным портом модуля матрицы Батлера; и
сигналы, подаваемые в первый входной порт и второй входной порт модуля матрицы Батлера, представляют собой разные третьи сигналы, а сигналы, выводимые из выходных портов с первого по четвертый модуля матрицы Батлера, представляют собой четвертые сигналы, соответствующие упомянутым разным третьим сигналам.
12. Антенная система по п. 8, в которой модуль матрицы Батлера содержит первый входной порт, второй входной порт и выходные порты с первого по четвертый и содержит гибридную схему 3 дБ со сдвигом на 90 градусов, первый разделитель мощности со сдвигом на 180 градусов и второй разделитель мощности со сдвигом на 180 градусов, при этом
первый входной порт и второй входной порт модуля матрицы Батлера соединены соответственно с первым входным портом и вторым входным портом гибридной схемы 3 дБ со сдвигом на 90 градусов;
первый выходной порт гибридной схемы 3 дБ со сдвигом на 90 градусов соединен с первым входным портом первого разделителя мощности со сдвигом на 180 градусов, второй выходной порт гибридной схемы 3 дБ со сдвигом на 90 градусов соединен с первым входным портом второго разделителя мощности со сдвигом на 180 градусов;
первый выходной порт и второй выходной порт первого разделителя мощности со сдвигом на 180 градусов соединены соответственно с первым выходным портом и третьим выходным портом модуля матрицы Батлера;
первый выходной порт и второй выходной порт второго разделителя мощности со сдвигом на 180 градусов соединены соответственно со вторым выходным портом и четвертым выходным портом модуля матрицы Батлера; и
сигналы, подаваемые в первый входной порт и второй входной порт модуля матрицы Батлера, представляют собой разные третьи сигналы, а сигналы, выводимые из выходных портов по четвертый модуля матрицы Батлера, представляют собой четвертые сигналы, соответствующие упомянутым разным третьим сигналам.
13. Базовая станция, содержащая антенную систему, причем антенная система содержит модуль массива TRX приемопередатчика, модуль массива антенных элементов, модуль фидерной сети и модуль матрицы Батлера, при этом
модуль массива TRX содержит множество активных подмодулей TRX и выполнен с возможностью генерирования сигналов передачи, подвергшихся цифровому формированию луча;
модуль массива антенных элементов содержит множество антенных элементов и выполнен с возможностью передачи сигналов передачи;
модуль фидерной сети выполнен с возможностью формирования вертикальной характеристики луча модуля массива антенных элементов перед передачей сигналов передачи модулем массива антенных элементов; и
модуль матрицы Батлера выполнен с возможностью формирования горизонтальной характеристики луча модуля массива антенных элементов перед передачей сигналов передачи модулем массива антенных элементов.
14. Базовая станция по п. 13, в которой соединение между модулями в антенной системе заключается в том, что:
модуль массива TRX выполнен с возможностью передавать сигналы передачи во входной порт модуля матрицы Батлера;
модуль матрицы Батлера выполнен с возможностью генерировать первые сигналы посредством обработки сигналов передачи и передавать первые сигналы во входной порт модуля фидерной сети через выходной порт модуля матрицы Батлера; и
модуль фидерной сети выполнен с возможностью генерировать вторые сигналы посредством обработки первых сигналов и передавать вторые сигналы в модуль массива антенных элементов через выходной порт модуля фидерной сети.
15. Базовая станция по п. 13, в которой соединение между модулями в антенной системе заключается в том, что:
модуль массива TRX выполнен с возможностью передавать сигналы передачи во входной порт модуля фидерной сети;
модуль фидерной сети выполнен с возможностью генерировать третьи сигналы посредством обработки сигналов передачи и передавать третьи сигналы во входной порт модуля матрицы Батлера через выходной порт модуля фидерной сети; и
модуль матрицы Батлера выполнен с возможностью генерировать четвертые сигналы посредством обработки третьих сигналов и передавать четвертые сигналы в модуль массива антенных элементов через выходной порт матрицы Батлера.