ЦЕПЬ ПИТАНИЯ АНТЕННЫ БАЗОВОЙ СТАНЦИИ, АНТЕННА БАЗОВОЙ СТАНЦИИ И БАЗОВАЯ СТАНЦИЯ
POWER CIRCUIT OF BASE STATION ANTENNA, BASE STATION ANTENNA AND BASE STATION

[0001] Настоящая заявка испрашивает приоритет по патентной заявке Китая № 201710856022.1, поданной в Китайское национальное управление интеллектуальной собственности 19 сентября 2017 года и озаглавленной как «ЦЕПЬ ПИТАНИЯ АНТЕННЫ БАЗОВОЙ СТАНЦИИ, АНТЕННА БАЗОВОЙ СТАНЦИИ И БАЗОВАЯ СТАНЦИЯ», которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки.
Область техники
[0002] Данная заявка относится к области связи и, в частности, к цепи питания антенны базовой станции, антенне базовой станции и базовой станции.
Уровень техники
[0003] С развитием устройств и развитием технологий, когда требования к дальней связи становятся более высокими, к усилению антенны предъявляются все более высокие требования. Решетка, включающая в себя множество антенн, может эффективно увеличить электрический размер антенны, тем самым обеспечивая более высокий коэффициент усиления.
[0004] Фиг. 1 показывает обычную антенну базовой станции. Внутренняя часть обтекателя включает в себя три части: излучающий элемент 101, отражающую пластину 102, используемую для ограничения направления, и цепь питания, установленную на отражающей пластине, чтобы обеспечить амплитуду и фазу для излучающего элемента.
[0005] В обычной структуре на Фиг. 1, например, цепь питания обычно включает в себя устройства, такие как фазовращатель 103. Излучающий элемент расположен на передней поверхности отражающей пластины, фазовращатель расположен на задней поверхности отражающей пластины, а фазовращатель соединен с излучающим элементом с использованием коаксиального кабеля 104. Эта структура может адаптироваться к различной компоновке решеток. Однако для антенны с множеством решеток расположение устройства на задней поверхности отражающей пластины легко приводит к проблемам с большим количеством кабелей, сложной сборке и трудностям при прокладке цепи питания в случае множества решеток.
Сущность изобретения
[0006] Варианты осуществления данной заявки обеспечивают цепь питания антенны базовой станции, антенну базовой станции и базовую станцию. Цепь питания и антенна базовой станции, которые предусмотрены в вариантах осуществления данной заявки, имеют простые конструкции, и их легко собрать и изготовить.
[0007] Согласно первому аспекту вариант осуществления данной заявки обеспечивает цепь питания антенны базовой станции. Цепь питания антенны базовой станции включает в себя полую структуру с полосковой линией и микрополосковую схему, причем микрополосковая схема расположена на передней поверхности отражающей пластины и параллельна отражающей пластине, микрополосковая схема включает в себя первую проводящую полоску и диэлектрическую подложку, микрополосковая схема соединена с передней поверхностью отражающей пластины, и диэлектрическая подложка расположена между проводником и отражающей пластиной; полая структура с полосковой линией расположена на задней поверхности отражающей пластины, и на отражающей пластине предусмотрены первые пропускные отверстия; полая структура с полосковой линией содержит по меньшей мере одну вторую проводящую полоску; и полая структура с полосковой линией расположена на задней поверхности отражающей пластины, и вторая проводящая полоска проходит через первые пропускные отверстия, чтобы присоединяться к первой проводящей полоске в микрополосковой схеме. Положение точки соединения между второй проводящей полоской и первой проводящей полоской в микрополосковой схеме является портом вывода сигнала. В этом варианте осуществления данной заявки первые пропускные отверстия предусмотрены на отражающей пластине, так что вторая проводящая полоска в полой структуре с полосковой линией может проходить через отражающую пластину и успешно выполнять подачу питания почти без потерь. Структура подачи питания имеет регулярную компоновку и относительно небольшое количество портов вывода сигнала. В частности, когда антенна базовой станции включает в себя множество антенных решеток, пространство для сборки сохраняется. Регулярная компоновка цепи питания облегчает крупносерийное производство.
[0008] В возможной реализации полая структура с полосковой линией включает в себя полую структуру и вторую проводящую полоску, полая структура включает в себя первую заземляющую пластину, вторую заземляющую пластину и перегородку, причем первый конец первой заземляющей пластины перпендикулярно соединен с отражающей пластиной, первый конец второй заземляющей пластины перпендикулярно соединен с отражающей пластиной, один конец разделительной пластины соединен со вторым концом первой заземляющей пластины, а другой конец разделительной пластины соединен со вторым концом второй заземляющей пластины. Отражающая пластина, первая заземляющая пластина, вторая заземляющая пластина и перегородка образуют полую структуру. Полая структура представляет собой закрытую полую структуру, и перегородка выполнена с возможностью блокировать сигнал.
[0009] В возможной реализации перегородка содержит, по меньшей мере, один зазор. Зазор является прямоугольным, направление протяженности зазора является направлением ввода сигнала, а положение прямоугольного зазора соответствует положению второй проводящей полоски. Зазор облегчает общую сборку антенной решетки.
[0010] В возможной реализации полая структура с полосковой линией включает в себя фазовращатель, и фазовращатель включает в себя скользящую среду, вторую проводящую полоску и полую структуру; и вторая проводящая полоска имеет точку деления мощности, и скользящая среда покрывает периферию точки деления мощности.
[0011] В возможной реализации каждый из двух концов второй проводящей полоски имеет выпуклую структуру, и выпуклые структуры проходят через первые пропускные отверстия изолированным образом, чтобы электрически подсоединяться к проводнику микрополосковой схемы. Способ изоляции может быть следующим: покрытие периферий выпуклых структур изоляционным материалом или размещение слоя изоляционного материала на внутренних стенках отверстий. Выпуклые структуры включают в себя первую выпуклую структуру на одном конце второй проводящей полоски и вторую выпуклую структуру на другом конце второй проводящей полоски, и скользящая среда скользит между первой выпуклой структурой и второй выпуклой структурой. В этом варианте осуществления данной заявки первая выпуклая структура и вторая выпуклая структура представляют собой два выступающих сегмента, продолжающихся от одной и той же точки деления мощности. Скользящая среда добавляется в полую структуру с полосковой линией, чтобы реализовать функцию фазовращателя, и две скользящие среды, между которыми расположена вторая проводящая полоска, перемещаются для осуществления изменения фазы. В этом варианте осуществления данной заявки фазовращатель может быть собран внутри полой структуры с полосковой линией, тем самым экономя пространство для сборки антенны базовой станции. Цепь питания имеет небольшой физический размер и простую структуру, и поэтому подходит для крупносерийного производства.
[0012] В возможном варианте осуществления на перегородке предусмотрены прорезь и выемка с отверстием, прорезь параллельна заземляющей пластине и расположена на внутренней плоскости полой структуры, а выемка с отверстием перпендикулярна прорези; и первые пропускные отверстия расположены линейно на отражающей пластине, а положения первых пропускных отверстий, которые расположены линейно, соответствуют положению прорези. Каждый из двух концов второй проводящей полоски имеет выпуклую структуру; когда выполняется сборка второй проводящей полоски, из входа полой структуры с полосковой линией вставляется боковой край второй проводящей полоски, чтобы вставить вторую проводящую полоску в прорезь, и внешняя сила прикладывается к выемке с отверстием; и когда боковой край второй проводящей полоски проталкивается внешней силой, выпуклые структуры на второй проводящей полоске проходят через первые пропускные отверстия, чтобы электрически соединяться с первой проводящей полоской микрополосковой схемы. В этом варианте осуществления данной заявки прорезь предусмотрена на перегородке, так что положение второй проводящей полоски в полой структуре с полосковой линией соответствует положениям первых пропускных отверстий во время сборки. Затем внешняя сила может быть приложена ко второй проводящей полоске через выемку с отверстием для облегчения сборки.
[0013] В возможной реализации вторая проводящая полоска представляет собой структуру печатной платы (PCB).
[0014] В возможной реализации микрополосковая схема включает в себя слой заземления, слой заземления расположен параллельно отражающей пластине, и слой заземления соединен с отражающей пластиной. В этом варианте осуществления данной заявки в некоторых сценариях текущая передача может быть остановлена, но передача сигнала не затронута.
[0015] В возможной реализации микрополосковая схема включает в себя слой заземления, и слой заземления микрополосковой схемы и отражающая пластина имеют интегрированную структуру. В этом варианте осуществления данной заявки интегрированная структура может повысить эффективность крупносерийного производства.
[0016] В возможной реализации, имеется N полых структур с полосковой линией, где N представляет собой целое число, большее или равное 2, частоты передачи сигналов вторых проводящих полосок в N полых структурах с полосковой линией различны, и микрополосковая схема представляет собой сумматор. В этом варианте осуществления данной заявки цепь питания может включать в себя сумматор, так что пространство для сборки сохраняется. Цепь питания имеет регулярную компоновку, проста в сборке, и поэтому подходит для крупносерийного производства.
[0017] В возможной реализации имеется N полых структур с полосковой линией, где N представляет собой целое число, большее или равное 2, частоты передачи сигналов вторых проводящих полосок в N полых структурах с полосковой линией одинаковы, и микрополосковая схема представляет собой делитель мощности. В этом варианте осуществления данной заявки цепь питания может включать в себя делитель мощности, так что пространство для сборки сохраняется. Цепь питания имеет регулярную компоновку, проста в сборке, и поэтому подходит для крупносерийного производства.
[0018] Согласно второму аспекту вариант осуществления данной заявки обеспечивает антенну базовой станции. Антенна базовой станции включает в себя множество антенных решеток, каждая из множества антенных решеток включает в себя, по меньшей мере, один излучающий элемент, отражающую пластину и цепь питания, излучающий элемент расположен на передней поверхности отражающей пластины, и цепь питания включает в себя, по меньшей мере, одну полую структуру с полосковой линией и микрополосковую схему. Микрополосковая схема расположена на передней поверхности отражающей пластины и параллельна отражающей пластине, микрополосковая схема содержит проводящую полоску и диэлектрическую подложку, микрополосковая схема соединена с передней поверхностью отражающей пластины и диэлектрическая подложка расположена между проводником и отражающей пластиной; полая структура с полосковой линией расположена на задней поверхности отражающей пластины, и на отражающей пластине предусмотрены первые пропускные отверстия; полая структура с полосковой линией содержит по меньшей мере одну вторую проводящую полоску; и полая структура с полосковой линией расположена на задней поверхности отражающей пластины, вторая проводящая полоска проходит через первые пропускные отверстия, чтобы присоединяться к первой проводящей полоске в микрополосковой схеме, и первая проводящая полоска в микрополосковой схеме соединена с выводом питания в излучающем элементе. В этом варианте осуществления данной заявки первые пропускные отверстия предусмотрены на отражающей пластине, так что вторая проводящая полоска в полосе может проходить через отражающую пластину и успешно выполнять подачу почти без потерь. Структура подачи питания имеет регулярную компоновку и относительно небольшое количество портов вывода сигнала. В частности, когда антенна базовой станции включает в себя множество антенных решеток, пространство для сборки сохраняется. Регулярная компоновка облегчает крупносерийное производство.
[0019] В возможной реализации полая структура с полосковой линией включает в себя полую структуру и вторую проводящую полоску, полая структура включает в себя первую заземляющую пластину, вторую заземляющую пластину и перегородку, причем первый конец первой заземляющей пластины перпендикулярно соединен с отражающей пластиной, первый конец второй заземляющей пластины перпендикулярно соединен с отражающей пластиной, один конец разделительной пластины соединен со вторым концом первой заземляющей пластины, а другой конец разделительной пластины соединен со вторым концом второй заземляющей пластины.
[0020] В возможной реализации, полая структура с полосковой линией включает в себя фазовращатель, и фазовращатель включает в себя скользящую среду, вторую проводящую полоску и полую структуру; и вторая проводящая полоска имеет точку деления мощности, и скользящая среда покрывает периферию точки деления мощности.
[0021] В возможной реализации каждый из двух концов проводящей полоски в полой структуре с полосковой линией имеет выпуклую структуру, и выпуклые структуры проходят через первые пропускные отверстия изолированным способом, чтобы электрически подсоединяться к проводнику микрополосковой схемы. Выпуклые структуры включают в себя первую выпуклую структуру на одном конце второй проводящей полоски и вторую выпуклую структуру на другом конце второй проводящей полоски, и скользящая среда скользит между первой выпуклой структурой и второй выпуклой структурой. В этом варианте осуществления данной заявки первая выпуклая структура и вторая выпуклая структура представляют два выступающих сегмента, простирающихся от одной и той же точки деления мощности. Скользящая среда добавляется к полой структуре с полосковой линией для реализации функции фазовращателя, и две скользящих среды, между которыми расположена вторая проводящая полоска, перемещаются для реализации изменения фазы. Фазовращатель может быть собран внутри полой структуры с полосковой линией, тем самым экономя пространство для сборки антенны базовой станции. Цепь питания имеет небольшой физический размер и простую структуру, и поэтому подходит для крупносерийного производства.
[0022] В возможной реализации на перегородке предусмотрены прорезь и выемка с отверстием, прорезь параллельна с заземляющей пластиной и расположена на внутренней плоскости полой структуры, и выемка с отверстием перпендикулярна прорези; и первые пропускные отверстия линейно расположены на отражающей пластине, и положения первых пропускных отверстий, которые расположены линейно, соответствуют положению прорези. Каждый из двух концов второй проводящей полоски имеет выпуклую структуру; когда выполняется сборка второй проводящей полоски, из входа полой структуры с полосковой линией вставляется боковой край второй проводящей полоски, чтобы вставить вторую проводящую полоску в прорезь, и внешняя сила прикладывается к выемке с отверстием; и когда боковой край второй проводящей полоски проталкивается внешней силой, выпуклые структуры на второй проводящей полоске проходят через первые пропускные отверстия, чтобы электрически подсоединяться к проводнику микрополосковой схемы. В этом варианте осуществления данной заявки прорезь предусмотрена на перегородке, так что положение второй проводящей полоски в полой структуры с полосковой линией соответствует положениям первых пропускных отверстий во время сборки. Затем внешняя сила может быть применена ко второй проводящей полоске через выемку с отверстием для облегчения сборки.
[0023] В возможной реализации микрополосковая схема включает в себя слой заземления, слой заземления расположен параллельно отражающей пластине, и слой заземления соединен с отражающей пластиной.
[0024] В возможной реализации микрополосковая схема включает в себя слой заземления, и слой заземления микрополосковой схемы и отражающая пластина имеют интегрированную структуру.
[0025] В возможной реализации, имеется N полых структур с полосковой линией, где N является целым числом, большим или равным 2, частоты передачи сигнала второй проводящей полоски в N полых структурах с полосковой линией различны, и микрополосковая схема представляет собой сумматор. В этом варианте осуществления данной заявки, цепь питания может включать в себя сумматор, так что пространство для сборки сохраняется. Цепь питания имеет регулярную компоновку, проста в сборке, и поэтому подходит для крупносерийного производства.
[0026] В возможной реализации, имеется N полых структур с полосковой линией, где N является целым числом, большим или равным 2, частоты передачи сигнала второй проводящей полоски в N полых структурах с полосковой линией одинаковы, и микрополосковая схема представляет собой делитель мощности. В этом варианте осуществления данной заявки цепь питания может включать в себя делитель мощности, так что пространство для сборки сохраняется. Цепь питания имеет регулярную компоновку, проста в сборке, и поэтому подходит для крупносерийного производства.
[0027] В возможной реализации тип поляризации излучающего элемента представляет собой единичную поляризацию или двойную поляризацию.
[0028] В возможной реализации отражающая пластина включает в себя одну отражающую плоскую пластину и две отражающие боковые пластины, причем две отражающие боковые пластины соответственно перпендикулярны двум концам отражающей плоской пластины, и отражающая пластина имеет вогнутую форму. В этом варианте осуществления данной заявки, поскольку отражающая пластина имеет вогнутую форму, отражающая пластина является более полезной для улучшения направленности антенны.
[0029] Согласно третьему аспекту вариант осуществления данной заявки предоставляет базовую станцию, включающую в себя приемопередатчик, причем приемопередатчик подключен к антенне базовой станции в соответствии со вторым аспектом.
Краткое описание чертежей
[0030] Фиг. 1 является схемой внутренней структуры антенны базовой станции в традиционном способе;
[0031] Фиг. 2 - схематическая структурная схема системы связи в соответствии с вариантом осуществления данной заявки;
[0032] Фиг. 3 - схематическая структурная схема микрополосковой линии в соответствии с вариантом осуществления данной заявки;
[0033] Фиг. 4 - схематическая структурная схема поперечного сечения полосковой линии в соответствии с вариантом осуществления данной заявки;
[0034] Фиг. 5 - схематический трехмерный вид полосковой линии в соответствии с вариантом осуществления данной заявки;
[0035] Фиг. 6 - схематическая структурная схема полой структуры с полосковой линией в соответствии с вариантом осуществления данной заявки;
[0036] Фиг. 7 - схема трехмерной структуры антенной решетки антенны базовой станции в соответствии с вариантом осуществления данной заявки;
[0037] Фиг. 8 - схематический вид сбоку антенной решетки в соответствии с вариантом осуществления данной заявки;
[0038] Фиг. 9 - схематическая структурная схема другой полой структуры с полосковой линией согласно варианту осуществления данной заявки;
[0039] Фиг. 10 - структурная схема отражающей пластины в соответствии с вариантом осуществления данной заявки;
[0040] Фиг. 11 - структурная схема антенной решетки согласно варианту осуществления данной заявки;
[0041] Фиг. 12 - структурная схема второй проводящей полоски в соответствии с вариантом осуществления данной заявки;
[0042] Фиг. 13 - схематический структурный вид сбоку антенной решетки согласно варианту осуществления данной заявки;
[0043] Фиг. 14 - структурная схема второй проводящей полоски в полой структуре с полосковой линией в соответствии с вариантом осуществления данной заявки;
[0044] Фиг. 15 - схематический вид сверху излучающего элемента в соответствии с вариантом осуществления данной заявки;
[0045] Фиг. 16 - схема трехмерной структуры излучающего элемента согласно варианту осуществления данной заявки;
[0046] Фиг. 17 - схематический вид сбоку антенной решетки согласно варианту осуществления данной заявки;
[0047] Фиг. 18 - схематический вид снизу отражающей пластины антенной решетки согласно варианту осуществления данной заявки;
[0048] Фиг. 19 - структурная схема антенны базовой станции в соответствии с вариантом осуществления данной заявки;
[0049] Фиг. 20 - схематический структурный вид сбоку антенной решетки согласно варианту осуществления данной заявки;
[0050] Фиг. 21 - структурная схема скользящей среды согласно варианту осуществления данной заявки;
[0051] Фиг. 22 - схематический структурный вид сбоку антенной решетки согласно варианту осуществления данной заявки;
[0052] Фиг. 23 - структурная схема антенны базовой станции в соответствии с вариантом осуществления данной заявки; и
[0053] Фиг. 24 - структурная схема базовой станции согласно варианту осуществления данной заявки.
Описание вариантов осуществления
[0054] Варианты осуществления данной заявки обеспечивают цепь питания антенны базовой станции, антенну базовой станции и базовую станцию, чтобы повысить эффективность сборки изделия.
[0055] В описании, формуле изобретения и прилагаемых чертежах настоящей заявки термины «первый», «второй», «третий», «четвертый» и тому подобное (если таковые имеются) предназначены для различения похожих объектов, но не обязательно указывают конкретный порядок или последовательность. Следует понимать, что данные, названные таким образом, могут быть взаимозаменяемыми при надлежащих обстоятельствах, так что варианты осуществления, описанные в данном документе, могут быть реализованы в других порядках, чем порядок, иллюстрируемый или описанный в данном документе. Кроме того, термины «включать», «содержать» и любые другие варианты охватывают неисключительное включение, например, процесс, способ, система, продукт или устройство, которое включает в себя список этапов или блоков, не обязательно ограничены этими блоками, но могут включать другие этапы или блоки, которые явно не перечислены или не присущи такому процессу, способу, продукту или устройству.
[0056] Данная заявка применяется к антенне базовой станции в области беспроводной связи. Антенна базовой станции применяется к системе связи. Фиг. 2 - схематическая структурная схема системы связи в соответствии с вариантом осуществления данной заявки. Система связи включает в себя мобильный терминал и базовую станцию. Базовая станция включает в себя антенну базовой станции, и антенна базовой станции является устройством связи между мобильным терминалом и радиочастотным узлом в беспроводной сети и в основном сконфигурирована для реализации покрытия соты радиосигналом. Базовая станция принимает, используя антенну базовой станции, сигнал, отправленный мобильным терминалом. Альтернативно, базовая станция отправляет сигнал на мобильный терминал с использованием антенны базовой станции.
[0057] Для простоты понимания сначала поясняются термины, используемые в вариантах осуществления данной заявки.
[0058] Антенная решетка: антенная система, включающая в себя несколько одинаковых одиночных антенн, которые расположены в соответствии с определенным геометрическим правилом и которые работают через общую цепь питания.
[0059] Цепь питания (feed network, цепь подачи питания, фидер): важный компонент в антенне базовой станции, который соединяет порт антенны с элементом решетки, чтобы сформировать путь для передачи радиочастотного сигнала, и реализует такие функции, как согласование импеданса и распределение амплитуды и фазы. Цепь питания тесно связана с характеристиками антенной решетки базовой станции, и основной функцией является передача высокочастотного тока от передатчика к излучающему элементу или передача высокочастотного тока от излучающего элемента к передатчику.
[0060] Методы организации цепи питания включают в себя полосковую линию и микрополосковую линию.
[0061] Микрополосковая линия: Обратимся к Фиг. 3. Фиг. 3 - структурная схема микрополосковой линии. Микрополосковая линия представляет собой микроволновую линию передачи, включающую в себя первую проводящую полоску 301, диэлектрическую подложку 302 и слой заземления 303. Одна первая проводящая полоска 301 расположена на одной поверхности диэлектрической подложки 302, другая поверхность диэлектрической подложки 302 соединена с слоем заземления 303, а слой заземления представляет собой металлическую пластину. Схема, включающая в себя микрополосковую линию, называется микрополосковой схемой.
[0062] Полосковая линия: Обратимся к Фиг. 4 и Фиг. 5. Фиг. 4 - схематическая структурная схема поперечного сечения полосковой линии, а Фиг. 5 представляет схематический трехмерный вид полосковой линии. Полосковая линия представляет собой микроволновую линию передачи, включающую в себя две заземляющих пластины и вторую проводящую полоску 401, расположенную между двумя заземляющими пластинами. Две заземляющих пластины включают в себя первую заземляющую пластину 402 и вторую заземляющую пластину 403. Среда 404 заполнена между первой заземляющей пластиной 402 и второй заземляющей пластиной 403. Когда d1 и d2 заполнены одним и тем же материалом, d1 и d2 могут быть примерно одинаковыми или могут быть одинаковыми, где d1 - первое расстояние между второй проводящей полоской и первой заземляющей пластиной, а d2 - второе расстояние между второй проводящей полоской и второй заземляющей пластиной.
[0063] Полая структура: Обратимся к Фиг. 6. Фиг. 6 - схематическая структурная схема полой структуры с полосковой линией. Полая структура с полосковой линией включает в себя две заземляющих пластины полосковой линии и две боковые пластины полосковой линии. Две боковые пластины полосковой линии включают в себя первую боковую пластину 601 полосковой линии и вторую боковую пластину 602 полосковой линии. Один боковой край первой боковой пластины 601 полосковой линии перпендикулярно соединен с первой заземляющей пластиной 402, а другой боковой край первой боковой пластины 601 полосковой линии перпендикулярно соединен со второй заземляющей пластиной 403. Один боковой край второй боковой пластины 602 полосковой линии перпендикулярно соединен с первой заземляющей пластиной 402, а другой боковой край второй боковой пластины 602 полосковой линии перпендикулярно соединен со второй заземляющей пластиной 403.
[0064] Отражающая пластина: металлическая пластина, которая сконфигурирована для улучшения направленности антенны.
[0065] Излучающий элемент: компонент, который преобразует энергию электрического поля в электромагнитную энергию и излучает электромагнитную энергию или получает электромагнитную энергию и преобразует электромагнитную энергию в энергию электрического поля.
[0066] Полуволновой диполь: структура излучения, включающая в себя два металлических плеча примерно одинаковой длины. Длина каждого металлического плеча составляет приблизительно 1/4 длины волны излучения (общая длина равна половине длины волны, и, следовательно, структура излучения называется полуволновым диполем). Структура излучения возбуждается с использованием смежных концов металлических плеч.
[0067] Поляризация антенны: траектория изменения конца вектора электрического поля в поле излучения. Тип поляризации включает в себя линейную поляризацию, и линейная поляризация может быть классифицирована на единичную поляризацию и двойную поляризацию.
[0068] Фазовращатель: Устройство для изменения фазы подаваемого сигнала каждого излучающего элемента антенны с удаленным электрическим качанием луча (а именно, антенной решетки) называется фазовращателем. Фазовращатель является ключевым компонентом антенны базовой станции с удаленным электрическим качанием луча и может изменять разность фаз между излучающими элементами антенной решетки, так что определенный угол наклона по вертикали формируется для луча антенны. Антенна базовой станции с удаленным электрическим качанием луча может гибко изменять покрытие луча путем регулировки фазовращателя, тем самым удовлетворяя требованию оптимизации беспроводной сети.
[0069] Варианты осуществления данной заявки обеспечивают вариант осуществления антенны базовой станции. Обратимся к Фиг. 7 и Фиг. 8. Фиг. 7 - схема трехмерной структуры антенной решетки 701 антенны базовой станции. Фиг. 8 представляет собой схематический вид сбоку антенной решетки 701.
[0070] Антенна базовой станции включает в себя множество антенных решеток 701, и каждая антенная решетка 701 включает в себя излучающий элемент 711, отражающую пластину 712 и цепь питания. Например, одна антенна базовой станции включает в себя четыре антенные решетки 701, а одна антенная решетка 701 может включать в себя четыре излучающих элемента 711, одну отражающую пластину 712 и цепь питания. В этом примере одна антенная решетка 701 сначала используется в качестве примера для описания. Следует отметить, что в реальном применении количество антенных решеток 701, включенных в антенну базовой станции, не ограничено, и количество излучающих элементов 711 в каждой антенной решетке 701 также не ограничено.
[0071] Отражающая пластина 712 включает в себя одну отражающую плоскую пластину 7121 и две отражающие боковые пластины 7122, две отражающие боковые пластины соответственно перпендикулярны двум концам отражающей плоской пластины, и отражающая пластина имеет вогнутую форму.
[0072] Цепь питания включает в себя полую структуру 716 с полосковой линией и микрополосковую схему 715. Микрополосковая схема 715 расположена на передней поверхности отражающей пластины 712 и параллельна отражающей пластине 712. Полая структура 716 с полосковой линией расположена на задней поверхности отражающей пластины 712, а излучающий элемент 711 соединен с микрополосковой схемой 715.
[0073] В частности, микрополосковая схема 715 включает в себя первую проводящую полоску, диэлектрическую подложку и слой заземления. В возможной реализации существует зазор между слоем заземления микрополосковой схемы 715 и передней поверхностью отражающей пластины 712, и слой заземления соединен с передней поверхностью отражающей пластины 712. В другом возможном варианте реализации слой заземления и отражающая пластина 712 имеют интегрированную структуру. Следует понимать, что передняя поверхность отражающей пластины 712 может использоваться в качестве слоя заземления микрополосковой схемы 715. В другом возможном варианте реализации слой заземления непосредственно соединен с передней поверхностью отражающей пластины 712. Следует отметить, что передняя поверхность отражающей пластины и задняя поверхность отражающей пластины являются относительными понятиями. Внешний сигнал излучается от задней поверхности отражающей пластины к передней поверхности отражающей пластины.
[0074] Полая структура 716 с полосковой линией расположена на задней поверхности отражающей пластины 712, полая структура 716 с полосковой линией включает в себя полую структуру и проводящую полоску полой структуры 716 с полосковой линией, полая структура включает в себя первую заземляющую пластину 713, вторую заземляющую пластину 714 и перегородку (baffle plate, ограничительную пластину) 715, первая заземляющая пластина 713 и вторая заземляющая пластина 714 являются металлическими пластинами, первый конец первой заземляющей пластины 713 перпендикулярно соединен с отражающей пластиной 712, первый конец второй заземляющей пластины 714 перпендикулярно соединен с отражающей пластиной 712, один конец перегородки 715 соединен со вторым концом первой заземляющей пластины 713, а другой конец перегородки 715 соединен со вторым концом второй заземляющей пластины 714. Следует понимать, что отражающая пластина 712, первая заземляющая пластина 713, вторая заземляющая пластина 714 и перегородка 715 образуют полую структуру.
[0075] В возможной реализации полая структура является такой, как показано на Фиг. 7, полая структура представляет собой закрытую полую структуру, и перегородка 715 выполнена с возможностью блокировать сигнал. В другом возможном варианте осуществления полая структура показана на Фиг. 9, перегородка 715 включает в себя, по меньшей мере, один зазор 7151. Зазор 7151 является прямоугольным, направление протяженности зазора 7151 является направлением ввода сигнала, сигнал вводится с открытого конца полой структуры с полосковой линией, а положение прямоугольного зазора соответствует положению второй проводящей полоски 7161. Зазор 7151 облегчает общую сборку антенной решетки.
[0076] Вышеизложенное описывает общую структуру антенны базовой станции. Далее описывается, как цепь питания в антенне базовой станции формирует путь для передачи радиочастотного сигнала.
[0077] Обратимся к Фиг. 10. Фиг. 10 - структурная схема отражающей пластины 712. Первые пропускные отверстия 7121 предусмотрены на отражающей пластине 712, так что вторая проводящая полоска 7161 в полосковой линии может проходить через отражающую пластину 712 и успешно выполнять подачу почти без потерь.
[0078] В возможной реализации, если слой заземления микрополосковой схемы 715 и отражающая пластина 712 имеют интегрированную структуру, на отражающей пластине 712 должны быть предусмотрены только первые пропускные отверстия 7121. Если микрополосковая схема 715 включает в себя слой заземления, на слое заземления должны быть предусмотрены вторые пропускные отверстия, а положения вторых пропускных отверстий соответствуют положениям первых пропускных отверстий 7121, так что вторая проводящая полоска 7161 в полой структуре 716 с полосковой линией может проходить через первые пропускные отверстия 7121 и вторые пропускные отверстия, чтобы электрически подсоединяться к первой проводящей полоске микрополосковой схемы 715.
[0079] Обратимся к Фиг. 11 и Фиг. 12. Фиг. 11 - структурная схема антенной решетки 701, а Фиг. 12 - структурная схема второй проводящей полоски 7161. Ссылаясь на Фиг. 12, каждый из двух концов второй проводящей полоски 7161 полой структуры 716 с полосковой линией имеет выпуклую структуру, и выпуклые структуры проходят через первые пропускные отверстия 7121 изолированным образом, чтобы электрически соединяться с первой проводящей полоской микрополосковой схемы 715. Способ изоляции может быть следующим: покрытие периферий выпуклых структур изоляционным материалом или размещение слоя изоляционного материала на внутренних стенках отверстий. Выпуклые структуры включают в себя первую выпуклую структуру 7162 на одном конце проводящей полоски полой структуры 716 с полосковой линией и вторую выпуклую структуру 7163 на другом конце проводящей полоски полой структуры 716 с полосковой линией. На Фиг. 11 положения точек 1101 соединения, в которых выпуклые структуры соединены с первой проводящей полоской в микрополосковой схеме 715, являются портами вывода сигнала. Предусмотрены первые пропускные отверстия 7121 и вторые пропускные отверстия, так что вторая проводящая полоска 7161 в полой структуре с полосковой линией может проходить через слой заземления микрополосковой схемы и успешно выполнять подачу почти без потерь.
[0080] В качестве альтернативы, обратимся к Фиг. 13 и Фиг. 14. Фиг. 13 - схематический структурный вид сбоку антенной решетки 701, а Фиг. 14 - структурная схема второй проводящей полоски 7161 в полой структуре 716 с полосковой линией. Скользящая среда, включенная в полую структуру 716 с полосковой линией, является скользящей средой 7165. Скользящая среда 7165 покрывает периферию точки 7164 деления мощности на второй проводящей полоске 7161. Точка 7164 деления мощности является точкой для деления мощности. Например, точка 7164 деления мощности может быть расположена в среднем положении на второй проводящей полоске 7161.
[0081] Скользящая среда 7165 расположена и скользит между первой выпуклой структурой 7162 и второй выпуклой структурой 7163. Первая выпуклая структура 7162 и вторая выпуклая структура 7163 представляют собой два выступающих сегмента, продолжающихся от одной и той же точки 7164 деления мощности. Скользящая среда 7165 добавляется к полой структуре 716 для реализации функции фазовращателя. Полая структура 716 с полосковой линией включает в себя две заземляющих пластины, необходимые для фазовращателя. Обратимся к Фиг. 14. Фиг. 14 - структурная схема скользящей среды 7165. На Фиг. 14, две скользящих среды 7165, между которыми расположена вторая проводящая полоска 7161, перемещаются для осуществления изменения фазы, и положение, охватываемое скользящей средой 7165, является согласующим сегментом. Фазовращатель имеет множество рабочих состояний. Например, диапазон перемещения среды составляет от 0 мм до 90 мм. Предполагая, что в качестве шага используется 15 мм, фазовращатель имеет в общей сложности семь рабочих состояний и имеет разные характеристики полного сопротивления для каждого рабочего состояния. Длина и положения квадратных отверстий 7166 на скользящей среде 7165 слегка регулируются для достижения хорошей характеристики согласования, тем самым регулируя характеристику диаграммы направленности антенны базовой станции. В этом варианте осуществления данной заявки фазовращатель может быть собран внутри полой структуры 716 с полосковой линией, тем самым экономя место сборки антенны базовой станции. Цепь питания имеет небольшой физический размер, небольшое количество выходных портов и простую структуру.
[0082] В качестве альтернативы, обратимся к Фиг. 10. На Фиг. 10, прорезь 7151 и выемка 7152 с отверстием предусмотрены на перегородке 715, прорезь 7151 параллельна заземляющей пластине и расположена на внутренней плоскости полой структуры, а выемка 7152 с отверстием перпендикулярна прорези 7151. Первые пропускные отверстия 7121 расположены линейно на отражающей пластине 712, а положения первых пропускных отверстий 7121, которые расположены линейно, соответствуют положению прорези 7151. Каждый из двух концов проводящей полоски полой структуры 716 с полосковой линией имеет выпуклую структуру. Когда выполняется сборка проводящей полоски полой структуры 716 с полосковой линией, боковой край проводящей полоски полой структуры 716 с полосковой линией вставляется из входа полой структуры 716 с полосковой линией, чтобы вставить проводящую полоску полой структуры 716 с полосковой линией в прорезь 7151, и внешняя сила прикладывается к выемке 7152 с отверстием. Когда боковая кромка проводящей полоски в полой структуре 716 с полосковой линией выталкивается внешней силой, выпуклые структуры на проводящей полоске полой структуры 716 с полосковой линией проходят через первые пропускные отверстия 7121, чтобы электрически соединяться с первой проводящей полоской микрополосковой схемы 715. В этом примере прорезь 7151 предусмотрена на перегородке 715, так что положение второй проводящей полоски 7161 в полой структуре 716 с полосковой линией соответствует положениям первых пропускных отверстий 7121 во время сборки. Затем внешняя сила может быть приложена ко второй проводящей полоске 7161 через выемку 7152 с отверстием для облегчения сборки.
[0083] В качестве альтернативы, вторая проводящая полоска 7161 в полой структуре 716 с полосковой линией является структурой печатной платы. Аналогичным образом, для того чтобы структура печатной платы могла быть легко собрана, чтобы выступать из передней поверхности отражающей пластины, после того, как структура печатной платы собрана в полость, печатная плата проталкивается в выемке 7152 с отверстием, чтобы выступать из передней поверхности отражающей пластины 712, так что структура печатной платы и микрополосковая схема 715 перпендикулярно пересекаются и электрически соединяются.
[0084] Вышеизложенное описывает цепь питания, а следующее описывает излучающий элемент 711 в этом примере. Фиг. 15 представляет собой схематический вид сверху излучающего элемента 711. Фиг. 16 - схема трехмерной структуры излучающего элемента 711. Каждый излучающий элемент 711 включает в себя четыре квадратных диполя, все четыре диполя соединены с одним концом вывода 1601 питания излучающего элемента 711, и четыре диполя представляют собой первый диполь 1611, второй диполь 1612, третий диполь 1613 и четвертый диполь 1614. Первый диполь 1611 и третий диполь 1613 являются симметричными диполями, и второй диполь 1612 и четвертый диполь 1614 являются симметричными диполями. Первое металлическое плечо соединено с диагональной линией первого диполя, второе металлическое плечо соединено с диагональной линией третьего диполя 1613, и первое металлическое плечо 1621 и второе металлическое плечо расположены по прямой линии. Третье металлическое плечо соединено с диагональной линией второго диполя, четвертое металлическое плечо соединено с диагональной линией четвертого диполя 1614, а третье металлическое плечо 1623 и четвертое металлическое плечо 1624 расположены по прямой линии. Прямая линия, на которой расположены первое металлическое плечо 1621 и второе металлическое плечо 1622, является первой прямой линией, прямая линия, на которой расположены третье металлическое плечо 1623 и четвертое металлическое плечо 1624, является второй прямой линией, и первая прямая и вторая прямые перпендикулярно пересекаются.
[0085] Как показано на Фиг. 16, первая проводящая полоска в микрополосковой схеме 715 соединена с выводом 1601 питания излучающего элемента 711. В частности, сигнал антенны сначала вводится извне во входной порт полой структуры 716 с полосковой линией, затем распределяется полой структурой 716 с полосковой линией в микрополосковую схему 715, которая находится непосредственно над отражающей пластиной 712, и затем подается с помощью микрополосковой линии к четырем металлическим плечам излучающего элемента 711. Сигнал излучения генерируется за счет резонанса плеч излучающего элемента 711. Поскольку диполи имеют двойную поляризацию, излучаемый сигнал также имеет двойную поляризацию.
[0086] Следует отметить, что в этом варианте осуществления излучающий элемент 711 непосредственно над отражающей пластиной 712 представляет собой элемент с двойной поляризацией. Конечно, антенна с единичной поляризацией также может достичь того же эффекта. Каждая микрополосковая схема 715 имеет два независимых сигнальных кабеля, которые соответственно подключены к двум поляризованным излучающим элементам 711, и поляризация элементов с двойной поляризацией перпендикулярна друг другу.
[0087] Следует отметить, что структура излучающего элемента 711 используется в качестве примера для описания. Диполи могут альтернативно иметь другую форму, например, круг. В данной заявке это особым образом не ограничено.
[0088] Обратимся к Фиг. 17 и Фиг. 18. Фиг. 17 представляет собой схематический вид сбоку антенной решетки. Фиг. 18 представляет собой схематический вид снизу отражающей пластины 712 антенной решетки. Имеется N полых структур 716 с полосковой линией, где N представляет собой целое число, большее или равное 2. В этом варианте осуществления N=4 используется в качестве примера для описания. Частоты передачи сигналов вторых проводящих полосок 716 в N полых структурах 716 с полосковой линией различны, и схема микрополосковой схемы 715 представляет собой сумматор. Выступающие структуры на второй проводящей полоске проходят через первые пропускные отверстия 7121 и вторые пропускные отверстия 1901, так чтобы подсоединяться к первой проводящей полоске микрополосковой схемы 715. Таким образом, объединение антенн базовой станции очень легко реализуется при необходимости. Соответственно, полые структуры 716 с полосковой линией должны появляться попарно, в частности, по меньшей мере полая структура 716 с полосковой линией с полосой частот f1 и полая структура 716 с полосковой линией с полосой частот f2 появляются одновременно в паре. Делитель мощности на каждом пути поляризации имеет два выхода, и два выхода соответственно подключены к проводникам в полосковых линиях частотной полосы f1 и частотной полосы f2.
[0089] В качестве альтернативы, имеется N полых структур 716 с полосковой линией, где N представляет собой целое число, большее или равное 2. В этом варианте осуществления N=2 используется в качестве примера для описания. Частоты передачи сигналов проводящих полосок в N полых структурах 716 с полосковой линией одинаковы, и схема микрополосковой схемы 715 представляет собой делитель мощности.
[0090] На основе вышеизложенного варианта осуществления вариант осуществления данной заявки дополнительно предоставляет антенну базовой станции. Фиг. 19 - структурная схема антенны базовой станции. В этом варианте осуществления антенна базовой станции включает в себя вышеупомянутые четыре антенные решетки 701, и конкретная структура каждой антенной решетки 701 такая же, как и структура вышеупомянутой антенной решетки 701. Подробности не описаны здесь снова. Одна антенная решетка 701 включает в себя две микрополосковых схемы 715. В этом примере антенна базовой станции включает в себя восемь микрополосковых схем 715. Одна антенная решетка 701 включает в себя четыре излучающих элемента 711, и антенна базовой станции включает в себя в общей сложности 16 излучающих элементов 711. Ссылаясь на Фиг. 20 и Фиг. 21, одна антенная решетка 701 включает в себя две пары скользящих сред, пара скользящих сред включает в себя две скользящие среды, и антенна базовой станции включает в себя восемь пар скользящих сред.
[0091] В качестве альтернативы, в этом варианте осуществления заземляющая пластина полости с полосковой линией электрически соединена (непосредственно соединена или связана) с отражающей пластиной 712 в рабочей полосе частот излучающего элемента 711, и возможным способом прямого соединения является винтовое крепление. Обратимся к Фиг. 22. Один конец первой заземляющей пластины 713 соединен с одним концом первой пластины 7131, вторая заземляющая пластина 714 соединена с одним концом второй пластины 7141, первая пластина 7131 соединена с задней поверхностью отражающей пластины 712 вторая пластина 7141 соединена с задней поверхностью отражающей пластины 712, и возможный способ связывания обеспечивает, что зазор между первой пластиной 7131 и отражающей пластиной 712 соответствует требованию связывания в рабочей полосе частот.
[0092] В этом варианте осуществления данной заявки количество точек соединения (обычно точек пайки) между второй проводящей полоской и первой проводящей полоской во всей цепи питания меньше, чем в предшествующем уровне техники. Потери в целом в этой цепи очень низкие. Делитель мощности и фазовращатель, которые разработаны с использованием структуры с полосковой линией, все выполнены в полой структуре с полосковой линией, так что потери во всей цепи очень малы. Антенна базовой станции в этом варианте осуществления данной заявки имеет простую структуру, проста в сборке и может значительно повысить эффективность сборки изделия.
[0093] Кроме того, Фиг. 23 - структурная схема антенны базовой станции. Антенна базовой станции включает в себя несколько антенных решеток, включая излучающие элементы 2301 разных частот, а антенные решетки принимают или передают радиочастотные сигналы через соответствующие цепи питания. Фазовращатель 2302 выполнен с возможностью изменения разности фаз между излучающими элементами антенных решеток, так что конкретный угол наклона формируется по вертикали для луча антенны. Цепь питания может реализовывать разные направления луча излучения с использованием передающего компонента или может быть подключена к калибровочной цепи 2303 для получения калибровочного сигнала, требуемого системой. Модуль, сконфигурированный для увеличения производительности, такой как сумматор или фильтр 2304, также может существовать между цепью питания и портом антенны базовой станции.
[0094] Фиг. 24 - структурная схема базовой станции. Вариант осуществления данной заявки дополнительно предоставляет базовую станцию. Базовая станция обеспечивает беспроводной доступ пользовательского оборудования к сети и включает в себя один или несколько процессоров 2401, одно или несколько запоминающих устройств 2402, один или несколько сетевых интерфейсов 2403 и один или несколько приемопередатчиков 2404 (каждый приемопередатчик включает в себя приемник Rx и передатчик Tx). Один или несколько процессоров 2401, запоминающие устройства 2402, сетевые интерфейсы 2403 и приемопередатчики 2404 подключены через шину. Один или несколько приемопередатчиков подключены к антенне 2405 базовой станции в вышеприведенном варианте осуществления. Один или несколько процессоров содержат код компьютерной программы. Сетевой интерфейс подключен к базовой сети через канал (например, канал между сетевым интерфейсом и базовой сетью) или подключен к другой базовой станции через проводную или беспроводную линию связи.
[0095] В некоторых вариантах осуществления, обеспеченных в настоящей заявке, следует понимать, что раскрытые система, устройство и способ могут быть реализованы другими способами. Например, описанные варианты осуществления устройства являются просто примерами. Например, разделение на блоки является просто логическим разделением функций и может быть другим разделением в реальной реализации. Например, множество блоков или компонентов могут быть объединены или интегрированы в другую систему, или некоторые особенности могут игнорироваться или не выполняться. Кроме того, проиллюстрированные или описанные взаимные связи или прямые связи или соединения связи могут быть реализованы с использованием некоторых интерфейсов. Непрямые связи или соединения связи между аппаратами или блоками могут быть реализованы в электронной, механической или других формах.