專利名稱：天線和天線系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明實施例涉及無線通信領域，更具體地說，涉及天線和天線系統(tǒng)。
背景技術：
傳統(tǒng)上，公眾移動通信系統(tǒng)中使用了單垂直極化方向天線。隨著無線通信技術發(fā)展，為了提升系統(tǒng)容量，提出了多輸入多輸出(Multiple InputMultiple Output,簡稱MIMO)技術，產(chǎn)生了對多列天線的需求。在單極化天線在實現(xiàn)多列天線時，由于隔離度的要求會使每列單極化天線列間距很大，造成整個 天線體積巨大，因此發(fā)展出利用電磁波的極化正交特性來設計多列天線，達到既滿足多列天線之間隔離度需求，又能夠減少天線體積的目的。目前公眾移動通信領域普遍采用雙線極化天線。這種雙線極化天線的天線振子成±45度正交布置，用于在空間形成相互正交的線極化電磁波。每一列雙線性極化天線的天線振子成線性排列。目前移動終端設備普遍采用線極化天線。由于用戶使用移動終端設備的姿態(tài)復雜多祥，例如接聽電話、上網(wǎng)瀏覽等等，導致移動終端的天線的指向變化多端，另夕卜，還由于無線信道環(huán)境的復雜多變特性。因此會導致主集與分集信號兩者之間的相關性増大；移動終端的接收機收到的不同極化信號功率出現(xiàn)不均衡，影響分集増益，降低接收質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提出一種天線，利用±45正交雙線極化天線發(fā)射圓極化電磁波，提高電磁波接收功率的一致性。第一方面，本發(fā)明實施例提出了一種天線，所述天線包括呈±45度極化正交設置的雙線極化振子，其中所述雙線極化振子包括第一天線振子和第二天線振子；合成信號發(fā)生裝置，其中所述合成信號發(fā)生裝置分別與所述第一天線振子和第二天線振子電耦合，所述第一天線振子和所述第二天線振子發(fā)射由所述合成信號發(fā)生裝置產(chǎn)生的合成信號，以使所述合成信號在空間形成圓極化信號。結(jié)合第一方面，在第一種可能的實現(xiàn)方式中，所述合成信號發(fā)生裝置包括與所述第一天線振子電耦合的第一合成信號發(fā)生裝置，和與所述第二天線振子電耦合的第二合成信號發(fā)生裝置，所述第一合成信號發(fā)生裝置包括第一功分器、第一合路器和第一 +90度移相器，所述第二合成信號發(fā)生裝置包括第二功分器、第二合路器和第二 +90度移相器，其中所述第一功分器接收第一路信號并輸出第一支路信號和第二支路信號，所述第二功分器接收第二路信號并輸出第四支路信號和第五支路信號，所述第一 +90度移相器接收所述第一支路信號并將所述第一支路信號移相+90度而輸出第三支路信號，所述第二 +90度移相器接收所述第五支路信號并將所述第五支路信號移相+90度而輸出第六支路信號，所述第一合路器接收所述第三支路信號和所述第四支路信號，并輸出第一合成信號，所述第二合路器接收所述第二支路信號和所述第六支路信號，并輸出第二合成信號，所述第一合成信號輸入所述第一天線振子， 所述第二合成信號輸入所述第二天線振子接收。結(jié)合第一方面和/或第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式，在第二種可能的實現(xiàn)方式中，所述合成信號發(fā)生裝置包括+90度移相器；功分器；和合路器，其中所述功分器接收第一路信號并輸出第一支路信號和第二支路信號，所述+90度移相器接收所述第一支路信號并輸出第三支路信號，所述第三支路信號輸入所述第一天線振子，所述合路器接收所述第二支路信號和第二路信號并輸出合成信號，所述合成信號輸入所述第二天線振子。結(jié)合第一方面和/或第一方面的第一和第二種可能的實現(xiàn)方式，在第三種可能的實現(xiàn)方式中，所述合成信號發(fā)生裝置通過饋電網(wǎng)絡與所述雙線極化振子電耦合。結(jié)合第一方面和/或第一方面的第一至第三種可能的實現(xiàn)方式，在第四種可能的實現(xiàn)方式中，所述雙線極化振子為多個，排成一列或多列。結(jié)合第一方面和/或第一方面的第一至第四種可能的實現(xiàn)方式，在第五種可能的實現(xiàn)方式中，所述合成信號發(fā)生裝置通過饋電網(wǎng)絡與所述各個雙線極化振子電耦合。第二方面，提出了ー種天線系統(tǒng)，所述天線系統(tǒng)包括本發(fā)明第一方面的天線，和位于天線內(nèi)部的射頻模塊。根據(jù)本發(fā)明實施例，可以在不改變現(xiàn)有天線振子和饋電網(wǎng)絡的前提下，實現(xiàn)圓極化信號，使得終端接收極化分集信號的功率均衡性得到增強，同時有利于對現(xiàn)有天線進行翻新改造，節(jié)省了天線設備更新成本。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的ー些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的天線的示意結(jié)構(gòu)圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的另ー種實現(xiàn)方式的天線的示意結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。本發(fā)明實施例所述天線包括呈±45度極化正交設置的雙線極化振子，其中所述雙線極化振子包括第一天線振子和第二天線振子；合成信號發(fā)生裝置，其中所述合成信號發(fā)生裝置分別與所述第一天線振子和第二天線振子電耦合，所述第一天線振子和所述第二天線振子發(fā)射由所述合成信號發(fā)生裝置產(chǎn)生的合成信號，以使所述合成信號在空間形成圓極化信號。圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的天線的示意結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，天線100包括一列雙線極化振子110，其中每個雙線極化振子110包括成±45度極化設置的第一天線振子112和第二天線振子114，例如第一天線振子112成+45度極化設置，而第二天線振子114成-45度極化設置。天線100的輸入端102、104通過合成信號發(fā)生裝置120與饋電網(wǎng)絡130電耦合。饋電網(wǎng)絡130與雙線極化振子110電耦合。在本發(fā)明實施例中，饋電網(wǎng)絡130可以包括個功分器132，例如二等分功分器，用于將信號均等地輸入每個雙線極化振子110。根據(jù)本發(fā)明實施例，天線100可以包括多列雙線極化振子110，所述多列雙線極化 振子采用類似上述的方式，通過饋電網(wǎng)絡130與合成信號發(fā)生裝置120電耦合。在圖1所示實施例中，合成信號發(fā)生裝置120包括與第一天線振子112電耦合的第一合成信號發(fā)生裝置122。第一合成信號發(fā)生裝置122包括功分器124、+90度移相器126和合路器128。例如，這里的功分器124為二等分功分器。同樣，合成信號發(fā)生裝置120包括與第二天線振子114電耦合的第二合成信號發(fā)生裝置222。第二合成信號發(fā)生裝置222包括功分器224、+90度移相器226和合路器228。例如，這里的功分器224為二等分功分器。功分器124的輸入端作為天線的輸入端102，功分器124的第一輸出端電連接到+90度移相器126的輸入端,而第二輸出端電連接到合路器228的第一輸入端，+90度移相器126的輸出端電連接到合路器128的第一輸入端；功分器224的輸入端作為天線的輸入端104,功分器224的第一輸出端電連接到合路器128的第二輸入端,功分器224的第二輸出端電連接到+90移相器226的輸入端，+90度移相器226的輸出端電連接到合路器228的第二輸入端。第一路信號A輸入功分器124，由功分器124輸出兩個支路信號，例如第一支路信號Al和第二支路信號A2。第一支路信號Al輸入+90度移相器126,并由+90度移相器126輸出第三支路信號A3,第二支路信號A2輸入合路器228。第二路信號B輸入功分器224,由功分器224輸出兩個支路信號，例如第四支路信號BI和第五支路信號B2。第五支路信號B2輸入+90度移相器226，并由+90度移相器226輸出第六支路信號B3，第四支路信號BI輸入合路器128。在如圖1所示的本發(fā)明實施例中，第三支路信號A3與第四支路信號BI輸入合路器128,并由合路器128輸出第一合成信號A3+B1。第一合成信號A3+B1通過饋電網(wǎng)絡130的各功分器132輸入到每個第一天線振子112 (+45度極化天線振子)，由第一天線振子112發(fā)射出去。與此類似，第二支路信號A2與第六支路信號B3輸入合路器228，并由合路器228輸出第二合成信號A2+B3。第二合成信號A2+B3通過饋電網(wǎng)絡130的各功分器132輸入到每個第二天線振子114 (-45度極化天線振子)，由第二天線振子114發(fā)射出去。根據(jù)這種實施例，存在由第一天線振子112 (+45度極化天線振子)發(fā)射的第一合成信號A3+B1和由第二天線振子114 (-45度極化天線振子)發(fā)射的第二合成信號A2+B3。由于第一天線振子112與第二天線振子114成±45度正交，第三支路信號A3與第二支路信號A2幅值相等且相差為+90度，且第三支路信號A3由+45度極化天線振子發(fā)射，第二支路信號A2由-45度極化天線振子發(fā)射，因此形成右旋圓極化信號，同理第六支路信號B3和第四支路信號BI幅值相等且相差為+90度，第六支路信號B3由-45度極化天線振子發(fā)射，第四支路信號BI由+45度極化天線振子發(fā)射，因此形成左旋圓極化信號。由此可以得到雙圓極化信號。在另ー種可能的實現(xiàn)方式中，如圖2所示，功分器124的輸入端作為天線的輸入端102,功分器124的第一輸出端電連接到+90度移相器126的輸入端,而第二輸出端電連接到合路器228的第一輸入端；天線輸入端104電連接到合路器228的第二輸入端。第一路信號A輸入功分器124,由功分器124輸出第一支路信號Al和第二支路信號A2。第一支路信號Al輸入+90度移相器126,并由+90度移相器輸出第三支路信號A3。第三支路信號A3經(jīng)過饋電網(wǎng)絡130的各功分器132輸入各第一天線振子112，并由第一天線振子112發(fā)射出去。另外，第二支路信號A2與第二路信號B輸入合路器228，由合路器228輸出第三合成信號A2+B。第三合成信號A2+B經(jīng)過饋電網(wǎng)絡130的各功分器132輸入各第二天線振子 114，并由第二天線振子114發(fā)射出去。如上所述，空間中存在由第二支路信號A2與第三支路信號A3形成的右旋圓極化信號和一個線極化信號B。在這兩種情況下，合成信號發(fā)生裝置120可以包括功分器124、+90度移相器126和合路器228。同理，可以利用第二支路信號BI與第三支路B3形成左旋圓極化信號和一個線極化信號A。本發(fā)明實施例還提出了ー種天線系統(tǒng)，所述天線系統(tǒng)包括本發(fā)明實施例的天線以及位于所述天線內(nèi)部的射頻模塊。根據(jù)本發(fā)明實施例，可以在不改變現(xiàn)有天線振子和饋電網(wǎng)絡的前提下，實現(xiàn)圓極化信號，使得終端接收極化分集信號的功率均衡性得到增強，同時有利于對現(xiàn)有天線進行翻新改造，節(jié)省了天線設備更新成本。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應所述以權利要求的保護范圍為準。
權利要求
1.一種天線，其特征在于，所述天線包括呈±45度極化正交設置的雙線極化振子，其中所述雙線極化振子包括第一天線振子和第二天線振子；合成信號發(fā)生裝置，其中所述合成信號發(fā)生裝置分別與所述第一天線振子和第二天線振子電耦合，所述第一天線振子和所述第二天線振子發(fā)射由所述合成信號發(fā)生裝置產(chǎn)生的合成信號，以使所述合成信號在空間形成圓極化信號。
2.如權利要求1所述的天線，其特征在于，所述合成信號發(fā)生裝置包括與所述第一天線振子電耦合的第一合成信號發(fā)生裝置，和與所述第二天線振子電耦合的第二合成信號發(fā)生裝置，所述第一合成信號發(fā)生裝置包括第一功分器、第一合路器和第一 +90度移相器，所述第二合成信號發(fā)生裝置包括第二功分器、第二合路器和第二 +90度移相器，其中所述第一功分器接收第一路信號并輸出第一支路信號和第二支路信號，所述第二功分器接收第二路信號并輸出第四支路信號和第五支路信號，所述第一 +90度移相器接收所述第一支路信號并將所述第一支路信號移相+90度而輸出第三支路信號，所述第二 +90度移相器接收所述第五支路信號并將所述第五支路信號移相+90度而輸出第六支路信號，所述第一合路器接收所述第三支路信號和所述第四支路信號，并輸出第一合成信號， 所述第二合路器接收所述第二支路信號和所述第六支路信號，并輸出第二合成信號，所述第一合成信號輸入所述第一天線振子，所述第二合成信號輸入所述第二天線振子接收。
3.如權利要求1所述的天線，其特征在于，所述合成信號發(fā)生裝置包括+90度移相器； 功分器；和合路器，其中所述功分器接收第一路信號并輸出第一支路信號和第二支路信號，所述+90度移相器接收所述第一支路信號并輸出第三支路信號，所述第三支路信號輸入所述第一天線振子，所述合路器接收所述第二支路信號和第二路信號并輸出合成信號，所述合成信號輸入所述第二天線振子。
4.如權利要求1至3任一項所述的天線，其特征在于，所述合成信號發(fā)生裝置通過饋電網(wǎng)絡與所述雙線極化振子電耦合。
5.如權利要求1至3任一項所述的天線，其特征在于，所述雙線極化振子為多個，排成一列或多列。
6.如權利要求1至5任一項所述的天線，其特征在于，所述合成信號發(fā)生裝置通過饋電網(wǎng)絡與所述各個雙線極化振子電耦合。
7.一種天線系統(tǒng)，包括如權利要求1至6任一項所述的天線，和位于所述天線內(nèi)部的射頻模塊。
全文摘要
本發(fā)明實施例涉及天線和天線系統(tǒng)。天線包括呈±45度極化正交設置的雙線極化振子，其中所述雙線極化振子包括第一天線振子和第二天線振子；合成信號發(fā)生裝置，其中所述合成信號發(fā)生裝置分別與所述第一天線振子和第二天線振子電耦合，所述第一天線振子和所述第二天線振子發(fā)射由所述合成信號發(fā)生裝置產(chǎn)生的合成信號，以使所述合成信號在空間形成圓極化信號。根據(jù)本發(fā)明實施例，可以在不改變現(xiàn)有天線振子和饋電網(wǎng)絡的前提下，實現(xiàn)圓極化信號，使得終端接收極化分集信號的功率均衡性得到增強，同時有利于對現(xiàn)有天線進行翻新改造，節(jié)省了天線設備更新成本。
文檔編號H01Q23/00GK103026552SQ201280001391
公開日2013年4月3日 申請日期2012年9月6日 優(yōu)先權日2012年9月6日
發(fā)明者郭昕, 柳濤 申請人:華為技術有限公司