施例，其中四個頻帶中的 傾斜獨(dú)立地被控制，
[0021] -圖3描繪了天線饋電系統(tǒng)的第二實施例，其是圖3的實施例的簡化變形，
[0022] -圖4描繪了用于八天線福射元件的饋電系統(tǒng)的第S實施例，其中四個頻帶中的 傾斜獨(dú)立地被控制，
[0023] -圖5描繪了用于八天線福射元件的饋電系統(tǒng)的第四實施例，其中兩個頻帶中的 傾斜獨(dú)立地被控制，
[0024]-圖6描繪了用于八天線福射元件的饋電系統(tǒng)的第五實施例，其中n個頻帶中的傾 斜獨(dú)立地被控制。
[0025] 圖1是己特勒矩陣的圖示。1961年，JesseButler和RalfLowe提議了用于天線 的饋電系統(tǒng)的突破性（disruptive)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其將會允許對于具有陣列福射元件的天線 而言的多個波束的直接生成。最初被意圖用于監(jiān)控雷達(dá)和測高學(xué)，該種饋電原理現(xiàn)在廣泛 地被使用在許多應(yīng)用中。
[0026] 該種天線饋電配置主要使用已知的混合禪合器和延遲線。己特勒矩陣使得有可能 使用M(或M-1)個輸入連接器來產(chǎn)生M個波束。該是一個超頻率互易無源設(shè)備，該超頻率 互易無源設(shè)備是一種具有N個輸入和N個輸出的混合禪合器的布置，其中N-般是2的幕。 更一般地，對于總共（2N-1) 個組件，具有2W個輸入的己特勒矩陣由N2 個混合禪合器 和（N-l)2w-i個相位階段（phase-chapter)所形成。己特勒矩陣的具體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)所要求的 交叉的數(shù)目為/-i(2W-N-l)。
[0027] 采取已知的2X2己特勒矩陣的示例。當(dāng)使用第一輸入時，0°的相位信號被發(fā) 送給第一福射元件，而-90°的相位信號被發(fā)送給第二福射元件。該兩個信號之間的該個 90°的相移歸因于-3地混合禪合器，該些-3地混合禪合器將輸入信號拆分為兩個信號，該 兩個信號具有一半的初始能量W及相對于彼此移動90°的輸出相位。因此，通過使用第一 輸入，陣列方向圖具有特定的角度傾斜e，而通過使用第二輸入，陣列方向圖具有特定的角 度傾斜-0。
[002引圖1描繪了被稱為是4X4的己特勒矩陣1的一個示例，其不包括任何延遲線。己 特勒矩陣1旨在對四個天線福射元件2A-2D進(jìn)行饋電，并且包括四個輸入3A-3D和四個輸 出4A-4B。四個輸出4A-4B中的每個輸出分別被連接至每個福射元件2A-2D。該己特勒矩陣 進(jìn)一步包括四個-3地混合禪合器5A-5D，第一組的混合禪合器5A和5B通過鏈路6A和她、W及通過鏈路6C和抓而分別被連接至第二組的混合禪合器5C和抓。通常在輸入4A-4B 之前使用第一級開關(guān)7,使得有可能選擇對哪個輸入進(jìn)行饋電。
[0029] 當(dāng)使用輸入3A時，混合禪合器5A在信號路徑上的出現(xiàn)將輸入信號拆分為兩個信 號，每個信號具有一半的能量W及對于一個信號相對于另一個信號而言的移動90°的輸出 相位?；旌隙U合器5A既產(chǎn)生通過鏈路6A而被發(fā)送給混合禪合器5C的0°相位信號，又產(chǎn) 生通過鏈路她而被發(fā)送給混合禪合器抓的90°相位信號?；旌隙U合器5C進(jìn)而引入電延 遲，該電延遲引起由鏈路6A所添加的0°相位信號的相移。福射元件2B在其輸入4B處接 收信號，該信號相對于輸入信號并且相對于由福射元件2A在其輸入4A處所接收的信號相 移 90。。
[0030] 同樣地，當(dāng)使用輸入3C時，混合禪合器5B由此既產(chǎn)生了通過鏈路6C而被發(fā)送給 混合禪合器5C的0°相位信號，又產(chǎn)生了通過鏈路抓而被發(fā)送給混合禪合器抓的90°相 位信號?；旌隙U合器抓進(jìn)而引入電延遲，該電延遲引起由鏈路抓所添加的相位信號的附 加90°相移。福射元件2C在其輸入4C處接收到相對于輸入信號相移90°的信號，并且福 射元件2D在其輸入4D處接收到相對于輸入信號相移180°的信號。
[0031] 在己特勒矩陣1的四個輸出4A-4D中的每個輸出處，傳出信號W傳入信號的能量 的四分之一而被恢復(fù)?；谒x取的輸入3A-3D，在己特勒矩陣1的輸出4A-4B處所觀察到 的相移在下面的表格中給出。
[003引表格
[0033]
【主權(quán)項】
1. 一種用于控制多頻帶天線的陣列輻射元件的垂直平面中的可變電傾斜的饋電系統(tǒng)， 所述饋電系統(tǒng)包括具有N個輸入和N個輸出的包括混合耦合器的巴特勒矩陣，每個輸入能 夠接收無線電信號并且每個輸出能夠?qū)⑺鲂盘杺鬏斀o至少一個輻射元件，其特征在于， 所述巴特勒矩陣的至少一個輸出被鏈接至使得針對每個頻帶的獨(dú)立電傾斜成為可能的模 塊，所述模塊包括： 雙工器的第一級，所述第一級將所述信號分離為不同頻帶， 固定延遲線的第二級，所述第二級對每個頻帶內(nèi)的所述信號施加給定的電延遲， 可變移相器的第三級，所述第三級將所述信號的經(jīng)調(diào)節(jié)的相移引入到每個頻帶，以及 雙工器的第四級，所述第四級對所述不同頻帶內(nèi)的所述信號進(jìn)行組合，以便將它們傳 輸給至少一個福射元件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的饋電系統(tǒng)，其中所述模塊借助于功率分配器和至少一個固定 延遲線而被連接至一對輻射元件。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的饋電系統(tǒng)，其中所述模塊的輸出被連接至功率分配器的輸 入，所述功率分配器的輸出中的一個輸出被連接至第一輻射元件，并且所述功率分配器的 另一個輸出被連接至固定延遲線，所述固定延遲線被連接至第二福射元件。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中的一項所述的饋電系統(tǒng)，包括比所述巴特勒矩陣的輸出的數(shù) 目N少的數(shù)目的模塊。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的饋電系統(tǒng)，其中模塊的所述數(shù)目等于N-I。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項所述的饋電系統(tǒng)，其中所述巴特勒矩陣包括N個混合耦 合器，其中N/2個混合耦合器屬于第一組并且N/2個混合耦合器屬于第二組，所述第一組中 的每個混合耦合器包括兩個輸出并且每個輸出分別被鏈接至第二組中的不同的混合耦合 器。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項所述的饋電系統(tǒng)，其中所述巴特勒矩陣包括N+N/2個混 合耦合器，其中N/2個混合耦合器屬于第一組，N/2個混合耦合器屬于第二組，并且N/2個 混合親合器屬于第三組，所述第一組中的每個混合親合器包括兩個輸出，第一輸出被直接 鏈接至所述第二組中的一個混合耦合器，并且第二輸出借助于所述第三組中的一個混合耦 合器而被鏈接至所述第二組中的一個混合耦合器。
8. -種用于借助于根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項所述的饋電系統(tǒng)來控制多頻帶天線的 陣列輻射元件的垂直平面中的可變電傾斜的方法，其特征在于，借助于將巴特勒矩陣連接 至所述輻射元件的模塊而獨(dú)立地針對每個頻帶來調(diào)節(jié)所述電傾斜，所述模塊包括在每個頻 帶中的信號的路徑上的可變移相器。
【專利摘要】一種用于控制多頻帶天線的陣列輻射元件的垂直平面中的可變電傾斜的饋電系統(tǒng)，包括具有N個輸入和N個輸出的包括混合耦合器的巴特勒矩陣，每個輸入能夠接收無線電信號并且每個輸出能夠?qū)⒃撔盘杺鬏斀o至少一個輻射元件。該巴特勒矩陣的至少一個輸出被連接至使得針對每個頻帶的獨(dú)立電傾斜成為可能的模塊，該模塊包括：(i)雙工器的第一級，該第一級將該信號分離為不同頻帶，(ii)固定延遲線的第二級，該第二級對每個頻帶中的信號施加給定的電延遲，(iii)可變移相器的第三級，該第三級將信號的經(jīng)調(diào)整的相移引入到每個頻帶中，以及(iv)雙工器的第四級，該第四級將這些信號組合到這些不同頻帶中，以便將它們傳輸給至少一個輻射元件。
【IPC分類】H01Q1-24, H01Q3-40, H01Q25-00, H01Q5-00
【公開號】CN104756318
【申請?zhí)枴緾N201380055496
【發(fā)明人】J-P·阿雷爾
【申請人】阿爾卡特朗訊
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2013年9月9日
【公告號】EP2706613A1, US20150244072, WO2014040957A1