[发明专利]天线、基站及波束处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及天线技术，尤其涉及一种天线、基站及波束处理方法。

背景技术

随着移动通信的发展，用户对通信系统的容量提出了越来越高的要求；为了以较低的成本有效提升系统容量一个有效的方法是天线采用多波束天线，能够将原有网络的扇区增加。一般而言，该多波束天线通常包括波束成形网络以及与该网络连接的天线阵列，波束成形网络可以在基站信号端口接收至少两路输入信号，并对输入信号进行相位和幅度调节，生成具有预设相位和幅度的输出信号后，从天线信号端口输出至天线阵列；天线阵列用于将输出信号发射出去，并且是以与输出信号对应的波束发射。通常，每一路输入信号经过上述调节后都会对应某种波束，因此该天线可以产生至少两种不同的波束，提升系统容量。

现有技术的天线中的波束成形网络，典型的一种应用结构是巴特勒(Butler)矩阵。例如，该巴特勒矩阵可以包括六个电桥和四个相移装置，该六个电桥共分为三层，每层两个电桥，并且在两层电桥之间设置相移装置以将电桥的输出信号滞后一定相位后输出。该巴特勒矩阵最终可以输出具有预设相位和幅度的输出信号并发送至天线阵列。例如，假设该矩阵具有四个输出端口，分别连接四个天线阵列，则输入信号经过巴特勒矩阵的处理后，输出端口的输出信号之间的相位可以是依次相差90度，且四路输出信号的幅度分布为0.414:1:1:0.414。

上述天线中的波束成形网络，采用了数量较多的电桥和相移装置，并且该电桥和相移装置的连接结构复杂，使得目前天线的成本较高。

发明内容

本发明提供一种天线、基站及波束处理方法，以降低天线中的波束成形网络的复杂度和天线成本。

本发明的第一个方面是提供一种天线，包括：波束成形网络和多个天线阵列，所述波束成形网络包括至少两个基站信号端口和多个天线信号端口，每一个所述天线信号端口连接一个天线阵列；

所述波束成形网络，用于通过所述基站信号端口接收基站收发信机发射的信号，对所述信号进行相位调节和幅度调节，生成多路输出信号，并通过所述天线信号端口将所述多路输出信号输出至所述多个天线阵列；所述多路输出信号具有预设幅度，且所述多路输出信号中，至少有一路输出信号的相位与预设相位相反；所述预设幅度和预设相位是天线阵列要发射出去的信号具有的幅度和相位；

所述多个天线阵列中，至少包括一个反相阵列，所述反相阵列的馈电相位与其他天线阵列的馈电相位相反，所述反相阵列用于对所述相位与预设相位相反的输出信号进行相位的反相处理，使得所述输出信号具有所述预设相位；所述多个天线阵列用于将具有所述预设幅度和预设相位的所述多路输出信号发射出去。

本发明的另一个方面是提供一种基站，包括：基站收发信机、馈线以及本发明所述的天线；

所述馈线，分别与所述基站收发信机和天线连接，用于将所述基站收发信机产生的信号传输至所述天线。

本发明的又一个方面是提供一种波束处理方法，由天线执行，所述天线包括相连接的波束成形网络和多个天线阵列；该波束处理方法包括：

所述波束成形网络通过基站信号端口接收基站收发信机发射的信号，对所述信号进行相位调节和幅度调节，生成多路输出信号，并通过天线信号端口将所述多路输出信号输出至所述多个天线阵列；所述多路输出信号具有预设幅度，且所述多路输出信号中至少有一路输出信号的相位与预设相位相反；所述预设幅度和预设相位是天线阵列要发射出去的信号具有的幅度和相位；

所述多个天线阵列中包括的至少一个反相阵列，每个所述反相阵列对相位与预设相位相反的一路输出信号进行相位的反相处理，使得所述输出信号具有预设相位；并且所述多个天线阵列将具有所述预设幅度和预设相位的所述多路输出信号发射出去。

本发明提供的天线、基站及波束处理方法，通过由天线中的波束成形网络和天线阵列共同执行信号的相位处理，并且利用天线阵列中的反相阵列对信号进行反相处理，从而使得波束成形网络的功能和结构能够简化，降低波束成形网络的复杂度和成本。

附图说明

图1为本发明天线一实施例的结构示意图；

图2为本发明天线另一实施例的结构示意图；

图3为本发明天线再一实施例的结构示意图；

图4为本发明天线又一实施例的结构示意图；

图5为本发明基站实施例的结构示意图；

图6为本发明波束处理方法实施例的流程示意图。

具体实施方式