[发明专利]一种分布式阵列天线系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种可伸缩的分布式阵列天线系统。

背景技术

天线在通信、广播、电视、雷达和导航等无线电系统中被广泛的应用，起到了传播无线电波的作用，是有效地辐射和接受无线电波必不可少的装置。

对于应用于隧道、大型建筑物内、地铁、地下停车场、地下室、矿井以及高速公路、铁路等建筑场所内的天线，由于受到这些建筑场所的限制，例如建筑结构的限制，建筑场所物理环境的改变等，使得应用于这些建筑场所内、具有一般固定结构的天线覆盖范围受限，当建筑场所发生改变时，信号很难达到理想的覆盖，且维护成本高。

发明内容

本发明针对目前天线在应用于隧道、大型建筑物内、地铁、地下停车场、地下室、矿井以及高速公路、铁路等受限的建筑场所内时存在的上述问题，提出了一种可伸缩的分布式阵列天线系统。

本发明采用的技术手段如下：本发明的天线系统包括：多个用于实现天线辐射能量分配与接续的天线单元，多个天线单元之间利用射频线缆首尾顺序连接，首个天线单元与无线收发设备相连。天线单元又包括：天线和天线控制器；无线收发设备发出的无线发射信号进入该天线系统后，前一天线单元的天线控制器对该无线发射信号进行能量分配，一部分由前一天线单元的天线发射，另一部分经天线控制器放大后进入下一天线单元的天线控制器；天线单元的天线在收到无线接收信号后，如果连接该天线单元的是无线收发设备，则将天线接收到的无线接收信号直接传输给无线收发设备，否则向靠近无线收发设备的方向进入下一无线收发设备的天线控制器进行功率衰减及放大后输出到射频线缆。

该天线系统的各天线单元之间通过射频线缆连接，可实现分布式阵列天线的伸缩，当工作环境发生改变时，天线数量、长度及大小可以随着环境进行相应的改变，而且无线信号可以根据系统要求进行有效的覆盖。

附图说明

以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明：

图1为本发明天线系统的整体分布结构图。

图2为图1中天线控制器的结构图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的天线系统包括：多个用于实现天线辐射能量分配与接续的天线单元，多个天线单元之间利用射频线缆首尾顺序连接，首个天线单元与无线收发设备相连。天线单元又包括：天线1和天线控制器2；无线收发设备发出的无线发射信号进入该天线系统后，前一天线单元的天线控制器2对该无线发射信号进行能量分配，一部分由前一天线单元的天线1发射，另一部分经天线控制器2放大后进入下一天线单元的天线控制器2；天线单元的天线1在收到无线接收信号后，如果连接该天线单元的是无线收发设备，则将天线1接收到的无线接收信号直接传输给无线收发设备，否则向靠近无线收发设备的方向进入下一无线收发设备的天线控制器进行功率衰减及放大后输出到射频线缆。

天线1可以是现有任一种天线，如全向天线、定向天线或者漏泄天线等。在相邻天线单元之间距离较远时，沿无线发射信号传输方向的下一天线单元还包括射频中继器3，用于对射频线缆传输电磁波的损耗进行补偿。

如图2所示，天线控制器2又包括：通过射频线缆连接无线收发设备或天线单元，还连接天线1的功分器21、连接功分器21的第一环形器22、连接第一环形器22的第一可调衰减器23、连接第一可调衰减器23的功率放大器24、连接第一环形器22的低噪声放大器25、连接低噪声放大器25的第二可调衰减器26、连接功率放大器24和第二可调衰减器26、还连接天线单元或50欧姆的匹配负载的第二环形器27。对于首个天线单元的天线控制器2，功分器21连接无线收发设备，第二环形器27连接天线单元；对于最后一个天线单元的天线控制器2功分器21连接天线单元，第二环形器27连接50欧姆的匹配负载；对于中间位置的天线单元，功分器21连接天线单元，第二环形器27连接天线单元。