[实用新型]一种全向天线到相控阵的可重构天线装置

说明书

一种全向天线到相控阵的可重构天线装置，它涉及地面和飞行器之间导航通信技术领域。它包括塔管、多列定向天线、功分器、第一接头、第二接头，多列定向天线设置在塔管的外围，且塔管的下端设有功分器，第一接头与第二接头设置在多列定向天线上，且功分器通过第一接头与第二接头连接多列定向天线。本实用新型有益效果为：本设备可以安装在标准铁塔管上，无需特定的进行制造对应的安装塔管，且当全向天线使用时，有很好的不圆度特性，而在重新构造成相控阵时，可以生成跟踪波束和扇区波束。

技术领域

本实用新型涉及地面和飞行器之间导航通信技术领域，具体涉及一种全向天线到相控阵的可重构天线装置。

背景技术

在无线通信领域中，随着中国铁塔公司的成立，电信基础设施共建共享进一步加强。电信基站由中国铁塔公司集中资源、统一规划、统筹安排建设。其他单位没有资质根据自己的网络规划和天面结构去修建基站铁塔，只能租用已经建设好的铁塔并以此铁塔结构为基准去设计自己天线。

在移动通信领域，通常的，会以铁塔为中心，将360°方位面分成3个扇区，每一个扇区用一个定向天线覆盖。这种覆盖方式，在扇区的法线方向有比较好的通信信号，在其它方位角度信号会减弱，甚至出现盲点。在一些特殊应用场景，这种覆盖效果是不能被接受的，比如地面和民航飞机之间的通信。它需要各个方位角度都有比较好的辐射信号。如果没有安装地点和塔基建的限制，我们会在空旷的区域安装一根全向天线实现这一效果，早期3G通讯时代，中国的TD-SCDMA提出了圆阵天线的概念。这种圆阵的每一单列是全向天线，而且圆阵的直径非常小，不能安装在现有的塔管上。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术中不足与缺点，提供一种全向天线到相控阵的可重构天线装置，可以安装在标准铁塔管上，无需特定的进行制造对应的安装塔管，且当全向天线使用时，有很好的不圆度特性，而在重新构造成相控阵时，可以生成跟踪波束和扇区波束。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案是：一种全向天线到相控阵的可重构天线装置，它包括塔管1、多列定向天线2、功分器3、第一接头4、第二接头5，所述多列定向天线2设置在塔管1的外围，且塔管1的下端设有功分器3，所述第一接头4与第二接头5设置在多列定向天线2上，且功分器3通过第一接头4与第二接头5连接多列定向天线2。

进一步的，所述多列定向天线2设有两个及两个以上，且均匀的围绕在塔管1的外围。

进一步的，所述第一接头4为射频信号输入口。

进一步的，所述第二接头5为耦合校准口。

进一步的，所述多列定向天线2的数量与功分器3的网络输出口数量一致。

本实用新型的工作原理：每根多列定向天线2在结构上完全独立，安装时，通过塔吊或者滑轮绳索将每根多列定向天线2一根一根的吊上塔台，安装在指定的位置，最后多根多列定向天线2围绕塔管1组成一个均匀分布的圆阵，而多列定向天线2的数量可在给定阵列直径的以及不圆度指标的前提下，通过计算、仿真获得多列定向天线2的数量，在正常使用时，如果要形成全方位辐射的方向图，则把等幅等相的功分网络的输出口通过配置好的等相线缆连接到每个多列定向天线2的射频输入口上，功分网络的输入口则成为天线圆阵的总输入口，当相控阵使用时，则把等幅等相的功分网络的输出口通过配置好的等相线缆连接到每个多列定向天线2的校准口上，这样形成一个完整的校准网络，而天线的射频口接到信源通道上，信源通道输出不同的权值，生成不同的方向图，比如跟踪波束、扇区波束等等，具体操作流程为：当圆阵天线需要全向辐射时，功分器3的若干个输出口分别和第一接头4相连，功分器3的总输入口和信源通道相连，当天线阵被激励时，可以生成好的不圆度方向图，当圆阵天线演变成相控阵时，功分器3的若干个输出口分别和第二接头5与第一接头4和信源通道相连，此时，功分器3和天线里面内置的耦合器构成了完整的校准网络，可以对若干个信源通道的幅度和相位进行校准，若干个信源通道在校准后根据需要输出不同的权值，可以生成扫描波束，扇区波束等。