天线装置的制作方法

专利2025-07-14  19


本发明涉及一种天线装置,更详细地说,涉及在具有预定数量的rf链的天线装置中,与多个天线子阵列一同还包括从各个rf链的输入端分支的附加天线子阵列,利用移相器进行相移,以使天线子阵列及附加天线子阵列的相位值不同来进行辐射,进而可提高天线增益(gain)的天线装置。


背景技术:

1、无线通信技术,例如,mimo(多输入多输出)技术作为通过使用多个天线大幅增加数据传输容量的技术,是通过发射器中各发射天线传输不同的数据,而接收器则通过适当的信号处理区分出发射数据的空间复用技法。

2、因此,通过同时增加收发天线的数量来增加信道容量,进而能够传输更多的数据。例如,如果将天线数量增加至十个,则相比于目前的单一天线系统,在使用相同频带时可确保约十倍的信道容量。

3、4g进阶长期演进(lte-advanced)中最多可使用八个天线,目前在pre-5g阶段开发了安装有64个或者128个天线的产品,而在5g中预计使用具有更多数量天线的基站设备,并称之为大规模mimo技术。目前运营的cell为二维(2-dimension),相反,如果导入大规模mimo技术则可实现3d-波束赋形(3d-beamforming),因此还可以称之为全维度(fd-mimo)。

4、尤其是,多个阵列天线元件为可通过天线辐射波束实现波束赋形,以分地域及时间段来应对用户的使用密度,进而提供最佳的服务。

5、图1是示出通过高配置阵列天线元件构建64t64r的传输信号通道的概念图。

6、如图1所示,使多个天线子阵列排列成以v-方向(垂直方向)实现4个rf链,同时以h-方向(水平方向)排成多行,进而构建4个v-方向rf链(v1、v2、v3、v4)来实现64t64r的传输信号通道。

7、然而,理论上,若要将rf链的数量(多个天线子阵列的数量)成倍增加来进行排列,则如上所述按照增加的天线子阵列的比例可追加确保通道容量,但是功率放大器(pa)及滤波器也以相同比例增加,因此急剧增加重量及体积。另外,因为增加的rf链而增加发热,因此存在用于散热的壳体尺寸也随之增加的问题。


技术实现思路

1、(要解决的问题)

2、本发明是为了解决上述的技术课题而提出的,目的在于,提供一种天线装置,与为了构建预定数量的rf链(chain)而排列的多个天线子阵列一同还构建附加天线子阵列,使附加天线子阵列从各个rf链的输入端分支,并且利用移相器进行相移,使天线子阵列及附加天线子阵列的相位值不同来进行辐射,进而相比于不具备附加天线子阵列的天线装置,可实现具有更大增益的波束赋形。

3、同时,本发明的另一目的在于,提供如下的天线装置:利用移相器对于多个天线子阵列及附加天线子阵列的天线波束进行相移之后进行辐射中,可实现线性相位分布的波束赋形。

4、发明的课题不限于在以上提及的课题,而未提及的其他课题,所属领域的从业人员可从以下的记载中明确理解。

5、(解决问题的手段)

6、根据本发明的一实施例的天线装置包括:辐射元件模块,配置成电连接于rf滤波器的前方,并且包括多个天线子阵列,所述多个天线子阵列排列成构建预定数量的rf链来实现天线波束赋形;及移相器,对于所述多个天线子阵列以预定比例改变物理性传输线路的长度比来转变相位值;在所述辐射元件模块的各个rf链还排列与所述天线子阵列相对应的附加天线子阵列,以在从所述各个rf链的输入端分支的2个输出端中的任意一个输出端连接所述天线子阵列,在另一个输出端连接所述附加天线子阵列。

7、在此,所述移相器为,进行相移以在构成所述各个rf链的输入端及分支的所述2个输出端中的任意一个的传输线路中使所述多个天线子阵列及附加天线子阵列的相位值不同来进行辐射,进而对于同一基准相位面按照所述预定比例可实现线性的相位分布。

8、另外,在通过32t32r的传输信号通道实现天线波束赋形时,所述多个天线子阵列构建2个rf链,而且每个rf链以v-方向间隔并排列,所述附加天线子阵列以v-方向间可隔并排列成与所述天线子阵列一同从所述2个rf链各个的输入端分支。

9、另外,所述移相器为,可改变与相当于所述各个rf链的所述多个天线子阵列及所述附加天线子阵列连接的各个传输线路的物理性长度,以进行馈电。

10、另外,所述移相器包括可变开关面板,所述可变开关面板包括第一通电图案端子及第二通电图案端子;所述辐射元件模块可包括天线板组件,所述天线板组件配置有所述天线子阵列及所述多个附加天线子阵列,并且所述第一通电图案端子与所述第二通电图案端子相接的传输线路结合成导体材料的多个馈电带状线路形态。

11、另外,在所述天线板组件中,所述多个馈电带状线路可配置成图案化印刷可变电路的可变电路板,其中所述可变电路具有分别通过所述可变开关面板的第一通电图案端子及第二通电图案端子分别通电的第一断电点及第二断电点。

12、另外,所述可变电路板可配置成fr-4材料的印刷电路板形态。

13、另外,所述多个馈电带状线路可包括:后馈电带状线路,与具有2个输入端的所述可变电路板的可变电路通电并连接,以在至少在两处进行馈电;及前馈电带状线路,与所述后馈电带状线路通电连接,并且分支并延伸成具有至少2个输出端,并且连接于所述多个天线子阵列及所述多个附加天线子阵列。

14、另外,所述移相器为,旋转所述可变开关面板,以根据所述第一通电图案端子及第二通电图案端子接触于所述传输线路的位置能够以所述预定的比率实现相移值。

15、另外,所述辐射元件模块包括:天线板组件,包括反射面板、后面板及前面板,所述反射面板配置成向前方反射从所述多个天线子阵列及所述附加天线子阵列辐射的天线波束,所述后面板及前面板层叠并结合于所述反射面板的背面及前面;及多个馈电带状线路,贯通所述反射面板,或者布置于在所述后面板及前面板加工成狭缝形状的带状线路安装狭缝中的任意一个,是为了与所述rf滤波器之间电连接而布置的导体材料。所述前面板与所述后面板的材料由与所述反射面板的材料不同的不同材质的塑料树脂材料构成;所述天线板组件通过双重注塑方式以所述反射面板为准可将所述后面板及前面板制造成一体。

16、另外,在所述前面板的前面构成图案化印刷具有至少2个断电点的可变电路的可变电路板,可构成通过所述移相器发生变化的物理性传输线路的一部分。

17、(发明的效果)

18、根据本发明的一实施例的天线装置,在为了构建基本的rf链而配置的天线子阵列的基础上还构建附加天线子阵列,在构成从rf链的输入端分支成2个的输出端的传输线路的多处利用移相器进行相移具有线性相位分布的相位值来实现波束赋形,据此可实现可使天线装置实现自身规格的性能的波束赋形,不仅如此,对比现有的高配置的天线装置,可创造出更有利于成本及工艺的优点。



技术特征:

1.一种天线装置,包括:

2.根据权利要求1所述的天线装置,其特征在于,

3.根据权利要求1所述的天线装置,其特征在于,

4.根据权利要求3所述的天线装置,其特征在于,

5.根据权利要求1所述的天线装置,其特征在于,

6.根据权利要求5所述的天线装置,其特征在于,

7.根据权利要求6所述的天线装置,其特征在于,

8.根据权利要求6所述的天线装置,其特征在于,

9.根据权利要求5所述的天线装置,其特征在于,

10.根据权利要求1所述的天线装置,其特征在于,

11.根据权利要求10所述的天线装置,其特征在于,


技术总结
本发明涉及一种天线装置,尤其是,包括:辐射元件模块,配置成电连接于RF滤波器的前方,并且包括多个天线子阵列,所述多个天线子阵列排列成构建预定数量的RF链来实现天线波束赋形;及移相器,对于所述多个天线子阵列以预定比例改变物理性传输线路的长度比来转变相位值;在所述辐射元件模块的各个RF链还排列与所述天线子阵列相对应的附加天线子阵列,以在从所述各个RF链的输入端分支的2个输出端中的任意一个输出端连接所述天线子阵列,在另一个输出端连接所述附加天线子阵列,进而辐射波束宽度窄且天线增益大的波束,提供有利于成本及工艺的优点。

技术研发人员:邵盛焕,崔午硕,徐庸源,姜声满,梁亨硕
受保护的技术使用者:株式会社KMW
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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