一种天线模块化的实现方法及装置、天线模块的制作方法
一种天线模块化的实现方法及装置、天线模块的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信领域中的天线技术，尤其涉及一种天线模块化的实现方法及装置、天线模块。
【背景技术】
[0002]传统的无线网络一般可以分为信源部分和天馈部分，其中，信源部分是一种发送信号或接收信号的设备；天馈部分为传统的无源天线单元；信源部分和天馈部分通过标准接口利用射频线缆进行连接。
[0003]随着移动通信网络的多样化和宽带化的发展趋势，用户需要根据实际应用灵活配置网络；但是，在灵活配置网络的过程中，存在以下需求:
[0004](I)同一天线面上能集成多种制式网络的需求
[0005]目前的技术主要是通过合路器和射频线缆连接多个不同制式的信源部分与多个不同频段的天线部分，以此实现多制式天线的配置，这样带来的问题主要有:
[0006]?对建站的空间、面积有要求，建站成本较高；
[0007]?未来进行网络规划、升级或扩展时，难度较大；
[0008]?进行网络管理和网络维护时，有可能导致网络业务中断；
[0009]?无法满足未来宽带化、多频化的发展趋势。
[0010](2)同一天线面上对每一种制式可以进行有源部分和无源部分灵活配置的需求
[0011]目前,有源天线系统(Active Antenna System)是一种将多通道收发信机与基站天线进行集成的基站通信系统，其天线部分和多通道收发信机之间的接口表现为内部接口，这样带来的问题主要有:
[0012]?有源部分和无源部分相互之间不能灵活配置，两者之间是一种紧耦合
[0013]的关系，工作模式是固定的；
[0014]?有源部分和无源部分之间的组合方式是受限的；
[0015]?有源部分和无源部分之间不能或有限制的共享天线组件；
[0016]?在建网之后，有源部分所提供的工作频段和用户容量是固定的，在未
[0017]来进行网络规划、升级或扩展时，难度较大；
[0018].进行网络管理和网络维护时，有可能导致网络业务中断。
【发明内容】
[0019]有鉴于此，本发明实施例期望提供一种天线模块化的实现方法及装置、天线模块，能够实现天线的模块化，进一步满足无源天线向宽频/多频集成、有源天线向多模/宽频/小型化发展的演进需求。
[0020]本发明的技术方案是这样实现的:
[0021]本发明实施例提供了一种天线模块化的实现方法，所述方法包括:
[0022]将天线的组件进行划分，采用划分后的组件组成天线模块，并设置所述天线模块的类型。
[0023]上述方案中，所述将天线的组件进行划分，包括:根据天线各个组件的功能，将天线的组件划分为:天线振子组、移相器网络、无源连接器组、有源连接器组、电调单元、天馈接口、电调接口、射频跳线、合路器；
[0024]所述将天线的组件进行划分之前，所述方法还包括:将天线中的有源连接器和无源连接器分别进行标准化。
[0025]上述方案中，所述采用划分后的组件组成天线模块，包括:将所述天线振子组连接到有源连接器组上；将所述移相器网络的支路接口连接到无源连接器组上，并将所述移相器网络的合路接口连接到天馈接口上，通过所述天馈接口将移相器网络连接到外部信源设备；将所述电调单元连接到移相器网络上，通过所述电调接口将电调单元连接到外部控制设备。
[0026]上述方案中，所述天线模块的类型包括:有源天线模块、无源天线模块、以及有源无源混合天线模块；
[0027]所述设置所述天线模块的类型，包括:通过连接有源连接器组与收发信机阵列，将所述天线模块的类型设置为有源天线模块；通过连接无源连接器组与有源连接器组，将所述天线模块的类型设置为无源天线模块；通过连接合路器的第一支路端口与收发信机阵列、合路器的第二支路端口与无源连接器组、合路器的合路端口与有源连接器组，将所述天线模块的类型设置为有源无源混合天线模块。
[0028]上述方案中，当所述天线支持多个频段时，所述方法还包括:将所述天线划分为两个以上单频段的天线模块，并将多个单频段的天线模块进行逻辑组合。
[0029]上述方案中，所述将多个单频段的天线模块进行逻辑组合，包括:分别设置各个单频段的天线模块的类型，根据实际组网需求将多个单频段的天线模块进行多种逻辑组合。
[0030]本发明实施例还提供了一种天线模块化的实现装置，所述装置包括:划分模块、生成模块、以及设置模块；其中，
[0031]所述划分模块，用于将天线的组件进行划分；
[0032]所述生成模块，用于采用划分后的组件组成天线模块；
[0033]所述设置模块，用于设置所述天线模块的类型。
[0034]上述方案中，所述划分模块，具体用于根据天线各个组件的功能，将天线的组件划分为:天线振子组、移相器网络、无源连接器组、有源连接器组、电调单元、天馈接口、电调接口、射频跳线、合路器；
[0035]所述装置还包括:标准化模块；其中，所述标准化模块，用于将天线中的有源连接器和无源连接器分别进行标准化。
[0036]上述方案中，所述生成模块，具体用于将所述天线振子组连接到有源连接器组上；将所述移相器网络的支路接口连接到无源连接器组上，并将所述移相器网络的合路接口连接到天馈接口上，通过所述天馈接口将移相器网络连接到外部信源设备；将所述电调单元连接到移相器网络上，通过所述电调接口将电调单元连接到外部控制设备。
[0037]上述方案中，所述天线模块的类型包括:有源天线模块、无源天线模块、以及有源无源混合天线模块；
[0038]所述设置模块，具体用于通过连接有源连接器组与收发信机阵列，将所述天线模块的类型设置为有源天线模块；通过连接无源连接器组与有源连接器组，将所述天线模块的类型设置为无源天线模块；通过连接合路器的第一支路端口与收发信机阵列、合路器的第二支路端口与无源连接器组、合路器的合路端口与有源连接器组，将所述天线模块的类型设置为有源无源混合天线模块。
[0039]上述方案中，当所述天线支持多个频段时，所述装置还包括:组合模块；其中，所述组合模块，用于将所述天线划分为两个以上单频段的天线模块，并将多个单频段的天线模块进行逻辑组合。
[0040]上述方案中，所述组合模块，具体用于分别设置各个单频段的天线模块的类型，根据实际组网需求将多个单频段的天线模块进行多种逻辑组合。
[0041]本发明实施例还提供了一种天线模块，所述天线模块包括:天线振子组、移相器网络、无源连接器组、有源连接器组、电调单元、天馈接口、电调接口、射频跳线、合路器；
[0042]所述天线振子组连接至有源连接器组；所述移相器网络的支路接口连接至无源连接器组，所述移相器网络的合路接口连接至天馈接口，所述移相器网络通过所述天馈接口连接至外部信源设备；所述电调单元连接至移相器网络，所述电调单元通过所述电调接口连接至外部控制设备。
[0043]上述方案中，所述天线模块为有源天线模块，所述有源连接器组与收发信机阵列连接；所述天线模块为无源天线模块，所述无源连接器组与有源连接器组连接；所述天线模块为有源无源混合天线模块，合路器的第一支路端口与收发信机阵列连接、合路器的第二支路端口与无源连接器组连接、合路器的合路端口与有源连接器组连接。
[0044]上述方案中，所述天线模块包括两个以上单频段的天线模块。
[0045]本发明实施例提供的天线模块化的实现方法及装置、天线模块，将天线的组件进行划分，采用划分后的组件组成天线模块，并设置所述天线模块的类型；这样，能够实现天线模块的可设置，用户可以根据实际应用的需要将天线模块的类型设置为有源天线模块、无源天线模块、或有源无源混合天线模块；以此，实现天线的模块化，天线的模块化使得有源天线和无源天线被解耦，进而使得两者可以分别向各自的发展路线进行演进；如此，能够满足网络规划、升级或扩展的需求。
[0046]并且，本发明实施例中，当天线支持多个频段时，还可以根据实际组网需求将多个单频段的天线模块进行多种逻辑组合；这样，可使天线表现为一种“网络天线”的形式，从而能够满足不同频段天线进行灵活组网的需求，进而适应网络扁平化的发展趋势。
【附图说明】
[0047]图1为本发明天线模块化的实现方法实施例的实现流程示意图；
[0048]图2为本发明实施例单频段8单元单极化天线的组件连接示意图；
[0049]图3为本发明实施例3个频段8单元双极化天线标准化的示意图；
[0050]图4a?4c为本发明实施例单频段8单元单极化天线分别设置为有源天线模块、无源天线模块、有源无源混合天线模块的示意图；
[0051]图5为本发明实施例3个频段8单元双极化天线的组成结构示意图；
[0052]图6a?6c为本发明实施例单频段8单元双极化天线分别设置为有源天线模块、无源天线模块、有源无源混合天线模块的示意图；
[0053]图7为本发明实施例3个频段8单元双极化天线模块化的示意图；
[0054]图8为本发明天线模块化的实现装置实施例的组成结构示意图；
[0055]图9为本发明实施例天线模块的组成结构示意图。
【具体实施方式】
[0056]本发明实施例中，先将天线中的有源连接器和无源连接器分别进行标准化；再根据天线各个组件的功能，将天线的各个组件进行划分；之后，采用重新连接划分后的各个组件组成天线模块，并根据实际应用的需要设置天线模块的类型。
[0057]进一步的，当所述天线支持多个频段时，可按照频段将所述天线划分为两个以上单频段的天线模块，并分别设置各个单频段的天线模块的类型，再根据实际组网需求将多个单频段的天线模块进行多种逻辑组合。
[0058]其中，将天线中的有源连接器和无源连接器分别进行标准化，可以为:制定统一的材料、结构、尺寸、工艺、电气性能等的国际/国家/行业的标准，或根据产品的类型制定统一的标准，确定在天线结构上的有源连接器和无源连接器的数量和布局等。
[0059]本发明实施例中，根据天线各个组件的功能，可以将天线的组件划分为:天线振子组、移相器网络、无源连接器组、有源连接器组、电调单元、天馈接口、电调接口、射频跳线、合路器。
[0060]其中，所述天线模块的类型可以包括:有源天线模块、无源天线模块、以及有源无源混合天线模块；通过将不同的组件进行连接可以得到不同类型的天线模块，即:根据需要的天线模块的类型，能够确定需要的各个组件、以及各个组件之间的连接方式。
[0061]具体的，在实际应用中，当需要所述天线模块为有源天线模块时，通过连接有源连接器组与收发信机阵列，可以将所述天线模块的类型设置为有源天线模块；当需要所述天线模块为无源天线模块时，通过连接无源连接器组与有源连接器组，可以将所述天线模块的类型设置为无源天线模块；当需要所述天线模块为有源无源混合天线模块时，通过连接合路器的第一支路端口与收发信机阵列、合路器的第二支路端口与无源连接器组、合路器的合路端口与有源连接器组，可以将所述天线模块的类型设置为有源无源混合天线模块。
[0062]进一步地，当所述天线支持多个频段时，根据天线各个组件的数量、尺寸、以及连接关系，可以将所述天线划分为两个以上单频段的天线模块；根据实际应用的需要分别设置所述各个单频段的天线模块的类型，通过复用、内部嵌套、纵向堆叠的方式，根据实际组网需求将多个单频段的天线模块进行多种逻辑组合。
[0063]下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
[0064]本发明实施例提供一种天线模块化的实现方法，如图1所示，图1为本发明天线模块化的实现方法实施例的实现流程示意图，所述方法包括以下步骤:
[0065]步骤101:将天线的组件进行划分，采用划分后的组件组成天线模块；
[0066]以单频段8单元单极化天线为例，图2为本发明实施例单频段8单元单极化天线的组件连接示意图，如图2、图4a?4c所示，根据天线各个组件的功能，将天线的组件划分为:天线振子组201、移相器网络202、无源连接器组203、有源连接器组204、电调单元205、天馈接口 206、电调接口 207、射频跳线208、合路器209。
[0067]其中，所述天线振子组201为一组具有导向和放大电磁波的金属导体，所述天线振子组201构成谐振电路，用于接收或发射电磁信号；所述天线振子的尺寸与接收或发射的电磁信号的波长相关，一般来说，所述天线振子的尺寸大约为接收或发射的电磁信号的波长的二分之一。
[0068]所述移相器网络202为一组可调节电长度的传输线网络，通过所述移相器网络202能够对信号的相位进行连续调整，以此控制电磁波波束下倾角的变化。
[0069]具体的，所述移相器网络202根据不同的控制状态可以改变移相器网络的传输特性，传输特性的改变使得输出信号产生相对于参考信号的相位差；在实际应用中，一般可以通过机械控制或电气控制的方式改变所述移相器网络202中各通道的传输线的长度或介电常数，通过调整所述传输线的长度或介电常数能够改变所述移相器网络202的各通道的传输特性，传输特性的改变使得各通道传输的信号呈现出一定的相位关系；多数情况下，对于不同频率的信号，相同物理长度的传输线能够呈现出不同的相位关系。
[0070]所述无源连接器组203和所述有源连接器组204均为一组射频信号的输入/输出端口 ；其中，在结构上，所述无源连接器组203和所述有源连接器组204 —般处于天线的背板上，且所述无源连接器组203或所述有源连接器组204对应的每个频段的端口的数量取决于天线技术的发展水平以及网络的需求。
[0071]所述电调单元205通过标准通信协议(例如:AISG协议)进行通讯，以此实现对移相器网络202的控制，最终达到对电磁波波束下倾角进行调节的目的；所述电调单元205可以分为有源电调单元和无源电调单元；其中，所述有源电调单元能够通过自动控制系统响应外部命令，并通过内部电机改变移相器网络202的传输状态；所述无源电调单元能够利用外力机械，并通过内部的机械联动装置改变移相器网络202的传输状态，从而达到调节电磁波波束下倾角的目的。
[0072]所述天馈接口 206的一端可以连接到移相器网络202的合路接口上，另一端可以连接到外部信源设备上；其中，所述外部信源设备主要用于发送或接收信号，所述外部信源设备可以包括但不限于:目前无线网络中的收发信机、基站、直放站、塔顶放大器等。
[0073]所述电调接口 207的一端可以连接到电调单元205上，另一端可以连接到外部控制设备上；其中，所述外部控制设备可以为远程控制单元(RCU，Remote Control Unit)，所述RCU的一端可以连接所述电调接口 207，另一端可以连接基站的AISG控制接口或便携式控制单兀(PCU, Portable Control Unit)。
[0074]所述射频跳线208为一组射频线缆或连接器，主要用于连接各组件、或将所述天线进行短路。
[0075]所述合路器209为一种对信号进行合并或功分的设备，所述合路器209具有两个支路端口(第一支路端口和第二支路端口)、一个合路端口 ；其中，第一支路端口可以连接收发信机阵列的输出/输入端，第二支路端口可以连接所述无源连接器组203，所述合路端口可以连接有源连接器组204;其中，所述合路器可以采用微带印刷电路板或腔体滤波器的形式来实现。
[0076]本步骤中，所述将天线的组件进行划分之前，所述方法还包括:将天线中的有源连接器和无源连接器分别进行标准化。
[0077]具体的，所述天线的外部接口主要表现为四类接口，分别为:有源连接器、无源连接器、天馈接口和电调接口 ；由于不同应用场合的天线对应的这四类接口仅在数量和布局上不同，因此，可以将这四类接口进行标准化。
[0078]目前，天馈接口和电调接口已经实现了标准化，例如:基站天线的天馈接口采用7/16DIN-Female连接器，电调接口采用标准的AISG接口 ；因此，还需要将天线中的有源连接器和无源连接器分别进行标准化；有源连接器和无源连接器的标准化，为实现多个厂家设备的互替换和互操作测试(Ι0Τ, Interoperability Test)提供了保证；同时,能够在不中断原来业务的情况下，可以在线对有源/无源天线模块进行升级和维护。
[0079]以3个频段的8单元双极化天线为例，图3为本发明实施例3个频段8单元双极化天线标准化的示意图，如图3所示，所述3个频段可以为:800MHz-900MHz、l.8GHz_2.1GHz、2.6GHz三个频段；需要说明的是,所述800MHz-900MHz、l.8GHz_2.1 GHz, 2.6GHz只用于区分不同的频段，并不构成对本发明的限制。
[0080]所述将天线中的有源连接器和无源连接器分别进行标准化，主要体现在:制定统一的材料、结构、尺寸、工艺、电气性能等的国际/国家/行业的标准，或根据产品的类型制定统一的标准，确定在天线结构上的有源连接器和无源连接器的数量和布局；进一步地，天线中的其它接口的标准化，可以体现在:外形、材料、体积、重量、数量、连接方式、连接器的标准化。
[0081]本步骤中，所述采用划分后的组件组成天线模块，包括:先将天线振子组201和移相器网络202之间的接口在物理上断开；然后，将天线振子组201连接到有源连接器组204上；将移相器网络202的支路接口连接到无源连接器组203上，并将所述移相器网络的合路接口连接到天馈接口 206上，通过天馈接口 206将移相器网络202连接到外部信源设备；将电调单元205连接到移相器网络202上，通过电调接口 207将电调单元205连接到外部控制设备。
[0082]步骤102:设置所述天线模块的类型；
[0083]其中，所述天线模块的类型包括:有源天线模块、无源天线模块、以及有源无源混合天线模块。
[0084]在实际应用中，当需要不同类型的天线模块时，通过将不同的天线的组件进行连接可以得到不同类型的天线模块。
[0085]本步骤中，当需要所述天线模块为有源天线模块时，则将所述天线模块的类型设置为有源天线模块；
[0086]具体的，图4a为本发明实施例单频段8单元单极化天线设置为有源天线模块的示意图，如图4a所示，当需要所述天线模块为有源天线模块时，依次将有源连 接器组204(#1-#8)的接口与收发信机阵列(#1-#8)的接口进行连接，此时，无源连接器组203 (#1-#8)处于断开状态；这样，所述天线模块的类型被设置为有源天线模块。
[0087]当需要所述天线模块为无源天线模块时，则将所述天线模块的类型设置为无源天线丰吴块；
[0088]具体的，图4b为本发明实施例单频段8单元单极化天线设置为无源天线模块的示意图，如图4b所示，当需要所述天线模块为无源天线模块时，依次将无源连接器组203(#1-#8)的接口与有源连接器组204 (#1-#8)的接口进行连接，此时，所述天线振子组201与移相器网络202之间处于导通状态；这样，所述天线模块的类型被设置为无源天线模块；这里，所述有源连接器组和无源连接器组之间是通过射频跳线208进行连接的。
[0089]当需要所述天线模块为有源无源混合天线模块时，则将所述天线模块的类型设置为有源无源混合天线模块；
[0090]具体的，图4c为本发明实施例单频段8单元单极化天线设置为有源无源混合天线模块的示意图，如图4c所示，当需要所述天线模块为有源无源混合天线模块时，将合路器209的第一支路端口与收发信机阵列进行连接，合路器209的第二支路端口与无源连接器组203进行连接，这样能够将来自天馈接口 207，经由移相器网络202传输过来的外部信源设备的信号和来自所述合路器209的第一支路端口的收发信机阵列的信号进行合并；之后，将合路器209的合路端口与有源连接器组204进行连接，这样能够将合并后的信号传输至天线振子组201 ;—般情况下，合并后的两路信号在频率上是互相分开的，所述两路信号包括:一路信号来自与天馈接口 207连接的外部信源设备，另一路信号来自与所述合路器209的第一支路端口连接的收发信机阵列；这样，所述天线模块的类型被设置为有源无源混合天线模块。
[0091]进一步的，当所述天线支持多个频段时，图1所述方法还可以包括:将所述天线划分为两个以上单频段的天线模块，并将多个单频段的天线模块进行逻辑组合；
[0092]具体的，当所述天线支持多个频段时，根据天线各个组件的数量、尺寸以及连接关系，按照频段将所述天线划分为两个以上单频段的天线模块；根据实际应用的需要分别设置所述各个单频段的天线模块的类型，通过复用、内部嵌套、纵向堆叠的方式，根据实际组网需求将多个单频段的天线模块进行多种逻辑组合。
[0093]以3个频段8单元双极化天线为例，图5为本发明实施例3个频段8单元双极化天线的组成结构示意图，如图5、图6a?6c所示,所述天线可以支持fl (800MHz-900MHz)>f2 (1.8GHz-2.1GHz), f3 (2.6GHz)三个频段，类似地，根据天线各个组件的功能，可以将天线的组件划分为:天线振子组501、移相器网络502、无源连接器组503、有源连接器组504、电调单元505、天馈接口 506、电调接口 507、射频跳线508、合路器509 ;这里，所述各个组件的结构和功能与图2所示的各个组件的结构和功能类似；需要说明的是，所述fl(800MHz-900MHz)、f2 (1.8GHz_2.lGHz)、f3 (2.6GHz)只用于区分不同的频段，并不构成对本发明的限制。
[0094]具体的，根据天线各个组件的数量、尺寸、以及连接关系，按照频段将所述天线划分为天线模块A、天线模块B、天线模块C;其中，所述天线模块A可以支持800MHz-900MHz频段，所述天线模块B可以支持1.SGHz-2.1GHz频段，所述天线模块C可以支持2.6GHz频段；所述天线正面的天线振子组501按照所述三个频段划分成三种排列，所述天线背面是无源连接器组503和有源连接器组504，所述天线内部具有移相器网络502和电调单元505，所述天线下端具有天馈接口 506和电调接口 507。
[0095]所述天线模块A、天线模块B、天线模块C可以根据实际需要分别设置为有源天线模块、无源天线模块、或有源无源混合天线模块；需要说明的是，所述天线模块A、天线模块B、天线模块C只用于区分不同天线模块，并不构成对本发明的限制。
[0096]以天线模块A为例，将所述天线模块A分别设置为有源天线模块、无源天线模块、以及有源无源混合天线模块的过程如下:
[0097]图6a为本发明实施例单频段8单元双极化天线设置为有源天线模块的示意图，与图4a所示的将单频段8单元单极化天线设置为有源天线模块的过程类似，依次将有源连接器组504 (#1-#8)的接口与收发信机阵列(#1-#8)的接口进行连接，此时，无源连接器组503 (#1-#8)处于断开状态；这样，所述天线模块A的类型被设置为有源天线模块。
[0098]图6b为本发明实施例单频段8单元双极化天线设置为无源天线模块的示意图，与图4b所示的将单频段8单元单极化天线设置为无源天线模块的过程类似，依次将无源连接器组503 (#1_#8)的接口与有源连接器组504 (#1_#8)的接口进行连接，此时，所述天线振子组501与移相器网络502之间处于导通状态；这样，所述天线模块A的类型被设置为无源天线模块；这里，所述有源连接器组和无源连接器组之间是通过射频跳线508进行连接的。
[0099]图6c为本发明实施例单频段8单元双极化天线设置为有源无源混合天线模块的示意图，与图4c所示的将单频段8单元单极化天线设置为有源无源混合天线模块的过程类似，将合路器509的第一支路端口与收发信机阵列进行连接，合路器509的第二支路端口与无源连接器组503进行连接，这样能够将来自天馈接口 507，经由移相器网络502传输过来的外部信源设备的信号和来自所述合路器509的第一支路端口的收发信机阵列的信号进行合并；之后，将合路器509的合路端口与有源连接器组504进行连接，这样能够将合并后的信号传输至天线振子组501 ;—般情况下，合并后的两路信号在频率上是互相分开的，所述两路信号包括:一路信号来自与天馈接口 507连接的外部信源设备，另一路信号来自与所述合路器509的第一支路端口连接的收发信机阵列；这样，所述天线模块A的类型被设置为有源无源混合天线模块。
[0100]这里，将天线模块B、天线模块C分别设置为有源天线模块、无源天线模块、或有源无源混合天线模块的过程与上述设置天线模块A的过程类似，此处不再赘述。
[0101]其中，在设置完天线模块A、天线模块B、天线模块C的类型之后，通过复用、内部嵌套、纵向堆叠的方式，根据实际组网需求将天线模块A、和/或天线模块B、和/或天线模块C进行多种逻辑组合；由于天线模块A、天线模块B、天线模块C分别支持不同的频段，因此，通过将天线模块A、天线模块B、天线模块C进行多种逻辑组合，使得所述天线在模块化的同时，能够覆盖多个频段。
[0102]图7为本发明实施例3个频段8单元双极化天线模块化的示意图，其中，所述3个频段分别为图5所示的fl、f2、f3三个频段；当天线支持的频段不同时，天线的各个组件的数量和尺寸也不相同；因此，一个天线可以由多个频段的天线模块组成，天线内部集成的天线模块的数量取决于天线技术发展的水平；天线所集成的天线模块越多，相应的，在天线中可设置的有源天线模块、无源天线模块、有源无源混合天线模块就越多，因此，所述天线支持的频段越多。
[0103]本发明实施例提供一种天线模块化的实现装置，图8为本发明天线模块化的实现装置实施例的组成结构示意图，如图8所示，所述装置包括:划分模块82、生成模块83、以及设置模块84;其中，
[0104]所述划分模块82，用于将天线的组件进行划分；
[0105]具体的，所述划分模块82，用于根据天线各个组件的功能，将天线的组件划分为:天线振子组、移相器网络、无源连接器组、有源连接器组、电调单元、天馈接口、电调接口、射频跳线、合路器。
[0106]进一步地，所述装置还包括:标准化模块81 ;其中，所述标准化模块81，用于将天线中的有源连接器和无源连接器分别进行标准化。
[0107]所述生成模块83，用于采用划分后的组件组成天线模块；
[0108]具体的，所述生成模块83，用于将所述天线振子组连接到有源连接器组上；将所述移相器网络的支路接口连接到无源连接器组上，并将所述移相器网络的合路接口连接到天馈接口上，通过所述天馈接口将移相器网络连接到外部信源设备；将所述电调单元连接到移相器网络上，通过所述电调接口将电调单元连接到外部控制设备。
[0109]所述设置模块84，用于设置所述天线模块的类型；
[0110]其中，所述天线模块的类型包括:有源天线模块、无源天线模块、以及有源无源混合天线模块；
[0111]具体性，所述设置模块84，用于通过连接有源连接器组与收发信机阵列，将所述天线模块的类型设置为有源天线模块；通过连接无源连接器组与有源连接器组，将所述天线模块的类型设置为无源天线模块；通过连接合路器的第一支路端口与收发信机阵列、合路器的第二支路端口与无源连接器组、合路器的合路端口与有源连接器组，将所述天线模块的类型设置为有源无源混合天线模块。
[0112]进一步地，当所述天线支持多个频段时，所述装置还包括:组合模块85;其中，所述组合模块85，用于将所述天线划分为两个以上单频段的天线模块，并将多个单 频段的天线模块进行逻辑组合；
[0113]具体的，所述组合模块85，用于分别设置各个单频段的天线模块的类型，根据实际组网需求将多个单频段的天线模块进行多种逻辑组合。
[0114]本发明实施例提供一种天线模块，图9为本发明实施例天线模块的组成结构示意图，如图9所示，所述天线模块包括:天线振子组91、移相器网络92、无源连接器组93、有源连接器组94、电调单元95、天馈接口 96、电调接口 97、射频跳线98、合路器99 ;其中，
[0115]所述天线振子组91连接至有源连接器组94 ;所述移相器网络92的支路接口连接至无源连接器组93，所述移相器网络92的合路接口连接至天馈接口 96，所述移相器网络通过所述天馈接口 96连接至外部信源设备；所述电调单元95连接至移相器网络92，所述电调单元95通过所述电调接口 97连接至外部控制设备。
[0116]进一步地，所述天线模块为有源天线模块，所述有源连接器组94与收发信机阵列连接；
[0117]所述天线模块为无源天线模块，所述无源连接器组93通过射频跳线98与有源连接器组94连接；
[0118]所述天线模块为有源无源混合天线模块，合路器99的第一支路端口与收发信机阵列连接、合路器99的第二支路端口与无源连接器组93连接、合路器99的合路端口与有源连接器组94连接。
[0119]所述天线模块包括两个以上单频段的天线模块。
[0120]本发明实施例中所述的天线模块化的实现方法如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质上实施的计算机程序产品的形式，所述存储介质包括但不限于U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、磁盘存储器、⑶-ROM、光学存储器等。
[0121]本申请是根据本申请实施例的方法、装置、以及计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0122]这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0123]这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0124]相应的，本发明实施例还提供一种计算机存储介质，其中存储有计算机程序，该计算机程序用于执行本发明方法实施例中所述的天线模块化的实现方法。
[0125]以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种天线模块化的实现方法，其特征在于，所述方法包括: 将天线的组件进行划分，采用划分后的组件组成天线模块，并设置所述天线模块的类型。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将天线的组件进行划分，包括:根据天线各个组件的功能，将天线的组件划分为:天线振子组、移相器网络、无源连接器组、有源连接器组、电调单元、天馈接口、电调接口、射频跳线、合路器； 所述将天线的组件进行划分之前，所述方法还包括:将天线中的有源连接器和无源连接器分别进行标准化。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述采用划分后的组件组成天线模块，包括:将所述天线振子组连接到有源连接器组上；将所述移相器网络的支路接口连接到无源连接器组上，并将所述移相器网络的合路接口连接到天馈接口上，通过所述天馈接口将移相器网络连接到外部信源设备；将所述电调单元连接到移相器网络上，通过所述电调接口将电调单元连接到外部控制设备。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述天线模块的类型包括:有源天线模块、无源天线模块、以及有源无源混合天线模块； 所述设置所述天线模块的类型，包括:通过连接有源连接器组与收发信机阵列，将所述天线模块的类型设置为有源天线模块；通过连接无源连接器组与有源连接器组，将所述天线模块的类型设置为无源天线模块；通过连接合路器的第一支路端口与收发信机阵列、合路器的第二支路端口与无源连接器组、合路器的合路端口与有源连接器组，将所述天线模块的类型设置为有源无源混合天线模块。5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，当所述天线支持多个频段时，所述方法还包括:将所述天线划分为两个以上单频段的天线模块，并将多个单频段的天线模块进行逻辑组合。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将多个单频段的天线模块进行逻辑组合，包括:分别设置各个单频段的天线模块的类型，根据实际组网需求将多个单频段的天线模块进行多种逻辑组合。7.一种天线模块化的实现装置，其特征在于，所述装置包括:划分模块、生成模块、以及设置模块；其中， 所述划分模块，用于将天线的组件进行划分； 所述生成模块，用于采用划分后的组件组成天线模块； 所述设置模块，用于设置所述天线模块的类型。8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述划分模块，具体用于根据天线各个组件的功能，将天线的组件划分为:天线振子组、移相器网络、无源连接器组、有源连接器组、电调单元、天馈接口、电调接口、射频跳线、合路器； 所述装置还包括:标准化模块；其中，所述标准化模块，用于将天线中的有源连接器和无源连接器分别进行标准化。9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述生成模块，具体用于将所述天线振子组连接到有源连接器组上；将所述移相器网络的支路接口连接到无源连接器组上，并将所述移相器网络的合路接口连接到天馈接口上，通过所述天馈接口将移相器网络连接到外部信源设备；将所述电调单元连接到移相器网络上，通过所述电调接口将电调单元连接到外部控制设备。10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述天线模块的类型包括:有源天线模块、无源天线模块、以及有源无源混合天线模块； 所述设置模块，具体用于通过连接有源连接器组与收发信机阵列，将所述天线模块的类型设置为有源天线模块；通过连接无源连接器组与有源连接器组，将所述天线模块的类型设置为无源天线模块；通过连接合路器的第一支路端口与收发信机阵列、合路器的第二支路端口与无源连接器组、合路器的合路端口与有源连接器组，将所述天线模块的类型设置为有源无源混合天线模块。11.根据权利要求7至10任一项所述的装置，其特征在于，当所述天线支持多个频段时，所述装置还包括:组合模块；其中，所述组合模块，用于将所述天线划分为两个以上单频段的天线模块，并将多个单频段的天线模块进行逻辑组合。12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述组合模块，具体用于分别设置各个单频段的天线模块的类型，根据实际组网需求将多个单频段的天线模块进行多种逻辑组口 ο13.一种天线模块，其特征在于，所述天线模块包括:天线振子组、移相器网络、无源连接器组、有源连接器组、电调单元、天馈接口、电调接口、射频跳线、合路器； 所述天线振子组连接至有源连接器组；所述移相器网络的支路接口连接至无源连接器组，所述移相器网络的合路接口连接至天馈接口，所述移相器网络通过所述天馈接口连接至外部信源设备；所述电调单元连接至移相器网络，所述电调单元通过所述电调接口连接至外部控制设备。14.根据权利要求13所述的天线模块，其特征在于，所述天线模块为有源天线模块，所述有源连接器组与收发信机阵列连接； 所述天线模块为无源天线模块，所述无源连接器组与有源连接器组连接； 所述天线模块为有源无源混合天线模块，合路器的第一支路端口与收发信机阵列连接、合路器的第二支路端口与无源连接器组连接、合路器的合路端口与有源连接器组连接。15.根据权利要求14所述的天线模块，其特征在于，所述天线模块包括两个以上单频段的天线模块。
【专利摘要】本发明提供一种天线模块化的实现方法，将天线的组件进行划分，采用划分后的组件组成天线模块，并设置所述天线模块的类型；本发明同时还提供了一种天线模块化的实现装置、天线模块。
【IPC分类】H01Q23/00, H01Q21/00
【公开号】CN104901025
【申请号】CN201410077650
【发明人】王博明, 王鹏, 傅焕展, 杨程, 张进
【申请人】中兴通讯股份有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2014年3月4日
【公告号】WO2015131514A1
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信领域中的天线技术，尤其涉及一种天线模块化的实现方法及装置、天线模块。
【背景技术】
[0002]传统的无线网络一般可以分为信源部分和天馈部分，其中，信源部分是一种发送信号或接收信号的设备；天馈部分为传统的无源天线单元；信源部分和天馈部分通过标准接口利用射频线缆进行连接。
[0003]随着移动通信网络的多样化和宽带化的发展趋势，用户需要根据实际应用灵活配置网络；但是，在灵活配置网络的过程中，存在以下需求:
[0004](I)同一天线面上能集成多种制式网络的需求
[0005]目前的技术主要是通过合路器和射频线缆连接多个不同制式的信源部分与多个不同频段的天线部分，以此实现多制式天线的配置，这样带来的问题主要有:
[0006]?对建站的空间、面积有要求，建站成本较高；
[0007]?未来进行网络规划、升级或扩展时，难度较大；
[0008]?进行网络管理和网络维护时，有可能导致网络业务中断；
[0009]?无法满足未来宽带化、多频化的发展趋势。
[0010](2)同一天线面上对每一种制式可以进行有源部分和无源部分灵活配置的需求
[0011]目前,有源天线系统(Active Antenna System)是一种将多通道收发信机与基站天线进行集成的基站通信系统，其天线部分和多通道收发信机之间的接口表现为内部接口，这样带来的问题主要有:
[0012]?有源部分和无源部分相互之间不能灵活配置，两者之间是一种紧耦合
[0013]的关系，工作模式是固定的；
[0014]?有源部分和无源部分之间的组合方式是受限的；
[0015]?有源部分和无源部分之间不能或有限制的共享天线组件；
[0016]?在建网之后，有源部分所提供的工作频段和用户容量是固定的，在未
[0017]来进行网络规划、升级或扩展时，难度较大；
[0018].进行网络管理和网络维护时，有可能导致网络业务中断。
【发明内容】
[0019]有鉴于此，本发明实施例期望提供一种天线模块化的实现方法及装置、天线模块，能够实现天线的模块化，进一步满足无源天线向宽频/多频集成、有源天线向多模/宽频/小型化发展的演进需求。
[0020]本发明的技术方案是这样实现的:
[0021]本发明实施例提供了一种天线模块化的实现方法，所述方法包括:
[0022]将天线的组件进行划分，采用划分后的组件组成天线模块，并设置所述天线模块的类型。
[0023]上述方案中，所述将天线的组件进行划分，包括:根据天线各个组件的功能，将天线的组件划分为:天线振子组、移相器网络、无源连接器组、有源连接器组、电调单元、天馈接口、电调接口、射频跳线、合路器；
[0024]所述将天线的组件进行划分之前，所述方法还包括:将天线中的有源连接器和无源连接器分别进行标准化。
[0025]上述方案中，所述采用划分后的组件组成天线模块，包括:将所述天线振子组连接到有源连接器组上；将所述移相器网络的支路接口连接到无源连接器组上，并将所述移相器网络的合路接口连接到天馈接口上，通过所述天馈接口将移相器网络连接到外部信源设备；将所述电调单元连接到移相器网络上，通过所述电调接口将电调单元连接到外部控制设备。
[0026]上述方案中，所述天线模块的类型包括:有源天线模块、无源天线模块、以及有源无源混合天线模块；
[0027]所述设置所述天线模块的类型，包括:通过连接有源连接器组与收发信机阵列，将所述天线模块的类型设置为有源天线模块；通过连接无源连接器组与有源连接器组，将所述天线模块的类型设置为无源天线模块；通过连接合路器的第一支路端口与收发信机阵列、合路器的第二支路端口与无源连接器组、合路器的合路端口与有源连接器组，将所述天线模块的类型设置为有源无源混合天线模块。
[0028]上述方案中，当所述天线支持多个频段时，所述方法还包括:将所述天线划分为两个以上单频段的天线模块，并将多个单频段的天线模块进行逻辑组合。
[0029]上述方案中，所述将多个单频段的天线模块进行逻辑组合，包括:分别设置各个单频段的天线模块的类型，根据实际组网需求将多个单频段的天线模块进行多种逻辑组合。
[0030]本发明实施例还提供了一种天线模块化的实现装置，所述装置包括:划分模块、生成模块、以及设置模块；其中，
[0031]所述划分模块，用于将天线的组件进行划分；
[0032]所述生成模块，用于采用划分后的组件组成天线模块；
[0033]所述设置模块，用于设置所述天线模块的类型。
[0034]上述方案中，所述划分模块，具体用于根据天线各个组件的功能，将天线的组件划分为:天线振子组、移相器网络、无源连接器组、有源连接器组、电调单元、天馈接口、电调接口、射频跳线、合路器；
[0035]所述装置还包括:标准化模块；其中，所述标准化模块，用于将天线中的有源连接器和无源连接器分别进行标准化。
[0036]上述方案中，所述生成模块，具体用于将所述天线振子组连接到有源连接器组上；将所述移相器网络的支路接口连接到无源连接器组上，并将所述移相器网络的合路接口连接到天馈接口上，通过所述天馈接口将移相器网络连接到外部信源设备；将所述电调单元连接到移相器网络上，通过所述电调接口将电调单元连接到外部控制设备。
[0037]上述方案中，所述天线模块的类型包括:有源天线模块、无源天线模块、以及有源无源混合天线模块；
[0038]所述设置模块，具体用于通过连接有源连接器组与收发信机阵列，将所述天线模块的类型设置为有源天线模块；通过连接无源连接器组与有源连接器组，将所述天线模块的类型设置为无源天线模块；通过连接合路器的第一支路端口与收发信机阵列、合路器的第二支路端口与无源连接器组、合路器的合路端口与有源连接器组，将所述天线模块的类型设置为有源无源混合天线模块。
[0039]上述方案中，当所述天线支持多个频段时，所述装置还包括:组合模块；其中，所述组合模块，用于将所述天线划分为两个以上单频段的天线模块，并将多个单频段的天线模块进行逻辑组合。
[0040]上述方案中，所述组合模块，具体用于分别设置各个单频段的天线模块的类型，根据实际组网需求将多个单频段的天线模块进行多种逻辑组合。
[0041]本发明实施例还提供了一种天线模块，所述天线模块包括:天线振子组、移相器网络、无源连接器组、有源连接器组、电调单元、天馈接口、电调接口、射频跳线、合路器；
[0042]所述天线振子组连接至有源连接器组；所述移相器网络的支路接口连接至无源连接器组，所述移相器网络的合路接口连接至天馈接口，所述移相器网络通过所述天馈接口连接至外部信源设备；所述电调单元连接至移相器网络，所述电调单元通过所述电调接口连接至外部控制设备。
[0043]上述方案中，所述天线模块为有源天线模块，所述有源连接器组与收发信机阵列连接；所述天线模块为无源天线模块，所述无源连接器组与有源连接器组连接；所述天线模块为有源无源混合天线模块，合路器的第一支路端口与收发信机阵列连接、合路器的第二支路端口与无源连接器组连接、合路器的合路端口与有源连接器组连接。
[0044]上述方案中，所述天线模块包括两个以上单频段的天线模块。
[0045]本发明实施例提供的天线模块化的实现方法及装置、天线模块，将天线的组件进行划分，采用划分后的组件组成天线模块，并设置所述天线模块的类型；这样，能够实现天线模块的可设置，用户可以根据实际应用的需要将天线模块的类型设置为有源天线模块、无源天线模块、或有源无源混合天线模块；以此，实现天线的模块化，天线的模块化使得有源天线和无源天线被解耦，进而使得两者可以分别向各自的发展路线进行演进；如此，能够满足网络规划、升级或扩展的需求。
[0046]并且，本发明实施例中，当天线支持多个频段时，还可以根据实际组网需求将多个单频段的天线模块进行多种逻辑组合；这样，可使天线表现为一种“网络天线”的形式，从而能够满足不同频段天线进行灵活组网的需求，进而适应网络扁平化的发展趋势。
【附图说明】
[0047]图1为本发明天线模块化的实现方法实施例的实现流程示意图；
[0048]图2为本发明实施例单频段8单元单极化天线的组件连接示意图；
[0049]图3为本发明实施例3个频段8单元双极化天线标准化的示意图；
[0050]图4a?4c为本发明实施例单频段8单元单极化天线分别设置为有源天线模块、无源天线模块、有源无源混合天线模块的示意图；
[0051]图5为本发明实施例3个频段8单元双极化天线的组成结构示意图；
[0052]图6a?6c为本发明实施例单频段8单元双极化天线分别设置为有源天线模块、无源天线模块、有源无源混合天线模块的示意图；
[0053]图7为本发明实施例3个频段8单元双极化天线模块化的示意图；
[0054]图8为本发明天线模块化的实现装置实施例的组成结构示意图；
[0055]图9为本发明实施例天线模块的组成结构示意图。
【具体实施方式】
[0056]本发明实施例中，先将天线中的有源连接器和无源连接器分别进行标准化；再根据天线各个组件的功能，将天线的各个组件进行划分；之后，采用重新连接划分后的各个组件组成天线模块，并根据实际应用的需要设置天线模块的类型。
[0057]进一步的，当所述天线支持多个频段时，可按照频段将所述天线划分为两个以上单频段的天线模块，并分别设置各个单频段的天线模块的类型，再根据实际组网需求将多个单频段的天线模块进行多种逻辑组合。
[0058]其中，将天线中的有源连接器和无源连接器分别进行标准化，可以为:制定统一的材料、结构、尺寸、工艺、电气性能等的国际/国家/行业的标准，或根据产品的类型制定统一的标准，确定在天线结构上的有源连接器和无源连接器的数量和布局等。
[0059]本发明实施例中，根据天线各个组件的功能，可以将天线的组件划分为:天线振子组、移相器网络、无源连接器组、有源连接器组、电调单元、天馈接口、电调接口、射频跳线、合路器。
[0060]其中，所述天线模块的类型可以包括:有源天线模块、无源天线模块、以及有源无源混合天线模块；通过将不同的组件进行连接可以得到不同类型的天线模块，即:根据需要的天线模块的类型，能够确定需要的各个组件、以及各个组件之间的连接方式。
[0061]具体的，在实际应用中，当需要所述天线模块为有源天线模块时，通过连接有源连接器组与收发信机阵列，可以将所述天线模块的类型设置为有源天线模块；当需要所述天线模块为无源天线模块时，通过连接无源连接器组与有源连接器组，可以将所述天线模块的类型设置为无源天线模块；当需要所述天线模块为有源无源混合天线模块时，通过连接合路器的第一支路端口与收发信机阵列、合路器的第二支路端口与无源连接器组、合路器的合路端口与有源连接器组，可以将所述天线模块的类型设置为有源无源混合天线模块。
[0062]进一步地，当所述天线支持多个频段时，根据天线各个组件的数量、尺寸、以及连接关系，可以将所述天线划分为两个以上单频段的天线模块；根据实际应用的需要分别设置所述各个单频段的天线模块的类型，通过复用、内部嵌套、纵向堆叠的方式，根据实际组网需求将多个单频段的天线模块进行多种逻辑组合。
[0063]下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
[0064]本发明实施例提供一种天线模块化的实现方法，如图1所示，图1为本发明天线模块化的实现方法实施例的实现流程示意图，所述方法包括以下步骤:
[0065]步骤101:将天线的组件进行划分，采用划分后的组件组成天线模块；
[0066]以单频段8单元单极化天线为例，图2为本发明实施例单频段8单元单极化天线的组件连接示意图，如图2、图4a?4c所示，根据天线各个组件的功能，将天线的组件划分为:天线振子组201、移相器网络202、无源连接器组203、有源连接器组204、电调单元205、天馈接口 206、电调接口 207、射频跳线208、合路器209。
[0067]其中，所述天线振子组201为一组具有导向和放大电磁波的金属导体，所述天线振子组201构成谐振电路，用于接收或发射电磁信号；所述天线振子的尺寸与接收或发射的电磁信号的波长相关，一般来说，所述天线振子的尺寸大约为接收或发射的电磁信号的波长的二分之一。
[0068]所述移相器网络202为一组可调节电长度的传输线网络，通过所述移相器网络202能够对信号的相位进行连续调整，以此控制电磁波波束下倾角的变化。
[0069]具体的，所述移相器网络202根据不同的控制状态可以改变移相器网络的传输特性，传输特性的改变使得输出信号产生相对于参考信号的相位差；在实际应用中，一般可以通过机械控制或电气控制的方式改变所述移相器网络202中各通道的传输线的长度或介电常数，通过调整所述传输线的长度或介电常数能够改变所述移相器网络202的各通道的传输特性，传输特性的改变使得各通道传输的信号呈现出一定的相位关系；多数情况下，对于不同频率的信号，相同物理长度的传输线能够呈现出不同的相位关系。
[0070]所述无源连接器组203和所述有源连接器组204均为一组射频信号的输入/输出端口 ；其中，在结构上，所述无源连接器组203和所述有源连接器组204 —般处于天线的背板上，且所述无源连接器组203或所述有源连接器组204对应的每个频段的端口的数量取决于天线技术的发展水平以及网络的需求。
[0071]所述电调单元205通过标准通信协议(例如:AISG协议)进行通讯，以此实现对移相器网络202的控制，最终达到对电磁波波束下倾角进行调节的目的；所述电调单元205可以分为有源电调单元和无源电调单元；其中，所述有源电调单元能够通过自动控制系统响应外部命令，并通过内部电机改变移相器网络202的传输状态；所述无源电调单元能够利用外力机械，并通过内部的机械联动装置改变移相器网络202的传输状态，从而达到调节电磁波波束下倾角的目的。
[0072]所述天馈接口 206的一端可以连接到移相器网络202的合路接口上，另一端可以连接到外部信源设备上；其中，所述外部信源设备主要用于发送或接收信号，所述外部信源设备可以包括但不限于:目前无线网络中的收发信机、基站、直放站、塔顶放大器等。
[0073]所述电调接口 207的一端可以连接到电调单元205上，另一端可以连接到外部控制设备上；其中，所述外部控制设备可以为远程控制单元(RCU，Remote Control Unit)，所述RCU的一端可以连接所述电调接口 207，另一端可以连接基站的AISG控制接口或便携式控制单兀(PCU, Portable Control Unit)。
[0074]所述射频跳线208为一组射频线缆或连接器，主要用于连接各组件、或将所述天线进行短路。
[0075]所述合路器209为一种对信号进行合并或功分的设备，所述合路器209具有两个支路端口(第一支路端口和第二支路端口)、一个合路端口 ；其中，第一支路端口可以连接收发信机阵列的输出/输入端，第二支路端口可以连接所述无源连接器组203，所述合路端口可以连接有源连接器组204;其中，所述合路器可以采用微带印刷电路板或腔体滤波器的形式来实现。
[0076]本步骤中，所述将天线的组件进行划分之前，所述方法还包括:将天线中的有源连接器和无源连接器分别进行标准化。
[0077]具体的，所述天线的外部接口主要表现为四类接口，分别为:有源连接器、无源连接器、天馈接口和电调接口 ；由于不同应用场合的天线对应的这四类接口仅在数量和布局上不同，因此，可以将这四类接口进行标准化。
[0078]目前，天馈接口和电调接口已经实现了标准化，例如:基站天线的天馈接口采用7/16DIN-Female连接器，电调接口采用标准的AISG接口 ；因此，还需要将天线中的有源连接器和无源连接器分别进行标准化；有源连接器和无源连接器的标准化，为实现多个厂家设备的互替换和互操作测试(Ι0Τ, Interoperability Test)提供了保证；同时,能够在不中断原来业务的情况下，可以在线对有源/无源天线模块进行升级和维护。
[0079]以3个频段的8单元双极化天线为例，图3为本发明实施例3个频段8单元双极化天线标准化的示意图，如图3所示，所述3个频段可以为:800MHz-900MHz、l.8GHz_2.1GHz、2.6GHz三个频段；需要说明的是,所述800MHz-900MHz、l.8GHz_2.1 GHz, 2.6GHz只用于区分不同的频段，并不构成对本发明的限制。
[0080]所述将天线中的有源连接器和无源连接器分别进行标准化，主要体现在:制定统一的材料、结构、尺寸、工艺、电气性能等的国际/国家/行业的标准，或根据产品的类型制定统一的标准，确定在天线结构上的有源连接器和无源连接器的数量和布局；进一步地，天线中的其它接口的标准化，可以体现在:外形、材料、体积、重量、数量、连接方式、连接器的标准化。
[0081]本步骤中，所述采用划分后的组件组成天线模块，包括:先将天线振子组201和移相器网络202之间的接口在物理上断开；然后，将天线振子组201连接到有源连接器组204上；将移相器网络202的支路接口连接到无源连接器组203上，并将所述移相器网络的合路接口连接到天馈接口 206上，通过天馈接口 206将移相器网络202连接到外部信源设备；将电调单元205连接到移相器网络202上，通过电调接口 207将电调单元205连接到外部控制设备。
[0082]步骤102:设置所述天线模块的类型；
[0083]其中，所述天线模块的类型包括:有源天线模块、无源天线模块、以及有源无源混合天线模块。
[0084]在实际应用中，当需要不同类型的天线模块时，通过将不同的天线的组件进行连接可以得到不同类型的天线模块。
[0085]本步骤中，当需要所述天线模块为有源天线模块时，则将所述天线模块的类型设置为有源天线模块；
[0086]具体的，图4a为本发明实施例单频段8单元单极化天线设置为有源天线模块的示意图，如图4a所示，当需要所述天线模块为有源天线模块时，依次将有源连 接器组204(#1-#8)的接口与收发信机阵列(#1-#8)的接口进行连接，此时，无源连接器组203 (#1-#8)处于断开状态；这样，所述天线模块的类型被设置为有源天线模块。
[0087]当需要所述天线模块为无源天线模块时，则将所述天线模块的类型设置为无源天线丰吴块；
[0088]具体的，图4b为本发明实施例单频段8单元单极化天线设置为无源天线模块的示意图，如图4b所示，当需要所述天线模块为无源天线模块时，依次将无源连接器组203(#1-#8)的接口与有源连接器组204 (#1-#8)的接口进行连接，此时，所述天线振子组201与移相器网络202之间处于导通状态；这样，所述天线模块的类型被设置为无源天线模块；这里，所述有源连接器组和无源连接器组之间是通过射频跳线208进行连接的。
[0089]当需要所述天线模块为有源无源混合天线模块时，则将所述天线模块的类型设置为有源无源混合天线模块；
[0090]具体的，图4c为本发明实施例单频段8单元单极化天线设置为有源无源混合天线模块的示意图，如图4c所示，当需要所述天线模块为有源无源混合天线模块时，将合路器209的第一支路端口与收发信机阵列进行连接，合路器209的第二支路端口与无源连接器组203进行连接，这样能够将来自天馈接口 207，经由移相器网络202传输过来的外部信源设备的信号和来自所述合路器209的第一支路端口的收发信机阵列的信号进行合并；之后，将合路器209的合路端口与有源连接器组204进行连接，这样能够将合并后的信号传输至天线振子组201 ;—般情况下，合并后的两路信号在频率上是互相分开的，所述两路信号包括:一路信号来自与天馈接口 207连接的外部信源设备，另一路信号来自与所述合路器209的第一支路端口连接的收发信机阵列；这样，所述天线模块的类型被设置为有源无源混合天线模块。
[0091]进一步的，当所述天线支持多个频段时，图1所述方法还可以包括:将所述天线划分为两个以上单频段的天线模块，并将多个单频段的天线模块进行逻辑组合；
[0092]具体的，当所述天线支持多个频段时，根据天线各个组件的数量、尺寸以及连接关系，按照频段将所述天线划分为两个以上单频段的天线模块；根据实际应用的需要分别设置所述各个单频段的天线模块的类型，通过复用、内部嵌套、纵向堆叠的方式，根据实际组网需求将多个单频段的天线模块进行多种逻辑组合。
[0093]以3个频段8单元双极化天线为例，图5为本发明实施例3个频段8单元双极化天线的组成结构示意图，如图5、图6a?6c所示,所述天线可以支持fl (800MHz-900MHz)>f2 (1.8GHz-2.1GHz), f3 (2.6GHz)三个频段，类似地，根据天线各个组件的功能，可以将天线的组件划分为:天线振子组501、移相器网络502、无源连接器组503、有源连接器组504、电调单元505、天馈接口 506、电调接口 507、射频跳线508、合路器509 ;这里，所述各个组件的结构和功能与图2所示的各个组件的结构和功能类似；需要说明的是，所述fl(800MHz-900MHz)、f2 (1.8GHz_2.lGHz)、f3 (2.6GHz)只用于区分不同的频段，并不构成对本发明的限制。
[0094]具体的，根据天线各个组件的数量、尺寸、以及连接关系，按照频段将所述天线划分为天线模块A、天线模块B、天线模块C;其中，所述天线模块A可以支持800MHz-900MHz频段，所述天线模块B可以支持1.SGHz-2.1GHz频段，所述天线模块C可以支持2.6GHz频段；所述天线正面的天线振子组501按照所述三个频段划分成三种排列，所述天线背面是无源连接器组503和有源连接器组504，所述天线内部具有移相器网络502和电调单元505，所述天线下端具有天馈接口 506和电调接口 507。
[0095]所述天线模块A、天线模块B、天线模块C可以根据实际需要分别设置为有源天线模块、无源天线模块、或有源无源混合天线模块；需要说明的是，所述天线模块A、天线模块B、天线模块C只用于区分不同天线模块，并不构成对本发明的限制。
[0096]以天线模块A为例，将所述天线模块A分别设置为有源天线模块、无源天线模块、以及有源无源混合天线模块的过程如下:
[0097]图6a为本发明实施例单频段8单元双极化天线设置为有源天线模块的示意图，与图4a所示的将单频段8单元单极化天线设置为有源天线模块的过程类似，依次将有源连接器组504 (#1-#8)的接口与收发信机阵列(#1-#8)的接口进行连接，此时，无源连接器组503 (#1-#8)处于断开状态；这样，所述天线模块A的类型被设置为有源天线模块。
[0098]图6b为本发明实施例单频段8单元双极化天线设置为无源天线模块的示意图，与图4b所示的将单频段8单元单极化天线设置为无源天线模块的过程类似，依次将无源连接器组503 (#1_#8)的接口与有源连接器组504 (#1_#8)的接口进行连接，此时，所述天线振子组501与移相器网络502之间处于导通状态；这样，所述天线模块A的类型被设置为无源天线模块；这里，所述有源连接器组和无源连接器组之间是通过射频跳线508进行连接的。
[0099]图6c为本发明实施例单频段8单元双极化天线设置为有源无源混合天线模块的示意图，与图4c所示的将单频段8单元单极化天线设置为有源无源混合天线模块的过程类似，将合路器509的第一支路端口与收发信机阵列进行连接，合路器509的第二支路端口与无源连接器组503进行连接，这样能够将来自天馈接口 507，经由移相器网络502传输过来的外部信源设备的信号和来自所述合路器509的第一支路端口的收发信机阵列的信号进行合并；之后，将合路器509的合路端口与有源连接器组504进行连接，这样能够将合并后的信号传输至天线振子组501 ;—般情况下，合并后的两路信号在频率上是互相分开的，所述两路信号包括:一路信号来自与天馈接口 507连接的外部信源设备，另一路信号来自与所述合路器509的第一支路端口连接的收发信机阵列；这样，所述天线模块A的类型被设置为有源无源混合天线模块。
[0100]这里，将天线模块B、天线模块C分别设置为有源天线模块、无源天线模块、或有源无源混合天线模块的过程与上述设置天线模块A的过程类似，此处不再赘述。
[0101]其中，在设置完天线模块A、天线模块B、天线模块C的类型之后，通过复用、内部嵌套、纵向堆叠的方式，根据实际组网需求将天线模块A、和/或天线模块B、和/或天线模块C进行多种逻辑组合；由于天线模块A、天线模块B、天线模块C分别支持不同的频段，因此，通过将天线模块A、天线模块B、天线模块C进行多种逻辑组合，使得所述天线在模块化的同时，能够覆盖多个频段。
[0102]图7为本发明实施例3个频段8单元双极化天线模块化的示意图，其中，所述3个频段分别为图5所示的fl、f2、f3三个频段；当天线支持的频段不同时，天线的各个组件的数量和尺寸也不相同；因此，一个天线可以由多个频段的天线模块组成，天线内部集成的天线模块的数量取决于天线技术发展的水平；天线所集成的天线模块越多，相应的，在天线中可设置的有源天线模块、无源天线模块、有源无源混合天线模块就越多，因此，所述天线支持的频段越多。
[0103]本发明实施例提供一种天线模块化的实现装置，图8为本发明天线模块化的实现装置实施例的组成结构示意图，如图8所示，所述装置包括:划分模块82、生成模块83、以及设置模块84;其中，
[0104]所述划分模块82，用于将天线的组件进行划分；
[0105]具体的，所述划分模块82，用于根据天线各个组件的功能，将天线的组件划分为:天线振子组、移相器网络、无源连接器组、有源连接器组、电调单元、天馈接口、电调接口、射频跳线、合路器。
[0106]进一步地，所述装置还包括:标准化模块81 ;其中，所述标准化模块81，用于将天线中的有源连接器和无源连接器分别进行标准化。
[0107]所述生成模块83，用于采用划分后的组件组成天线模块；
[0108]具体的，所述生成模块83，用于将所述天线振子组连接到有源连接器组上；将所述移相器网络的支路接口连接到无源连接器组上，并将所述移相器网络的合路接口连接到天馈接口上，通过所述天馈接口将移相器网络连接到外部信源设备；将所述电调单元连接到移相器网络上，通过所述电调接口将电调单元连接到外部控制设备。
[0109]所述设置模块84，用于设置所述天线模块的类型；
[0110]其中，所述天线模块的类型包括:有源天线模块、无源天线模块、以及有源无源混合天线模块；
[0111]具体性，所述设置模块84，用于通过连接有源连接器组与收发信机阵列，将所述天线模块的类型设置为有源天线模块；通过连接无源连接器组与有源连接器组，将所述天线模块的类型设置为无源天线模块；通过连接合路器的第一支路端口与收发信机阵列、合路器的第二支路端口与无源连接器组、合路器的合路端口与有源连接器组，将所述天线模块的类型设置为有源无源混合天线模块。
[0112]进一步地，当所述天线支持多个频段时，所述装置还包括:组合模块85;其中，所述组合模块85，用于将所述天线划分为两个以上单频段的天线模块，并将多个单 频段的天线模块进行逻辑组合；
[0113]具体的，所述组合模块85，用于分别设置各个单频段的天线模块的类型，根据实际组网需求将多个单频段的天线模块进行多种逻辑组合。
[0114]本发明实施例提供一种天线模块，图9为本发明实施例天线模块的组成结构示意图，如图9所示，所述天线模块包括:天线振子组91、移相器网络92、无源连接器组93、有源连接器组94、电调单元95、天馈接口 96、电调接口 97、射频跳线98、合路器99 ;其中，
[0115]所述天线振子组91连接至有源连接器组94 ;所述移相器网络92的支路接口连接至无源连接器组93，所述移相器网络92的合路接口连接至天馈接口 96，所述移相器网络通过所述天馈接口 96连接至外部信源设备；所述电调单元95连接至移相器网络92，所述电调单元95通过所述电调接口 97连接至外部控制设备。
[0116]进一步地，所述天线模块为有源天线模块，所述有源连接器组94与收发信机阵列连接；
[0117]所述天线模块为无源天线模块，所述无源连接器组93通过射频跳线98与有源连接器组94连接；
[0118]所述天线模块为有源无源混合天线模块，合路器99的第一支路端口与收发信机阵列连接、合路器99的第二支路端口与无源连接器组93连接、合路器99的合路端口与有源连接器组94连接。
[0119]所述天线模块包括两个以上单频段的天线模块。
[0120]本发明实施例中所述的天线模块化的实现方法如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质上实施的计算机程序产品的形式，所述存储介质包括但不限于U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、磁盘存储器、⑶-ROM、光学存储器等。
[0121]本申请是根据本申请实施例的方法、装置、以及计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0122]这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0123]这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0124]相应的，本发明实施例还提供一种计算机存储介质，其中存储有计算机程序，该计算机程序用于执行本发明方法实施例中所述的天线模块化的实现方法。
[0125]以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种天线模块化的实现方法，其特征在于，所述方法包括: 将天线的组件进行划分，采用划分后的组件组成天线模块，并设置所述天线模块的类型。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将天线的组件进行划分，包括:根据天线各个组件的功能，将天线的组件划分为:天线振子组、移相器网络、无源连接器组、有源连接器组、电调单元、天馈接口、电调接口、射频跳线、合路器； 所述将天线的组件进行划分之前，所述方法还包括:将天线中的有源连接器和无源连接器分别进行标准化。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述采用划分后的组件组成天线模块，包括:将所述天线振子组连接到有源连接器组上；将所述移相器网络的支路接口连接到无源连接器组上，并将所述移相器网络的合路接口连接到天馈接口上，通过所述天馈接口将移相器网络连接到外部信源设备；将所述电调单元连接到移相器网络上，通过所述电调接口将电调单元连接到外部控制设备。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述天线模块的类型包括:有源天线模块、无源天线模块、以及有源无源混合天线模块； 所述设置所述天线模块的类型，包括:通过连接有源连接器组与收发信机阵列，将所述天线模块的类型设置为有源天线模块；通过连接无源连接器组与有源连接器组，将所述天线模块的类型设置为无源天线模块；通过连接合路器的第一支路端口与收发信机阵列、合路器的第二支路端口与无源连接器组、合路器的合路端口与有源连接器组，将所述天线模块的类型设置为有源无源混合天线模块。5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，当所述天线支持多个频段时，所述方法还包括:将所述天线划分为两个以上单频段的天线模块，并将多个单频段的天线模块进行逻辑组合。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将多个单频段的天线模块进行逻辑组合，包括:分别设置各个单频段的天线模块的类型，根据实际组网需求将多个单频段的天线模块进行多种逻辑组合。7.一种天线模块化的实现装置，其特征在于，所述装置包括:划分模块、生成模块、以及设置模块；其中， 所述划分模块，用于将天线的组件进行划分； 所述生成模块，用于采用划分后的组件组成天线模块； 所述设置模块，用于设置所述天线模块的类型。8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述划分模块，具体用于根据天线各个组件的功能，将天线的组件划分为:天线振子组、移相器网络、无源连接器组、有源连接器组、电调单元、天馈接口、电调接口、射频跳线、合路器； 所述装置还包括:标准化模块；其中，所述标准化模块，用于将天线中的有源连接器和无源连接器分别进行标准化。9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述生成模块，具体用于将所述天线振子组连接到有源连接器组上；将所述移相器网络的支路接口连接到无源连接器组上，并将所述移相器网络的合路接口连接到天馈接口上，通过所述天馈接口将移相器网络连接到外部信源设备；将所述电调单元连接到移相器网络上，通过所述电调接口将电调单元连接到外部控制设备。10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述天线模块的类型包括:有源天线模块、无源天线模块、以及有源无源混合天线模块； 所述设置模块，具体用于通过连接有源连接器组与收发信机阵列，将所述天线模块的类型设置为有源天线模块；通过连接无源连接器组与有源连接器组，将所述天线模块的类型设置为无源天线模块；通过连接合路器的第一支路端口与收发信机阵列、合路器的第二支路端口与无源连接器组、合路器的合路端口与有源连接器组，将所述天线模块的类型设置为有源无源混合天线模块。11.根据权利要求7至10任一项所述的装置，其特征在于，当所述天线支持多个频段时，所述装置还包括:组合模块；其中，所述组合模块，用于将所述天线划分为两个以上单频段的天线模块，并将多个单频段的天线模块进行逻辑组合。12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述组合模块，具体用于分别设置各个单频段的天线模块的类型，根据实际组网需求将多个单频段的天线模块进行多种逻辑组口 ο13.一种天线模块，其特征在于，所述天线模块包括:天线振子组、移相器网络、无源连接器组、有源连接器组、电调单元、天馈接口、电调接口、射频跳线、合路器； 所述天线振子组连接至有源连接器组；所述移相器网络的支路接口连接至无源连接器组，所述移相器网络的合路接口连接至天馈接口，所述移相器网络通过所述天馈接口连接至外部信源设备；所述电调单元连接至移相器网络，所述电调单元通过所述电调接口连接至外部控制设备。14.根据权利要求13所述的天线模块，其特征在于，所述天线模块为有源天线模块，所述有源连接器组与收发信机阵列连接； 所述天线模块为无源天线模块，所述无源连接器组与有源连接器组连接； 所述天线模块为有源无源混合天线模块，合路器的第一支路端口与收发信机阵列连接、合路器的第二支路端口与无源连接器组连接、合路器的合路端口与有源连接器组连接。15.根据权利要求14所述的天线模块，其特征在于，所述天线模块包括两个以上单频段的天线模块。
【专利摘要】本发明提供一种天线模块化的实现方法，将天线的组件进行划分，采用划分后的组件组成天线模块，并设置所述天线模块的类型；本发明同时还提供了一种天线模块化的实现装置、天线模块。
【IPC分类】H01Q23/00, H01Q21/00
【公开号】CN104901025
【申请号】CN201410077650
【发明人】王博明, 王鹏, 傅焕展, 杨程, 张进
【申请人】中兴通讯股份有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2014年3月4日
【公告号】WO2015131514A1
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