成果名称: “4+4+8+8”独立电调智能天线关键技术研究和产业化
完成单位: 广东盛路通信科技股份有限公司,华南理工大学
主要人员: 严国爱,陈志兴,章秀银,丁文,杨华,胡轶,董剑磊,马光范,王敏强,叶桦,曹云飞,李阳能,方雄波,区俊辉
介绍:

    1、课题来源与背景: (1)本课题来源于单位自选项目。 (2)课题背景 随着移动无线网络的发展,多制式在网运行,所需频带带宽增大,速率要求提升。但是,由于基站建站的空间要求,可用的站址数量相较4G并无明显提升,运营商需要考虑多制式多频段整合,提高站点的使用率,一步到位兼顾未来演进。在这种情况下,用于信号传输的通信天线集中于一个通信塔上易造成天面混乱、资源紧张,同时建站和后期维护成本高等弊端。这就需要研发新的智能天线产品来解决以上问题,也就是本项目主要研究的“4+4+8+8”独立电调智能天线技术。

    2、技术原理及性能指标 :(1)技术原理 在常规基站天线的基础上进行优化设计,旨在实现多频超宽带,全网融合;多集接受,提高收发灵敏度;高增益,精准覆盖提升覆盖效率,增加业务吞吐量;低尺寸降低安装成本;终端代维和识读产品信息减少运营成本;智能扫描,精准跟踪。该天线有助于GSM/NB-IoT/TDD/FDD融合组网部署实施,符合未来5G网络中天线小型化、集成化、智能化、独立电调化的演进方向。 (2)性能指标 达到YD/T 1710.1-2015 《2GHz TD-SCDMA数字蜂窝移动通信网智能天线第1部分:天线阵列》、《广东盛路通信科技股份有限公司SL17354A-“4+4+8+8”900-1800-FA-D独立电调智能天线检验依据》标准要求。

    3、技术的创造性与先进性: (1)关键技术 ①高性能超宽频天线振子设计 一般移动通信基站天线上使用的双极化天线振子主要由底座以及固定在底座上的振子主体构成,缺点是在高频时精度达不到要求,抗干扰力弱,底座与振子主体加工工艺复杂,线路安装不方便,制造成本高。为解决以上问题,本项目研发了一种结构简单,安装方便,降低成本,提高带宽的高性能超宽频天线振子。 ②低频宽频振子设计 随着通信系统集成化的高速发展,对天线的体积要求越来越小,集成的频段越来越多。目前市场上常见的低频振子只能用于嵌套方案,且频带较窄,占用空间大不能灵活布局。本项目克服了现有技术所存在的上述缺点和不足,提供了一种高性能的低频十字振子。 ③电调天线下倾角调节传动装置 传统的控制系统中,由于电机价格贵、体积大,增大了天线体积和天线成本,且存在结构复杂、生产不便等不足。为解决以上问题,本项目研发了一种结构简单、制造方便,成本低,体积小,质量可靠的天线电下倾角调节的传动装置。 ④超宽带移相器设计 目前的移相器普遍存在着尺寸较大,成本较高等问题,需要研发人员继续提升和改进。为解决以上问题,本项目一种结构简单,制造成本低,性能有所提高,适用于7单元及以上天线的超宽带1710-2700MHz移相器。 ⑤微带合路器设计 传统的合路器普遍采用同轴腔体结构,其结构复杂,体积大,重量大,安装空间大且不易集成。针对以上问题,本项目设计了一种不仅结构简单,而且具有功率分配功能的微带合路器。 ⑥生产技术改进 针对阵列距离近,互耦影响系统隔离的问题,采用全新的系统间插布局,多集滤波器减少耦合;针对多集接受GSM900和DCS1800各两列双极化阵列,TD-CDMA和TD-LTE四列双极化阵列,空间排列难度大的问题,采用上下层结构;天线阵列间距小,互耦强,损耗大的问题,采用不同形式的耦合引向片降低波宽,减少互藕,提高增益。 (2)创造性和先进性 ①实现了多频共址,进而实现全网络制式覆盖 采用微带滤波器(低损耗)屏蔽干扰带,减少系统隔离;采用两两间振子不同的相位差来调节不同频带的上旁瓣抑制,提高了副瓣抑制,减少了临区干扰;采用严格的物料把控,所有零件去磁处理,提高三阶互调值,降低掉话率,提高话务量。 ②设计了新型电调天线下倾角调节传动装置,有效减少了电机数量,可以控制1组到多组移相器,采用多零件拼装结构,结构紧奏,成本低廉,生产方便。 ③实现空间和极化多集接收 采用非直线阵列布局,单振子赋形和特殊的馈电网络权值实现波束的匹配,实现空间和极化多集接收,提高收发灵敏度。 ④提高覆盖效率20%以上 创新设计新款低损耗的移相器和振子来提高增益,通过单振子移相提高波束指向,提升了覆盖效率,增加业务吞吐量。 ⑤实现小型化、提高空间利用率 采用TDD与FDD间隙式布局,使用多集滤波器降低互藕,增益系统间隔离,实现了“4+4+8+8”独立电调智能天线的小型化,提高了天面的空间利用率,减小了施工难度,同时为5G天线预留了安装空间。 ⑥减少了终端代维和运营成本10%以上 采用SBT模块耦合校准信号、直流30W、RAE信号、电调信号,避免影响其他端口的电路参数,同时申请了SBT模块标准。以上设计减少了终端代维和识读产品信息的运营成本。

    4、技术的成熟程度,适用范围和安全性: 本项目工艺技术成熟,主要应用于智能天线的生产,覆盖移动目前所有频段和制式,多集收发保证通信灵敏度,高互调减少通话干扰和避免掉线,终端代维减少维护成本,能充分满足多网融合、高集成、高隔离、低尺寸、终端代维、全网演进的通信需求。项目成果达到国际领先水平。

    5、应用情况及存在的问题: 本成果技术转化为公司产品“4+4+8+8”独立电调智能天线,型号为SL17366A,为我司带来良好的经济效益,截止2018年新增销售收入6500万元,利润总额达900万元,税收实现200万元。

    6、历年获奖情况:无。

批准登记号:
登记日期: 2019-11-21
研究起止时间: 2016-01-01至2017-10-30
所属行业: 制造业
所属高新技术类别: 电子信息
评价单位名称: 广东省电子信息行业协会
评价日期: 2019-10-23