CN106329151A - 一种天线阵列和网络设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种天线阵列，包括：至少两个天线子阵，所述至少两个天线子阵中各个天线子阵的工作频段相同，每个天线子阵包括至少一个发射通道或接收通道，且各个天线子阵采用同频同时全双工方式传输数据；或所述至少两个天线子阵中相邻的两个天线子阵的工作频段为相邻频段或间隔一个频段或间隔两个频段，每个天线子阵包括至少一个接收通道和一个发射通道，且各个天线子阵采用不同步方式传输数据；其中，所述至少两个天线子阵中任意相邻的两个天线子阵的中心点组成的连线与水平线之间的锐角夹角的角度值为θ，30≤θ≤60。采用本发明，提高天线阵列中天线子阵间的隔离度。

Description

一种天线阵列和网络设备

技术领域

本发明涉及天线领域，尤其涉及一种天线阵列和网络设备。

背景技术

随着无线通信技术快速发展，个人终端无线互连正在迅猛普及，无线通信已经成为个人和社会不可缺少的必备交互手段。然而，目前的无线频谱资源已近枯竭，无线通信业务对频谱资源的需求却正在指数上升。2011年，美国莱斯大学首次研制了全双工(Full Duplex)技术，无线通信设备能使用相同的时间、相同的频率，同时发射和接收无线信号，这与现有的时分双工(Time-DivisionDuplexing，TDD)和频分双工(Frequency-Division Duplexing，FDD)体制相比，理论频谱效率可以提升一倍。自此，全双工技术日益受到业界的广泛关注，并成为无线通信领域研究的重点。

相比于传统基站通信***，全双工***的收发隔离是一个尤为重要的指标。如果***的收发隔离解决不好，会造成发射时接收通道无法正常工作，还有可能会引起接收通道的自激，若是在大功率条件下，甚至会造成接收通道前端放大器的损坏。全双工***主要包含射频模块和天线两部分，全双工***的收发隔离主要与天线的隔离度和射频模块中接收和发射通道的设计相关，如何提高收发天线之间的隔离度成为目前研究的热点。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种天线阵列和网络设备。可提高天线阵列中天线子阵之间的隔离度。

为了解决上述技术问题，本发明实施例第一方面提供了一种天线阵列，包括：至少两个天线子阵，所述至少两个天线子阵中各个天线子阵的工作频段相同，每个天线子阵包括至少一个发射通道或接收通道，且各个天线子阵采用同频同时全双工方式传输数据；或

所述至少两个天线子阵中相邻的两个天线子阵的工作频段为相邻频段或间隔一个频段或间隔两个频段，每个天线子阵包括至少一个接收通道和一个发射通道，且各个天线子阵采用不同步方式传输数据；

其中，所述至少两个天线子阵中任意相邻的两个天线子阵的中心点组成的连线与水平线之间的锐角夹角的角度值为θ，30≤θ≤60。

结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述至少两个天线子阵均位于同一平面上。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，在相邻的两个天线子阵组成的矩形中，所述矩形的对角线位置放置所述相邻的两个天线子阵，所述矩形的另一对角线为空。

结合第一方面的第一或第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述至少两个天线子阵中的各个天线子阵的中心点位于一条直线上。

结合第一方面，在第四种可能的实现方式中，所述至少两个天线子阵中每个天线子阵包括若干个辐射单元，每个辐射单元的四周设置有金属墙，金属墙的高度H＝h*(100％±10％)，h为辐射单元的高度。

结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述至少两个天线子阵中每个天线子阵的辐射单元的下方设有圆弧形、抛物线形或双曲线形的背腔。

结合第一方面的第四或第五种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，金属墙的每个垂直面上设有两个对称的装配槽。

结合第一方面的第六种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，所述至少两个天线子阵中每个天线子阵包括M行N列的辐射单元，当天线子阵中的辐射单元的行间距和列间距不相等时，在较大的间距的中间位置设置隔离条。

结合第一方面，在第八种可能的实现方式中，所述至少两个天线子阵中各个天线子阵的四周设置有全封闭或半封闭的围栏，围栏的材质包括EBG、金属、电磁吸波体或左手材料。

结合第一方面，在第九种可能的实现方式中，所述至少两个天线子阵共用一个天线罩，所述天线罩内部设置有高度不相等的隔离条。

结合第一方面，在第十种可能的实现方式中，所述至少两个天线子阵安装于一个接地板上，所述接地板的表面开设有隔离槽，且隔离槽位于相邻的两个天线子阵之间，隔离槽的放置方向为水平方向、垂直方向或倾斜方向。

结合第一方面，在第十一种可能的实现方式中，相邻的两个天线子阵之间设置有隔离墙，隔离墙壁的放置方向为水平方向、垂直方向或倾斜方向，隔离墙的材质包括：EBG、金属、电磁吸波体或左手材料。

结合第一方面，在第十二种可能的实现方式中，所述天线阵列中的天线子阵为双极化天线。

本发明实施例第二方面公开了一种天线阵列，包括：至少4+2n个天线子阵，n≥0且为整数，所述4+2n个天线子阵组成2行n+2列的矩阵；

至少4+2n个天线子阵中每个天线子阵包括至少一个发射通道或至少一个接收通道，对角线位置的两个天线子阵的工作频段相同，且对角线位置的两个天线子阵采用同频同时全双工方式传输数据；或

所述至少4+2n个天线子阵中每个天线子阵包括至少一个接收通道和至少一个接收通道，对角线位置的两个天线子阵的工作频段为相邻频段或间隔一个频段或间隔两个频段，且对角线位置的两个天线子阵采用不同步方式传输数据；

其中，对角线位置的两个天线子阵的中心点组成的连线与水平线之间的锐角夹角的角度值为θ，30≤θ≤60。

结合第二方面，在第一种可能的实现方式中，所述至少4+2n个天线子阵均位于同一平面上。

结合第二方面，在第二种可能的实现方式中，所述至少4+2n个天线子阵中每个天线子阵包括若干个辐射单元，每个辐射单元的四周设置有金属墙，金属墙的高度H＝h*(100％±10％)，h为辐射单元的高度。

结合第二方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述至少两个天线子阵中每个天线子阵的辐射单元的下方设有圆弧形、抛物线形或双曲线形的背腔。

结合第二方面的第二或第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，金属墙的每个垂直面上设有两个对称的装配槽。

结合第二方面的第二种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述至少4+2n天线子阵中每个天线子阵包括M行N列的辐射单元，当天线子阵中的辐射单元的行间距和列间距不相等时，在较大的间距的中间位置设置隔离条。

结合第二方面，在第六种可能的实现方式中，所述至少4+2n个天线子阵中各个天线子阵的四周设置有全封闭或半封闭的围栏，围栏的材质包括EBG、金属、电磁吸波体或左手材料。

结合第二方面，在第七种可能的实现方式中，所述至少4+2n个天线子阵共用一个天线罩，所述天线罩内部设置有高度不相等的隔离条。

结合第二方面，在第八种可能的实现方式中，所述至少4+2n个天线子阵安装于一个接地板上，所述接地板的表面开设有隔离槽，且隔离槽位于对角线位置的两个天线子阵之间，隔离槽的放置方向为水平方向、垂直方向或倾斜方向。

结合第二方面，在第九种可能的实现方式中，对角线位置的两个天线子阵之间设置有隔离墙，隔离墙壁的放置方向为水平方向、垂直方向或倾斜方向，隔离墙的材质包括：EBG、金属、电磁吸波体或左手材料。

结合第二方面，在第十种可能的实现方式中，所述天线阵列中的天线子阵为双极化天线。

本发明实施例第三方面提供了一种网络设备，包括上述任意一项所述的天线阵列。

实施本发明实施例，至少具有如下有益效果：

通过将相邻的两个天线子阵的中心点的连线与水平线的锐角夹角的角度值限制在30至60，可以有效的提高天线子阵之间的隔离度，降低天线阵列的干扰。结合其他可能实现方式中的技术特征，可以进一步提高天线子阵之间的隔离度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明第一实施例提供的一种天线阵列的结构示意图；

图2是本发明第二实施例提供的一种天线阵列的结构示意图；

图3是本发明第三实施例提供的一种天线阵列的结构示意图；

图4是本发明第四实施例提供的一种天线阵列的结构示意图；

图5是本发明第五实施例提供的一种天线阵列的结构示意图；

图6是本发明实施例中辐射单元的俯视图；

图7是本发明实施例中辐射单元的侧视图；

图8a是本发明第六实施例提供的一种天线阵列的结构示意图；

图8b是图8a中天线子阵之间的隔离度分布示意图；

图9是本发明第七实施例提供的一种天线阵列的结构示意图；

图10是本发明实施例中天线子阵的工作频段示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种天线阵列的结构示意图，天线阵列包括至少两个天线子阵，至少两个天线子阵中各个天线子阵的工作频段相同，每个天线子阵包括至少一个发射通道或接收通道，且各个天线采用同频同时全双工方式传输数据；或者至少两个天线子阵中各个天线子阵的工作频段不相同，每个天线子阵包括至少一个接收通道和至少一个发射通道，且各个天线子阵采用不同步方式传输数据(异频不同步)，其中，至少两个天线子阵中任意两个相邻的天线子阵的中心点的连线与水平线的夹角的角度值限制在30度至60度之间，相邻的两个天线子阵划分为一组，不同组的中心点连线与水平线的夹角(取锐角)的角度值可以相等也可以不相等，但是均满足30度至60度的取值范围。天线阵列中的天线子阵通过上述的排列后能提高天线子阵之间的隔离度，降低天线子阵之间的干扰。其中，天线子阵的形状可以为规则的几何图形，例如天线子阵为矩形、圆形、三角形，天线子阵的中心点表示其几何中心点，例如，矩形的中心点为对角线的交叉点，圆形的中心点为圆心，三角形的中心点为外接圆的圆心等。在同频同时全双工方式的场景下，相邻的两个天线子阵的干扰会非常大，采用本发明实施例的天线子阵的排列方式能有效的提升相邻的两个天线子阵之间的隔离度，降低彼此之间的干扰。在异频不同步的场景下，相邻的两个天线子阵可能会出现一个天线子阵在接收，另一个天线子阵在发射的情况，这样会造成带外泄露，两个天线之间的干扰很大，特别是两个天线子阵的工作频段为相邻频段或间隔一个频段或间隔两个频段时，这种干扰达到最大值，采用本发明实施例的天线子阵的排列方式，可以有效的提升相邻的两个天线子阵之间的隔离度，降低彼此之间的干扰。

本发明实施例提供了另一种天线阵列，包括：至少4+2n个天线子阵，n≥0且为整数，所述4+2n个天线子阵组成2行n+2列的矩阵。例如，n＝1时，组成2行3列的矩阵。

至少4+2n个天线阵列中每个天线子阵包括至少一个发射通道或至少一个接收通道，即每个天线子阵只能作发射或只能作接收，以相邻的4个天线子阵组成的矩形进行考察，对角线位置的两个天线子阵的工作频段相同，且对角线位置的两个天线子阵采用同频同时全双工方式传输数据。矩形有两个对角线，两个对角线位置的天线子阵的工作频段可以相同也可以不相同。由于对角线位置的两个天线子阵的采用同频同时全双工模式传输数据，两个天线子阵会产生很大的干扰，将对角线位置的两个天线子阵的中心点的连线组成的锐角夹角的角度值限制在30至60，可以有效的提高对角线位置的两个天线子阵的隔离度，降低二者之间的干扰。或者，至少4+2n个天线子阵中每个天线子阵包括至少一个接收通道或至少一个接收通道，对角线位置的两个天线子阵的工作频段为相邻频段或间隔一个频段或间隔两个频段。考察4个天线子阵构成的矩形，该矩形具有2个对角线，两个对角线上的两组天线子阵的工作频段的限制条件可以相同，也可以不相同，例如，一个对角线上的两个工作频段为相邻频段，另一个对角线上的两个工作频段间隔一个频段。在异频不同步的场景下，对角线上的两个天线子阵可能会出现一个天线子阵在接收，另一个天线子阵在发射的情况，这样会造成带外泄露，又因为两个天线子阵的工作频段为相邻频段或间隔一个频段或间隔两个频段时，两个天线子阵之间的干扰非常大，采用本发明实施例的天线子阵的排列方式，对角线上的两个天线子阵的中心点组成的连线与水平线的锐角夹角的角度值限制在30至60度，可以有效的提升对角线上的两个天线子阵之间的隔离度，降低彼此之间的干扰。

参见图1，为本发明第一实施例提供的天线阵列的结构示意图，在本发明实施例中，天线阵列包括天线子阵10、天线子阵11、天线子阵12、……，天线阵列中各个天线子阵位于同一平面上，天线子阵的形状为矩形，相邻的两个天线子阵表示在位置上靠近的天线子阵，天线子阵10和天线子阵11为相邻的两个天线子阵，天线子阵11和天线子阵12为相连的两个天线子阵，天线子阵10和天线子阵11的外顶点组成的矩形(虚线框)的面积为S1，即天线子阵10和天线子阵11在面积为S1的矩形内移动，天线子阵11和天线12的外顶点组成的矩形(虚线框)面积为S2，即天线子阵11和天线子阵12在面积为S2的矩形内移动，其中相邻的两个天线子阵构成的矩形的面积可以相等也可以不相等。天线子阵10的中心点为O10，天线子阵11的中心点为O11，天线子阵10和天线子阵11的中心点的连线O10O11与水平线的夹角(取锐角)的角度值为θ1，30≤θ1≤60；天线子阵12的中心点为O12，天线子阵11和天线子阵12的中心点的连线O11O12与水平线的夹角(取锐角)为θ2，30≤θ2≤60。从图1中可以看出，当前天线子阵均位于上一天线子阵的右下方，天线阵列中各个中心点可以不位于一条直线上，当然也可以位于一条直线上。

参见图2，为本发明第二实施例提供的一种天线阵列的结构示意图，在本发明实施例中，天线阵列包括天线子阵20、天线子阵21、天线子阵22、……，天线子阵20的中心点为O20、天线子阵21的中心点为O21、天线子阵22的中心点为O22，天线子阵20和天线子阵21相邻，天线子阵21和天线子阵22相邻，天线子阵20和天线子阵21组成的矩形(虚线框)的面积为S1，即天线子阵20和天线子阵21只能在面积为S1的矩形内活动，天线子阵20和天线子阵21的中心点的连线O20O21与水平线的夹角(取锐角)的角度值为θ1，30≤θ1≤60；天线子阵21和天线子阵22组成的矩形的面积为S2，即天线子阵21和天线子阵22在面积为S2的矩形内移动，天线子阵21和天线子阵22的中心点的连线O21O22与水平线的夹角(取锐角)的角度值为θ2，30≤θ2≤60。图2中天线子阵排列的特点是：天线子阵位于上一天线子阵的左下方，且各个天线子阵的中心点可以位于一条直线上，也可以不位于一条直线上。

参见图3，为本发明第三实施例提供的一种天线阵列的结构示意图，在本发明实施例中，天线阵列包括天线子阵30、天线子阵31、天线子阵32、……，天线子阵30和天线子阵31相邻，天线阵列中各个天线子阵位于同一平面上，天线子阵31和天线子阵32相邻，天线子阵30的中心点为O30，天线子阵31的中心点为O32，天线子阵30和天线子阵31组成的矩形的面积为S1，即天线子阵30和天线子阵31在面积为S1的矩形内移动，天线子阵30和天线子阵31的中心点的连线O10O11与水平线(取锐角)的夹角的角度值为θ1，30≤θ1≤60；天线子阵31和天线子阵32组成的矩形的面积为S2，即天线子阵31和天线子阵32在面积为S2的矩形内移动，天线子阵31和天线子阵32的中心点的连线与水平线的夹角(取锐角)的角度值为θ2，30≤θ2≤60。图3中天线子阵的排列特点是：首个天线子阵位于左上方，相邻的下一天线子阵位于右下方，下下一个天线子阵位于右上方，依此类推进行排列，相邻的两个天线子阵的中心点的连线与水平线的夹角的角度值在30度至60度的范围。

参见图4，为本发明第四实施例提供的一种天线阵列的结构示意图，在本发明实施例中，天线阵列包括天线子阵40、天线子阵41、天线子阵42、……，天线阵列中各个天线子阵位于同一平面上，天线子阵40和天线子阵41相邻，天线子阵41和天线子阵42相邻，天线子阵40的中心点为O40，天线子阵41的中心点为O42，天线子阵42的中心点为O42，天线子阵40和天线子阵41组成的矩形的面积为S1，即天线子阵40和天线子阵41在面积为S1的矩形内移动，天线子阵40和天线子阵41的中心点的连线O40O41与水平线的夹角(取锐角)的角度值θ1，30≤θ1≤60；天线子阵41和天线子阵42组成的矩形的面积为S2，即天线子阵41和天线子阵42在面积为S2的矩形内移动，天线子阵41和天线子阵42的中心点的连线O41O42与水平线的夹角的角度值为θ2，30≤θ2≤60。本发明实施例中天线子阵的排列特点是：首个天线子阵位于左下方，相邻的下一天线子阵位于右上方，下下一个天线子阵位于右下方，以此类推，相邻的两个天线子阵的中心点的连线与水平线的连线的夹角的角度值在30度至60度的范围。

需要说明的是，天线阵列中的天线子阵的排列方式可以不按照图1至图4的规则进行排列，相邻的天线子阵的中心点的连线与水平线的夹角的角度值位于30度至60度的范围的条件即可。

可选的，至少两个天线阵列中天线子阵均位于同一平面上，即天线子阵为平面天线，天线子阵均位于同一平面，可以理解的是，天线子阵位于同一平面上并非绝对的平面，各个天线子阵高度差在允许的误差范围内，仍然可以视为位于同一平面上。误差是指天线子阵高度差与天线子阵高度的比值，例如，该允许的误差范围为5％，10％，15％，20％等。

可选的，在相邻的两个天线子阵组成的矩形中，所述矩形的对角线位置放置所述相邻的两个天线子阵，所述矩形的另一对角线为空。

具体的，相邻的两个天线子阵组成矩形，相邻的两个中心点的连线在矩形的对角线上，矩形有两条对角线，在本发明实施例中，另一条对角线为空，不放置天线子阵，如图1至图4所示。

可选的，天线阵列中各个天线子阵的中心点位于一条直线上，即天线阵列中任意两个相邻的天线子阵的中心点的与水平线的夹角的角度值均相等。例如，图1和图2中的排列方式，满足θ1＝θ2＝……＝θn。

可选的，天线子阵包括N行M列辐射单元，辐射单元可以是压铸偶极子、层叠阵子或空气微带天线等。辐射单元的四周设置有金属墙，金属墙的高度等于辐射单元的高度的(100％±10％)。

可选的，辐射单元的行间距和列间距不相等时，在间距较大的中间设备隔离条。

可选的，天线子阵中的辐射单元放置在一个腔体内，腔体的形状可以为圆弧形、抛物线形或双曲线形等，以改善天线子阵的旁瓣性能，增加天线子阵间的隔离度。

可选的，每个天线子阵的四周设置围栏，围栏为半封闭或全封闭的，如果围栏是半封闭的，围栏可以设置的各个天线子阵的相邻的两个边的周围；如果围栏是全封闭的，天线子阵的四个边的周围均设置有围栏。围栏的材质包括电磁带隙结构EBG、金属板、电磁吸波体、左手材料等。

可选的，相邻的两个天线子阵之间设置有隔离墙，隔离墙的放置方向可以是水平方向、垂直方向或倾斜方向。隔离墙的材质包括EBG、金属板、电磁吸波体、左手材料。

可选的，辐射单元的金属墙上设置有对称的装配槽，用于装配天线罩。

可选的，天线阵列设置有天线罩，天线罩内部设置有高度不一的隔离条，用于阻止各个天线子阵的表面波和空间波的传播，用于增加天线子阵之间的隔离度。

可选的，天线阵列设置在一个接地板上，接地板的表面设置有隔离槽，隔离槽位于相邻的两个天线子阵的中间，隔离槽可以呈水平放置、垂直放置或倾斜放置。

可选的，所述天线阵列中的天线子阵为双极化天线。即每个天线子阵包括两个天线通道，在同频同时全双工场景中，每个天线子阵包括两个发射通道或两个接收通道；在异频不同步场景中，每个天线子阵包括一个发射通道和一个接收通道。

参见图5-图7，为本发明实施例提供的一种天线阵列的结构示意图，在本发明实施例中，天线阵列包括两个天线子阵：天线子阵51和天线子阵52，天线子阵51和天线子阵52位于同一平面且为矩形，天线子阵51和天线子阵52组成的矩形的面积为固定值，且两个天线子阵的中心点的连线与水平线的锐角夹角的角度值为30度至60度。天线子阵51和天线子阵52中包括4行4列的辐射单元，从图中可以看出：天线子阵51和52中辐射单元的行间距大于列间距，在行间距的中间位置设置有隔离条，例如：天线子阵51中行间距的中间位置设置的隔离条511，天线子阵52中行间距的中间位置设置的隔离条521；每个辐射单元的四周设置有金属墙，如图6所示的辐射单元的俯视图，辐射单元61为天线子阵中的一个辐射单元，辐射单元61的四周设置有封闭的金属墙60；每个金属墙上设置有两个对称的装配槽，辐射单元被放置在腔体中，如图7所示的辐射单元的侧视图，辐射单元被放置在圆弧形的背腔70中，辐射单元的四面金属墙上开设有两个对称的装配槽71，其中，背腔的形状可以为抛物线形、圆弧形或双曲线形等。天线子阵51和天线子阵52设置在接地板50上，接地板50的材质为金属，天线子阵51和天线子阵52与接地板50相连接，在天线子阵51和天线子阵52中间设置有隔离槽54，用于切断天线子阵51和天线子阵52之间的耦合电流，隔离槽可以水平放置、垂直放置或如图5中的倾斜放置，天线子阵51和天线子阵52的***设置分别设置有围栏53和围栏55，围栏53和55可以为全封闭结构也可以为半封闭结构，围栏的材质可以是EBG、金属板、电磁吸波体、左手材料等。

需要说明的是，相邻的两个天线子阵1和天线子阵2之间可以设置隔离墙56，隔离墙56可以呈水平放置、垂直放置或倾斜放置，优选的，隔离器56放置在相邻的两个天线子阵的中间位置且与水平线呈45度角。隔离墙56的材质包括：EBG、金属板、电磁吸波体、左手材料等，本发明不作限制。

参见图8a，为本发明实施例提供的一种天线阵列的结构示意图，在本发明实施例中，天线子阵的数量为2个，下面对本发明实施例的天线阵列的结构如何提升隔离度进行具体说明，天线阵列包括天线子阵1和天线子阵2，天线子阵1具有两个天线通道，天线子阵2具有两个天线通道，天线子阵1和天线子阵2组成的矩形的面积为S，天线子阵1和天线子阵2在面积为S的矩形内移动，假设S＝422500平方毫米，下表为天线子阵1和天线子阵2的中心点连线与水平线的连线的锐角夹角θ的角度值以及两个天线组成的矩形的长宽的数值。

θ(deg)	长(mm)	宽(mm)
			0.1	1984.292898	212.9221953
5	1388.267432	304.3361749
			10	1168.907611	361.4485832
15	1040.983117	405.8663325
			20	952.1609923	443.7274825
25	884.2786923	477.7905469
			30	829.0045276	509.6473975
35	781.8442968	540.3889262
			40	740.0826502	570.8821844
45	701.9202462	601.9202357
			50	666.05602	634.3310282
55	631.4567448	669.0877934
			60	597.2079589	707.4587566
65	562.3917095	751.2557403
			70	525.9477985	803.3116617
75	486.4530913	868.5318431
			80	441.6520065	956.635527
85	387.1135066	1091.411157
			89.9	311.9970029	1354.179675

表1

表1中θ表示天线子阵1和天线子阵2的中心点的连线与水平线的夹角，长表示天线子阵1和天线子阵2组成的矩形的长边，宽表示天线子阵1和天线子阵2组成的矩形的短边。

图8b表示θ与隔离度ISO的关系图，天线子阵1包括天线通道1和天线通道2，天线子阵2包括天线通道1和天线通道2，11表示天线通道1和天线通道1之间的隔离度，12表示天线通道1和天线通道2之间的隔离度，21表示天线通道2和天线通道1之间的隔离度，22表示天线通道2和天线通道2之间的隔离度。从图8b中可以看出，当30≤θ≤60时，隔离度的绝对值较大，表示此时两个天线子阵之间具有良好的隔离度。其中，在同频同时全双工场景下，天线子阵1包括的两个天线通道为发射通道或接收通道，天线子阵2包括的两个天线通道为发射通道或接收通道，且两个天线子阵的通道类型不同，即一个全部时接收通道，另一个全部是接收通道。在异步不同步场景下，天线子阵1包括的两个天线通道为一个发射通道和一个接收通道，天线子阵2包括的两个天线通道也为一个发射通道和一个接收通道。

以上的实施例仅为举例说明，在具体实施例过程中可以根据需要改变相应的参数得到其他的实施例，其他的实施例均在本发明的保护范围之内。

参见图9，为本发明实施例提供的一种天线阵列的结构示意图，天线阵列包括4+2n个天线子阵，n≥0且为整数；所述4+2n个天线子阵组成两行n+2列的矩阵；

至少4+2n个天线子阵中每个天线子阵包括至少一个发射通道或至少一个接收通道，对角线位置的两个天线子阵的工作频段相同，且对角线位置的两个天线子阵采用同频同时全双工方式传输数据；或

所述至少4+2n个天线子阵中每个天线子阵包括至少一个接收通道和至少一个接收通道，对角线位置的两个天线子阵的工作频段为相邻频段或间隔一个频段或间隔两个频段，且对角线位置的两个天线子阵采用不同步方式传输数据；

其中，对角线位置的两个天线子阵的中心点组成的连线与水平线之间的锐角夹角的角度值为θ，30≤θ≤60。

示例性的，对角线位置的两个天线子阵的工作频段为相邻频段或间隔一个频段或间隔两个频段，参见图10的天线子阵的工作频段分布图，其中频段1和频段2为相邻频段，频段1和频段3间隔一个频段，频段1和频段3间隔两个频段。可以理解的是，本发明实施例中的频段表示无线通信***中的子载波，每个子载波具有一定范围的频带范围。

可选的，至少4+2n个天线子阵均位于同一平面上，即天线子阵为平面天线，天线子阵均位于同一平面，可以理解的是，天线子阵位于同一平面上并非绝对的平面，各个天线子阵高度差在允许的误差范围内，仍然可以视为位于同一平面上。误差是指天线子阵高度差与天线子阵高度的比值，例如，该允许的误差范围为5％，10％，15％，20％等。

可选的，每个天线子阵包括N行M列辐射单元，辐射单元可以是压铸偶极子、层叠阵子或空气微带天线等。辐射单元的四周设置有金属墙，金属墙的高度等于辐射单元的高度的(100％±10％)。

可选的，辐射单元的行间距和列间距不相等时，在间距较大的中间设备隔离条。

可选的，天线子阵中的辐射单元放置在一个腔体内，腔体的形状可以为圆弧形、抛物线形或双曲线形等，以改善天线子阵的旁瓣性能，增加天线子阵间的隔离度。

可选的，每个天线子阵的四周设置围栏，围栏为半封闭或全封闭的，如果围栏是半封闭的，围栏可以设置的各个天线子阵的相邻的两个边的周围；如果围栏是全封闭的，天线子阵的四个边的周围均设置有围栏。围栏的材质包括电磁带隙结构EBG、金属板、电磁吸波体、左手材料等。

可选的，对角线位置的两个天线子阵之间设置有隔离墙，隔离墙的放置方向可以是水平方向、垂直方向或倾斜方向。隔离墙的材质包括EBG、金属板、电磁吸波体、左手材料。

可选的，辐射单元的金属墙上设置有对称的装配槽，用于装配天线罩。

可选的，天线阵列设置有天线罩，天线罩内部设置有高度不一的隔离条，用于阻止各个天线子阵的表面波和空间波的传播，用于增加天线子阵之间的隔离度。

可选的，天线阵列设置在一个接地板上，接地板的表面设置有隔离槽，隔离槽位于对角线位置的两个天线子阵的中间，隔离槽可以呈水平放置、垂直放置或倾斜放置。

可选的，所述天线阵列中的天线子阵为双极化天线。即每个天线子阵包括两个天线通道，在同频同时全双工场景中，每个天线子阵包括两个发射通道或两个接收通道；在异频不同步场景中，每个天线子阵包括一个发射通道和一个接收通道。

下面以n＝0对本发明实施例进行详细说明：天线阵列包括4个天线子阵：天线子阵1、天线子阵2、天线子阵3和天线子阵4，4个天线子阵组成2行2列的阵列其中，天线子阵1、天线子阵2、天线子阵3和天线子阵4外接矩形，天线子阵1和天线子阵2的中心点的连线位于该外接矩形的一条对角线上，天线子阵3和天线子阵4的中心点的连线位于该外接矩形的另一条对角线上，且四个天线子阵呈对称分布，即天线子阵1和天线子阵4的中心点的连线垂直水平线，天线子阵1和天线子阵3的中心点的连线与水平线平行，天线子阵2和天线子阵3的中心点的连线与水平线垂直，天线子阵2和天线子阵4的中心点连线与水平线平行，且天线子阵1和天线子阵2的中心点的连线与水平线的夹角的角度值位于30至60之间，天线子阵3和天线子阵4的中心点的连线与水平线的夹角的角度值位于30至60之间。

如果天线阵列工作在异频不同步的场景下，具体为天线子阵1和天线子阵2的工作频段为相邻频段，两个天线子阵采用不同步方式传输数据，天线子阵3和天线子阵4的工作频段为相邻频段，两个天线子阵采用不同步方式传输数据。以天线子阵1和天线子阵2为例，由于两个天线子阵不能同步，天线子阵1在发射时，天线子阵2可能在接收，这样会导致两个天线的工作时产生的带外泄露信号会干扰对方的工作频段，泄露信号主要是非线性干扰信号，泄露信号的大小取决于两个因素：发射机的带外泄露和天线的隔离度。

本发明实施例采用提高天线的隔离度的方式降低带外泄露的大小。以WiFi场景为例，天线阵列为WiFi天线，天线子阵1和天线子阵2的中心点的连线与水平线的锐角夹角值为30至60之间，作为WiFi天线的第1组两发两收天线，即天线子阵1包括一个发射通道和一个接收通道，天线子阵2包括一个发射通道和一个接收通道；天线子阵3和天线子阵4的中心点的连线与水平线的锐角夹角值为30至60之间，作为WiFi天线的第2组两发两收天线，即天线子阵3包括一个发送通道和一个接收通道，天线子阵4包括一个发射通道和一个接收通道。

如果上述4个天线子阵工作在全双工场景下，天线子阵1和天线子阵2的工作频段为f1，天线子阵3和天线子阵4的工作频段为f2，天线子阵1和天线子阵2采用同频同时全双工方式传输数据，天线子阵3和天线子阵4采用同频同时全双工传输数据，这样天线子阵1和天线子阵2之间存在很大干扰，天线子阵3和天线子阵4之间存在很大干扰，本发明实施例将天线子阵1和天线子阵2的中心点的连线与水平线的锐角夹角的角度值以及天线子阵3和天线子阵4的中心点的连线与水平线的锐角夹角的角度制限制在30至60之间，可以有效的提高对角线位置的天线子阵之间的隔离度，降低二者之间的干扰。

本发明实施例还公开了一种网络设备，网络设备可以是基站、家庭网关、智能手机、平板电脑或个人数字助理等，网络设备具有安装有本发明实施例的天线阵列。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (14)

1.一种天线阵列，其特征在于，包括：至少两个天线子阵，所述至少两个天线子阵中各个天线子阵的工作频段相同，每个天线子阵包括至少一个发射通道或接收通道，且各个天线子阵采用同频同时全双工方式传输数据；或

所述至少两个天线子阵中相邻的两个天线子阵的工作频段为相邻频段或间隔一个频段或间隔两个频段，每个天线子阵包括至少一个接收通道和一个发射通道，且各个天线子阵采用不同步方式传输数据；

其中，所述至少两个天线子阵中任意相邻的两个天线子阵的中心点组成的连线与水平线之间的锐角夹角的角度值为θ，30≤θ≤60。

2.如权利要求1所述的天线阵列，其特征在于，所述至少两个天线子阵均位于同一平面上。

3.如权利要求2所述的天线阵列，其特征在于，在相邻的两个天线子阵组成的矩形中，所述矩形的对角线位置放置所述相邻的两个天线子阵，所述矩形的另一对角线为空。

4.如权利要求2或3所述的天线阵列，其特征在于，所述至少两个天线子阵中的各个天线子阵的中心点位于一条直线上。

5.如权利要求1所述的天线阵列，其特征在于，所述至少两个天线子阵中每个天线子阵包括若干个辐射单元，每个辐射单元的四周设置有金属墙，金属墙的高度H＝h*(100％±10％)，h为辐射单元的高度。

6.如权利要求5所述的天线阵列，其特征在于，所述至少两个天线子阵中每个天线子阵的辐射单元的下方设有圆弧形、抛物线形或双曲线形的背腔。

7.如权利要求5或6所述的天线阵列，其特征在于，金属墙的每个垂直面上设有两个对称的装配槽。

8.如权利要求7所述的天线阵列，其特征在于，所述至少两个天线子阵中每个天线子阵包括M行N列的辐射单元，当天线子阵中的辐射单元的行间距和列间距不相等时，在较大的间距的中间位置设置隔离条。

9.如权利要求1所述的天线阵列，其特征在于，所述至少两个天线子阵中各个天线子阵的四周设置有全封闭或半封闭的围栏，围栏的材质包括电磁带隙结构EBG、金属、电磁吸波体或左手材料。

10.如权利要求1所述的天线阵列，其特征在于，所述至少两个天线子阵共用一个天线罩，所述天线罩内部设置有高度不相等的隔离条。

11.如权利要求1所述的天线阵列，其特征在于，所述至少两个天线子阵安装于一个接地板上，所述接地板的表面开设有隔离槽，且隔离槽位于相邻的两个天线子阵之间，隔离槽的放置方向为水平方向、垂直方向或倾斜方向。

12.如权利要求1所述的天线阵列，其特征在于，相邻的两个天线子阵之间设置有隔离墙，隔离墙壁的放置方向为水平方向、垂直方向或倾斜方向，隔离墙的材质包括：EBG、金属、电磁吸波体或左手材料。

13.如权利要求1所述的天线阵列，其特征在于，所述天线阵列中的天线子阵为双极化天线。

14.一种网络设备，其特征在于，包括如权利要求1-13任意一项所述的天线阵列。