CN207038736U - 一种阵列天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种阵列天线，包括：金属反射板、隔离墙和两个低频子阵列，所述两个低频子阵列相互交错的设置在金属反射板上，隔离墙沿金属反射板的中心线设置，每个低频子阵列由第一组低频辐射单元、第二组低频辐射单元和第三组低频辐射单元组成，第一组低频辐射单元设置在隔离墙的一侧，第二组低频辐射单元和第三组低频辐射单元设置在隔离墙的另一侧，第二组低频辐射单元排列在靠近与金属反射板中心线平行的一条直线上，第三组低频辐射单元排列在远离与金属反射板中心线平行的另一条直线上。本实用新型两列天线阵列的相互交错，不仅收窄了水平面波束宽度，提高了前后比，而且缩窄了两列天线阵列之间的距离，实现了天线的小型化。

Description

一种阵列天线

技术领域

本实用新型涉及通信领域，具体涉及一种阵列天线。

背景技术

随着智能手机和平板电脑等移动智能终端的大规模使用，同时伴随着Facebook、WhatsApp、Twitter和微信等即时通讯软件用户的惊人增长，以及移动视频等无线业务的快速发展，移动通信的数据流量呈现爆发式的增长，用户对通信***的容量提出了越来越高的要求。另一方面随着建站的难度加大，为了降低建网成本，要求运营商能实现共站共址，因此基站天线的多***化，宽带化和小型化已经成为当前的热点之一。

目前通用的提升***容量的技术手段为使用MIMO(Multiple-Input Multiple-Output，多输入多输出)***。该***使用的基站天线需要两天线阵列并列放置。然而，现有的两列双极化天线阵列距离设置太近，相邻的天线单元之间的影响很大，对天线性能造成了很大的影响，如增益低、隔离度较差、方向图变形。若两列双极化天线阵列中相邻天线单元之间距离设置较远，则导致整个天线的体积增大、其占用空间大。

因而有必要针对以上问题，开发一种结构紧凑的超宽带阵列天线。

实用新型内容

有鉴于此，为解决上述现有技术中的问题，本发实用新型供了一种阵列天线，天线尺寸小，左右两个低频子阵列的波束重合度较高，更有利于实现MIMO通信，提升通信***的容量。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种阵列天线，包括：金属反射板、隔离墙和两个低频子阵列，所述两个低频子阵列相互交错的设置在金属反射板上，隔离墙沿金属反射板的中心线设置，每个低频子阵列由第一组低频辐射单元、第二组低频辐射单元和第三组低频辐射单元组成，第一组低频辐射单元设置在隔离墙的一侧，第二组低频辐射单元和第三组低频辐射单元设置在隔离墙的另一侧，第二组低频辐射单元排列在靠近且与金属反射板中心线平行的一条直线上，第三组低频辐射单元排列在远离且与金属反射板中心线平行的另一条直线上，第一组低频辐射单元的数量为1个，第二组低频辐射单元的数量为M个，第三组低频辐射单元的数量为N个，其中，M为大于1的整数，N为大于或等于1的整数。

优选的，所述M为2，N为3。

优选的，低频子阵列的第一组低频辐射单元与另一低频子阵列的第二组低频辐射单元处在同一条直线上。

优选的，所述M为4，N为1。

优选的，每个低频辐射单元包括正极化振子和负极化振子，所述正极化振子和负极化振子构成双极化振子。

优选的，所述正极化为+45度极化，所述负极化为-45度极化。

优选的，所述隔离墙是用金属平板制成的金属墙。

优选的，还包括多列高频辐射单元，每列高频辐射单元排列在与金属反射板中心线平行的一条直线上，每列高频辐射单元相互平行且互不重合。

优选的，四列高频辐射单元中的两列高频阵列位于两低频子阵列的第二组低频辐射单元所在直线的外侧，另外两列高频阵列位于两低频子阵列的第三组低频辐射单元所在直线之间。

优选的，所述低频辐射单元工作在694～960MHz频段，所述高辐射单元工作在1695～2690MHz频段。

与现有技术相比，本实用新型的阵列天线的左右两个低频阵列的波束重合度较高，更有利于实现MIMO通信，提升通信***的容量。左、右天线子阵列的相互交错，不仅收窄了水平面波束宽度，提高了前后比，而且缩窄了左、右两列天线之间的距离，实现了天线的小型化。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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为实施例一的一种阵列天线的阵列排布示意图；

图2为实施例二的一种阵列天线的阵列排布示意图；

图3为实施例三的一种阵列天线的阵列排布示意图；

图4为实施例四的一种阵列天线的阵列排布示意图；

图中：1-金属反射板、2-低频子阵列、3-隔离墙、4-高频辐射单元，201、202、203、204、205、206，211、212、213、214、215、216，221、222、223、224、225、226，231、232、233、234、235、236都为振子。

具体实施方式

使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合附图和具体的实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明。需要指出的是，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

实施例一

如图1所示，一种阵列天线，包括：金属反射板1、隔离墙3和两个低频子阵列2，所述两个低频子阵列2相互交错的设置在金属反射板1上，隔离墙3沿金属反射板1的中心线设置，每个低频子阵列由第一组低频辐射单元、第二组低频辐射单元和第三组低频辐射单元组成，第一组低频辐射单元设置在隔离墙3的一侧，第二组低频辐射单元和第三组低频辐射单元设置在隔离墙3的另一侧，第二组低频辐射单元排列在靠近且与金属反射板1中心线平行的一条直线上，第三组低频辐射单元排列在远离且与金属反射板1中心线平行的另一条直线上，第一组低频辐射单元的数量为1个，第二组低频辐射单元的数量为M个，第三组低频辐射单元的数量为N个，其中，M为大于1的整数，N为大于或等于1的整数。在本实施例中，M＝2，N＝3。

以两个低频子阵列2各具有六个±45度双极化振子为例，左列低频子阵列包括振子201～216，右列低频子阵列包括振子221～236，两个低频子阵列2相互独立，形成两个相互独立的低频***。其中，振子201、202、203、204、205、206为左列低频子阵列的正极化；振子211、212、213、214、215、216为左列低频子阵列的负极化；所述正极化优选为+45°极化；所述负极化优选为-45°极化。左列低频子阵列的第一辐射单元201和211分布在隔离墙3的右侧；左列低频子阵列的第二辐射单元202、212和第三辐射单元203、213位于与金属反射板1中心线平行的一条直线上，分布在隔离墙3的左侧；第四辐射单元204、214，第五辐射单元205、215和第六辐射单元206、216位于与金属反射板1中心线平行的另一条直线上，分布在隔离墙3的左侧。右列低频子阵列和左列低频子阵列的排列方式类似的，右列低频子阵列和左列低频子阵列是以金属反射板1中心线为对称轴进行对称分布。左列低频子阵列的第一辐射单元201和211与右列低频子阵列的第二辐射单元222、232和第三辐射单元223、233位于同一直线上，右列低频子阵列的第一辐射单元231和221与左列低频子阵列的第二辐射单元212、202和第三辐射单元213、203位于同一直线上。

隔离墙3是采用金属平板做成与金属反射板相连的金属墙，其调节阵列整体的水平面波束偏移，同时提高两阵列之间的隔离度。

左阵列天线中的第四、五、六辐射单元形成较宽的水平面往右偏的波束，第二、三辐射单元和隔离墙形成较宽的水平面往左偏的波束，以及通过第一辐射单元位置的水平偏移来收窄天线的水平面波束宽度，且进一步使天线的水平面波束往右偏，从而使整列天线形成波束指向偏移小，波宽适中的整体方向图。

左、右天线阵列的相互交错，不仅收窄了水平面波束宽度，提高了前后比，而且缩窄了左、右两列天线之间的距离，实现了天线的小型化设计。

实施例二

如图2所示，本例中低频阵列排布和实施例一一样，高频辐射单元4包括相互正交的两个振子，多个高频辐射单元4排列在与金属反射板中心线平行的四条直线上，形成四列高频阵列，从左至右分别为第一高频阵列、第二高频阵列、第三高频阵列、第四高频阵列，每列高频阵列由七个高频辐射单元组成。

其中，第一、第四高频阵列位于两列低频阵列的第二、三辐射单元所在直线的外侧，第二、第三高频阵列位于两列低频阵列的第四、五、六辐射单元所在的直线之间。第一、第四高频阵列分布在底板的上半部分，第二、第三高频阵列分布在底板的下半部分，低频辐射单元和高频辐射单元在金属反射板上的正投影互不重合。

每列高频阵列分别从属于一个独立的高频***，换言之，本实用新型实施例中具有四个相互独立的高频***，所述四个高频***可以工作在不同频段，也可以工作在相同频段，并共同覆盖1695～2690MHz频段，同时，两列低频阵列覆盖694～960MHz频段，形成两个相互独立的低频***；

因此，本实用新型实施例中容纳有6个***，即构成了2个低频***和4个高频***共存的六频段阵列天线。

实施例三

如图3所示，本实施例的阵列天线与实施例一基本相同，区别在于，M＝4，N＝1。两低频子阵列的第一辐射单元位于两低频阵列的第二、三辐射单元所在直线的之间。

实施例四

如图4所示，本例中低频阵列排布和实施例三一样，高频辐射单元包括相互正交的两个振子，多个高频辐射单元排列在与金属反射板中心线平行的四条直线上，形成四列高频阵列，从左至右分别为第一高频阵列、第二高频阵列、第三高频阵列、第四高频阵列，每列高频阵列由十个高频辐射单元组成。

其中，第一、第四高频阵列位于两列低频阵列的第二、三辐射单元所在直线的外侧，第二、第三高频阵列位于两列低频阵列的第四、五、六辐射单元所在的直线之间。

每列高频阵列分别从属于一个独立的高频***，换言之，本实用新型实施例中具有四个相互独立的高增益高频***，所述四个高频***可以工作在不同频段，也可以工作在相同频段，并共同覆盖1695～2690MHz频段，同时，两列低频阵列覆盖694～960MHz频段，形成两个相互独立的低频***；即构成了2个低频***和4个高频***共存的六频段高增益的阵列天线。

综上所述，本实用新型的一种阵列天线左右两个低频阵列的波束重合度较高，更有利于实现MIMO通信，提升通信***的容量。左、右天线子阵列的相互交错，不仅收窄了水平面波束宽度，提高了前后比，而且缩窄了左、右两列天线之间的距离，实现了天线的小型化。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种阵列天线，其特征在于，包括：金属反射板、隔离墙和两个低频子阵列，所述两个低频子阵列相互交错的设置在金属反射板上，隔离墙沿金属反射板的中心线设置，每个低频子阵列由第一组低频辐射单元、第二组低频辐射单元和第三组低频辐射单元组成，第一组低频辐射单元设置在隔离墙的一侧，第二组低频辐射单元和第三组低频辐射单元设置在隔离墙的另一侧，第二组低频辐射单元排列在靠近与金属反射板中心线平行的一条直线上，第三组低频辐射单元排列在远离与金属反射板中心线平行的另一条直线上，第一组低频辐射单元的数量为1个，第二组低频辐射单元的数量为M个，第三组低频辐射单元的数量为N个，其中，M为大于1的整数，N为大于或等于1的整数。

2.根据权利要求1所述的阵列天线，其特征在于：所述M为2，N为3。

3.根据权利要求2所述的阵列天线，其特征在于：低频子阵列的第一组低频辐射单元与另一低频子阵列的第二组低频辐射单元处在同一条直线上。

4.根据权利要求1所述的阵列天线，其特征在于：所述M为4，N为1。

5.根据权利要求1所述的阵列天线，其特征在于：每个低频辐射单元包括正极化振子和负极化振子，所述正极化振子和负极化振子构成双极化振子。

6.根据权利要求5所述的阵列天线，其特征在于：所述正极化为+45度极化，所述负极化为-45度极化。

7.根据权利要求1所述的阵列天线，其特征在于：所述隔离墙是用金属平板制成的金属墙。

8.根据权利要求1所述的阵列天线，其特征在于：还包括四列高频辐射单元，每列高频辐射单元排列在与金属反射板中心线平行的一条直线上，每列高频辐射单元相互平行且互不重合。

9.根据权利要求8所述的阵列天线，其特征在于：四列高频辐射单元中的两列高频阵列位于两低频子阵列的第二组低频辐射单元所在直线的外侧，另外两列高频阵列位于两低频子阵列的第三组低频辐射单元所在直线之间。

10.根据权利要求8或9所述的阵列天线，其特征在于：所述低频辐射单元工作在694～960MHz频段，所述高频辐射单元工作在1695～2690MHz频段。