一種陣列天線及通訊器件制造技術

本發明專利技術提供一種陣列天線及通訊器件，涉及天線技術領域，能夠使陣列天線中相鄰陣元之間達到更好的去耦效果。該陣列天線，包括反射面和饋電網絡，反射面的同一側設有第一天線陣元和第二天線陣元，饋電網絡用于對第一天線陣元和第二天線陣元饋電，第一天線陣元和第二天線陣元的極化方向相同，第一天線陣元和第二天線陣元分別位于第一直線的兩側且關于第一直線對稱設置，第一天線陣元和第二天線陣元分別相對于第二直線對稱，第一直線和第二直線垂直且相交于第一交點，第一天線陣元和第二天線陣元之間設有耦合單元組，耦合單元組的幾何中心在反射面內的投影與第一交點在反射面內的投影重合。本發明專利技術可用于通訊器件。

Array antenna and communication device

The invention provides an array antenna and a communication device, relating to the field of antenna technology, and enabling better decoupling between adjacent array elements in an array antenna. The array antenna, including the reflector and the reflector of the feed network, one side is provided with a first antenna element and the second antenna element, feed network for the first antenna element and the second antenna array feed, the first antenna element and the polarization direction of the second antenna element is the same as that of the first antenna element and the second antenna array element are respectively located in the first line on the first line and both sides are symmetrically arranged, the first antenna element and the second antenna element are respectively compared with the second line symmetry, the first line and second perpendicular and intersected at the first intersection, a coupling unit group is provided with a first antenna element and the second antenna element between the projection plane geometry coincide in reflection the center of a coupling unit group projection on the reflection plane and the first intersection. The invention can be used in communication devices.

【技術實現步驟摘要】
一種陣列天線及通訊器件
本專利技術涉及天線
，尤其涉及一種陣列天線及通訊器件。
技術介紹
隨著無線通信技術進入5G(The5thGeneration,第5代)時代，人們對于高速無線通信提出了更高的要求。MMA天線(MassiveMimoAntenna超級Mimo天線)是采用大型陣列天線形成多個空間波束，利用空間信道的多徑效應來成倍提升頻譜效率，然而大型陣列天線給工程安裝帶來問題，密集城區站址獲得困難，天線面安裝容量受限，通常減小天線單元的間距能夠壓縮陣列天線所占用的面積，能夠解決陣列天線占用面積大所帶來的安裝困難的問題，但這樣會使天線陣列中陣元或子陣之間的耦合問題日益凸顯，輻射單元之間耦合太強會導致駐波惡化、輻射方向圖變形、Mimo(Multiple-InputMultiple-Output多輸入、多輸出)效率降低等很多問題，因此，陣列天線陣元或輻射單元間的去耦顯得非常重要。現有的一種陣列天線，如圖1所示，包括：介質板01、第一輻射陣列單元02、第二輻射陣列單元03、去耦單元04、接地板、第一饋電原件和第二饋電原件(圖中未示出)，去耦合單元04位于兩個輻射陣列單元的中間，去耦合單元04由兩條對稱放置且不相交的微帶線041組成，微帶線041與輻射陣列單元不接觸，第一輻射陣列單元02、第二輻射陣列單元03、去耦單元04均貼附于介質板01的一側，第一輻射陣列單元02和第二輻射陣列單元03分別與第一饋電原件和第二饋電原件連接，兩個饋電原件與接地板連接，接地板設置于介質板01的另一側。現有的這種陣列天線的去耦原理如下，通過在兩個輻射陣列單元的中間增加了去耦單元04，這樣第一輻射陣列單元02向第二輻射陣列單元03輻射的電磁波會在微帶線041上產生感應電流A，同樣，第二輻射陣列單元03向第一輻射陣列單元02輻射的電磁波也會在微帶線041上產生感應電流B，由于感應電流A和感應電流B的大小相等方向相反會形成抵消，從而降低第一輻射陣列單元02與第二輻射陣列單元03之間的相互耦合。但是，感應電流A是由第一輻射陣列單元02向第二輻射陣列單元03輻射的部分電磁波產生的，這部分電磁波轉化成感應電流A被感應電流B所抵消，而另外一部分電磁波依然會輻射到第二輻射陣列單元03上從而形成空間耦合，同樣地，感應電流B是由第二輻射陣列單元03向第一輻射陣列單元02輻射的部分電磁波產生的，這部分電磁波轉化成感應電流B被感應電流A所抵消，然而另外一部分電磁波依然會輻射到第一輻射陣列單元02上從而形成空間耦合，由此可知，微帶線041只是抵消掉兩輻射陣列單元之間的部分耦合電磁波，兩輻射陣列單元之間仍會產生一定的耦合。
技術實現思路
本專利技術實施提供一種陣列天線及通訊器件，能夠使陣列天線中相鄰陣元之間達到更好的去耦效果。為達到上述目的，本專利技術的實施例采用如下技術方案：第一方面，公開了一種陣列天線，包括反射面和饋電網絡，所述反射面的同一側設有第一天線陣元和第二天線陣元，所述饋電網絡用于對所述第一天線陣元和所述第二天線陣元饋電，所述第一天線陣元和所述第二天線陣元的極化方向相同，所述第一天線陣元輻射出的電磁波的一部分通過空間傳遞被所述第二天線陣元吸收，使所述第一天線陣元和所述第二天線陣元之間形成空間耦合，所述第一天線陣元和所述第二天線陣元分別位于第一直線的兩側且關于所述第一直線對稱設置，所述第一天線陣元和所述第二天線陣元分別相對于第二直線對稱，所述第一直線和第二直線垂直且相交于第一交點，所述第一天線陣元和所述第二天線陣元之間設有耦合單元組，所述耦合單元組的幾何中心在所述反射面內的投影與所述第一交點在所述反射面內的投影重合，所述第一天線陣元輻射出的電磁波在所述耦合單元組上產生感應電流，所述感應電流形成的二次輻射電磁波的一部分被所述第二天線陣元接收，使所述第一天線陣元和所述第二天線陣元之間形成對銷耦合，所述對銷耦合與所述空間耦合的耦合度相等，且所述對銷耦合與所述空間耦合的相位相差180°的奇數倍。由于本專利技術實施例提供的陣列天線是通過調整對銷耦合與空間耦合的耦合度以及兩者之間的相位差來實現去耦的，當對銷耦合與空間耦合的耦合度相等，并且相位相差180°的奇數倍時，這樣對銷耦合就可以將空間耦合完全對銷掉，從而達到天線陣元間去耦的目的，提高了天線陣元之間的隔離度。因此，相比現有技術，本專利技術實施例提供的陣列天線可以使天線陣元之間達到更好去耦效果。結合第一方面，在第一方面的第一種可能的實現方式中，所述耦合單元組分別關于第三直線和第四直線對稱，所述第三直線和所述第四直線垂直相交，且所述第三直線和所述第四直線的交點為所述耦合單元組的幾何中心，所述第三直線與所述第一直線平行，所述第四直線與所述第二直線平行。這樣可以使耦合單元組實現天線陣元間去耦的同時又不破壞天線陣元的一致性。結合第一方面的第一種可能的實現方式，在第一方面的第二種可能的實現方式中，所述第一天線陣元和所述第二天線陣元均為雙極化天線陣元，所述雙極化天線陣元具有第一極化方向和第二極化方向，所述第一天線陣元輻射出的第一極化方向電磁波的一部分通過空間傳遞被所述第二天線陣元吸收，使所述第一天線陣元和所述第二天線陣元之間形成第一極化空間耦合，所述第一天線陣元輻射出的第二極化方向電磁波的一部分通過空間傳遞被所述第二天線陣元吸收，使所述第一天線陣元和所述第二天線陣元之間形成第二極化空間耦合，所述第一極化方向電磁波在所述耦合單元組上產生第一感應電流，所述第一感應電流形成的二次輻射電磁波的一部分被所述第二天線陣元接收，使所述第一天線陣元和所述第二天線陣元之間形成第一對銷耦合，所述第一對銷耦合與所述第一空間耦合的耦合度相等，且所述第一對銷耦合與所述第一空間耦合的相位相差180°的奇數倍；所述第二極化方向電磁波在所述耦合單元組上產生第二感應電流，所述第二感應電流形成的二次輻射電磁波的一部分被所述第二天線陣元接收，使所述第一天線陣元和所述第二天線陣元之間形成第二對銷耦合，所述第二對銷耦合與所述第二空間耦合的耦合度相等，且所述第二對銷耦合與所述第二空間耦合的相位相差180°的奇數倍。耦合單元組通過反射第一天線陣元兩個極化方向輻射的電磁波從而形成第一對銷耦合和第二對銷耦合，通過第一對銷耦合與兩個天線陣元間第一極化方向上形成的第一空間耦合相抵消，第二對銷耦合與兩個天線陣元間第二極化方向上形成的第二空間耦合相抵消，來實現第一天線陣元和第二天線陣元之間同極化的去耦，提高了第一天線陣元和第二天線陣元之間同極化的隔離度。另外，第一天線陣元和第二天線陣元也可以為單極化天線陣元。但在無線通信領域，相比單極化天線陣元，雙極化天線陣元，可以降低呼損，降低干擾，從而能夠提高全網的服務質量。結合第一方面的第二種可能的實現方式，在第一方面的第三種可能的實現方式中，所述第一天線陣元包括一個或多個第一輻射單元，所述第一輻射單元為雙極化輻射單元，所述第一輻射單元具有所述第一極化方向和第二極化方向；所述第二天線陣元包括一個或多個第二輻射單元，所述第二輻射單元為雙極化輻射單元，所述第二輻射單元具有所述第一極化方向和第二極化方向。第一天線陣元中的第一輻射單元的極化方向與第一天線陣元的極化方向相同，第二天線陣元中的第二輻射單元的極化方向與第二天線陣元的極化方向相同。結合第一本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種陣列天線，其特征在于，包括反射面和饋電網絡，所述反射面的同一側設有第一天線陣元和第二天線陣元，所述饋電網絡用于對所述第一天線陣元和所述第二天線陣元饋電，所述第一天線陣元和所述第二天線陣元的極化方向相同，所述第一天線陣元輻射出的電磁波的一部分通過空間傳遞被所述第二天線陣元吸收，使所述第一天線陣元和所述第二天線陣元之間形成空間耦合，所述第一天線陣元和所述第二天線陣元分別位于第一直線的兩側且關于所述第一直線對稱設置，所述第一天線陣元和所述第二天線陣元分別相對于第二直線對稱，所述第一直線和第二直線垂直且相交于第一交點，所述第一天線陣元和所述第二天線陣元之間設有耦合單元組，所述耦合單元組的幾何中心在所述反射面內的投影與所述第一交點在所述反射面內的投影重合，所述第一天線陣元輻射出的電磁波在所述耦合單元組上產生感應電流，所述感應電流形成的二次輻射電磁波的一部分被所述第二天線陣元接收，使所述第一天線陣元和所述第二天線陣元之間形成對銷耦合，所述對銷耦合與所述空間耦合的耦合度相等，且所述對銷耦合與所述空間耦合的相位相差180°的奇數倍。

【技術特征摘要】
1.一種陣列天線，其特征在于，包括反射面和饋電網絡，所述反射面的同一側設有第一天線陣元和第二天線陣元，所述饋電網絡用于對所述第一天線陣元和所述第二天線陣元饋電，所述第一天線陣元和所述第二天線陣元的極化方向相同，所述第一天線陣元輻射出的電磁波的一部分通過空間傳遞被所述第二天線陣元吸收，使所述第一天線陣元和所述第二天線陣元之間形成空間耦合，所述第一天線陣元和所述第二天線陣元分別位于第一直線的兩側且關于所述第一直線對稱設置，所述第一天線陣元和所述第二天線陣元分別相對于第二直線對稱，所述第一直線和第二直線垂直且相交于第一交點，所述第一天線陣元和所述第二天線陣元之間設有耦合單元組，所述耦合單元組的幾何中心在所述反射面內的投影與所述第一交點在所述反射面內的投影重合，所述第一天線陣元輻射出的電磁波在所述耦合單元組上產生感應電流，所述感應電流形成的二次輻射電磁波的一部分被所述第二天線陣元接收，使所述第一天線陣元和所述第二天線陣元之間形成對銷耦合，所述對銷耦合與所述空間耦合的耦合度相等，且所述對銷耦合與所述空間耦合的相位相差180°的奇數倍。2.根據權利要求1所述的陣列天線，其特征在于，所述耦合單元組分別關于第三直線和第四直線對稱，所述第三直線和所述第四直線垂直相交，且所述第三直線和所述第四直線的交點為所述耦合單元組的幾何中心，所述第三直線與所述第一直線平行，所述第四直線與所述第二直線平行。3.根據權利要求2所述的陣列天線，其特征在于，所述第一天線陣元和所述第二天線陣元均為雙極化天線陣元，所述雙極化天線陣元具有第一極化方向和第二極化方向，所述第一天線陣元輻射出的第一極化方向電磁波的一部分通過空間傳遞被所述第二天線陣元吸收，使所述第一天線陣元和所述第二天線陣元之間形成第一極化空間耦合，所述第一天線陣元輻射出的第二極化方向電磁波的一部分通過空間傳遞被所述第二天線陣元吸收，使所述第一天線陣元和所述第二天線陣元之間形成第二極化空間耦合，所述第一極化方向電磁波在所述耦合單元組上產生第一感應電流，所述第一感應電流形成的二次輻射電磁波的一部分被所述第二天線陣元接收，使所述第一天線陣元和所述第二天線陣元之間形成第一對銷耦合，所述第一對銷耦合與所述第一空間耦合的耦合度相等，且所述第一對銷耦合與所述第一空間耦合的相位相差180°的奇數倍；所述第二極化方向電磁波在所述耦合單元組上產生第二感應電流，所述第二感應電流形成的二次輻射電磁波的一部分被所述第二天線陣元接收，使所述第一天線陣元和所述第二天線陣元之間形成第二對銷耦合，所述第二對銷耦合與所述第二空間耦合的耦合度相等，且所述第二對銷耦合與所述第二空間耦合的相位相差180°的奇數倍。4.根據權利要求3所述的陣列天線，其特征在于，所述第一天線陣元包括一個或多個第一輻射單元，所述第一輻射單元為雙極化輻射單元，所述第一輻射單元具有所述第一極化方向和第二極化方向；所述第二天線陣元包括一個或多個第二輻射單元，所述第二輻射單元為雙極化輻射單元，所述第二輻射單元具有所述第一極化方向和第二極化方向。5.根據權利要求3或4所述的陣列天線，其特征在于，所述耦合單元組包括一個或多個耦合單元，所述耦合單元具有第一對稱軸和第二對稱軸，所述第一對稱軸的延伸方向與所述第一極化方向平行，所述第二對稱軸的延伸方向與所述第二極化方向平行。6.根據權利要求5所述的陣列天線，其特征在于，所述輻射單元為±45°雙極化的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：羅兵，汪佳娣，覃雯斐，
申請(專利權)人：華為機器有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東,44