MIMO天线阵列、MIMO天线及基站制造技术

本实用新型专利技术提供了一种MIMO天线阵列，包括：由多个第一阵元形成的第一天线阵列和由多个第二阵元形成的第二天线阵列；第一天线阵列的工作频段与第二天线阵列的工作频段至少部分相同；第一天线阵列的各第一阵元和第二天线阵列的各第二阵元沿基准轴线方向依次交替分布且互不干涉；第一阵元与基准轴线之间以及第二阵元与基准轴线之间的横向间距均保持在0～0.3λ范围内。该MIMO天线阵列不仅能同时缩小第一天线阵列和第二天线阵列的左右边界宽度之间差距，改善辐射方向图对称性，使半功率波束宽度的波宽收敛性较好、波宽变窄，改善前后比和轴向交叉极化；还能缩小迎风面积、节省天面资源。本实用新型专利技术还提供了一种包括上述MIMO天线阵列的MIMO天线及基站。

【技术实现步骤摘要】
MIMO天线阵列、MIMO天线及基站
本技术涉及通信
，更具体地说，涉及一种MIMO天线阵列、MIMO天线及基站。
技术介绍
MIMO(Multiple-InputMultiple-Output)技术是一种多天线技术，即在无线通信系统的接收端和发射端分别配备有多个天线，使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收，从而改善通信质量。该技术能充分利用空间资源，通过多个天线实现多发多收，在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下，可以成倍的增加系统容量，被视为新一代移动通信的关键技术。在工程运用中，参照附图7所示，将现有MIMO天线阵列中从属于不同网络系统的两列天线阵列采用并排布局设计已成为本领域的共识，其目的是为了保证两个天线阵列之间保持较大的横向间距，以减小两个天线阵列之间的耦合；具体而言，现有的MIMO天线阵列必须保证两列天线阵列之间的横向间距大于0.6λ，相应的就会使两列天线阵列中至少有一列天线阵列与基准轴线Y0之间的横向间距D1大于0.3λ；这样的结构会导致每列天线阵列分别相对于反射板300呈严重的不对称分布，即每列天线阵列的左右边界严重不对称，同时每列天线阵列的左右边界之间宽度差距很大，严重影响天线产品的性能，例如会造成每列天线阵列的辐射方向图不对称，两边前后比差且不对称，半功率波束宽度的波宽收敛性差，波宽宽，轴向差等弊端。以改善波宽收敛性为例，现有技术提出通过预置各个天线阵列中各辐射单元的幅度、相位权值等来实现目标波束覆盖(例如65°波束覆盖)。在实际应用过程中，一方面对各个辐射单元预置幅度相位权值操作复杂，且会消耗辐射能量，导致天线的覆盖方向图波束会发生偏移；另一方面能够达到的最佳波束宽度约为56～75°，波宽收敛性仍较差。由此可见，要解决现有MIMO天线所面临的上述诸多技术问题，困难较大。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本技术提供了一种MIMO天线阵列、MIMO天线及基站，旨在突破现有技术瓶颈，改善MIMO天线的电气性能，提高天线工作的可靠性。为了解决上述技术问题，本技术的MIMO天线阵列采用的技术方案是：一种MIMO天线阵列，包括：由多个第一阵元形成的第一天线阵列和由多个第二阵元形成的第二天线阵列；所述第一天线阵列的工作频段与所述第二天线阵列的工作频段至少部分相同；所述第一天线阵列的各所述第一阵元和所述第二天线阵列的各所述第二阵元沿基准轴线方向依次交替分布且互不干涉；若设所述第一天线阵列和所述第二天线阵列相同工作频段的中心波长为λ，则所述第一阵元与所述基准轴线之间以及所述第二阵元与所述基准轴线之间的横向间距均保持在0～0.3λ范围内。进一步的，所述第一天线阵列的各所述第一阵元及所述第二天线阵列的各所述第二阵元均分布于所述基准轴线上。进一步的，所述第一天线阵列的各所述第一阵元均分布于所述基准轴线上，所述第二天线阵列的各所述第二阵元偏设于所述基准轴线的同一侧或者沿垂直于所述基准轴线的不同方向交错设置；或者；所述第一天线阵列的各所述第一阵元沿第一参考轴线依次设置，所述第二天线阵列的各所述第二阵元沿第二参考轴线依次设置，所述第一参考轴线和所述第二参考轴线分设于所述基准轴线的横向两侧并与所述基准轴线平行；或者；所述第一天线阵列的各所述第一阵元沿垂直于所述基准轴线的不同方向交错设置，且所述第二天线阵列的各所述第二阵元也沿着垂直于所述基准轴线的不同方向交错设置。进一步的，在所述基准轴线方向上，相邻的两个所述第一阵元之间的纵向间距为0.7～1.1λ。进一步的，在所述基准轴线方向上，相邻的两个所述第二阵元之间的纵向间距为0.7～1.1λ。进一步的，在所述基准轴线方向上，各所述第一阵元和/或各所述第二阵元之间分别以相等的纵向间距排列。进一步的，相对于所述基准轴线偏设的各所述第一阵元和/或各所述第二阵元与所述基准轴线之间的所述横向间距相等。进一步的，所述第一阵元和所述第二阵元的数量相等。进一步的，所述第一阵元和/或所述第二阵元包括双极化辐射单元；所述双极化辐射单元为±45°极化元件或垂直/水平极化元件。进一步的，所述第一天线阵列包括作为所述第一阵元的多个第一辐射单元和作为所述第一阵元的多个第二辐射单元，结构相异的各所述第一辐射单元和各所述第二辐射单元沿所述基准轴线方向依次交替分布；所述第二天线阵列包括作为所述第二阵元的多个第三辐射单元和作为所述第二阵元的多个第四辐射单元，结构相异的各所述第三辐射单元和各所述第四辐射单元沿所述基准轴线方向依次交替分布。本技术的MIMO天线采用的技术方案是：一种MIMO天线，包括反射板和上述MIMO天线阵列，所述MIMO天线阵列设于所述反射板上，所述基准轴线为所述反射板的轴对称线。本技术提供的基站，包括上述MIMO天线。基于上述技术方案，本技术的MIMO天线阵列、MIMO天线及基站相对于现有技术至少具有以下有益效果：通过将第一天线阵列的工作频段与所述第二天线阵列的工作频段设置成至少部分相同，沿基准轴线方向分布的第一阵元与基准轴线之间以及沿基准轴线方向分布的第二阵元与所述基准轴线之间的横向间距均保持在0～0.3λ范围内，不仅能同时缩小第一天线阵列和第二天线阵列的左右边界宽度之间差距，从而能在一定程度上同时提高第一天线阵列和第二天线阵列的左右边界对称性，进而改善第一天线阵列和第二天线阵列的辐射方向图对称性，并使半功率波束宽度的波宽收敛性较好、波宽变窄，前后比和轴向交叉极化也能得到明显改善；还能缩小迎风面积、节省了天面资源；此外，采用第一阵元、第二阵元交替分布的排列形式还有利于整个MIMO天线阵列在反射板上具有紧凑的结构尺寸，并降低天线阵列方向图中的垂直面副瓣能量，使得各天线阵列的垂直面副瓣能量能够相互抵消；MIMO天线的整体性能提升，应用前景广阔。附图说明图1为本技术实施例提供的MIMO天线阵列的第一种结构示意图；图2为本技术实施例提供的MIMO天线阵列的第二种结构示意图；图3为本技术实施例提供的MIMO天线阵列的第三种结构示意图；图4为本技术实施例提供的MIMO天线阵列的第四种结构示意图；图5为本技术实施例提供的MIMO天线阵列的第五种结构示意图；图6为图1所示MIMO天线阵列的仿真结果图；图7为现有MIMO天线阵列的结构示意图；图8为图7所示MIMO天线阵列的仿真结果图；附图标号说明：100：第一天线阵列；101：第一阵元；200：第二天线阵列；201：第二阵元；300：反射板；Y0：基准轴线；Y1：第一参考轴线；Y2：第二参考轴线；d1：横向间距；d2：纵向间距；D1：现有MIMO天线阵列中阵元相对于基准轴线的横向间距；D2：现有MIMO天线阵列中相邻阵元间的纵向间距。具体实施方式为了使本技术要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设于”另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它同样也可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。在本技术的描述中，需本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种MIMO天线阵列，其特征在于，包括：由多个第一阵元形成的第一天线阵列和由多个第二阵元形成的第二天线阵列；所述第一天线阵列的工作频段与所述第二天线阵列的工作频段至少部分相同；所述第一天线阵列的各所述第一阵元和所述第二天线阵列的各所述第二阵元沿基准轴线方向依次交替分布且互不干涉；若设所述第一天线阵列和所述第二天线阵列相同工作频段的中心波长为λ，则所述第一阵元与所述基准轴线之间以及所述第二阵元与所述基准轴线之间的横向间距均保持在0～0.3λ范围内。

【技术特征摘要】
1.一种MIMO天线阵列，其特征在于，包括：由多个第一阵元形成的第一天线阵列和由多个第二阵元形成的第二天线阵列；所述第一天线阵列的工作频段与所述第二天线阵列的工作频段至少部分相同；所述第一天线阵列的各所述第一阵元和所述第二天线阵列的各所述第二阵元沿基准轴线方向依次交替分布且互不干涉；若设所述第一天线阵列和所述第二天线阵列相同工作频段的中心波长为λ，则所述第一阵元与所述基准轴线之间以及所述第二阵元与所述基准轴线之间的横向间距均保持在0～0.3λ范围内。2.根据权利要求1所述的MIMO天线阵列，其特征在于，所述第一天线阵列的各所述第一阵元及所述第二天线阵列的各所述第二阵元均分布于所述基准轴线上。3.根据权利要求1所述的MIMO天线阵列，其特征在于，所述第一天线阵列的各所述第一阵元均分布于所述基准轴线上，所述第二天线阵列的各所述第二阵元偏设于所述基准轴线的同一侧或者沿垂直于所述基准轴线的不同方向交错设置；或者；所述第一天线阵列的各所述第一阵元沿第一参考轴线依次设置，所述第二天线阵列的各所述第二阵元沿第二参考轴线依次设置，所述第一参考轴线和所述第二参考轴线分设于所述基准轴线的横向两侧并与所述基准轴线平行；或者；所述第一天线阵列的各所述第一阵元沿垂直于所述基准轴线的不同方向交错设置，且所述第二天线阵列的各所述第二阵元也沿着垂直于所述基准轴线的不同方向交错设置。4.根据权利要求1所述的MIMO天线阵列，其特征在于，在所述基准轴线方向上，相邻的两个所述第一阵元之间的纵向间距为0.7～1.1λ。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙善球，刘培涛，黄立文，费锦洲，
申请(专利权)人：京信通信系统中国有限公司，京信通信技术广州有限公司，京信通信系统广州有限公司，天津京信通信系统有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44