一种阵列天线及通讯器件制造技术

本发明专利技术提供一种阵列天线及通讯器件，涉及天线技术领域，能够使阵列天线中相邻阵元之间达到更好的去耦效果。该阵列天线，包括反射面和馈电网络，反射面的同一侧设有第一天线阵元和第二天线阵元，馈电网络用于对第一天线阵元和第二天线阵元馈电，第一天线阵元和第二天线阵元的极化方向相同，第一天线阵元和第二天线阵元分别位于第一直线的两侧且关于第一直线对称设置，第一天线阵元和第二天线阵元分别相对于第二直线对称，第一直线和第二直线垂直且相交于第一交点，第一天线阵元和第二天线阵元之间设有耦合单元组，耦合单元组的几何中心在反射面内的投影与第一交点在反射面内的投影重合。本发明专利技术可用于通讯器件。

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.

【技术实现步骤摘要】
一种阵列天线及通讯器件
本专利技术涉及天线
，尤其涉及一种阵列天线及通讯器件。
技术介绍
随着无线通信技术进入5G(The5thGeneration,第5代)时代，人们对于高速无线通信提出了更高的要求。MMA天线(MassiveMimoAntenna超级Mimo天线)是采用大型阵列天线形成多个空间波束，利用空间信道的多径效应来成倍提升频谱效率，然而大型阵列天线给工程安装带来问题，密集城区站址获得困难，天线面安装容量受限，通常减小天线单元的间距能够压缩阵列天线所占用的面积，能够解决阵列天线占用面积大所带来的安装困难的问题，但这样会使天线阵列中阵元或子阵之间的耦合问题日益凸显，辐射单元之间耦合太强会导致驻波恶化、辐射方向图变形、Mimo(Multiple-InputMultiple-Output多输入、多输出)效率降低等很多问题，因此，阵列天线阵元或辐射单元间的去耦显得非常重要。现有的一种阵列天线，如图1所示，包括：介质板01、第一辐射阵列单元02、第二辐射阵列单元03、去耦单元04、接地板、第一馈电原件和第二馈电原件(图中未示出)，去耦合单元04位于两个辐射阵列单元的中间，去耦合单元04由两条对称放置且不相交的微带线041组成，微带线041与辐射阵列单元不接触，第一辐射阵列单元02、第二辐射阵列单元03、去耦单元04均贴附于介质板01的一侧，第一辐射阵列单元02和第二辐射阵列单元03分别与第一馈电原件和第二馈电原件连接，两个馈电原件与接地板连接，接地板设置于介质板01的另一侧。现有的这种阵列天线的去耦原理如下，通过在两个辐射阵列单元的中间增加了去耦单元04，这样第一辐射阵列单元02向第二辐射阵列单元03辐射的电磁波会在微带线041上产生感应电流A，同样，第二辐射阵列单元03向第一辐射阵列单元02辐射的电磁波也会在微带线041上产生感应电流B，由于感应电流A和感应电流B的大小相等方向相反会形成抵消，从而降低第一辐射阵列单元02与第二辐射阵列单元03之间的相互耦合。但是，感应电流A是由第一辐射阵列单元02向第二辐射阵列单元03辐射的部分电磁波产生的，这部分电磁波转化成感应电流A被感应电流B所抵消，而另外一部分电磁波依然会辐射到第二辐射阵列单元03上从而形成空间耦合，同样地，感应电流B是由第二辐射阵列单元03向第一辐射阵列单元02辐射的部分电磁波产生的，这部分电磁波转化成感应电流B被感应电流A所抵消，然而另外一部分电磁波依然会辐射到第一辐射阵列单元02上从而形成空间耦合，由此可知，微带线041只是抵消掉两辐射阵列单元之间的部分耦合电磁波，两辐射阵列单元之间仍会产生一定的耦合。
技术实现思路
本专利技术实施提供一种阵列天线及通讯器件，能够使阵列天线中相邻阵元之间达到更好的去耦效果。为达到上述目的，本专利技术的实施例采用如下技术方案：第一方面，公开了一种阵列天线，包括反射面和馈电网络，所述反射面的同一侧设有第一天线阵元和第二天线阵元，所述馈电网络用于对所述第一天线阵元和所述第二天线阵元馈电，所述第一天线阵元和所述第二天线阵元的极化方向相同，所述第一天线阵元辐射出的电磁波的一部分通过空间传递被所述第二天线阵元吸收，使所述第一天线阵元和所述第二天线阵元之间形成空间耦合，所述第一天线阵元和所述第二天线阵元分别位于第一直线的两侧且关于所述第一直线对称设置，所述第一天线阵元和所述第二天线阵元分别相对于第二直线对称，所述第一直线和第二直线垂直且相交于第一交点，所述第一天线阵元和所述第二天线阵元之间设有耦合单元组，所述耦合单元组的几何中心在所述反射面内的投影与所述第一交点在所述反射面内的投影重合，所述第一天线阵元辐射出的电磁波在所述耦合单元组上产生感应电流，所述感应电流形成的二次辐射电磁波的一部分被所述第二天线阵元接收，使所述第一天线阵元和所述第二天线阵元之间形成对销耦合，所述对销耦合与所述空间耦合的耦合度相等，且所述对销耦合与所述空间耦合的相位相差180°的奇数倍。由于本专利技术实施例提供的阵列天线是通过调整对销耦合与空间耦合的耦合度以及两者之间的相位差来实现去耦的，当对销耦合与空间耦合的耦合度相等，并且相位相差180°的奇数倍时，这样对销耦合就可以将空间耦合完全对销掉，从而达到天线阵元间去耦的目的，提高了天线阵元之间的隔离度。因此，相比现有技术，本专利技术实施例提供的阵列天线可以使天线阵元之间达到更好去耦效果。结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述耦合单元组分别关于第三直线和第四直线对称，所述第三直线和所述第四直线垂直相交，且所述第三直线和所述第四直线的交点为所述耦合单元组的几何中心，所述第三直线与所述第一直线平行，所述第四直线与所述第二直线平行。这样可以使耦合单元组实现天线阵元间去耦的同时又不破坏天线阵元的一致性。结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述第一天线阵元和所述第二天线阵元均为双极化天线阵元，所述双极化天线阵元具有第一极化方向和第二极化方向，所述第一天线阵元辐射出的第一极化方向电磁波的一部分通过空间传递被所述第二天线阵元吸收，使所述第一天线阵元和所述第二天线阵元之间形成第一极化空间耦合，所述第一天线阵元辐射出的第二极化方向电磁波的一部分通过空间传递被所述第二天线阵元吸收，使所述第一天线阵元和所述第二天线阵元之间形成第二极化空间耦合，所述第一极化方向电磁波在所述耦合单元组上产生第一感应电流，所述第一感应电流形成的二次辐射电磁波的一部分被所述第二天线阵元接收，使所述第一天线阵元和所述第二天线阵元之间形成第一对销耦合，所述第一对销耦合与所述第一空间耦合的耦合度相等，且所述第一对销耦合与所述第一空间耦合的相位相差180°的奇数倍；所述第二极化方向电磁波在所述耦合单元组上产生第二感应电流，所述第二感应电流形成的二次辐射电磁波的一部分被所述第二天线阵元接收，使所述第一天线阵元和所述第二天线阵元之间形成第二对销耦合，所述第二对销耦合与所述第二空间耦合的耦合度相等，且所述第二对销耦合与所述第二空间耦合的相位相差180°的奇数倍。耦合单元组通过反射第一天线阵元两个极化方向辐射的电磁波从而形成第一对销耦合和第二对销耦合，通过第一对销耦合与两个天线阵元间第一极化方向上形成的第一空间耦合相抵消，第二对销耦合与两个天线阵元间第二极化方向上形成的第二空间耦合相抵消，来实现第一天线阵元和第二天线阵元之间同极化的去耦，提高了第一天线阵元和第二天线阵元之间同极化的隔离度。另外，第一天线阵元和第二天线阵元也可以为单极化天线阵元。但在无线通信领域，相比单极化天线阵元，双极化天线阵元，可以降低呼损，降低干扰，从而能够提高全网的服务质量。结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述第一天线阵元包括一个或多个第一辐射单元，所述第一辐射单元为双极化辐射单元，所述第一辐射单元具有所述第一极化方向和第二极化方向；所述第二天线阵元包括一个或多个第二辐射单元，所述第二辐射单元为双极化辐射单元，所述第二辐射单元具有所述第一极化方向和第二极化方向。第一天线阵元中的第一辐射单元的极化方向与第一天线阵元的极化方向相同，第二天线阵元中的第二辐射单元的极化方向与第二天线阵元的极化方向相同。结合第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阵列天线，其特征在于，包括反射面和馈电网络，所述反射面的同一侧设有第一天线阵元和第二天线阵元，所述馈电网络用于对所述第一天线阵元和所述第二天线阵元馈电，所述第一天线阵元和所述第二天线阵元的极化方向相同，所述第一天线阵元辐射出的电磁波的一部分通过空间传递被所述第二天线阵元吸收，使所述第一天线阵元和所述第二天线阵元之间形成空间耦合，所述第一天线阵元和所述第二天线阵元分别位于第一直线的两侧且关于所述第一直线对称设置，所述第一天线阵元和所述第二天线阵元分别相对于第二直线对称，所述第一直线和第二直线垂直且相交于第一交点，所述第一天线阵元和所述第二天线阵元之间设有耦合单元组，所述耦合单元组的几何中心在所述反射面内的投影与所述第一交点在所述反射面内的投影重合，所述第一天线阵元辐射出的电磁波在所述耦合单元组上产生感应电流，所述感应电流形成的二次辐射电磁波的一部分被所述第二天线阵元接收，使所述第一天线阵元和所述第二天线阵元之间形成对销耦合，所述对销耦合与所述空间耦合的耦合度相等，且所述对销耦合与所述空间耦合的相位相差180°的奇数倍。

【技术特征摘要】
1.一种阵列天线，其特征在于，包括反射面和馈电网络，所述反射面的同一侧设有第一天线阵元和第二天线阵元，所述馈电网络用于对所述第一天线阵元和所述第二天线阵元馈电，所述第一天线阵元和所述第二天线阵元的极化方向相同，所述第一天线阵元辐射出的电磁波的一部分通过空间传递被所述第二天线阵元吸收，使所述第一天线阵元和所述第二天线阵元之间形成空间耦合，所述第一天线阵元和所述第二天线阵元分别位于第一直线的两侧且关于所述第一直线对称设置，所述第一天线阵元和所述第二天线阵元分别相对于第二直线对称，所述第一直线和第二直线垂直且相交于第一交点，所述第一天线阵元和所述第二天线阵元之间设有耦合单元组，所述耦合单元组的几何中心在所述反射面内的投影与所述第一交点在所述反射面内的投影重合，所述第一天线阵元辐射出的电磁波在所述耦合单元组上产生感应电流，所述感应电流形成的二次辐射电磁波的一部分被所述第二天线阵元接收，使所述第一天线阵元和所述第二天线阵元之间形成对销耦合，所述对销耦合与所述空间耦合的耦合度相等，且所述对销耦合与所述空间耦合的相位相差180°的奇数倍。2.根据权利要求1所述的阵列天线，其特征在于，所述耦合单元组分别关于第三直线和第四直线对称，所述第三直线和所述第四直线垂直相交，且所述第三直线和所述第四直线的交点为所述耦合单元组的几何中心，所述第三直线与所述第一直线平行，所述第四直线与所述第二直线平行。3.根据权利要求2所述的阵列天线，其特征在于，所述第一天线阵元和所述第二天线阵元均为双极化天线阵元，所述双极化天线阵元具有第一极化方向和第二极化方向，所述第一天线阵元辐射出的第一极化方向电磁波的一部分通过空间传递被所述第二天线阵元吸收，使所述第一天线阵元和所述第二天线阵元之间形成第一极化空间耦合，所述第一天线阵元辐射出的第二极化方向电磁波的一部分通过空间传递被所述第二天线阵元吸收，使所述第一天线阵元和所述第二天线阵元之间形成第二极化空间耦合，所述第一极化方向电磁波在所述耦合单元组上产生第一感应电流，所述第一感应电流形成的二次辐射电磁波的一部分被所述第二天线阵元接收，使所述第一天线阵元和所述第二天线阵元之间形成第一对销耦合，所述第一对销耦合与所述第一空间耦合的耦合度相等，且所述第一对销耦合与所述第一空间耦合的相位相差180°的奇数倍；所述第二极化方向电磁波在所述耦合单元组上产生第二感应电流，所述第二感应电流形成的二次辐射电磁波的一部分被所述第二天线阵元接收，使所述第一天线阵元和所述第二天线阵元之间形成第二对销耦合，所述第二对销耦合与所述第二空间耦合的耦合度相等，且所述第二对销耦合与所述第二空间耦合的相位相差180°的奇数倍。4.根据权利要求3所述的阵列天线，其特征在于，所述第一天线阵元包括一个或多个第一辐射单元，所述第一辐射单元为双极化辐射单元，所述第一辐射单元具有所述第一极化方向和第二极化方向；所述第二天线阵元包括一个或多个第二辐射单元，所述第二辐射单元为双极化辐射单元，所述第二辐射单元具有所述第一极化方向和第二极化方向。5.根据权利要求3或4所述的阵列天线，其特征在于，所述耦合单元组包括一个或多个耦合单元，所述耦合单元具有第一对称轴和第二对称轴，所述第一对称轴的延伸方向与所述第一极化方向平行，所述第二对称轴的延伸方向与所述第二极化方向平行。6.根据权利要求5所述的阵列天线，其特征在于，所述辐射单元为±45°双极化的...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗兵，汪佳娣，覃雯斐，
申请(专利权)人：华为机器有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44