一种矩形赋形阵列天线制造技术

本发明专利技术提供一种矩形赋形阵列天线，包括：第一天线子阵列、第二天线子阵列、第三天线子阵列和金属反射板，第一天线子阵列、第二天线子阵列和第三天线子阵列均位于金属反射板的表面；第一天线子阵列包括一个辐射阵元，该辐射阵元位于金属反射板的中心位置；第二天线子阵列包括四个辐射阵元，第二天线子阵列以第一天线子阵列为中心按照正方形进行排列；第三天线子阵列包括四个辐射阵元，第三天线子阵列以第一天线子阵列为中心，参照第二天线子阵列所形成的正方形旋转45度按照正方形进行排列。本发明专利技术所提出的矩形赋形阵列天线，通过错位设计,减少辐射阵元之间的互耦现象，采用较少的辐射阵元，达到主波束波形在主覆盖上呈立体正方形，且在半功率角外波瓣能够快速跌落的目的。的。的。

【技术实现步骤摘要】
一种矩形赋形阵列天线


[0001]本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种矩形赋形阵列天线。

技术介绍

[0002]在一些人流密集的室内空间场景，如体育场、展览馆、火车站、汽车站等场景，短时间内通信数量会爆发式的增长，而能使用的频率资源又有限，因此需通过频率复用技术来提高通信容量，需要在有限的空间内进行精确小区划分，进行分区覆盖。为减少分区覆盖时的邻区干扰，所使用的天线在立体空间须有高质量的赋形特性，这既要求天线的主波束波形在主覆盖横截面方向上呈正方形，又要求天线主波束在半功率角外波瓣能够快速跌落。
[0003]目前通常采用幅度加权赋形来获得近似方形的主波束赋形天线，这种赋形方式实现主波束在半功率角外波瓣具有快速跌落的特点，但是这种赋形方式中相邻辐射阵元中心间距通常为0.5
‑
0.8个波长，这样辐射阵元之间会出现强烈的互耦现象，馈电网络需要采用复杂的去耦设计方案，同时常规的赋形方式采用的辐射阵元较多会导致天线体积过大，使用既不美观又存在安全隐患。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种矩形赋形阵列天线，用以解决现有技术中存在的缺陷。
[0005]本专利技术提供的矩形赋形阵列天线，包括：
[0006]第一天线子阵列、第二天线子阵列、第三天线子阵列和金属反射板，所述第一天线子阵列、所述第二天线子阵列和所述第三天线子阵列均位于所述金属反射板的表面；其中：
[0007]所述第一天线子阵列包括一个辐射阵元，所述辐射阵元位于所述金属反射板的中心位置；
>[0008]所述第二天线子阵列包括四个辐射阵元，所述第二天线子阵列以所述第一天线子阵列为中心按照正方形进行排列；
[0009]所述第三天线子阵列包括四个辐射阵元，所述第三天线子阵列以所述第一天线子阵列为中心，参照所述第二天线子阵列所形成的正方形旋转45度按照正方形进行排列。
[0010]在一个实施例中，所述第一天线子阵列中的辐射阵元与所述第二天线子阵列中的所有辐射阵元的相位相同，所述第一天线子阵列中的辐射阵元与所述第三天线子阵列中的所有辐射阵元的相位相反。
[0011]在一个实施例中，以第一天线子阵列中心为坐标原点，所述第二天线子阵列中的每个辐射阵元中心和所述坐标原点在坐标横轴方向上以及坐标纵轴方向上的间距相等，为第一间距；
[0012]所述第三天线子阵列中的每个辐射阵元中心分别位于坐标横轴或坐标纵轴上，并与所述坐标原点的间距相等，为第二间距。
[0013]在一个实施例中，所述第一间距为0.5
‑
0.8λ，所述第二间距为1.0
‑
1.8λ其中λ为天线的中心工作频率波长。
[0014]在一个实施例中，所述第一天线子阵列中的辐射阵元具有第一激励幅度，所述第二天线子阵列中的所有辐射阵元具有第二激励幅度，所述第三天线子阵列中的所有辐射阵元具有第三激励幅度；
[0015]所述第一激励幅度、所述第二激励幅度和所述第三激励幅度依次减小。
[0016]在一个实施例中，所述辐射阵元采用偶极子、微带天线或波导天线。
[0017]本专利技术提供的矩形赋形阵列天线，通过错位设计,使得阵元中心间距增大至坐标轴横向或者纵向间距的1.414倍，减少辐射阵元之间的互耦现象，采用较少的辐射阵元，达到主波束波形在主覆盖上呈立体正方形，且在半功率角外波瓣能够快速跌落的目的。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，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。
[0019]图1是本专利技术提供的矩形赋形阵列天线的结构示意图；
[0020]图2是本专利技术提供的辐射阵元的相位分布示意图；
[0021]图3是本专利技术提供的辐射阵元的功率分布示意图；
[0022]图4是本专利技术提供的天线阵元间距/波长比值与隔离度关系示意图；
[0023]图5是本专利技术提供的矩形波束赋形天线的三维方向图；
[0024]图6是本专利技术提供的矩形赋形阵列天线实施例中水平面方向图；
[0025]图7是本专利技术提供的矩形赋形阵列天线实施例中竖直面方向图。
[0026]附图标记：
[0027]100：矩形赋形阵列天线；
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201：第一天线子阵列；
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202：第二天线子阵列；
[0028][0029]203：第三天线子阵列； 210：辐射阵元；
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300：金属反射板。
具体实施方式
[0030]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0031]针对现有技术中存在的诸多不足，本专利技术提出一种矩形赋型阵列天线，该天线采用了较少的阵元数量，实现了主波束波形在主覆盖横截面方向上呈正方形，同时主波束在半功率角外波瓣快速跌落，能有效消除邻区干扰。
[0032]图1是本专利技术提供的矩形赋形阵列天线的结构示意图，如图1所示，包括：
[0033]第一天线子阵列、第二天线子阵列、第三天线子阵列和金属反射板，所述第一天线子阵列、所述第二天线子阵列和所述第三天线子阵列均位于所述金属反射板的表面；其中：
[0034]所述第一天线子阵列包括一个辐射阵元，所述辐射阵元位于所述金属反射板的中心位置；
[0035]所述第二天线子阵列包括四个辐射阵元，所述第二天线子阵列以所述第一天线子阵列为中心按照正方形进行排列；
[0036]所述第三天线子阵列包括四个辐射阵元，所述第三天线子阵列以所述第一天线子阵列为中心，参照所述第二天线子阵列所形成的正方形旋转45度按照正方形进行排列。
[0037]具体地，如图1所示，本专利技术提出的矩形赋形阵列天线100，包括第一天线子阵列201、第二天线子阵列202、第三天线子阵列203和金属反射板300，金属反射板300作为承载基础，第一天线子阵列201、第二天线子阵列202和第三天线子阵列203全部设置于金属反射板300的表面。
[0038]需要说明的是，第一天线子阵列201包括了一个辐射阵元210，该辐射阵元210位于金属反射板的中心位置；第二天线子阵列202包括四个辐射阵元210，以第一天线子阵列201的中心按照正方形进行排列；第三天线子阵列203也包括四个辐射阵元210，还是以第一天线子阵列201为中心，参照第二天线子阵列所形成的正方形旋转45
°
之后仍按照正方形进行排列。
[0039]本专利技术采用设置三个天线子阵列进行旋转错位排列设计，减少了辐射阵元之间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种矩形赋形阵列天线，其特征在于，包括：第一天线子阵列、第二天线子阵列、第三天线子阵列和金属反射板，所述第一天线子阵列、所述第二天线子阵列和所述第三天线子阵列均位于所述金属反射板的表面；其中：所述第一天线子阵列包括一个辐射阵元，所述辐射阵元位于所述金属反射板的中心位置；所述第二天线子阵列包括四个辐射阵元，所述第二天线子阵列以所述第一天线子阵列为中心按照正方形进行排列；所述第三天线子阵列包括四个辐射阵元，所述第三天线子阵列以所述第一天线子阵列为中心，参照所述第二天线子阵列所形成的正方形旋转45度按照正方形进行排列。2.根据权利要求1所述的矩形赋形阵列天线，其特征在于，所述第一天线子阵列中的辐射阵元与所述第二天线子阵列中的所有辐射阵元的相位相同，所述第一天线子阵列中的辐射阵元与所述第三天线子阵列中的所有辐射阵元的相位相反。3.根据权利要求1所述的矩形赋形阵列天线，其特征在于，以第一天线子阵列中心为坐标原点，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨能文，雷尚文，陈涛，陈小平，赵爽，
申请(专利权)人：武汉虹信科技发展有限责任公司，
类型：发明
国别省市：