天线制造技术

本实用新型专利技术公开了一种天线，包括至少两个天线阵元，所述至少两个天线阵元中包括一个天线阵元Ａ的单元阵子，与所述至少两个天线阵元中至少一个天线阵元Ｂ的单元阵子不同。其中，天线阵元Ａ的单元阵子与至少一个天线阵元Ｂ的单元阵子的种类不同；天线阵元Ａ的单元阵子与至少一个天线阵元Ｂ的单元阵子的极化方向不同；采用本实用新型专利技术提供的天线，能减少天线阵元间的相互干扰，提高天线阵元间的隔离度，从而提高天线的性能指标。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及通信
，尤其涉及一种天线。
技术介绍
近年来，随着无线接入技术的发展，人们对多天线系统产生了越来越浓厚 的兴趣，大量多天线系统成为移动通信系统的重要组成部分或成为提高整个通信系统性能的重要手段。例如分集天线提高了全球移动通信系统(GSM, Global System for Mobile communication )的无线4妄入部分的性能；智能天线4支 术已经成为移动通信中最具有吸引力的技术之一，尤其在TD-SCDMA系统中 智能天线是其几大关键技术之一。无论是在时分双工(TDD， Time division duplex)或频分双工(FDD， Frequency division duplex)方式中，多天线系统 技术均能够在多个方面大大改善通信系统的性能。概括地讲主要有提高了基 站接收机的灵敏度，提高了基站发射机的等效发射功率，降低了系统的干扰， 增加了系统的容量，改进了小区的覆盖，降低了无线基站的成本。多天线系统 将是第三代移动通信(3G)甚至是第四代移动通信(4G)系统中无线接入的 重要手段。多天线系统是由多个天线单元组成的天线阵，例如2个天线阵元组成的分 集天线；再比如智能天线中的圓形阵列天线和板状阵列天线。图l为板状单排 智能天线的示意图，即每个天线阵元都是定向天线，8阵元线阵摆放在一排上， 每相邻两个阵元间的距离为1/2波长，每个阵元又是由8或9个单元阵子构成。 由于这种8阵元单排线阵天线横向面积大，风阻相应就大，加固困难，同时公 众认为天线面积大辐射能量就大，引起了众多的讨论，因此希望缩小天线尺寸， 降低天线重量。近期相应的提出了双排列线阵板状天线(见图2所示)，或其它改进型多天线系统，来解决橫向面积过大的问题。双排列线阵板状天线，解决原有天线横向面积过大问题的方案一经提出， 便引起了业界的极大关注。然而在多个阵元组成的天线中，阵元间的相互干扰 是在制作天线时需要认真解决，且不容易解决的问题，只有将阵元间的相互干 扰减少到最小，天线的整体性能才能满足实际应用的要求。原有板状单排智能天线的8个天线阵元间存在一定的干扰；近期提出的双排列线阵板状天线，由 于阵元的双排列摆放造成了阵元间距的减小，使得阵元间的隔离问题更加突 出，这个问题如果不解决将影响该技术的工程应用。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于提供一种天线，以解决天线阵元间的隔 离问题，从而提高天线的性能指标。本技术提出一种天线，包括至少两个天线阵元，所述至少两个天线阵 元中包括一个天线阵元A的单元阵子，与所述至少两个天线阵元中至少一个天 线阵元B的单元阵子不同。本技术实施例提出的天线，通过不同的天线阵元采用不同的单元阵子 的方式，减小了天线阵元间的相互干扰，提高了天线阵元间的隔离度，从而提 高了天线的性能指标。附图说明图1为现有技术中8阵元线阵板状单排天线结构的示意图； 图2为现有技术中双排列线阵板状天线结构的示意图； 图3a为单个阵子的场图示意图； 图3b为多个阵子的场图示意图4a为本技术实施例提出的多排天线中天线阵子的摆放结构示意图； 图4b为8阵元线阵板状单排天线中单元阵子的摆放结构示意图4c为本技术实施例提出的单排天线中单元阵子的摆放结构示意图； 图4d为本技术实施例提出的双排天线中单元阵子的摆放结构示意图； 图4e为本技术实施例提出的双排天线中前后排单元阵子的相对位置 关系示意图5为本技术实施例提出的交叉极化双排天线阵元摆放示意图6为本技术实施例提出的45度交叉极化双排天线阵元摆放示意图。具体实施方式本技术实施例提出的天线是不同的天线阵元采用不同的单元阵子。 下面结合说明书附图来说明本技术的具体实施方式。 在实现多阵元天线的过程中，首先面对的就是如何解决各阵元间隔离度和 互偶的影响，隔离度即天线间的耦合损耗，是指一发射机发射信号功率，与该 信号到达另 一可能产生互调产物的发射机输出级(接收机输入级)的功率比值， 以分贝(dB)表示。且隔离度是衡量各阵元间互相耦合程度的指标。天线空间隔离的方式一般有3种，水平隔离，垂直隔离，以及组合梯形隔 离。水平隔离度的计算公式为<formula>formula see original document page 6</formula> ，其中G。w为两基站天线的有效天线增益，^为两系统天线间的水平间隔距离，X为波长。 垂直隔离度的计算公式为<formula>formula see original document page 6</formula>其中式为两系统天线间的垂直隔离距离。也就是说，当垂直距离增大10倍时，隔离度将增大40dB，而对于水平隔 离的情况，水平距离增大10倍时，隔离度只能增大20dB。将这种计算推论到天线阵子摆放中，可以这样理解，对于经典的单排8阵 元天线，如果不采取一定的垂直方向隔离，它在除O度方向上以外扫描时，将 随着角度的增大阵元间干扰将加强，必然影响天线的指标；对于双排天线，为了使其得到前向高增益，除前后排良好利用反射板的作用外，两排之间的距离理论应该在0〈d两排间距离<X/2。这样近的距离如果不采用垂直隔离，随着排间距的缩小，阵元间干扰将加强，必然影响天线的指标，甚至根本不能在工程 中应用。通常情况下每个阵子的场图如图3a所示，多个阵子叠加的场图如图3b所 示，从图中也可以看出，单个阵子和多个阵子在横向间最容易产生干扰，纵向 间隔离容易。为了提高天线阵元间的隔离度，可以将天线阵元排列成至少两排，其中一 排的天线阵元放置于另一排相邻两个天线阵元之间摆放，如图4a所示，这样 阵元间的横向相互间干扰将会大大减少，从而提高了天线的整体指标。典型8阵元智能天线中单元阵子的排列是完全对成一致的在一排上，即每 个阵元同等长度，在同等高度平面上开始摆放，如图4b所示，这样阵元间的 横向相互间最容易产生干扰。为了提高天线阵元间的隔离度，也可以将多天线系统中的相邻阵元在纵向 交叉摆放，如图4c所示，即将一个天线阵元中的单元阵子^t置于另一个天线 阵元中相邻两个单元阵子之间，这样阵元间的横向相互间干扰将会大大减少， 从而提高了天线的整体指标。对于双排列线阵板状天线，将前后排阵元中的单元阵子等间距在垂直方向 交叉放置，且为了获得更好的隔离效果，可以令前后排的等效中线一致(重叠)， 即前后排的纵向场图等效中心重叠。如图4d所示，设0、 1、 2、 3阵元为前排 天线阵元，4、 5、 6阵元为后排天线阵元，后排每个单元阵子的中心对准前排 对应两个单元阵子之间的中心。当然，也可以反之，0、 1、 2、 3阵元为后排天 线阵元，4、 5、 6阵元为前排天线阵元，前排每个单元阵子的中心对准后排对 应两个单元阵子之间的中心。前后排天线阵元中单元阵子的位置关系图如图4e 所示。显然也能使得阵元间的横向间相互干扰大大减少，提高天线的整体指标。为了进一步提高阵元间的隔离度，对于双排智能天线结构，前后排可以采 用不同的单元阵子设计，如果后排采用扁平阵子，如带有中心开孔的微带贴片 阵子，前排采用定向阵子，不但可以提高隔离度，还会带来前排阵子增益提高 和双排本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天线，包括至少两个天线阵元，其特征在于，所述至少两个天线阵元中包括一个天线阵元Ａ的单元阵子，与所述至少两个天线阵元中至少一个天线阵元Ｂ的单元阵子不同。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓明，王耀龙，李跃，董昕，王溪澄，舒建军，张红岩，张同须，张玉胜，刘晓力，刘京，景岗，王光，黄永立，杜鹃，
申请(专利权)人：中国移动通信集团公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]