解耦装置及解耦方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种解耦装置及解耦方法，在两个E面耦合的天线单元的中间位置的上方设置第一解耦单元，以及在天线单元的上方设置第二解耦单元，通过第一解耦单元和第二解耦单元产生与E面耦合波幅度相等、相位相反的E面散射波，E面散射波和E面耦合波相互抵消，实现E面解耦，同时，第二解耦单元也会产生H面散射波实现H面部分解耦，另外，还在两个H面耦合的天线单元的中间位置的上方设置第三解耦单元，通过第二解耦单元和第三解耦单元共同产生与H面耦合波幅度相等、相位相反的H面散射波，H面散射波和H面耦合波相互抵消，实现E面解耦；通过第一解耦单元、第二解耦单元和第三解耦单元的共同作用，实现天线阵列的E面和H面共同解耦。实现天线阵列的E面和H面共同解耦。实现天线阵列的E面和H面共同解耦。

【技术实现步骤摘要】
解耦装置及解耦方法


[0001]本专利技术涉及无线通信
，尤其涉及一种解耦装置及解耦方法。

技术介绍

[0002]在第五代移动通信中采用了MIMO(Multiple input multiple output，多输入多输出)天线技术，该技术具有提高通信系统可靠性和增加信道容量的能力，因此被认为是5G核心技术之一。天线互耦作为一种广泛存在物理现象会显著恶化MIMO天线系统性能，造成诸如独立通道相关性增加、有源驻波恶化、增益下降以及信噪比恶化等问题。与此同时为了降低塔顶租赁成本要求天线阵面小型化，这又进一步造成互耦的增强。因此，降低天线互耦成为Massive
‑
MIMO天线的研究重点。
[0003]在天线阵列中，可以根据天线单元间的相对位置关系将耦合模式分为E面耦合模式、H面耦合模式，以及一种介于E面耦合模式和H面耦合模式之间的对角耦合模式。现有的解耦技术仅能对实现单一耦合模式下的解耦。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种解耦装置及解耦方法，能够实现天线阵列的E面和H面共同解耦。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供一种解耦装置，应用于天线阵列，所述天线阵列包括多个天线单元，所述解耦装置包括：
[0006]介质基板，所述介质基板位于所述多个天线单元的上方；
[0007]第一解耦单元，所述第一解耦单元设置于所述介质基板，每两个E面耦合的所述天线单元的中间位置的上方设置有所述第一解耦单元；<br/>[0008]第二解耦单元，所述第二解耦单元设置于所述介质基板，每个所述天线单元的上方设置有所述第二解耦单元；
[0009]第三解耦单元，所述第三解耦单元设置于所述介质基板，每两个H面耦合的所述天线单元的中间位置的上方设置有所述第三解耦单元。
[0010]第二方面，本专利技术实施例提供一种解耦方法，应用于天线阵列，所述天线阵列包括多个天线单元，所述解耦方法包括：
[0011]在每两个E面耦合的所述天线单元的中间位置的上方设置第一解耦单元；
[0012]在每个所述天线单元的上方设置第二解耦单元；
[0013]在每两个H面耦合的所述天线单元的中间位置的上方设置第三解耦单元。
[0014]本专利技术实施例包括：解耦装置及解耦方法，在两个E面耦合的天线单元的中间位置的上方设置第一解耦单元，以及在天线单元的上方设置第二解耦单元，通过第一解耦单元和第二解耦单元产生与E面耦合波幅度相等、相位相反的E面散射波，E面散射波和E面耦合波相互抵消，实现E面解耦，同时，第二解耦单元也会产生H面散射波实现H面部分解耦，另外，还在两个H面耦合的天线单元的中间位置的上方设置第三解耦单元，通过第二解耦单元
和第三解耦单元共同产生与H面耦合波幅度相等、相位相反的H面散射波，H面散射波和H面耦合波相互抵消，实现E面解耦；通过第一解耦单元、第二解耦单元和第三解耦单元的共同作用，实现天线阵列的E面和H面共同解耦。
[0015]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0016]附图用来提供对本专利技术技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术的技术方案，并不构成对本专利技术技术方案的限制。
[0017]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步地说明；
[0018]图1是本专利技术实施例提供的一种解耦装置的立体示意图；
[0019]图2是本专利技术实施例提供的一种解耦装置的侧面示意图；
[0020]图3是本专利技术实施例提供的一种天线阵列的结构图；
[0021]图4是本专利技术实施例提供的一种解耦装置的结构图；
[0022]图5是本专利技术实施例提供的一种解耦装置的第一解耦单元的结构图；
[0023]图6是本专利技术实施例提供的一种解耦装置的第二解耦单元的结构图；
[0024]图7是本专利技术实施例提供的一个实施方案中使用解耦装置前后的互耦曲线图；
[0025]图8是本专利技术实施例提供的一个实施方案中使用解耦装置前后的回波损耗曲线图；
[0026]图9是本专利技术实施例提供的一个实施方案中使用解耦装置前后的方向图；
[0027]图10是本专利技术实施例提供的一个实施方案(2元子阵)中使用解耦装置前后的有源驻波图；
[0028]图11是本专利技术实施例提供的一个实施方案(2元子阵)中仅使用第一解耦单元和第二解耦单元时的E面和H面互耦曲线图；
[0029]图12是本专利技术实施例提供的一个实施方案中随着第三解耦单元尺寸变化时的H面互耦曲线图；
[0030]图13是本专利技术实施例提供的一种解耦方法的流程图。
具体实施方式
[0031]本部分将详细描述本专利技术的具体实施例，本专利技术之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本专利技术的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本专利技术保护范围的限制。
[0032]在本专利技术的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
[0033]本专利技术的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属
技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本专利技术中的具体
含义。
[0034]本专利技术实施例提供一种解耦装置及解耦方法，能够实现天线阵列的E面和H面共同解耦。
[0035]下面结合附图，对本专利技术实施例作进一步阐述。
[0036]本专利技术的第一方面实施例提供一种解耦装置，应用于天线阵列，天线阵列包括多个天线单元，本实施例中的天线阵列以2
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2的平面天线阵列200为例，平面天线阵列200如图2和图3所示，平面天线阵列200放置于反射地板300上，平面天线阵列200包括第一天线单元210、第二天线单元220、第三天线单元230和第四天线单元240，其中，第一天线单元210和第二天线单元220为H面耦合的两个天线单元，第二天线单元220和第三天线单元230为E面耦合的两个天线单元；同理，第三天线单元230和第四天线单元240也为H面耦合的两个天线单元，第一天线单元210和第四天线单元240也为E面耦合的两个天线单元；
[0037]解耦装置100覆盖于平面天线阵列200的上方，解耦装置100包括介质基板110、第一解耦单元120、第二解耦单元130和第三解耦单元140，其中：
[0038]如图1和图2所示，介质基板110位于多个天线单元的上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种解耦装置，应用于天线阵列，所述天线阵列包括多个天线单元，其特征在于，所述解耦装置包括：介质基板，所述介质基板位于所述多个天线单元的上方；第一解耦单元，所述第一解耦单元设置于所述介质基板，每两个E面耦合的所述天线单元的中间位置的上方设置有所述第一解耦单元；第二解耦单元，所述第二解耦单元设置于所述介质基板，每个所述天线单元的上方设置有所述第二解耦单元；第三解耦单元，所述第三解耦单元设置于所述介质基板，每两个H面耦合的所述天线单元的中间位置的上方设置有所述第三解耦单元。2.根据权利要求1所述的解耦装置，其特征在于，所述第一解耦单元包括一个第一金属贴片或者包括多个沿H面方向排列的第一金属贴片，所述第一解耦单元的几何中心位于两个E面耦合的所述天线单元的中间位置的正上方。3.根据权利要求2所述的解耦装置，其特征在于，每个所述第一金属贴片包括多个沿垂直于H面方向排列的金属贴片。4.根据权利要求2所述的解耦装置，其特征在于，每个所述第一金属贴片包括多个层叠设置的金属贴片。5.根据权利要求2所述的解耦装置，其特征在于，所述第一金属贴片的外部套设有第一金属环。6.根据权利要求2所述的解耦装置，其特征在于，所述第一金属贴片沿H面方向的长度范围为0.01λc至0.25λc，其中λc是对应于所述天线阵列的中心频率的电磁波波长。7.根据权利要求1所述的解耦装置，其特征在于，所述第二解耦单元包括一个第二金属贴片或者包括多个沿E面方向排列的第二金属贴片，所述第二解耦单元的几何中心位于所述天线单元的正上方。8.根据权利要求7所述的解耦装置，其特征在于，每个所述第二金属贴片包括多个沿垂直于E面方向排列的金属贴片。9.根据权利要求7所述的解耦装置，其特征在于，每个所述第二金属贴片包括多个层叠设置的金属贴片。10.根据权利要求7所述的解耦装置，其特征在于，所述第二金属贴片的外部套设有第二金属环。11.根据权利要求7所述的解耦装置，其特征在于，所述第二金属贴片沿E面方向的长度范围为0.01λc至0.25λc，其中λc是对应于所述天线阵列的中心频率的电磁波波长。12.根据权利要求1所述的解耦装置，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅随道，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：