一种多重MIMO窄波束、高增益基站天线制造技术

本发明专利技术公开了一种多重MIMO窄波束、高增益基站天线，包括一个以上的2

【技术实现步骤摘要】
一种多重MIMO窄波束、高增益基站天线


[0001]本专利技术涉及蜂窝移动通信系统
，具体涉及一种多重MIMO 窄波束、高增益基站天线。

技术介绍

[0002]现如今，蜂窝移动通信及WLAN系统的无线网络覆盖依然需要不断优化与完善：包括提升用户体验、加强深度覆盖、合理配置资源等方面。尤其是5G网络，由于工作频率高、覆盖半径小、设备功耗大等特点，其优化需求更加迫切。其中，狭长区域覆盖、偏远目标远程覆盖及楼宇渗透覆盖是无线网络着重优化的特殊应用场景，狭长区域如：铁路、公路、河流、山谷、海上航道等；偏远目标如：村镇、度假区、海岛等；楼宇渗透如：高层住宅、酒店、医院等。采用多重MIMO 窄波束、高增益基站天线是优化上述应用场景的有效措施之一，具体的，目前现有技术如：多重MIMO无源阵列天线、多重MIMO龙伯透镜天线等。
[0003]本专业领域周知，MIMO技术是现代无线通信系统的重要特征之一。多重MIMO即通过多个非相关波束重叠覆盖同一区域获得相应的极化分集和空间分集增益以改善复杂环境下的多径效应、信号衰落及干扰，同时MIMO技术还体现在通过多信道分解数据带宽实现大幅提升系统带宽。现有技术的多重MIMO无源阵列天线和多重MIMO龙伯透镜天线(柱形)因其技术方案特征如：复杂的馈电网络、频率较低时介质透镜的体积与结构工艺问题，导致这两类天线存在或口面效率偏低、或增益水平中等偏低以及综合性价比偏低等方面不足。
[0004]若要实现高性价比的多重MIMO窄波束、高增益基站天线，采用特殊反射面天线技术也是可行的有别于现有技术的方案之一，例如：常规前馈抛物柱面天线其“焦点”为一焦直线，可以适配多个馈源形成指向相同的多个波束，现有技术的抛物柱面天线主要应用在卫星通信领域，结构形式多为偏置抛物柱面天线，而且口径通常在40个工作波长以上，频段高于4GHz，而蜂窝移动通信频段0.6～4.0GHz、口径10个工作波长以下的前馈抛物柱面天线未见应用。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服上述现有技术提及的不足，为蜂窝移动通信及WLAN系统提供一种新颖的多重MIMO窄波束、高增益基站天线，使用一个抛物柱面反射面适配多个双极化线阵馈源，实现一种4
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4或 6
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6或8
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8或更多重MIMO的窄波束、高增益基站天线，该技术方案具有增益水平较高、口面效率较高、结构工艺简单、制造成本低等优势，可达到低成本优化狭长区域覆盖和偏远目标远程覆盖之效果。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种多重MIMO窄波束、高增益基站天线，包括一个以上的2
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2MIMO天线模块，每一所述 2
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2MIMO天线模块由抛物柱面反射面和1～16单元线阵馈源构成，所述抛物柱面反射面是以一定焦径比的抛物线为母线沿一垂直线运动轨迹形成，具有一条焦直线，所述1～16单元线阵馈源之各单元的相位中心均设置在所述焦直线上。
[0007]进一步的，所述抛物柱面反射面的焦径比范围在0.15～0.50之内 (含)，其口径范围在1.5～10.0个工作波长之内(含)，所述抛物柱面反射面的材质为实体板状或镂空板状或网状高导电率金属材料。
[0008]进一步的，所述2
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2MIMO天线模块的规格由所述线阵馈源的单元数和工作频段决定，包括：单馈源2
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2MIMO天线模块、2单元线阵馈源2
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2MIMO天线模块、3单元线阵馈源2
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2MIMO天线模块、4单元线阵馈源2
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2MIMO天线模块，以此类推至16单元线阵馈源2
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2MIMO天线模块。
[0009]进一步的，所述1～16单元线阵馈源的极化方式为
±
45
°
双线极化，其工作频段可以是单频段，也可以是多频段，单元数≥3的线阵馈源通过馈电网络预置和电调各单元的幅相权值，实现对所述基站天线的垂直面方向图赋形和垂直面波束下倾角的电调。
[0010]进一步的，所述基站天线的多重MIMO由一个以上相同或不同规格的所述2
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2MIMO天线模块组合而成，其总体结构呈积木化，各个所述 2
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2MIMO天线模块可以是纵向组合，也可以是横向组合。
[0011]进一步的，所述基站天线的外观可以是带有整体天线罩的结构形式；也可以是反射面加带有馈源罩线阵馈源的结构形式，所述天线罩和馈源罩的材质为低耗介质材料。
[0012]对比现有技术，本专利技术的有益效果是：首次提出了可用于蜂窝移动通信领域一种新颖的使用一个抛物柱面反射面适配多个双极化线阵馈源技术方案，实现一种4
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4或6
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8或更多重MIMO的窄波束、高增益基站天线。相较于多重MIMO无源阵列天线，在同等增益水平前提下，本专利技术技术方案使用的辐射单元数明显减少，馈电网络大为简化，馈电损耗明显降低，进而有效提升了天线的口面效率；相较于多重MIMO龙伯透镜天线(柱形)，在同等增益水平前提下，本专利技术技术方案的结构、工艺更加简单，具有更高综合性价比的优势。
附图说明
[0013]图1为本专利技术的原理模型立体图；
[0014]图2为本专利技术的原理模型主视图；
[0015]图3为本专利技术的原理模型左视图；
[0016]图4为本专利技术的原理模型俯视图；
[0017]图5为本专利技术单馈源2
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2MIMO天线模块主视图；
[0018]图6为本专利技术2单元线阵馈源2
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2MIMO天线模块主视图；
[0019]图7为本专利技术3单元线阵馈源2
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2MIMO天线模块主视图；
[0020]图8为本专利技术4单元线阵馈源2
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2MIMO天线模块主视图；
[0021]图9为本专利技术横向组合8
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8MIMO天线模型立体图；
[0022]图10为本专利技术纵向组合8
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8MIMO天线模型立体图；
[0023]图11为本专利技术单馈源2
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2MIMO天线模块E面方向图；
[0024]图12为本专利技术单馈源2
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2MIMO天线模块H面方向图；
[0025]图13为本专利技术2单元线阵馈源2
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2MIMO天线模块E面方向图；
[0026]图14为本专利技术2单元线阵馈源2
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2MIMO天线模块H面方向图；
[0027]图15为本专利技术3单元线阵馈源2
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2MIMO天线模块E面方向图；
[0028]图16为本专利技术3单元线阵馈源2
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2MIMO天线模块H面方向图；
[0029]图17为本专利技术4单元线阵馈源2
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2MIMO天线模块E面方向图；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多重MIMO窄波束、高增益基站天线，其特征在于：包括一个以上的2
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2MIMO天线模块，每一所述2
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2MIMO天线模块由抛物柱面反射面和1～16单元线阵馈源构成，所述抛物柱面反射面是以一定焦径比的抛物线为母线沿一垂直线运动轨迹形成，具有一条焦直线，所述1～16单元线阵馈源之各单元的相位中心均设置在所述焦直线上。2.根据权利要求1所述的一种多重MIMO窄波束、高增益基站天线，其特征在于：所述抛物柱面反射面的焦径比范围在0.15～0.50之内(含)，其口径范围在1.5～10.0个工作波长之内(含)，所述抛物柱面反射面的材质为实体板状或镂空板状或网状高导电率金属材料。3.根据权利要求1所述的一种多重MIMO窄波束、高增益基站天线，其特征在于：所述2
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2MIMO天线模块的规格由所述线阵馈源的单元数和工作频段决定，包括：单馈源2
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2MIMO天线模块、2单元线阵馈源2
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2MIMO天线模块、3单元线阵馈源2
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2MIMO天线模块、4单元线阵馈源2
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【专利技术属性】
技术研发人员：胡关平，吴荣远，路飞，
申请(专利权)人：胡关平，
类型：发明
国别省市：