平面陣列天線及通信設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種平面陣列天線及應(yīng)用該平面陣列天線的通信設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]天線是移動(dòng)通信設(shè)備中不可或缺的部分，移動(dòng)通信中基站天線(Base stat1nantenna)的性能直接影響通信效果的好壞。隨著移動(dòng)通信的發(fā)展，用戶對(duì)高速數(shù)據(jù)傳輸提出了越來越高的要求，同時(shí)用戶需求的類型也日益多樣化，現(xiàn)代移動(dòng)通信正在向著多頻多模方向發(fā)展。移動(dòng)通信設(shè)備的更新?lián)Q代速度正逐步加快，而城區(qū)可用站點(diǎn)資源的獲取卻越來越難。多頻多?；咎炀€為移動(dòng)通信的站點(diǎn)共用提供了更有效的解決手段，符合在網(wǎng)設(shè)備平滑升級(jí)和綠色節(jié)能要求。因此多頻多?；咎炀€成為未來基站天線的發(fā)展方向之一。多頻多?；咎炀€必須在同一個(gè)天線中包含多個(gè)可工作于相同或不同頻段的天線陣列，而有限的安裝空間和天線陣列的寬帶工作都為天線設(shè)計(jì)帶來了新的挑戰(zhàn)。
[0003]為了在有限的安裝空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)滿足要求的多頻多模天線的電性能指標(biāo)，現(xiàn)有技術(shù)中的一種方案為:采用傳統(tǒng)的兩列布局來實(shí)現(xiàn)雙頻陣列天線，即雙頻陣列天線由水平排布的兩個(gè)輻射陣列構(gòu)成，如圖1中所示。然而，該天線的水平寬度尺寸較寬，不適用構(gòu)建小型化多陣列天線;若通過減輻射陣列間距來縮小天線的水平寬度尺寸，則輻射陣列互耦將增大，導(dǎo)致天線的水平波束寬度變寬、增益降低等問題。因此，為減小陣列天線的水平波束寬度，提升天線增益，現(xiàn)有技術(shù)中的另一種方案為:通過將個(gè)別輻射單元在水平方向上的錯(cuò)位排布，來實(shí)現(xiàn)雙頻陣列天線，如圖2所示。然而，雖然通過個(gè)別輻射單元的錯(cuò)位排布使得該天線的水平寬度尺寸較小，但由于個(gè)別輻射單元偏離輻射陣列的軸線，使得輻射單元的排布關(guān)于輻射陣列的軸線不對(duì)稱，導(dǎo)致天線方向圖出現(xiàn)不對(duì)稱的副瓣異常，且天線增益降低。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型提供一種平面陣列天線，以減小天線水平寬度尺寸，使天線的方向圖水平對(duì)稱，并提升天線增益。
[0005]另本實(shí)用新型還提供一種應(yīng)用所述平面陣列天線的通信設(shè)備。
[0006]第一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種平面陣列天線，包括沿第一方向排布的至少一個(gè)第一輻射陣列，所述第一輻射陣列包括至少一個(gè)第一輻射單元和至少一個(gè)輻射單元對(duì)，所述第一輻射單元和所述輻射單元對(duì)設(shè)置于所述第一輻射陣列的軸線上，所述輻射單元對(duì)包括至少兩個(gè)第二輻射單元，所述至少兩個(gè)第二輻射單元相對(duì)于所述第一輻射陣列的軸線對(duì)稱。
[0007]所述平面陣列天線通過在所述第一輻射陣列中設(shè)置包括至少兩個(gè)第二輻射單元的輻射單元對(duì)，并將所述至少兩個(gè)第二輻射單元設(shè)置為相對(duì)于所述第一輻射陣列的軸線對(duì)稱，從而使得所述第一輻射陣列中所有的輻射單元(包括第一輻射單元和第二輻射單元)均相對(duì)于所述第一輻射陣列的軸線對(duì)稱排布，因此，使得所述平面陣列天線具有較窄的水平面波束寬度，且具有方向圖水平對(duì)稱、增益高的特點(diǎn)。
[0008]結(jié)合第一方面，在第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述至少兩個(gè)第二輻射單元沿第二方向排布，所述第二方向與所述第一方向垂直，且所述第二方向與所述第一方向位于同一平面。
[0009]結(jié)合第一方面，在第一方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述至少兩個(gè)第二輻射單元呈單排排布或呈矩陣排布。
[0010]所述輻射單元對(duì)中的第二輻射單元的排布可以根據(jù)所述平面陣列天線在實(shí)際應(yīng)用中的空間布局需求以及增益需求，在保證所述輻射單元對(duì)中所有的第二輻射單元均相對(duì)于所述第一輻射陣列的軸線對(duì)稱的前提下，可以采用單排的水平排布方式或者矩陣排布方式來排布所述第二輻射單元。例如，當(dāng)所述輻射單元對(duì)中包括的第二輻射單元的數(shù)量大于或等于四個(gè)時(shí)，可以采用矩陣排布，以縮小所述平面陣列天線的水平寬度尺寸。
[0011]結(jié)合第一方面，在第一方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述平面陣列天線還包括沿所述第一方向排布的至少一個(gè)第二輻射陣列，所述第二輻射陣列與所述第一輻射陣列沿第二方向間隔排布;所述第二方向與所述第一方向垂直，且所述第二方向與所述第一方向位于同一平面。
[0012]所述平面陣列天線中，因所述輻射單元對(duì)中的第二輻射單元相對(duì)于所述第一輻射陣列的軸線對(duì)稱，從而使得所述第一輻射陣列具有較窄的水平面波束寬度和較高的增益，通過將所述包括輻射單元對(duì)的第一輻射陣列和所述至少一個(gè)第二輻射陣列沿第二方向間隔排布，可以增加所述平面陣列天線的工作頻帶范圍，從而可以形成多頻多模的平面陣列天線。
[0013]結(jié)合第一方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面的第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第二輻射陣列包括至少一個(gè)第一輻射單元，所述第一輻射單元設(shè)置于所述第二輻射陣列的軸線上，所述第二輻射陣列中的第一輻射單元與相鄰的所述第一輻射陣列中的第一福射單元及福射單元對(duì)交錯(cuò)排布。
[0014]通過將所述第二輻射陣列中的第一輻射單元與相鄰的所述第一輻射陣列中的第一輻射單元及輻射單元對(duì)交錯(cuò)排布，從而可以有效縮減所述第一輻射陣列與所述第二輻射陣列之間的間距，同時(shí)，還能減少第一輻射陣列中的第一輻射單元及輻射單元對(duì)與第二輻射陣列中的第一輻射單元之間的相互干擾，從而提升所述平面陣列天線的輻射性能。
[0015]結(jié)合第一方面的第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面的第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，每一所述第二輻射陣列中的所述第一輻射單元均為工作于同一頻段的雙極化輻射單
J L ο
[0016]結(jié)合第一方面，在第一方面的第六種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述平面陣列天線包括沿第一方向排布的至少兩個(gè)相鄰的第一輻射陣列，其中相鄰的兩個(gè)所述第一輻射陣列中的第一福射單元及福射單元對(duì)交錯(cuò)排布。
[0017]所述輻射單元對(duì)中包括至少兩個(gè)第二輻射單元，使得所述輻射單元對(duì)的寬度大于單個(gè)所述第一輻射單元的寬度，因此，通過將相鄰的兩個(gè)所述第一輻射陣列中的輻射單元對(duì)交錯(cuò)排布，可以縮小所述相鄰的第一輻射陣列之間的間距，進(jìn)而縮小所述平面陣列天線在水平方向上的寬度尺寸。同時(shí)，通過將相鄰的兩個(gè)所述第一輻射陣列中的第一輻射單元交錯(cuò)排布，可以減少相鄰的兩個(gè)所述第一輻射陣列中的第一輻射單元及輻射單元對(duì)之間的相互干擾，提升所述平面陣列天線的輻射性能。
[0018]結(jié)合第一方面的第六種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面的第七種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，每個(gè)第一輻射陣列包括相對(duì)的第一端和第二端，且每個(gè)第一輻射陣列的第一端在同一側(cè);所述相鄰的兩個(gè)所述第一輻射陣列的其中一個(gè)第一輻射陣列的輻射單元對(duì)設(shè)置在所屬的第一輻射陣列的第一端，所述相鄰的兩個(gè)所述第一輻射陣列的另一個(gè)第一輻射陣列的輻射單元對(duì)設(shè)置在所屬的第一輻射陣列的第二端。
[0019]結(jié)合第一方面、第一方面第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式、第一方面第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式、第一方面第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式、第四方面第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式、第一方面第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式、第一方面第六種可能的實(shí)現(xiàn)方式或第一方面第七種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面的第八種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，每一所述第一輻射陣列中的所述第一輻射單元及所述第二輻射單元均為工作于同一頻段的雙極化輻射單元。
[0020]第二方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種通信設(shè)備，所述通信設(shè)備包括如第一方面、第一方面第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式、第一方面第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式、第一方面第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式、第四方面第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式、第一方面第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式、第一方面第六種可能的實(shí)現(xiàn)方式、第一方面第七種可能的實(shí)現(xiàn)方式或第一方面第八種可能的實(shí)現(xiàn)方式所述的平面陣列天線。
[0021]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的平面陣列天線通過在所述第一輻射陣列中設(shè)置所述輻射單元對(duì)，并使所述輻射單元對(duì)中包括的第二輻射單元相對(duì)于所述第一輻射陣列的軸線對(duì)稱，因此，所述第一輻射陣列中所有的輻射單元均相對(duì)于所述軸線對(duì)稱，從而使得該平面陣列天線具有較窄的水平面波束寬度、對(duì)稱的水平面方向圖和較高的增益，并具有緊湊的水平寬度尺寸。
【附圖說明】
[0022]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0023]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中平面陣列天線的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2是現(xiàn)有技術(shù)中平面陣列天線的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3是本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的平面陣列天線的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖4是本實(shí)用新型第二實(shí)施例提供的平面陣列天線的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖5是本實(shí)用新型第三實(shí)施例提供的平面陣列天線的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖6是本實(shí)用新型第四實(shí)施例提供的平面陣列天線的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面將結(jié)合本實(shí)用