[實用新型]平面陣列天線及通信設備

有效

• 申請號: 201521061945.0
• 申請日: 2015-12-16
• 公開（公告）號: CN205319307U
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 肖偉宏;王乃彪;謝國慶
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q21/24
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強

技術領域

本實用新型涉及通信技術領域，尤其涉及一種平面陣列天線及應用該平面 陣列天線的通信設備。

背景技術

天線是移動通信設備中不可或缺的部分，移動通信中基站天線(Basestation antenna)的性能直接影響通信效果的好壞。隨著移動通信的發展，用戶對高速 數據傳輸提出了越來越高的要求，同時用戶需求的類型也日益多樣化，現代移 動通信正在向著多頻多模方向發展。移動通信設備的更新換代速度正逐步加快， 而城區可用站點資源的獲取卻越來越難。多頻多模基站天線為移動通信的站點 共用提供了更有效的解決手段，符合在網設備平滑升級和綠色節能要求。因此 多頻多模基站天線成為未來基站天線的發展方向之一。多頻多模基站天線必須 在同一個天線中包含多個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計帶來了新的挑戰。

為了在有限的安裝空間內實現滿足要求的多頻多模天線的電性能指標，現 有技術中的一種方案為：采用傳統的兩列布局來實現雙頻陣列天線，即雙頻陣 列天線由水平排布的兩個輻射陣列構成，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 有技術中的另一種方案為：通過將個別輻射單元在水平方向上的錯位排布，來 實現雙頻陣列天線，如圖2所示。然而，雖然通過個別輻射單元的錯位排布使 得該天線的水平寬度尺寸較小，但由于個別輻射單元偏離輻射陣列的軸線，使 得輻射單元的排布關于輻射陣列的軸線不對稱，導致天線方向圖出現不對稱的 副瓣異常，且天線增益降低。

實用新型內容

本實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 方向圖水平對稱，并提升天線增益。

另本實用新型還提供一種應用所述平面陣列天線的通信設備。

第一方面，本實用新型實施例提供一種平面陣列天線，包括沿第一方向排 布的至少一個第一輻射陣列，所述第一輻射陣列包括至少一個第一輻射單元和 至少一個輻射單元對，所述第一輻射單元和所述輻射單元對設置于所述第一輻 射陣列的軸線上，所述輻射單元對包括至少兩個第二輻射單元，所述至少兩個 第二輻射單元相對于所述第一輻射陣列的軸線對稱。

所述平面陣列天線通過在所述第一輻射陣列中設置包括至少兩個第二輻射 單元的輻射單元對，并將所述至少兩個第二輻射單元設置為相對于所述第一輻 射陣列的軸線對稱，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)均相對于所述第一輻射陣列的軸線對稱排布，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稱、 增益高的特點。

結合第一方面，在第一方面的第一種可能的實現方式中，所述至少兩個第 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。

結合第一方面，在第一方面的第二種可能的實現方式中，所述至少兩個第 二輻射單元呈單排排布或呈矩陣排布。

所述輻射單元對中的第二輻射單元的排布可以根據所述平面陣列天線在實 際應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中所有的第二 輻射單元均相對于所述第一輻射陣列的軸線對稱的前提下，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，當所述輻射單 元對中包括的第二輻射單元的數量大于或等于四個時，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。

結合第一方面，在第一方面的第三種可能的實現方式中，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。

所述平面陣列天線中，因所述輻射單元對中的第二輻射單元相對于所述第 一輻射陣列的軸線對稱，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的第一輻射陣列和所述至少一個 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。