[發明專利]一種開放式微帶天線陣列

有效

• 申請號: 201711435470.0
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN109962337B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 張長清
• 申請（專利權）人: 中國移動通信集團湖南有限公司;中國移動通信集團公司
• 主分類號: H01Q1/50
• 分類號: H01Q1/50;H01Q1/36;H01Q21/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;李相雨

本發明提供一種微帶天線及開放式微帶天線陣列。所述微帶天線包括：平面的絕緣基板和集成在所述絕緣基板同側的至少兩個微帶帖片；所述微帶帖片之間采用并行饋電方式或點饋電方式進行饋電連接，從而構成開放式對稱結構的微帶天線。本發明將傳統的封閉式諧振腔結構的微帶天線變換為開放式對稱結構的微帶天線，并用這樣的開放式微帶天線陣元組合成一維、二維和三維陣列天線，使傳統的微帶陣列天線變成開放式微帶陣列天線。該開放式微帶陣列天線既具有對稱直線陣列天線的純阻抗的高功率輻射效率和優異的波束賦形效果，又有微帶陣列天線便于小型化、集成化的優點，克服了傳統微帶陣列天線和半波陣列天線的缺點。

技術領域

本發明涉及天線領域，更具體地，涉及一種微帶天線及開放式微帶天線陣列。

背景技術

目前，大規模MIMO是近年來興起的一項通信技術，該技術由傳統MIMO技術發展而來，通過在基站端使用大規模多天線，并同時服務于多個用戶，從而為信道速率帶來了很大的提升。除此外，當天線數趨于無窮大時，各個用戶之間的信道向量趨于正交，這使得與傳統 MIMO相比，大規模MIMO又具有了一些獨特的優點，比如，干擾的因素在大規模天線系統中被平均掉了，而一些線性預編碼算法在大規模MIMO系統中擁有了與非線性算法接近的性能。基于大規模MIMO 的諸多優點，與之有關的各項技術研究也正在逐漸展開，而大規模MIMO天線為其中一個重要的研究內容。

目前工程應用的大規模MIMO天線多為微帶陣列天線，普通 MIMO天線則多為半波對稱直線陣列天線。微帶陣列天線的最大缺點是微帶陣元是封閉式諧振腔結構，不僅存在嚴重的虛功損耗，輻射波其實是諧振腔的邊緣泄漏波，產生的輻射方向圖效果較差，也不便于控制，由此引起系統的波束賦形控制能力較弱。另外，半波對稱直線陣列天線因其陣元結構較大，不便于小型化，更不能集成化，很難適應組建大規模MIMO天線。

發明內容

本發明提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的微帶天線及開放式微帶天線陣列。

根據本發明的一個方面，提供一種微帶天線，包括：平面的絕緣基板和集成在所述絕緣基板同側的至少兩個微帶帖片；所述微帶帖片之間采用并行饋電方式或點饋電方式進行饋電連接，從而構成開放式對稱結構的微帶天線。

根據本發明的另一個方面，還提供一種開放式微帶天線陣列，包括：一維平行振子陣列天線、一維共軸振子陣列天線、二維平面陣列天線和三維立體陣列天線中的任一種；

所述一維平行振子陣列天線，由多個開放式微帶帖片陣元組成的平行一維陣列，每個開放式微帶帖片之間具有預設X軸間隙和預設X 軸相位差；

所述一維共軸振子陣列天線，由多個開放式微帶帖片陣元組成的垂直一維陣列，每個開放式微帶帖片之間具有預設Z軸間隙和預設Z 軸相位差；

所述二維平面陣列天線，由多個開放式微帶帖片陣元組成的二維平面陣列，其中平行的開放式微帶帖片之間具有預設X軸間隙和預設 X軸相位差，垂直的開放式微帶帖片之間具有預設Z軸間隙和預設Z 軸相位差；

所述三維立體陣列天線，由多個開放式微帶帖片陣元組成的三維立體陣列，其中X軸開放式微帶帖片之間具有預設X軸間隙和預設X 軸相位差，Y軸開放式微帶帖片之間具有預設Y軸間隙和預設Y軸相位差，Z軸開放式微帶帖片之間具有預設Z軸間隙和預設Z軸相位差；

其中，所述開放式微帶帖片陣元為本發明前述的微帶天線；所述X 軸為平行于微帶帖片的水平方向，所述Z軸為平行于微帶帖片的垂直方向，所述Y軸為天線賦形波束方向。