[實用新型]一種陣列天線柵瓣優化裝置以及陣列天線

有效

• 申請號: 201720318963.5
• 申請日: 2017-03-29
• 公開（公告）號: CN206774680U
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 趙杰;許靈軍;程廣輝;曹景陽;金逸韻
• 申請（專利權）人: 中國移動通信有限公司研究院;中國移動通信集團公司
• 主分類號: H01Q1/52
• 分類號: H01Q1/52;H01Q21/00
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司11270
• 代理人: 張振偉,姚開麗

技術領域

本實用新型涉及天線結構，尤其涉及一種陣列天線柵瓣優化裝置以及陣列天線。

背景技術

在移動通信領域，上旁瓣抑制通常指的是主瓣最大值向上30度范圍的旁瓣最大值，其中包括柵瓣。在主瓣以外的其他方向場強疊加形成與主瓣電平接近的輻射瓣，稱為柵瓣。柵瓣占據了輻射能量，使天線增益降低。柵瓣過大會對臨近小區造成越區干擾，嚴重時甚至會造成相鄰站點的接收機阻塞，導致站點癱瘓。

柵瓣的大小與輻射單元數量、輻射單元間距、移相單元數量以及電下傾角的范圍有關。如果移相網絡的設計采用是單輻射單元移相方式，在電下傾的時候每個相鄰輻射單元之間保持相同的相位差，這個時候柵瓣是最小的；但是單輻射單元移相方式會增加天線成本，移相網絡的設計難度會大大提高，同時也會使天線在生產裝配上非常復雜；為了使性能和設計成本取到一個平衡狀態，通常在移相網絡的設計上會減少一些移相單元，將個別相鄰的輻射單元通過功分器并聯再由一個移相單元統一帶動，在移相的過程中，并聯的輻射單元保持相對相位差不變，這種設計會存在個別相鄰輻射單元的相位差過大，柵瓣效果就會比單單元移相方式要差一些。在實際設計中，網絡中的移相單元越多，柵瓣就越低。在單直線陣天線里，只要選取合適的移相單元數量，不一定非要采用單單元的移相方式，也是可以將柵瓣控制在合理的范圍之內，使柵瓣不干擾到其他小區的基站。

智能天線是由多列直線陣組成的陣列天線，列與列之間的距離較小，在列與列之間存在著較強的互耦效應，使柵瓣突顯比單直線陣天線要嚴重得多；由于互耦的影響，即使使用同樣的移相網絡，陣列天線的柵瓣也會比單直線天線的柵瓣高出3～5dB左右，達不到移相網絡該有的柵瓣控制效果。目前列與列之間的互耦消除只有通過增加列與列的距離來解決，但是智能天陣列與列的距離會影響合成波束的各項性能，增加列間距會使合成波束的波束寬度發生變使其不能滿足組網覆蓋的需求。

對于陣列天線的柵瓣優化，目前有三種技術方案：第一種，通過拉大列間距減小互耦的影響；第二種，選用較多的移相單元的設計方法；第三種，縮小輻射單元間距。

其中，第一種方案，在智能天線陣里，列間距的大小會直接影響到智能天線的合成波束，例如廣播波束和業務波束，增大列間距會使合成波束的波束寬度發生變化，使其不能滿足組網覆蓋的需求；第二種方案，當選用較多的移相單元的設計方法時，會提高天線的產品成本、增加移相網絡的設計難度、提高天線的復雜度；第三種方案，雖然縮小單元間距能夠從原理上降低柵瓣的產生，但是單純的減少單元間距不僅會造成天線的增益下降，也會加大天線本身的互耦效應，帶來更多不可控的性能惡化，例如天線的隔離度變差。

綜上所述，在電調智能天線陣列里，不管使用哪個方案進行柵瓣的優化，都需要變更天線的方案，同時會帶來其他的性能問題。

實用新型內容

為解決上述技術問題，本實用新型實施例期望提供一種陣列天線柵瓣優化裝置，能夠抵消陣列天線中列與列互耦對柵瓣的影響，優化輻射單元的駐波，還可以對輻射單元進行相位補償；

本實用新型的技術方案是這樣實現的：

本實用新型實施例提供一種陣列天線柵瓣優化裝置，所述優化裝置包括：支撐座和加載片，所述加載片設置于所述支撐座上；所述支撐座連接于所述陣列天線的至少一個輻射單元的輻射臂上。

上述優化裝置中，所述加載片上設置有圓孔；所述支撐座上設置有與所述圓孔匹配的突起部；

所述加載片設置于所述支撐座上，包括：

將所述加載片上的圓孔套設于所述支撐座的突起部上。

上述優化裝置中，所述支撐座還包括基臺、鉤狀連接件；所述鉤狀連接件設置于基臺的第一面上并沿所述基臺軸向方向延伸一部分；所述突起部設置于所述基臺的第二面上；所述第一面與所述第二面不同，且所述第一面及所述第二面均與所述基臺軸向方向垂直；

所述支撐座固定連接于所述陣列天線的至少一個輻射單元的輻射臂上，包括：通過將鉤狀連接件扣置于所述陣列天線的至少一個輻射單元的輻射臂上，使所述支撐座與所述陣列天線的至少一個輻射單元的輻射臂固定連接。

上述優化裝置中，所述突起部的外側還設置有定位槽，對應地，所述加載片上的圓孔內壁設置有突起棱；將所述加載片上的圓孔套設于所述支撐座的突起部上時，所述突起棱插入所述定位槽；或者，

所述突起部的外側還設置有突起棱，對應地，所述加載片上的圓孔內壁設置有定位槽；將所述加載片上的圓孔套設于所述支撐座的突起部上時，所述突起棱插入所述定位槽。

上述優化裝置中，所述鉤狀連接件形狀與輻射臂的結構、形狀和大小相匹配，固定于輻射臂之上。