一种小型化多端口天线阵列的制作方法

本实用新型属于无线通信领域，具体涉及一种小型化多端口天线阵列，应用于基站天线设计，确保天线小型化多端口后具有优异的辐射指标。

背景技术：

近年来，由于通信容量需求的激增、有限的基站站点资源及成本等因素的影响，基站天线呈多端口及小型化方向发展已成必然。基站天线多端口及小型化后，与常规天线相比，在相同数量基站下，能够挂装的天线端口数更多，从而提高了通信容量及基站站点的利用率，也相对的降低了运营成本，能有效解决改善当前移动通信存在的问题。

多端口天线在小型化后，不同端口之间的互耦更为严重，导致指标恶化，尤其是水平面波束宽度及前后比等指标，这会导致相邻基站之间的相互干扰更为严重，影响通信质量。本实用新型专利提供一种小型化多端口天线阵列，天线在端口数量增加及小型化后，具有优异的性能指标，满足当前移动通信需求。

技术实现要素：

本实用新型提供一种小型化多端口天线阵列。

通过以下技术方案实现：

一种小型化多端口天线阵列，包括主阵列辐射单元10、副阵列辐射单元20、反射板30 、放在不同阵列中间的“山”型隔离墙40及二功分功分器50；所述主阵列辐射单元10、副阵列辐射单元20、“山”型隔离墙全部位于反射板的正面并固定在反射板上，其中主阵列辐射单元、副阵列辐射单元需与反射板导电连接，“山”型隔离墙需与反射板绝缘连接；

所述主阵列辐射单元包括第一主阵列辐射单元、第二主阵列辐射单元，副阵列辐射单元包括第一副阵列辐射单元、第二副阵列辐射单元，二功分功分器包括第一二功分功分器、第二二功分功分器；

所述第一主阵列辐射单元和第一副阵列辐射单元共同组成第一阵列，所述第二主阵列辐射单元和第二副阵列辐射单元共同组成第二阵列；

所述“山”型隔离墙位于第一阵列和第二阵列的横向中心位置；第一阵列和第二阵列的横向间距为D0，0.5λ＜D0＜0.8λ；第一阵列和第二阵列的纵向间距为d12，-d0/2＜d12＜d0/2，根据实际情况调整D0、d12，可以改善阵列之间的互耦关系，从而改善指标。

所述第一阵列包括N个第一主阵列辐射单元和一个第一副阵列辐射单元；第二阵列包括N个第二主阵列辐射单元和一个第二副阵列辐射单元；所述主阵列由两列辐射单元按照一定的横向间距组成两列直线阵；即第一主阵列和第二主阵列，两列之间所对应单元的纵向间距范围为：0～d0，d0为主阵列辐射单元之间距。

所述第一主阵列的第1至N个单元按照d0间距组成纵向直线阵（左边列）。

所述第二主阵列的第1和N个单元按照d0间距组成纵向直线阵（右边列）。

所述第一副阵列辐射单元位于第一主阵列的右侧，与主阵列第一列的第N个单元的横向中心距离为D1，D1 ≤D0；纵向中心间距为d1，0≤d1＜d0/2。所述第一副阵列辐射单元与第一主阵列的第N个单元通过第一二功分功分器将相应的极化连接合并成一个组合单元，其合成的水平半功率波束宽度要小于任一第一主阵列的其它辐射单元的水平半功率波束宽度，所述第一主阵列和第一副阵列共同组成小型化多端口天线的第一阵列，由于第一主阵列的第N个单元与第一副阵列单元的合成水平波束宽度较窄，使得第一阵列的水平半功率波束宽度要窄于常规无副阵列辐射单元的组阵方式。

所述第二副阵列辐射单元位于第二主阵列的左侧，与主阵列第二列的第1个单元的横向中心距离为D2，D2 ≤D0；纵向中心间距为d2，0≤d2＜d0/2。所述第二副阵列辐射单元与第二主阵列的第1个单元通过第二二功分功分器将相应的极化连接合并成一个组合单元，其合成的水平半功率波束宽度要小于任一第二主阵列的其它辐射单元的水平半功率波束宽度，所述第二主阵列和第二副阵列共同组成小型化多端口天线的第二阵列，由于第二主阵列的第1个单元与第二副阵列单元的合成水平波束宽度较窄，使得第二阵列的水平半功率波束宽度要窄于常规无副阵列辐射单元的组阵方式。

所述“山”型隔离墙40位于第一主阵列和第二主阵列的中心位置 ，有效降低两列之间的互偶，改善水平面半功率水平波束宽度、前后比、交叉极化及轴向交叉极化鉴别率等水平面辐射指标。

所述二功分功分器50位于反射板背面。在第一列中第一二功分功分器将第一主阵列第一列的第N个辐射单元与第一副阵列的一个辐射单元对应的极化连接，合并为一个辐射单元，合并后的组合单元与该列其他的N-1个主阵列辐射单元按照一定的间距组阵形成第一列。在第二列中第二二功分功分器50将第二主阵列的第1个辐射单元与第二副阵列的辐射单元对应的极化连接，合并为一个辐射单元，合并后的组合单元与该列其他的N-1个主阵列辐射单元按照一定的间距组阵形成第二列。

所述两列主阵列在纵向方向有“错位”距离，调整此距离也可改善阵列之间的互耦关系，从而达到改善水平面波束宽度及前后比的目的。

所述副阵列辐射单元的选用可以和主阵列辐射相同也可不同，这可以更合理的优化空间布局，改善增益、前后比等指标。

与现有常规无副阵列辐射单元方案相比,本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型采用主阵列辐射单元和优选的副阵列辐射单元联合组阵方式，可以有效减小水平面半功率波束宽，提升前后比。

2、本实用新型采用的“山”型隔离墙能有效降低相邻阵列之间的互偶，降低水平半功率波束宽度，改善前后比、交叉极化和轴向交叉极化鉴别率等水平面辐射指标。

附图说明

图1为本实用新型实施例的方案组成示意图。

图2为本实用新型实施例的方案组成细节图。

图3为本实用新型实施例的方案的“山”型隔离板。

图4为本实用新型实施例的方案分布示意图。

图5为本实用新型实施例的方案相关参数示意图。

其中，10—主阵列辐射单元，101—第一主阵列辐射单元，102—第二主

阵列辐射单元，20—副阵列辐射单元，201—第一副阵列辐射单元，202—第

二副阵列辐射单元，30—反射板，40—“山”型隔离墙，50—二功分功分器，

501—第一二功分功分器，502—第二二功分功分器。

具体实施方式

以下结合附图和实施例详细说明本实用新型技术方案。

参见图1、图2和图3，本实用新型实施例所提供用于一种多端口小型化天线的组阵方式及组成部分，包括主阵列辐射单元10、副阵列辐射单元20、反射板30、中间“山”型隔离板40、二功分功分器50；主阵列辐射单元10、副阵列辐射单元20、“山”型隔离墙全部位于反射板的正面并固定在反射板上，其中主阵列辐射单元、副阵列辐射单元需与反射板导电连接，“山”型隔离墙需与反射板绝缘连接；主阵列辐射单元10包括第一主阵列辐射单元101、第二主阵列辐射单元102，副阵列辐射单元20包括第一副阵列辐射单元201、第二副阵列辐射单元202，二功分功分器50包括第一二功分功分器501、第二二功分功分器502；第一主阵列辐射单元101和第一副阵列辐射单元201共同组成第一阵列，第二主阵列辐射单元102和第二副阵列辐射单元202共同组成第二阵列。

参见图4和图5，本实用新型实施例的组阵实现方案分布。此方案是通过增加一个副阵列辐射单元，其位置一般是在主阵列最上端或最下端的辐射单元对应的相应位置，将其与主阵列对应的单元通过二功分功分器与对应的极化连接，此二功分功分器功率比可根据具体情况调整，实现对阵列的水平面波宽优化控制，组阵后第一列形成“L” 型分布，第二列形成“7”型分布。

所述主阵列第一列辐射单元L2-L6与副阵列第一列辐射单元R6形成第一阵列，呈“Ｌ”型分布。其中L2-L6之间的组阵间距均为d0，主阵列辐射单元L6与副阵列辐射单元R6通过二功分功分器将对应的极化相连接，横向间距为D1，D1 ≤D0；纵向间距为d1，0≤d1＜d0/2，形成组合单元，其水平面半功率波宽度要小于任一主阵列辐射单元的水平面半功率波束宽度，与主阵列辐射单元L2-L5形成第一阵列后，水平面半功率波束宽度小于常规组阵方式的，前后比也优于常规无副阵列辐射单元组阵方式的。

所述主阵列第二列辐射单元R1-L5与副阵列第二列辐射单元L1形成第二阵列，呈“7”型分布。其中R1-R5之间的组阵间距均为d0，主阵列辐射单元R1与副阵列辐射单元L1通过二功分功分器将对应的极化相连接，横向间距为D2，D2 ≤D0；纵向间距为d2，0≤d2＜d0/2，形成组合单元，其水平面半功率波宽度要小于任一主阵列辐射单元的水平面半功率波束宽度，与主阵列辐射单元R2-R5形成第二阵列后，水平面半功率波束宽度小于常规组阵方式的，前后比也优于常规无副阵列辐射单元组阵方式的。

参见图4，本实用新型实施例的组阵实现方案相关参数。通过优化各参数d0、d1、d2、D0、D1、D2、d12及二功分功分器的功率比可对天线指标的优化控制，达到改善天线指标的目的。一般情况下，0.76λ＜d0＜0.9λ，0≤d1，d2≤d0/2， D1，D2≤d0， - d0/2≤d12≤d0/2，λ为对应频段中心频率在自由空间传播的波长。

如上所述内容尽管已经表示和描述了本实用新型的典型实施案例，但不得解释为对本实用新型自身的限制。凡在本实用新型的指导精神和类似原理之内所作的任何修改、等同替换或者改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。