MIMO天线的制作方法

本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种mimo天线。

背景技术：

随着移动通信行业的发展，人们对移动网络的要求逐步提高，在当前2g、3g、4g甚至5g网络共存的大环境下，要求基站天线加快向多频化、小型化的演进，支持多系统工作的小型化mimo天线正成为基站天线的主要发展方向。

目前，mimo天线主要采用高低频嵌套及多频并排的结构，随着对天线小型化要求的提升，对天线阵列之间间距的要求也越来越高，但由于各阵列间的耦合作用，天线阵列之间的间距越小，阵列之间的能量耦合就越大，相互影响也越大。在高低频并排阵列中，当阵列间距过小时，也容易造成高频电路和方向图的指标恶化，影响天线性能。

技术实现要素：

本发明的目的旨在提供一种可通过有效缩小阵列间距实现小型化的mimo天线。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种mimo天线，包括反射板、均设于所述反射板上的至少一个高频阵列和至少一个低频阵列，所述高频阵列包括至少一个高频振子，所述低频阵列包括至少一个低频振子，所述高频阵列包括第一高频阵列，其与所述低频阵列并排设于所述反射板上，并且所述第一高频阵列中的高频振子对应的反射板高度大于所述低频振子对应的反射板高度。

优选地，所述反射板包括底板，所述底板通过弯折形成相互连接的凹陷区和凸起区，所述低频阵列设于所述凹陷区，所述第一高频阵列设于所述凸起区。

优选地，所述反射板包括底板和架设于所述底板上方的顶板，所述第一高频阵列中的高频振子设于所述顶板上。

更优地，所述反射板还包括竖立于顶板的反射腔，所述反射腔与所述底板共同围合形成反射罩。

进一步地，所述反射板还包括竖立于所述底板上并位于相邻两个阵列之间的隔板。

优选地，所述第一高频阵列中的高频振子对应的反射板与所述低频阵列中的低频振子对应的反射板之间的高度差为低频中心频率的波长的0.25倍以下。

优选地，在所述第一高频阵列和与该第一高频阵列相邻的低频阵列中，所述第一高频阵列的高频振子包括第一高频振子和第二高频振子，所述第一高频振子于所述低频阵列中的投影位于与其正对的低频振子的辐射臂的范围内，所述第二高频振子于所述低频阵列中的投影位于与其相邻两个低频振子之间的间隙内。

更优地，所述第一高频振子和所述第二高频振子沿所述反射板纵向交替且错位设置。

更优地，所述第一高频振子和与其相邻的低频阵列的水平间距大于所述第二高频振子和与其相邻的低频阵列的水平间距。

优选地，所述mimo天线包括至少两个低频阵列，相邻两个低频阵列中的低频振子错位设置。

优选地，所述mimo天线包括两个低频阵列和设于所述两个低频阵列之间的两个第一高频阵列。

进一步地，所述高频阵列还包括设于所述反射板上并与所述低频阵列同轴设置的第二高频阵列，所述第二高频阵列包括第三高频振子，所述第三高频振子嵌套于所述低频振子内和/或设于相邻两个低频振子之间。

优选地，所述低频振子的辐射臂下凹形成低于该低频振子的辐射面的围腔，所述围腔内设有所述第三高频振子。

相比现有技术，本发明的方案具有以下优点：

1.本发明提供的mimo天线中，第一高频阵列中的高频振子对应的反射板高度大于低频振子对应的反射板高度，在不增大各振子与反射板之间间距的情况下，提高了高频振子，可有效提升高频辐射性能和电路指标，减小高频阵列和低频阵列之间的耦合作用，从而可缩小高频阵列和低频阵列之间的间距，进而缩小所述mimo天线的体积，使所述mimo天线在实现小型化的同时保持良好的性能。

2.本发明提供的mimo天线在相邻的第一高频阵列和低频阵列中，第一高频阵列的高频振子在低频阵列中的投影位于低频阵列的低频振子的辐射臂范围内或相邻两个低频振子的间隙内，避开高频振子对相邻低频振子的敏感位置，减小高低频振子之间的影响，提升天线性能。

3.本发明提供的mimo天线在相邻的第一高频阵列和低频阵列中，正对低频振子的第一高频振子与所述低频阵列的水平间距大于正对相邻的两个低频振子之间间隙的第二高频振子与所述低频阵列的水平间距，即正对低频振子的第一高频振子远离所述低频阵列设置，可有效提高该第一高频振子方向图的收敛性。

4.本发明提供的mimo天线中，第一高频阵列的高频振子沿所述第一高频阵列的排列方向交替且错位设置，通过增大同阵列内和相邻阵列间各高频振子之间的间距，减小各高频振子之间的耦合影响，进一步提升高频方向图的收敛性。

5.本发明提供的mimo天线中，低频阵列和与其相邻的第一高频阵列相对另一低频阵列和与其相邻的第一高频阵列，两者整体错位设置，从而可减小相邻的高频与高频、低频与低频之间耦合影响，提升方向图、阵列间隔离度等电路指标。

6.本发明提供的mimo天线中的低频振子的辐射臂下凹形成碗状的围腔，作为设置于对应辐射臂上的第三高频振子的辐射边界，可在不附加额外的高频边界条件下得到优越的高频特性，同时所述围腔低于对应低频振子的辐射面，可在减小天线横向尺寸的同时，降低嵌套于低频振子内的高频振子与低频振子的整体高度，有利于实现所述mimo天线的小型化。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明一种实施例提供的mimo天线的立体图；

图2为图1所示的mimo天线的俯视图；

图3为本发明另一种实施例提供的mimo天线的立体图；

图4为图3所示的mimo天线的俯视图；

图5为图3所示的mimo天线中的反射罩的立体图；

图6为图5所示的反射罩的另一实施方式的立体图；

图7为图5所示的反射罩的又一实施方式的立体图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、零/部件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、零/部件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称零/部件被“连接”到另一零/部件时，它可以直接连接到其他零/部件，或者也可以存在中间零/部件。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

图1至图7共同示出了本发明实施例提供的mimo天线，通过对天线阵列结构的改进，减少各阵列之间的能量耦合，提升高低频的性能和电路指标，从而可有效缩小天线阵列之间的间距，进而缩小所述mimo天线的体积，实现所述mimo天线的小型化设计。

请结合图1和图2，所述mimo天线1000包括反射板1、均设于所述反射板1上的至少一个高频阵列2和至少一个低频阵列3，所述高频阵列2包括多个沿所述反射板1纵向排列的高频振子(未标号，下同)，所述低频阵列3包括多个沿所述反射板1纵向排列的低频振子31。

进一步地，所述高频阵列2包括第一高频阵列21和第二高频阵列22，所述第一高频阵列21与所述低频阵列3并排设置，所述第二高频阵列22与所述低频阵列3同轴设置。

优选地，所述反射板1包括底板11，所述底板11通过弯折形成相互连接的凹陷区111和凸起区112，所述凸起区112高于所述凹陷区111，所述低频阵列3设于所述凹陷区111，所述第一高频阵列21设于所述凸起区112，由此，使得所述第一高频阵列21对应的反射板1高度大于所述低频振子3对应的反射板1高度，该结构可在不增大第一高频阵列21中的高频振子与反射板1之间间距的情况下，提高了高频振子，有效提升高频辐射性能和电路指标，并减小第一高频阵列21和低频阵列3之间的耦合作用，从而可缩小第一高频阵列21和低频阵列3之间的间距，进而缩小所述mimo天线1000的体积，使所述mimo天线1000在实现小型化的同时保持良好的性能。

更优地，所述凸起区112与所述凹陷区111的高度差为低频中心频率的波长的0.25倍以下，通过计算高低频振子之间的耦合影响，将第一高频阵列21中的高频振子对应的反射板1提升至预设高度，可显著提升高频辐射性能和电路指标。

如图1所示，优选地，所述mimo天线1000包括分设于所述反射板1左右两端的两个低频阵列3和两个并排设于所述两个低频阵列3之间的第一高频阵列21，所述反射板1的底板11可通过弯折形成“几”形结构，使所述第一高频阵列21于所述底板11上的所处位置高于所述两个低频阵列3于所述底板11上的所处位置，从而提升高频辐射性能和电路指标。此外，通过在相邻两个低频阵列3之间设置两个第一高频阵列21，使相邻两个低频阵列3远离设置，还可有效降低相邻两个低频阵列3之间的耦合影响。

如图2所示，所述第一高频阵列21的高频振子包括第一高频振子211和第二高频振子212，相对于与该第一高频阵列21相邻的低频阵列3中的低频振子31，所述第一高频振子211正对所述低频振子31，所述第二高频振子212正对两相邻低频振子之间的间隙，且所述第一高频振子211于所述低频阵列3中的投影位于与其正对的低频振子31的辐射臂311的范围内，所述第二高频振子212于所述低频阵列31中的投影位于与其相邻两个低频振子31之间的间隙内，通过避开第一、第二高频振子对相邻低频振子31的敏感位置，进一步减小高、低频振子之间的耦合影响。

优选地，位于所述反射板1左右两端的两个低频阵列3的低频振子31沿反射板1纵向错位设置，即相邻两个低频阵列3中的对应低频振子31沿反射板1纵向具有间距，通过错位设置降低相邻两个低频阵列3中的低频振子31之间的耦合影响。此外，由于所述两个低频阵列3之间设有两个第一高频阵列21，使所述低频阵列3和与其相邻的第一高频阵列21相对另一低频阵列3和与其相邻的第一高频阵列21，两者整体错位设置，从而可减小相邻的高频与高频、低频与低频之间的耦合影响，提升方向图、阵列间隔离度等电路指标。

优选地，在第一高频阵列21和与该第一高频阵列21相邻的低频阵列3中，所述第一高频振子211与所述低频阵列3的水平间距大于设于所述第二高频振子212与所述低频阵列3的水平间距，即正对低频振子31的第一高频振子211相对远离所述低频阵列3设置，减小第一高频阵列21受低频振子31的耦合影响，可有效提高第一高频阵列21方向图的收敛性。

此外，由于所述第一、第二高频振子与低频阵列3的水平间距不同，使所述第一高频振子211和所述第二高频振子212沿所述反射板1纵向交替且错位设置，可增大同一所述第一高频阵列21或相邻第一高频阵列21中各高频振子之间的间距，从而减小各高频振子之间的耦合影响，进一步提升高频方向图的收敛性。

请结合图1和图2，所述第二高频阵列22包括多个第三高频振子221，其嵌套于所述低频振子31内或者设于相邻两个低频振子31之间。相邻两个低频振子31之间的第三高频振子221的具体数量可根据实际需求调整设置，可设置一个或者多个。通过在低频振子31的口径内嵌套或者在相邻两个低频振子31之间的间隙内设置第三高频振子221，可充分利用所述低频阵列3内空余的空间，在不增加反射板1安装面积的情况下，增加高频振子的数量，提高所述mimo天线1000中高频阵列的增益。

优选地，所述低频振子31的辐射臂311下凹形成低于该低频振子31的辐射面的围腔3111，所述第三高频振子221设于所述围腔3111内，所述围腔3111作为所述第三高频振子221的辐射边界，可在不附加额外的高频边界条件下得到优越的高频特性。同时由于所述围腔3111低于对应低频振子31的辐射面，可在不影响性能的条件下减少天线横向尺寸的同时，降低低频振子31及嵌套于其内的第三高频振子221的整体高度，有利于实现所述mimo天线1000的小型化。

优选地，所述反射板1还包括竖立于所述底板11上的隔板12，每两个阵列之间均设有所述隔板12，通过所述隔板12可降低相邻两个阵列之间的耦合影响，提升高频和低频的性能。

如图3和图4所示，在另一实施方式中，还可通过在所述反射板1的底板11上设置反射罩13来安装所述第一高频阵列21中的第一、第二高频振子，从而提升所述第一、第二高频振子对应的反射板1高度。

请结合图5，具体地，所述反射板1包括水平设置的底板11和多个排列于所述底板11上的反射罩13，所述反射罩13包括支撑件131和通过所述支撑件131架设于所述底板11上方的反射罩本体132，所述支撑件131的高度为低频中心频率对应波长的0.25倍以下。所述低频阵列3设于所述底板11上，所述第一高频振子211和第二高频振子212一一设于多个所述反射罩本体132内。

优选地，所述反射罩本体132包括用于安装所述第一、第二高频振子的顶板1321和竖立于顶板1321上并围设于所述第一高频振子211或者第二高频振子212四周的反射腔1322，所述反射腔1322与所述底板1321共同围合形成可约束振子辐射方向的反射罩本体132。通过架设于所述底板11上的所述反射罩本体132提升所述第一、第二高频振子对应的反射板1高度的同时，所述第一、第二高频振子的辐射方向还会受到所述反射罩本体132的约束指向预定方向，从而进一步减小所述mimo天线1000中各振子之间的耦合影响，实现多频段辐射性能的最优化，且可减小各高低频阵列间的间距。

此外，所述反射腔1322还可起与所述隔板12相同的作用，降低相邻两个阵列之间的耦合影响，在两个相邻的第一高频阵列21之间可无需设置所述隔板12，简化所述反射板1的结构，便于生产组装。

请参见图5、图6和图7，所述反射罩13的形状尺寸可根据高频振子的实际形状或者参数需求而设置，其反射罩本体132的截面可为圆形、矩形或者棱形等形状，另外，所述反射腔1322各部分的高度可相等或不等。

在其他实施方式中，还可将同一所述第一高频阵列21内的高频振子直接设于同一板件上，该板件架设与所述反射板1的底板11上方。具体地，所述反射板1包括水平设置的底板11和架设于所述底板11上方的顶板，所述第一高频阵列21中的第一高频振子211和第二高频振子212交替地排列于同一顶板上，同样可提升所述第一高频振子211和第二高频振子212对应的反射板1高度，从而提升高频辐射性能和电路指标，减小第一高频阵列21和低频阵列3之间的耦合作用。

值得注意的是，受mimo天线1000尺寸的限制和对性能的要求，本实施例以两个低频阵列3、两个第一高频阵列21和两个第二高频阵列22为例说明所述mimo天线1000中高低频阵列和各高低频振子的排列结构，但不能视为对所述mimo天线1000结构的限定。在其他实施方式中，所述低频阵列3、第一高频阵列21和第二高频阵列22的数量和排列方式不作具体限定，例如在所述反射板1的左右两端还设有所述第一高频阵列21，或者在所述反射板1的左右两端还并排设有与上述排列结构相同的两个低频阵列3、两个第一高频阵列21和两个第二高频阵列22。此外，各阵列中的高频振子和低频振子31的具体数量也可根据实际需求而设置。

以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。