一种多重MIMO窄波束、高增益基站天线的制作方法

本技术涉及蜂窝移动通信系统，具体涉及一种多重mimo窄波束、高增益基站天线。

背景技术：

1、现如今，蜂窝移动通信及wlan(wireless local area network)系统的无线网络覆盖依然需要不断优化与完善：其中许多特殊应用场景覆盖，如狭长区域覆盖、偏远目标远程覆盖及楼宇渗透覆盖越来越受到网络运营商的重视。采用多重(端口数大于2)mimo(multiple input multiple output)窄波束、高增益基站天线是优化上述特殊应用场景的关键措施之一。目前，现有技术采用的所述基站天线主要有两种结构形式即：多重mimo窄波束、高增益无源阵列天线和多重mimo窄波束、高增益龙伯透镜天线(圆柱形)。

2、现有技术的多重mimo窄波束、高增益无源阵列天线之结构特征决定了其实现窄波束、高增益辐射特性时需要较多的辐射单元及复杂的馈电网络，例如：当实现水平波宽15°左右/增益20dbi左右时的辐射单元数量约为20个左右，因而存在结构复杂、馈电损耗大、口面效率低等方面缺陷；现有技术的多重mimo窄波束、高增益龙伯透镜天线(圆柱形)之结构特征决定了其实现窄波束、高增益辐射特性时需要的介质透镜直径较大，例如：当实现水平波宽15°左右/增益20dbi左右时的圆柱形介质透镜直径约为5个工作波长左右，因而存在工艺复杂、体积大、成本高等方面缺陷。

3、为了克服、改善上述现有技术中存在的诸多缺陷，除了在已有天线结构形式基础上进行改进外，还可以采用其他天线结构形式来实现与已有天线结构形式相同的辐射特性。值得注意的是具有反射面天线结构形式的多重mimo窄波束、高增益基站天线至今未见报道。本实用新型的目的是基于反射面天线结构形式具有结构简单、成本低、尤其适合窄波束、高增益辐射特性之特征，创造一种综合性价比更高的多重mimo窄波束、高增益基站天线。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于克服上述现有技术提及的不足，为蜂窝移动通信及wlan系统提供一种新颖的多重mimo窄波束、高增益基站天线，使用一个抛物柱面反射面适配多个双极化线阵馈源，实现一种4×4或6×6或8×8或更多重mimo的窄波束、高增益基站天线，该技术方案具有增益水平较高、口面效率较高、结构工艺简单、制造成本低等优势，可达到低成本优化狭长区域覆盖和偏远目标远程覆盖之效果。

2、为达到上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种多重mimo窄波束、高增益基站天线，包括一个以上的2×2mimo天线模块，每一所述2×2mimo天线模块由抛物柱面反射面和1～16单元线阵馈源构成，所述抛物柱面反射面是以一定焦径比的抛物线为母线沿一垂直线运动轨迹形成，具有一条焦直线，所述1～16单元线阵馈源之各单元的相位中心均设置在所述焦直线上。

3、进一步的，所述抛物柱面反射面的焦径比范围在0.15～0.50，其口径范围在1.5～10.0个工作波长，所述抛物柱面反射面的材质为实体板状或镂空板状或网状高导电率金属材料。

4、进一步的，所述2×2mimo天线模块的规格由所述线阵馈源的单元数和工作频段决定，包括：单馈源2×2mimo天线模块、2单元线阵馈源2×2mimo天线模块、3单元线阵馈源2×2mimo天线模块、4单元线阵馈源2×2mimo天线模块，以此类推至16单元线阵馈源2×2mimo天线模块。

5、进一步的，所述1～16单元线阵馈源的极化方式为±45°双线极化，其工作频段可以是单频段，也可以是多频段，单元数≥3的线阵馈源通过馈电网络预置和电调各单元的幅相权值，实现对所述基站天线的垂直面方向图赋形和垂直面波束下倾角的电调。

6、进一步的，所述基站天线的多重mimo由一个以上相同或不同规格的所述2×2mimo天线模块组合而成，其总体结构呈积木化，各个所述2×2mimo天线模块可以是纵向组合，也可以是横向组合。

7、进一步的，所述基站天线的外观可以是带有整体天线罩的结构形式；也可以是反射面加带有馈源罩线阵馈源的结构形式，所述天线罩和馈源罩的材质为低耗介质材料。

8、对比现有技术，本实用新型的有益效果是：首次提出了可用于蜂窝移动通信领域一种新颖的使用一个抛物柱面反射面适配多个双极化线阵馈源技术方案，实现一种4×4或6×6或8×8或更多重mimo的窄波束、高增益基站天线。相较于多重mimo无源阵列天线，在同等增益水平前提下，本实用新型技术方案使用的辐射单元数明显减少，馈电网络大为简化，馈电损耗明显降低，进而有效提升了天线的口面效率；相较于多重mimo龙伯透镜天线(圆柱形)，在同等增益水平前提下，本实用新型技术方案的结构、工艺更加简单，具有更高综合性价比的优势。

技术特征：

1.一种多重mimo窄波束、高增益基站天线，其特征在于：包括一个以上的2×2mimo天线模块，每一所述2×2mimo天线模块由抛物柱面反射面和1～16单元线阵馈源构成，所述抛物柱面反射面是以一定焦径比的抛物线为母线沿一垂直线运动轨迹形成，具有一条焦直线，所述1～16单元线阵馈源之各单元的相位中心均设置在所述焦直线上。

2.根据权利要求1所述的一种多重mimo窄波束、高增益基站天线，其特征在于：所述抛物柱面反射面的焦径比范围在0.15～0.50，其口径范围在1.5～10.0个工作波长，所述抛物柱面反射面的材质为实体板状或镂空板状或网状高导电率金属材料。

3.根据权利要求1所述的一种多重mimo窄波束、高增益基站天线，其特征在于：所述2×2mimo天线模块的规格由所述线阵馈源的单元数和工作频段决定，包括：单馈源2×2mimo天线模块、2单元线阵馈源2×2mimo天线模块、3单元线阵馈源2×2mimo天线模块、4单元线阵馈源2×2mimo天线模块，以此类推至16单元线阵馈源2×2mimo天线模块。

4.根据权利要求3所述的一种多重mimo窄波束、高增益基站天线，其特征在于：所述1～16单元线阵馈源的极化方式为±45°双线极化，其工作频段可以是单频段，也可以是多频段，单元数≥3的线阵馈源通过馈电网络预置和电调各单元的幅相权值，实现对所述基站天线的垂直面方向图赋形和垂直面波束下倾角的电调。

5.根据权利要求1或3所述的一种多重mimo窄波束、高增益基站天线，其特征在于：所述基站天线的多重mimo由一个以上相同或不同规格的所述2×2mimo天线模块组合而成，其总体结构呈积木化，各个所述2×2mimo天线模块可以是纵向组合，也可以是横向组合。

6.根据权利要求1所述的一种多重mimo窄波束、高增益基站天线，其特征在于：所述基站天线的外观可以是带有整体天线罩的结构形式；也可以是所述反射面加带有馈源罩线阵馈源的结构形式，所述天线罩和馈源罩的材质为低耗介质材料。

技术总结
本技术公开了一种多重MIMO窄波束、高增益基站天线，包括一个以上的2×2MIMO天线模块，每一所述2×2MIMO天线模块由抛物柱面反射面和1～16单元线阵馈源构成，所述抛物柱面反射面是以一定焦径比的抛物线为母线沿一垂直线运动轨迹形成，具有一条焦直线，可适配多个双极化线阵馈源，实现4×4或6×6或8×8或更多重MIMO的窄波束、高增益基站天线，其总体结构呈积木化，各个所述2×2MIMO天线模块可以是纵向组合，也可以是横向组合。本技术适用于蜂窝移动通信及WLAN系统，尤其是5G网络的特殊场景。

技术研发人员：胡关平,吴荣远,路飞
受保护的技术使用者：胡关平
技术研发日：20221031
技术公布日：2024/1/15