CN106898877A - 一种盲插结构的密集阵列天线 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种盲插结构的密集阵列天线,包括辐射振子部分、耦合馈电网络板、校准合路板部分，用一块校准合路板通过盲插射频接头将两块馈电网络板联接成一个完整的馈电网络，具有3D波束赋型能力,可以实现多方向性波束赋型，可以大幅度提升无线通信系统容量，达到最优系统性能，进而帮助运营商最大限度利用已有站址和频谱资源，保证移动通信的优良性能。

Description

一种盲插结构的密集阵列天线
技术领域
本发明涉及一种用于移动通信领域的设备，是一种盲插结构的密集阵列天线，更具体的是一种通过盲插接头联接的密集阵列天线。
背景技术
随着我国移动通信行业的不断发展，关于第五代移动通信系统(5G)的研究已展开。5G移动通信系统需要更大的通信容量和更高的无线频谱效率，对基站天线的要求，就需要支持3D波束赋型以及更强大的MIMO功能。
对于提高移动通讯容量，常规做法是使用极化分集技术的基站多端口天线，可减少多径衰落提高链路稳定性，而使用多端口MIMO技术可进一步提升移动通讯容量。但进入5G通讯时代，大数据流量、高速率、低时延等技术要求已成为常态，传统的双极化多端口基站天线已无法适应技术发展演进的要求。
密集阵列MIMO天线作为5G移动通讯最重要的核心技术之一，可成倍提升频谱资源效率，形成动态有针对性地网络覆盖。同时，5G密集阵列天线具有3D波束赋型能力，在水平与垂直两个纬度可实现深度覆盖，因而能大幅提升系统容量和无线频谱效率。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种盲插结构的密集阵列天线,用一块校准合路板通过盲插射频接头将两块馈电网络板联接成一个完整的馈电网络，具有3D波束赋型能力，进而实现多方向的波束赋型，可大幅提升移动通信容量，达到最优系统性能，可帮助运营商最大限度利用已有站址和频谱资源。
为实现上述目的，本发明提供一种盲插结构的密集阵列天线，具体的技术方案如下：
一种盲插结构的密集阵列天线，包括辐射振子部分(1)、反射板A(2)、耦合馈电网络板A(3)、反射板B(4)、耦合馈电网络板B(5)、校准合路板C(6)、盲插射频接头A(7)、盲插射频接头B(8)；采用校准合路板通过盲插射频接头将两块馈电网络板联接成一个完整的馈电网络；具体连接关系为：辐射振子部分(1)与反射板A(2)连接，反射板A(2)与耦合馈电网络板A(3)连接，辐射振子部分(1)与反射板B(4)连接，反射板B(4)与耦合馈电网络板B(5)连接，盲插射频接头A(7)分别焊接在耦合馈电网络板A(3)、耦合馈电网络板B(4)上，盲插射频接头B(8)焊接在校准合路板C(6)上，耦合馈电网络板A(3)和耦合馈电网络板B(5)上的盲插射频接头A(7)中的盲插接头与盲插射频接头B(8)的盲插座对插将两个耦合馈电网络板联接成一个整体。
所述耦合馈电网络板A(3)和耦合馈电网络板B(4)上的盲插射频接头A(7)的数目和排列方式均相同；数目为4n+3个，n为正整数；排列方式为两个2n个接头分别呈直线排列，剩余3个接头呈直线排列，且2n个接头形成的直线与其余3个接头形成的直线垂直。
所述校准合路板C(6)上的盲插射频接头B(8)的数量为4个；排列方式为呈直线排列。
所述耦合馈电网络板A(3)和耦合馈电网络板B(4)上分别有2个盲插射频接头A(7)与校准合路板C(6)上的4个盲插射频接头B(8)对插。
所述辐射振子部分(1)的振子数目为4n个。
所述辐射振子部分(1)的振子纵向间距为对应中心频率的0.6～1个波长。
所述辐射振子部分(1)的振子横向间距为对应中心频率的1/2波长。
所述辐射振子部分(1)的振子在纵横方向均呈平行排列布局。
在本发明所述的密集阵列天线中，耦合馈电网络板A(3)、耦合馈电网络板B(5)上分别直插式焊接有35个盲插射频接头A(7)。
在本发明所述的密集阵列天线中，校准合路板C(6)上直插式焊接有4个盲插射频接头B(8)与一个QMA输出接口(9)。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提出的一种盲插结构的密集阵列天线，具有3D波束赋型能力，可实现多方向性波束赋型，成倍提升频谱资源效率，大幅提升移动通讯容量，达到最优化系统性能的目的。
附图说明
图1密集阵列天线整体结构图；
图2密集阵列天线的耦合馈电网络板A与其他部件之间的结构分解图；
图3密集阵列天线的耦合馈电网络板B与其他部件之间的结构分解图；
图4密集阵列天线的校准合路板C结构分解图。
图5密集阵列天线的盲插结构实施的局部详细结构图。
图6密集阵列天线的盲插射频接头A的详细结构图。
图7密集阵列天线的盲插射频接头B的详细结构图。
图8密集阵列天线的盲插射频接头A、B插接的详细结构剖面图。
1、辐射振子部分；
2、反射板A；
3、耦合馈电网络板A；
4、反射板B；
5、耦合馈电网络板B；
6、校准合路板C；
7、盲插射频接头A；
8、盲插射频接头B；
9、QMA输出接口。
具体实施方式
本发明由辐射振子部分(1)、反射板A(2)、耦合馈电网络板A(3)、反射板B(4)、耦合馈电网络板B(5)以及校准合路板C(6)组成，其中耦合馈电网络板A(3),耦合馈电网络板B(5)分别与校准合路板C(6)通过盲插射频接头A(7)与盲插射频接头B(8)的插接联接成一个整体，设计耦合校准网络的电气特性，实现对每对振子的幅度相位进行精确控制，进而实现了一种盲插结构的密集阵列天线。
下面结合附图和实例对本发明进行更加详细的描述。
本发明提出用于5G移动通讯系统的密集阵列天线，其中图1为密集阵列天线整体结构图，图2为密集阵列天线的耦合馈电网络板A结构分解图，其中，反射板A(2)上面设置的形状为振子固定孔和工艺让位孔，耦合馈电网络板A(3)上面设置的形状为固定孔及PCB的附铜层和微带线层(反射板A(2)上面设置的结构为现有技术)。图3为密集阵列天线的耦合馈电网络板B结构分解图，其中，反射板B(4)上面设置的形状为振子固定孔和工艺让位孔，耦合馈电网络板B(5)上面设置的形状为固定孔及PCB的附铜层和微带线层(反射板B(4)上面设置的结构为现有技术)。图4为密集阵列天线的校准合路板C结构分解图,图5为密集阵列天线的盲插结构实施的局部详细结构图。
本发明包括辐射振子部分(1)、反射板A(2)、耦合馈电网络板A(3)、反射板B(4)、耦合馈电网络板B(5)、校准合路板C(6)、盲插射频接头A(7)、盲插射频接头B(8)；采用校准合路板通过盲插射频接头将两块馈电网络板联接成一个完整的馈电网络；具体连接关系为：辐射振子部分(1)与反射板A(2)通过螺钉连接，反射板A(2)与耦合馈电网络板A(3)通过塑料铆钉连接，辐射振子部分(1)与反射板B(4)通过螺钉连接，反射板B(4)与耦合馈电网络板B(5)通过塑料铆钉连接，盲插射频接头A(7)分别焊接在耦合馈电网络板A(3)、耦合馈电网络板B(4)上，盲插射频接头B(8)焊接在校准合路板C(6)上，耦合馈电网络板A(3)和耦合馈电网络板B(5)上的盲插射频接头A(7)中的4个盲插接头与盲插射频接头B(8)的4个盲插座对插将两个耦合馈电网络板联接成一个整体。
耦合馈电网络板A(3)和耦合馈电网络板B(4)上的盲插射频接头A(7)的数目和排列方式均相同；耦合馈电网络板A(3)和耦合馈电网络板B(5)上都有35个盲插射频接头A(7)；其中32个盲插接头分2排每排16个平行排列，另外3个盲插接头与平行排列的盲插头垂直排列。
本实施例中，校准合路板C(6)上的盲插射频接头B(8)的数量为4个；排列方式为呈直线排列。
耦合馈电网络板A(3)和耦合馈电网络板B(4)上分别有2个盲插射频接头A(7)与校准合路板C(6)上的4个盲插射频接头B(8)对插；选择的耦合馈电网络板A(3)和耦合馈电网络板B(4)上的2个盲插射频接头A(7)是与16个平行排列的盲插头垂直排列的3个盲插射频接头中的2个。
辐射振子部分(1)的振子数目为32个。
在本优选实施例中，校准合路板C(6)上直插式焊接有4个盲插射频接头B(8)与一个QMA输出接口(9)。
在本优选实施例中，辐射振子部分(1)的振子纵向间距为对应中心频率的0.6～1波长(即0.6～1λ)。
在本优选实施例中，辐射振子部分(1)的振子横向间距为对应中心频率的1/2波长(即1/2λ)。
在本优选实施例中，辐射振子部分(1)的振子在纵横方向均呈平行排列布局。
在本优选实施例中，耦合馈电网络板A(3)、耦合馈电网络板B(5)以及校准合路板C(6)通过盲插接头联接组成一个完整的馈电网络。
在本优选实施例中，耦合馈电网络板A(3)通过耦合微带线实现对A板上32个振子耦合信号的合路，进而实现对A板上32个振子的幅度相位控制。
在本优选实施例中，耦合馈电网络板A(3)将A板上32个振子最终的耦合信号经过合路后通过盲插射频接头A(7)与盲插射频接头B(8)的插接接入校准合路板C(6)。
在本优选实施例中，耦合馈电网络板B(5)通过耦合微带线实现对B板上32个振子耦合信号的合路，进而实现对B板上32个振子的幅度相位控制。
在本优选实施例中，耦合馈电网络板B(5)将B板上32个振子最终的耦合信号经过合路后通过盲插射频接头A(7)与盲插射频接头B(8)的插接接入校准合路板C(6)。
在本优选实施例中，校准合路板C(6)将耦合馈电网络板A(3)上的合路信号和耦合馈电网络板B(5)上的合路信号进行最终合路后在进行等幅同相的分路后分别送到校准端口CAL1和CAL2。
通过这样的设计，最终实现了通过校准端口来达到对每个振子单元幅度和相位的控制，通过给与不同的单元组合方式和幅度相位激励，达到实现3D波束赋型能力，可以实现多方向性波束赋型，成倍提升频谱资源效率，大幅度提升无线通信系统容量，达到最优系统性能。
以上所述的实施例仅表达了本发明的某种实施方式，其描述较为具体和详细，对于本领域的普通技术人员来说，通读本说明书后，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种盲插结构的密集阵列天线，其特征在于：包括辐射振子部分(1)、反射板A(2)、耦合馈电网络板A(3)、反射板B(4)、耦合馈电网络板B(5)、校准合路板C(6)、盲插射频接头A(7)、盲插射频接头B(8)；采用校准合路板通过盲插射频接头将两块馈电网络板联接成一个完整的馈电网络；具体连接关系为：辐射振子部分(1)与反射板A(2)连接，反射板A(2)与耦合馈电网络板A(3)连接，辐射振子部分(1)与反射板B(4)连接，反射板B(4)与耦合馈电网络板B(5)连接，盲插射频接头A(7)分别焊接在耦合馈电网络板A(3)、耦合馈电网络板B(4)上，盲插射频接头B(8)焊接在校准合路板C(6)上，耦合馈电网络板A(3)和耦合馈电网络板B(5)上的盲插射频接头A(7)中的盲插接头与盲插射频接头B(8)的盲插座对插将两个耦合馈电网络板联接成一个整体。
2.根据权利要求1所述的一种盲插结构的密集阵列天线，其特征在于：所述耦合馈电网络板A(3)和耦合馈电网络板B(4)上的盲插射频接头A(7)的数目和排列方式均相同；数目为4n+3个，n为正整数；排列方式为两个2n个接头分别呈直线排列，剩余3个接头呈直线排列，且2n个接头形成的直线与其余3个接头形成的直线垂直。
3.根据权利要求2所述的一种盲插结构的密集阵列天线，其特征在于：所述校准合路板C(6)上的盲插射频接头B(8)的数量为4个；排列方式为呈直线排列。
4.根据权利要求3所述的一种盲插结构的密集阵列天线，其特征在于：所述耦合馈电网络板A(3)和耦合馈电网络板B(4)上分别有2个盲插射频接头A(7)与校准合路板C(6)上的4个盲插射频接头B(8)对插。
5.根据权利要求2所述的一种盲插结构的密集阵列天线，其特征在于：所述辐射振子部分(1)的振子数目为4n个。
6.根据权利要求1所述的一种盲插结构的密集阵列天线，其特征在于：所述辐射振子部分(1)的振子纵向间距为对应中心频率的0.6～1个波长。
7.根据权利要求1所述的一种盲插结构的密集阵列天线，其特征在于：所述辐射振子部分(1)的振子横向间距为对应中心频率的1/2波长。
8.根据权利要求1所述的一种盲插结构的密集阵列天线，其特征在于：所述辐射振子部分(1)的振子在纵横方向均呈平行排列布局。
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