CN110034377A - 天线装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种天线结构，其用于屏蔽大规模多入多出天线的个别天线模块之间的屏蔽壁，其特征在于，本发明的一实施例涉及的屏蔽壁由多个u形钉形状的单位分隔壁沿着屏蔽壁的长度方向排列而成，其中单位分隔壁基于使用频率带宽被设计为具有最优的宽度和高度，并以使用频率带宽为基准所指定的间隔以下的形式排列，在同时满足X‑POL分离度及CO‑POL分离度特征的同时由于小型、轻量可容易制造。

Description

天线装置
技术领域
本发明涉及由双平板天线阵列构成的大规模多入多出(Massive MIMO)天线的天线装置，特别是，涉及一种用于将构成Massive MIMO的多个双平板天线模块相互屏蔽的屏蔽壁。
背景技术
该部分记述的内容只是用于提供针对本实施例的背景信息，并非用于实施背景技术。
Massive MIMO(Multiple Input Multiple Output)技术作为通过使用多个天线跨越式地扩充数据传输容量的技术，是在发射端通过各自的发送天线分别传输不同的数据，在接收端通过适当的信号处理将发送数据进行区分的空间复用法(Spatialmultiplexing)。因此，通过同时增加收发天线的个数使信道容量增加，从而能够传输更多的数据。例如，如果将天线个数增加至10个，则相比于当前的单一天线系统，使用相同频率带宽的情况下，可确保约10倍的信道容量。
4G LTE-advanced中，最多使用8个天线，目前在pre-5G阶段，正在开发安装有64或者128个天线的产品，5G中预计将使用具有更多个数天线的基站装置，这被称之为MassiveMIMO技术。目前的小区(Cell)以二维(2-Dimension)方式运营，与其相反，如果导入MassiveMIMO技术，则可使用三维波束赋形(3D-Beamforming)技术，因此Massive MIMO技术也称为全方位多入多出(FD-MIMO，Full Dimension MIMO)。
Massive MIMO技术中，随着天线元件的个数的增加，整个基站装置的重量和体积也随之增加。考虑到安装基站的环境如建筑物屋顶、高层建筑物顶部等时，与其相关的部件被要求满足小型化、轻量化及高性能化，由于用于最小化双平板天线之间的频率干涉的屏蔽壁等导致很难实现小型化和轻量化。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明中，通过在双平板天线之间使用由多个u形钉(staple)形状的单位分隔壁排列并形成的屏蔽壁代替通常的薄板状的屏蔽壁，从而改善在多重排列的双平板天线间的X-POL分离度及CO-POL分离度特征的同时实现小型化、轻量化的目的。
(二)技术方案
为了解决所述的技术问题，本发明的一实施例涉及的天线装置，其特征在于，该天线装置包括：基站基板；天线模块阵列，其包括向第一方向排列的多个天线模块列，且所述天线模块列包括在所述基站基板上沿着垂直于所述第一方向的第二方向排列的一个以上的双平板天线模块；以及第一屏蔽壁，其布置在相邻的天线模块列之间，向所述第二方向排列，且由相互分隔的多个单位分隔壁构成。
此外，第一屏蔽壁基于由导电性线形部件构成的单位分隔壁而形成。
此外，单位分隔壁包括一端安置在基站基板上的一个以上的垂直屏蔽部件，以及连接在垂直屏蔽部件上且从基站基板以第一分离高度分离布置的水平屏蔽部件。
此外，水平屏蔽部件沿着所述第二方向排列成一列。
此外，水平屏蔽部件为直线形状。
此外，水平屏蔽部件的长度与天线模块经缩减的排列间隔成比例且具有能够减少相互频率干涉的长度，而且具有小于天线模块阵列沿着第一方向的排列间隔的长度。
此外，水平屏蔽部件的排列间隔具有能够减少基于由单位分隔壁反射的电波而产生的在天线模块之间的相互干涉的排列间隔，而且水平屏蔽部件沿着第二方向的排列间隔具有水平屏蔽部件长度的整倍数以下的间隔。
此外，水平屏蔽部件的长度为天线模块阵列沿着第一方向的排列间隔的1/4以下。
此外，水平屏蔽部件的排列间隔为水平屏蔽部件长度的2倍以下。
此外，单位分隔壁包括两个垂直屏蔽部件，两个垂直屏蔽部件的一端与基站基板连接，两个垂直屏蔽部件的另一端与水平屏蔽部件的两端分别连接。
此外，还包括第二屏蔽壁，其分别布置在第一方向的两末端的天线模块列的外侧，且朝向第二方向排列且基于相互分离的多个单位分隔壁而形成，第二屏蔽壁的单位分隔壁包括从基站基板以第二分离高度分离布置的水平屏蔽部件，第二分离高度低于第一分离高度。
此外，垂直屏蔽部件的另一端还包括接触端子部，其用于连接单位分隔壁与基站基板而形成。
此外，接触端子部包括用于贯通基站基板并插入的销部件。
此外，接触端子部包括与基站基板平行且延伸的引脚(lead)部件，引脚部件用于焊接在基站基板上。
此外，第一屏蔽壁由单位分隔壁形成，单位分隔壁由直立在基站基板上的印刷电路基板及印刷电路基板上形成的导电图案构成。
(三)有益效果
本发明利用将多个u形钉形状的单位分隔壁排列并形成的屏蔽壁在双平板天线之间进行屏蔽，从而可以以更高密度且容易地安装天线模块，具有能够在实现小型、轻量的天线结构的同时频率干涉的屏蔽特征优异的效果。
附图说明
图1是图示四面具有屏蔽壁的通常的Massive MIMO双平板天线的示意图。
图2是在Massive MIMO双平板天线上布置垂直方向屏蔽壁的第一比较实施例的示意图。
图3是图示基于计算机模拟的第一比较实施例的X-POL分离度特征的曲线图。
图4是图示基于计算机模拟的第一比较实施例的CO-POL分离度特征的曲线图。
图5是图示构成本发明一实施例涉及的屏蔽壁的u形钉形状的单位分隔壁的示意图。
图6是图示本发明一实施例涉及的屏蔽壁排列在以垂直方向并排的双平板天线的两侧的示意图。
图7是图示根据本发明一实施例涉及的屏蔽壁的计算机模拟的X-POL分离度特征的曲线图。
图8是图示根据本发明一实施例涉及的屏蔽壁的计算机模拟的CO-POL分离度特征的曲线图。
图9是将本发明一实施例涉及的屏蔽壁的布置间隔以大于使用波长的1/3的间隔布置的第二比较实施例的示意图。
图10是图示基于计算机模拟的第二比较实施例的X-POL分离度特征的曲线图。
图11是图示基于计算机模拟的第二比较实施例的CO-POL分离度特征的曲线图。
图12作为第三比较实施例，是本发明一实施例涉及的单位分隔壁的水平屏蔽部件不存在的情况的示意图。
图13是图示基于计算机模拟的第三比较实施例的X-POL分离度特征的曲线图。
图14是图示基于计算机模拟的第三比较实施例的CO-POL分离度特征的曲线图。
图15是图示本发明的又一实施例涉及的、在印刷电路基板上以导电图案形成单位分隔壁的屏蔽壁的示意图。
图16作为本发明一实施例涉及的天线装置的整体平面图，是用于说明布置在最外面的屏蔽壁的不对称性的示意图。
图17是图示本发明一实施例涉及的天线装置的最外面的第二屏蔽壁的外围场地被充分确保情况的第四比较实施例的透视图。
图18是图示基于计算机模拟的第四比较实施例的X-POL分离度特征的曲线图。
图19是图示基于计算机模拟的第四比较实施例的CO-POL分离度特征的曲线图。
图20是图示本发明一实施例涉及的天线装置的最外面的第二屏蔽壁的外围场地较为狭小的情况的第五比较实施例的透视图。
图21是图示基于计算机模拟的第五比较实施例的X-POL分离度特征的曲线图。
图22是图示基于计算机模拟的第五比较实施例的CO-POL分离度特征的曲线图。
图23是图示本发明一实施例涉及的天线装置的最外面的第二屏蔽壁的第二分隔壁的示意图。
图24是图示在本发明一实施例涉及的天线装置的最外面的第二屏蔽壁上采用第二分隔壁情况的示意图。
图25是图示基于计算机模拟的采用第二分隔壁的图24的一实施例的X-POL分离度特征的曲线图。
图26是图示基于计算机模拟的采用第二分隔壁的图24的一实施例的CO-POL分离度特征的曲线图。
图27是图示在反射器上布置天线模块的两种形态的示意图。
图28是图示本发明一实施例涉及的天线装置的天线模块在两个方向上并排布置情况的示意图。
图29是图示基于计算机模拟的图28的一实施例的X-POL分离度特征的曲线图。
图30是图示基于计算机模拟的图28的一实施例的CO-POL分离度特征的曲线图。
具体实施方式
以下参照附图对本发明的实施例进行详细说明如下。标注附图标记时，即使相同技术特征在不同的附图中出现，也尽可能使用了相同的附图标记。而且，还要注意，在通篇说明书中，如果认为对相关已知的技术特征和功能的具体说明可能会导致本发明主题不清楚，则省略其详细说明。
此外，说明本发明时，可以使用第一、第二、a)、b)等用语。这些用语仅仅是为了区分相应技术特征与其他技术特征，并非限定其本质、次序或顺序等。贯穿说明书全文，如果一技术特征“包括”、“具备”另一技术特征，如果没有特殊地相反的记载，可理解为一技术特征还包括另一技术特征，而不应理解为一技术特征排斥另一技术特征。此外，说明书中记载的'…部'，'模块'等用语是指能够处理至少一个功能或者动作的单位，这可由硬件或者软件或者硬件及软件的结合的方式构建。
图1是图示四面具有屏蔽壁的通常的Massive MIMO双平板天线的示意图。
通常，双平板天线包括天线块910(antenna patch)、供电线路930、包括反射器(reflector)的基站基板及屏蔽壁920。无线通信仪器的天线形状虽然可采用各种形状，但是最普遍的是形成X-POL(Dual Polarization，双极化)天线的情况，所述X-POL天线具有四边形天线块形状，且沿着对角线方向分别具有+45，-45方向的极性。这种X-POL天线相比于V-POL(Single Polarization，单极化)天线，可在相同的空间布置两倍的天线，从而可以以更小的尺寸构建多个天线。这种天线块只有确保与相邻的天线块间的相隔一定的距离才能最小化频率干涉。但是考虑到移动通信频率带宽，则不能减小布置间隔，因此基站天线尺寸的压缩存在局限性。
如图1，由于具有围绕天线块的四边形屏蔽壁920，通过缩小天线块910的排列间隔可减少频率干涉的同时有效地执行基站天线的三维波束赋形(beamforming)。但是这种形状的屏蔽壁920具有使重量及制造费用剧增的缺陷。
基站基板310可以是包括反射器的结构，可执行提供天线电路的接地的作用和放射表面的功能，将双平板天线的后方发射向主发射方向进行反射，由此双平板天线的波束效率得以改善。在后叙述的天线模块110是指包括向天线块910及向天线块910提供RF信号的供电线路。
图2是在Massive MIMO双平板天线上布置垂直方向屏蔽壁的第一比较实施例的示意图。
如图2，作为为了减少重量及制造费用的一个方案，可考虑只在作为垂直方向的一个方向(第二方向D2)设置屏蔽壁210的第一比较实施例。但是这种结构由于以天线模块110为基准第一方向D1和第二方向D2的周边部不完全对称，因此虽然CO-POL分离度得到改善，但是X-POL分离度特征降低。
图3是图示基于计算机模拟的第一比较实施例的X-POL分离度特征的曲线图。
图4是图示基于计算机模拟的第一比较实施例的CO-POL分离度特征的曲线图。
通常，Massive MIMO天线中X-POL及CO-POL分离度特征要求达到20dB以上的屏蔽性能。参照图3及图4可确认，CO-POL分离度特征在S1，3时为-23.1dB，在S2，4时为-23.6dB，较为优异，相反，X-POL分离度在S2，1时为-14.5dB变坏。这可以理解为，在没有安装屏蔽壁210的方向(第一方向D1)相邻的天线模块110之间，电波被屏蔽壁210反射，相互间引起干涉导致特征下降。
图5是图示构成本发明一实施例涉及的屏蔽壁的u形钉形状的单位分隔壁的示意图。
图6是图示本发明一实施例涉及的屏蔽壁排列在以垂直方向并排的双平板天线的两侧的示意图。
在说明本发明过程中，为了与后叙述的第二屏蔽壁43进行区分，图6的屏蔽壁42也可记载为第一屏蔽壁42。
参照图5的(a)，本发明一实施例涉及的屏蔽壁42以u形钉形状的单位分隔壁410沿着屏蔽壁42的长度方向排列成一列的形状构成。单位分隔壁410包括相当于上冠(crown)的水平屏蔽部件412及从水平屏蔽部件412的两端延长并连接在板形基站基板310的垂直屏蔽部件414。基站基板310和垂直屏蔽部件414包括接触端子部416以便于表面安装、焊接等。
即，本发明的特征是，通过排列单位分隔壁410构成屏蔽壁42，所述单位分隔壁410具有水平屏蔽部件412和垂直屏蔽部件414皆由金属线(wire)弯曲形成且具有简单及容易安装的结构，所述水平屏蔽部件412布置在与放置天线模块110的平面平行的位置上。
如图5的(b)至图5的(d)，单位分隔壁410能够以包括接触端子部417、418及419的形状形成，所述接触端子部417、418及419安装在基站基板310上，具有即使外部震动也能充分牢固地支撑的结构。图5的(b)显示在包括插销形状的接触端子部417的情况下，基站基板310上形成有贯通孔，单位分隔壁410插入贯通孔并利用焊接(soldering)等常用的方法连接的情况。图5的(c)及图5的(d)显示在包括考虑到表面安装的形状的接触端子部418、419的情况下，单位分隔壁410的终端部延伸且向内侧或者外侧弯曲的形状，是一般表面安装部件的引脚端子部的形状的应用形状。这种接触端子部418、429可通过焊接连接在形成于基站基板310上且具有垫片形状的端子部(未图示)上。所述实施例只是用于举例说明，而非用于限定本发明的技术内容，此外还可以以各种形状实施。
作为本发明一实施例涉及的屏蔽壁42性能，即能够减小基于单位分隔壁410反射的电波而引起的天线模块110间的相互干涉的性能的决定因子，例如可以是单位分隔壁410的排列间隔、水平屏蔽部件412的长度及垂直屏蔽部件414的高度。一实施例中，垂直屏蔽部件414的高度相当于以基站基板310为基准，水平屏蔽部件412分离布置的高度。
电磁波速度相当于光的速度(3x108m/s)，与波长的长度和频率的乘积成为关系。即，作为移动通信频率的带宽的2.5GHz波长可计算为120mm。通过计算机模拟推导出的本发明的一实施例涉及的最佳屏蔽壁设计因子值如下。
单位分隔壁410的水平屏蔽部件412的长度为λ/8，优选为使用频率波长的1/8大小，为2.5GHz频率时，相当于15mm。一实施例中，天线模块110为沿着第一方向D1相比于通常情况，具有缩小的排列间隔的情况，一实施例的水平屏蔽部件412的长度，考虑到上述情况，具有能够减小与相邻天线模块110间的相互频率干涉的长度，优选地，具有小于天线模块110的第一方向D1的排列间隔的长度。
第二方向D2的天线模块110排列间隔为λ/2时，水平屏蔽部件412的长度相当于天线模块110排列间隔的1/4的尺寸。这可解释为，在本发明一实施例涉及的单位分隔壁410的排列过程中，沿着第二方向D2的水平屏蔽部件412的排列间隔，优选为水平屏蔽部件412长度的整倍数。当天线模块110的布置不同于一实施例时，水平屏蔽部件412的排列间隔在基于上述关系的尺寸以下时，也可实现最优化。优选地，作为垂直屏蔽部件414的高度的第一分离高度为使用频率波长的λ/10，水平屏蔽部件412和基站基板310间的间隔小于水平屏蔽部件412的长度，频率为2.5GHz时相当于12mm。单位分隔壁410的排列间隔优选小于λ/3，对于一实施例，以λ/6设计并排列单位分隔壁410。考虑到天线模块110的基本布置形状不同于一实施例的情况进行说明，则单位分隔壁41的排列间隔优选小于水平屏蔽部件412长度的两倍以用于屏蔽贯通屏蔽壁42并传递的电波。与单位分隔壁41的尺寸、布置相关联的数值可由天线模块110的布置和使用频率波长的尺寸所左右，这种数值可通过计算机模拟容易最优化。
图7是图示根据本发明一实施例涉及的屏蔽壁的计算机模拟的X-POL分离度特征的曲线图。
图8是图示根据本发明一实施例涉及的屏蔽壁的计算机模拟的CO-POL分离度特征的曲线图。
参照图7和图8，对于本发明一实施例涉及的屏蔽壁42可确认：X-POL分离度在S2，1情况为-24dB，CO-POL分离度特征在S1，3情况，为-20.5dB，在S2，4情况为-21.3dB，两种情况都满足规定，特别地，X-POL分离度为-24dB，显示出十分优异的性能。
图9是将本发明一实施例涉及的屏蔽壁的布置间隔以大于使用波长的1/3的间隔布置的第二比较实施例的示意图。
图10是图示基于计算机模拟的第二比较实施例的X-POL分离度特征的曲线图。
图11是图示基于计算机模拟的第二比较实施例的CO-POL分离度特征的曲线图。
图9是本发明的一实施例涉及的图6的设计中仅将排列间隔设计为大于λ/3的尺寸的第二比较实施例，参照图10及图11可确认：X-POL分离度为-31.1dB，十分优秀，但是CO-POL分离度没有得到改善，S1，3为-18dB，S2，4为-18.7dB，没有满足通常要求的最小的屏蔽值-20dB以上的要求。
图12作为第三比较实施例，是本发明一实施例涉及的单位分隔壁的水平屏蔽部件不存在的情况的示意图。
图13是图示基于计算机模拟的第三比较实施例的X-POL分离度特征的曲线图。
图14是图示基于计算机模拟的第三比较实施例的CO-POL分离度特征的曲线图。
图12是本发明一实施例涉及的图6的设计中，假设没有单位分隔壁410上端的水平屏蔽部件412的单一棒状的情况，现有技术中已经公开了通过布置类似这种形状的棒以改善天线特征的技术。但是，基于第三比较实施例涉及的计算机模拟，X-POL分离度为-24.8dB，虽然可视为能够确保充分满足所需的性能，但是对于CO-POL分离度，在S1，3情况显示为-16.8dB，在S2，4情况显示为-17.6dB，不能确保所需的性能。
即，屏蔽壁42，其上排列有应用于Massive MIMO天线的本发明一实施例涉及的单位分隔壁410，其可设计为：满足X-POL和CO-POL分离度特征的最优的水平屏蔽部件412长度，垂直屏蔽部件414高度，以及具有所定的尺寸或者小于所定尺寸的排列间隔。
重新参照图2，对于仅以作为垂直方向的第二方向D2设置的板状简单结构的屏蔽壁210，CO-POL分离度性能虽然能够得以确保，但是X-POL分离度性能较低。另外，如图9和图11的第二比较实施例和第三比较实施例，当单位分隔壁410、420之间的排列间隔大于λ/3时，虽然能够改善X-POL分离度，但是很难确保CO-POL分离度性能。
一实施例中，作为天线模块110或者屏蔽壁42的水平方向的第一方向D1的排列间隔设置为0.5λ，作为天线模块110的垂直方向的第二方向D2的排列间隔设置为0.7λ，水平布置的天线模块110间的CO-POL分离度通常受作为第一方向D1的水平排列间隔所左右。但是如果考虑天线后面安装的各种相关部件、电路及基站天线结构等，则作为第一方向D1的水平方向的排列间隔在设计过程中，具有很多制约事项。作为天线模块110元件间的第一方向D1的垂直方向距离为了防止发生光栅波斑(gratin globe)应小于使用频率波长λ，为了减少元件间耦合，应大于λ/2尺寸，优选地，设置为接近中间值的0.7λ。
在缩短作为第一方向D1的水平方向的排列间隔的状态下，不设置分别围绕所有天线模块110的屏蔽壁920，如图2，在只安装作为第二方向D2的垂直方向的屏蔽壁210的情况下，X-POL分离度会存在问题。相反，如图9或者图11，当单位分隔壁410、420的排列间隔较宽时，CO-POL分离度会存在问题。
本发明一实施例涉及的单位分隔壁410揭示了如矩形缺一边形状的u形钉形状，但是，这只是考虑到制造上的容易性的一个实施例，例如，可由如'π'形状，或者具有向内侧或者外侧倾斜的腿状的分隔壁等u形钉形状变形而形成的各种形状实施。
本发明中，一实施例涉及的单位分隔壁410位于屏蔽壁42所属的平面上，即使水平屏蔽部件412或者垂直屏蔽部件414不为直线，也能够起到屏蔽相邻的天线模块110间的频率干涉的作用。即，一实施例涉及的单位分隔壁410的水平屏蔽部件412投影于与天线模块110平行的第一平面上的形状可以是直线。当水平屏蔽部件412不是直线时，可通过利用计算机模拟等的优化过程，设计水平屏蔽部件412的两端之间的距离或者单位分隔壁410的排列间隔以满足X-POL和CO-POL分离度。
此外，虽未图示，中空的板材形状的单位分隔壁也应解释为属于本发明的技术思想。从电学角度解释，板材的内部为中空形状的单位分隔壁具有与由金属线形状的线形部件形成的模样具有类似的屏蔽效果，这种实施形状也应视为包括在本发明范围内。这种情况下，如同u形钉形状的线形部件的情况，可通过计算机模拟推导出以使用频率波长为基准的一板材的宽度、高度、内部形成的空间的尺寸等最优设计数值。
本发明涉及的屏蔽壁42具有弯曲的线状结构，所述屏蔽壁42通过沿着作为第二方向D2的垂直方向排列u形钉形状的单位分隔壁410而形成，这不仅使屏蔽壁44的整体重量的增量微乎其微，而且便于生产及安装。由于单位分隔壁410自身的重量十分轻，因此无需在基站基板310层上形成组装用渠道(via)，只需通过SMD焊接结合便可维持牢固地安装的状态。对于一般的技术人员而言，通过将单位分隔壁410的垂直屏蔽部件414以终端进一步弯曲延伸并与基站基板310平行的形状形成等各种方法，从而可改善安装在表面上的单位分隔壁410和基站基板310的结合强度。
图15是图示本发明的又一实施例涉及的在印刷电路基板上以导电图案形成单位分隔壁的屏蔽壁的示意图。
图15图示了本发明一实施例涉及的将单位分隔壁410在印刷电路基板432上以导电图案430的方式现实的实施例。印刷电路基板432由绝缘体材料基板构成。一实施例中，在印刷电路基板432上沿着第二方向D2以一定的间隔排列单位分隔壁410的形状形成导电图案。优选地，相当于单位分隔壁410的导电图案430包括上端图案434和连接图案436。上端图案434为直线状，沿着第二方向D2并排布置，并以从基站基板310分离的形式布置。连接图案436用于电连接上端图案434的两端和基站基板310。上端图案434优选具有基于使用频率波长的λ/8的长度，以及从基站基板310具有基于使用频率波长的λ/10的分离距离的形式布置。印刷电路基板432上的导电图案430的排列间隔优选小于λ/3，一实施例中的排列间隔为λ/6。
通过在印刷电路基板432上利用导电图案430构成屏蔽壁42，具有以下优点，可节约屏蔽壁42的制造费用、十分便于在基站基板310上安装，可容易地设计根据天线装置具有各种形状的导电图案430的屏蔽壁42。
本质上，Massive MIMO天线作为在无线通信基站中使用的外设用天线，是严重暴露在温度变化、震动等环境的产品，因此优选具有很强抗击外部冲击的结构。本发明一实施例涉及的单位分隔壁410相比于能够快速吸收、散热焊接时产生的热量的宽金属板或者具有铜箔层的部件，焊接工艺的品质及作业的难易度也得到大幅度的改善。对于考虑到批量生产并进行设计的Massive MIMO天线，这一点十分有利。
另外，整体天线装置的边缘510部位沿着第二方向D2在天线模块110与屏蔽壁42之间不能形成对称。这种情况下，如果不能充分确保基站基板310的边缘510场地面积，则可能会导致布置在最外面的天线模块110的频率特征下降。
图16作为本发明一实施例涉及的天线装置的整体平面图，是用于说明布置在最外面的屏蔽壁的不对称性的示意图。
为了维持天线特征需要基站基板310边缘510的场地区域，但是该区域实际上并非是用于执行收发无线频率信号作用的部分，出于缩减整体Massive MIMO天线的尺寸的角度，优选地，使基站基板310的边缘510场地区域最小化。
图17是图示本发明一实施例涉及的天线装置的最外面的第二屏蔽壁的外围场地被充分确保情况的第四比较实施例的透视图。
图18是图示基于计算机模拟的第四比较实施例的X-POL分离度特征的曲线图。
图19是图示基于计算机模拟的第四比较实施例的CO-POL分离度特征的曲线图。
图17的屏蔽壁42是采用本发明一实施例涉及的最优化数值的单位分隔壁410的情况，显示了基站基板310的边缘510区域的场地面积被充分确保的情况。根据这种情况的图18及图19的计算机模拟结果，CO-POL分离度特征为-19.8dB，X-POL分离度为-25dB，从而可知位于外围的天线模块110的特征没有明显的下降。
图20是图示本发明一实施例涉及的天线装置的最外面的第二屏蔽壁的外围场地为狭小的情况的第五比较实施例的透视图。
图21是图示基于计算机模拟的第五比较实施例的X-POL分离度特征的曲线图。
图22是图示基于计算机模拟的第五比较实施例的CO-POL分离度特征的曲线图。
相比于图17的结果，并参照图20至图22可知，当基站基板310的边缘510区域的场地面积十分狭窄时，位于边缘510的天线模块110的频率特征下降。这种情况下，基于计算机模拟的CO-POL分离度特征为-20.6dB，X-POL分离度为-17.9dB，可解释为，相比于图17的情况，返回损耗(Return Loss)下降了5dB。
由此，通过基于计算机模拟的最优化过程，在最小化基站基板310边缘510区域的场地面积的同时可确保第二分隔壁440的设计式样，所述第二分隔壁440可防止相邻天线模块110的频率特征下降。
图23是图示本发明一实施例涉及的天线装置的最外面的第二屏蔽壁的第二分隔壁的示意图。
参照图23，本发明一实施例涉及的布置在天线装置的边缘510且用于构成第二屏蔽壁43的第二分隔壁440的水平屏蔽部件412，相比于布置在内部的第一屏蔽壁42，具有较矮的高度。基于计算机模拟最优化的结果，水平屏蔽部件412的高度优选为作为第二分离高度的λ/15的高度时显示出最佳特征，所述第二分离高度低于布置在内部的单位分隔壁410的第一分离高度λ/10分离高度。即，布置在边缘510的第二分隔壁440的垂直屏蔽部件414'的长度优选为λ/15高度。
图24是图示在本发明一实施例涉及的天线装置的最外面的第二屏蔽壁上采用第二分隔壁的情况的示意图。
图25是图示基于计算机模拟的采用第二分隔壁的图24的一实施例的X-POL分离度特征的曲线图。
图26是图示基于计算机模拟的采用第二分隔壁的图24的一实施例的CO-POL分离度特征的曲线图。
参照图24，本发明一实施例涉及的第二屏蔽壁43的高度：在两边缘510上布置时为λ/15的高度；在天线模块110的之间布置时设置为λ/10的高度。
参照图25和图26可知，CO-POL分离度特征为-19.3dB，X-POL分离度为-25.1dB，位于外围的天线模块110的特征没有发生明显的下降。相比于图20的情况，通过将水平屏蔽部件412的布置高度以更加靠近基站基板310的形式布置，使返回损耗(return loss)重新改善5dB，从而可解释为，具有类似于在边缘510布置较宽的场地区域的情况的值。
本发明一实施例涉及的天线装置，通过使天线装置的两侧边缘510上布置的屏蔽壁42的高度低于内部布置的屏蔽壁42的高度，从而可提供一种能够缩减整体尺寸的同时提供充分的性能的Massive MIMO天线。天线装置的两侧边缘510上布置的第二屏蔽壁43如图15中所述，通过在印刷电路基板上以导电图案430的形式形成第二分隔壁440而制得。
本发明的多个实施例涉及的屏蔽壁42、43的特征在于，具有优秀的透过屏蔽壁42，或者使由屏蔽壁42、43反射的波束衰减的性能。当使用采用本发明一实施例涉及的单位分隔壁410、430的屏蔽壁42、43时，能够更加自由地布置天线模块110。
图27是图示在反射器上布置天线模块的两种形状的示意图。
重新参照图1，当屏蔽壁920以整体围绕天线模块110的内侧面的形式布置时，如图27的(b)，为了使天线模块110的各侧面棱角相互并排，布置成围棋盘状，为了使天线装置的整体占有空间最小化，可进行布置。但是，如同本发明一实施例，在只沿着第二方向D2放置屏蔽壁42时，X-POL分离度特征可能存在问题，为了避免上述问题，一般采用如图2的布置。即，如同图27的(a)的象棋盘的栅格，侧面棱角相互错开布置。
图28是图示本发明一实施例涉及的天线装置的天线模块在两个方向上并排布置的情况的示意图。
图29是图示基于计算机模拟的图28的一实施例的X-POL分离度特征的曲线图。
图30是图示基于计算机模拟的图28的一实施例的CO-POL分离度特征的曲线图。
参照图28，一实施例的天线模块110，沿着第一方向D1的天线模块110的布置与沿着第二方向D2的相邻天线模块110的布置相互不发生错开，而是沿着第一方向D1并排相邻布置。图28的一实施例是在图20的第五比较实施例中只将天线模块110的布置变更为相互并排布置的情况。
基于图29及图30的计算机模拟结果，CO-POL分离度特征为-22.4dB，X-POL分离度为-20.8dB，相比于图20的CO-POL分离度为-20.6dB，X-POL分离度为-17.9dB，可知屏蔽特征反而变为更加优异。这是由于向天线模块110的侧面棱角发射的波束基于本发明一实施例涉及的单位分隔壁410、430在屏蔽壁42中有效地得到衰减，而且从相邻的天线模块中发射的波束在屏蔽壁42的位置基于相位差等有效地得以相互抵消。
通过使用采用本发明的一实施例涉及的单位分隔壁410、430的屏蔽壁42，具有可有效地进行布置以使具有相同个数的天线模块占有更小的面积的优点。而且，如同图23，通过在天线装置的边缘510采用第二分隔壁440，还具有可减小第一方向D1的尺寸的优点。
以上说明仅用于举例说明本实施例的技术思想，对于本实施例所属技术领域具有一般知识的技术人员而已，在不超出本实施例的本质特征的范围内，可进行各种修改及变更。因此，本实施例并非用于限定本实施例的技术思想而是用于说明，本实施例的技术思想的范围并不限于所述实施例。本实施例的保护范围应基于以下权利要求书而进行解释，与其等同的范围内的所有技术思想应解释为属于本实施例的权利范围。

Claims (15)

1.一种天线装置，其特征在于，所述天线装置包括：
基站基板；
天线模块阵列，其包括向第一方向排列的多个天线模块列，且所述天线模块列包括在所述基站基板上沿着垂直于所述第一方向的第二方向排列的一个以上的双平板天线模块；以及
第一屏蔽壁，其布置在相邻的天线模块列之间，向所述第二方向排列，且由相互分隔的多个单位分隔壁构成。
2.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，
所述第一屏蔽壁基于由导电性线形部件构成的单位分隔壁而形成。
3.如权利要求2所述的天线装置，其特征在于，
所述单位分隔壁包括一端安置在所述基站基板上的一个以上的垂直屏蔽部件，以及连接在所述垂直屏蔽部件上且从所述基站基板以第一分离高度分离布置的水平屏蔽部件。
4.如权利要求3所述的天线装置，其特征在于，
所述水平屏蔽部件沿着所述第二方向排列成一列。
5.如权利要求4所述的天线装置，其特征在于，
所述水平屏蔽部件为直线形状。
6.如权利要求5所述的天线装置，其特征在于，
所述水平屏蔽部件的长度与经缩减的所述天线模块的排列间隔成比例且具有能够减少相互频率干涉的长度，而且具有小于所述天线模块阵列沿着所述第一方向的排列间隔的长度。
7.如权利要求5所述的天线装置，其特征在于，
所述水平屏蔽部件的排列间隔具有能够减少基于由所述单位分隔壁反射的电波而产生的在所述天线模块之间的相互干涉的排列间隔，而且所述水平屏蔽部件沿着所述第二方向的排列间隔具有所述水平屏蔽部件长度的整倍数以下的间隔。
8.如权利要求6所述的天线装置，其特征在于，
所述水平屏蔽部件的长度为所述天线模块阵列沿着所述第一方向的排列间隔的1/4以下。
9.如权利要求7所述的天线装置，其特征在于，
所述水平屏蔽部件的排列间隔为所述水平屏蔽部件长度的2倍以下。
10.如权利要求3所述的天线装置，其特征在于，
所述单位分隔壁包括两个垂直屏蔽部件，两个垂直屏蔽部件的一端与所述基站基板连接，两个垂直屏蔽部件的另一端与所述水平屏蔽部件的两端分别连接。
11.如权利要求3所述的天线装置，其特征在于，
还包括第二屏蔽壁，其分别布置在所述第一方向的两末端的所述天线模块列的外侧，且朝向所述第二方向排列且基于相互分离的多个单位分隔壁而形成，所述第二屏蔽壁的单位分隔壁包括从所述基站基板以第二分离高度分离布置的水平屏蔽部件，所述第二分离高度低于所述第一分离高度。
12.如权利要求3所述的天线装置，其特征在于，
所述垂直屏蔽部件的另一端还包括接触端子部，其用于连接所述单位分隔壁与所述基站基板而形成。
13.如权利要求12所述的天线装置，其特征在于，
所述接触端子部包括用于贯通所述基站基板并插入的销部件。
14.如权利要求12所述的天线装置，其特征在于，
所述接触端子部包括与所述基站基板平行且延伸的引脚部件，所述引脚部件用于焊接在所述基站基板上。
15.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，
所述第一屏蔽壁由单位分隔壁形成，所述单位分隔壁由直立在所述基站基板上的印刷电路基板及所述印刷电路基板上形成的导电图案构成。
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