CN113745853B - 一种天线阵列及无线通信设备 - Google Patents

Abstract

提供一种天线阵列，涉及无线通信技术领域，能够实现定位与业务复用，提升天线的利用率。天线阵列包括参考天线振子和M个候选天线振子，M≥4。参考天线振子和M个候选天线振子呈圆形排布，相邻的天线振子之间的距离d满足0.4λ≤d≤0.6λ。M个候选天线振子的极化方向相同，参考天线振子与M个候选天线振子的极化方向不同，参考天线振子与第一候选天线振子之间的隔离度大于预设阈值，第一候选天线振子是与参考天线振子相邻的候选天线振子中的一个。天线阵列用于数据通信时，参考天线振子和N₁个候选天线振子用于发送或接收信号，M个候选天线振子中除N₁个候选天线振子外的其余候选天线振子不工作，N₁个候选天线振子中的任意两个候选天线振子不相邻，N₁<M。

Description

一种天线阵列及无线通信设备

技术领域

本申请涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种天线阵列及无线通信设备。

背景技术

无线局域网(wireless local area network，WLAN)设备，例如接入点(accesspoint，AP)设备，既可以用作数据通信，也可以用作定位。如此，在AP设备的天线系统中包括业务天线(用于数据通信)和定位天线(用于定位)，并且通常业务天线和定位天线是分开部署的，即分别部署定位天线和业务天线，这样AP设备的天线系统中天线数量较多，部署天线所需的空间较大，硬件成本较高，且天线的利用率比较低。

发明内容

本申请提供一种天线阵列及无线通信设备，能够实现定位与业务复用，显著提升天线的利用率。

为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：

第一方面，本申请提供一种天线阵列，包括：参考天线振子和M个候选天线振子，M为大于或等于4的正整数。该参考天线振子和M个候选天线振子呈圆形排布，并且相邻的天线振子之间的距离d满足：0.4λ≤d≤0.6λ，λ是频率为天线阵列的工作频率的电磁波在自由空间中的波长。M个候选天线振子的极化方向相同，并且参考天线振子与M个候选天线振子的极化方向不同，参考天线振子的极化方向与M个候选天线振子的极化方向之间的差异使得下述条件成立：参考天线振子与第一候选天线振子之间的隔离度大于预设阈值，该第一候选天线振子是与参考天线振子相邻的候选天线振子中的一个。当该天线阵列用于数据通信时，天线阵列中的参考天线振子和N₁个候选天线振子用于发送或接收信号，该M个候选天线振子中除该N₁个候选天线振子外的其他候选天线振子不工作，该N₁个候选天线振子中的任意两个候选天线振子不相邻，N₁<M，N₁为正整数。

应理解，上述隔离度的预设阈值根据实际情况确定，参考天线振子与第一候选天线振子之间的隔离度大于预设阈值时，该参考天线振子与第一候选天线振子之间的隔离度能够满足业务天线对隔离度的要求，如此，参考天线振子和该第一候选天线振子均可用作业务天线。

上述相邻的天线振子之间的距离d满足：0.4λ≤d≤0.6λ时，该天线阵列中的天线振子可用于定位天线。相邻的天线振子之间的距离d可以根据实际情况确定，本申请不作限定。例如，相邻的天线振子之间的距离d为0.5λ。

本申请中，由于天线阵列中相邻天线振子之间的距离d满足0.4λ≤d≤0.6λ时，相邻天线振子之间的隔离度小于18dB，因此，相邻的两个天线振子不同用作业务天线。由于上述N₁个天线振子中的任意两个天线振子不相邻，如此，该N₁天线振子中，相邻的候选天线的天线振子之间的距离为0.8λ～1.2λ，天线振子之间的距离为0.8λ～1.2λ的情况下，天线振子之间的隔离度能够满足业务天线对隔离度的要求。

本申请提供的天线阵列，由于该天线阵列中，相邻的天线振子之间的距离d满足：0.4λ≤d≤0.6λ，相邻天线振子之间的距离能够满足定位天线的要求，因此，该天线阵列中天线振子均可用作定位天线；并且一方面，由于参考天线振子与M个候选天线振子之间的极化方向不同，该参考天线振子与第一候选天线振子之间的隔离度能够满足业务天线对隔离度的要求；另一方面，该天线阵列中用作业务天线的N₁个候选天线振子中的任意两个候选天线振子不相邻，如此，该N₁个候选天线振子两两之间的距离能够满足业务天线对隔离度的要求，因此，本申请提供的天线阵列既可以用作定位天线，也可以用作业务天线，能够实现定位与业务复用，无需分别部署业务天线和定位天线，能够显著提升天线的利用率。

一种可能的实现方式中，上述天线阵列还包括接地板，上述参考天线振子和候选天线振子均设置于该接地板上。

一种可能的实现方式中，参考天线振子与第二候选天线振子之间的隔离度小于或等于上述预设阈值，则N₁个候选天线振子中包括第一候选天线振子，不包括第二候选天线振子，该第二候选天线振子是与参考天线振子相邻的另一个候选天线振子。即与参考天线振子相邻的2个候选天线振子中，与该参考天线振子的隔离度较大的第一候选天线振子用作业务天线，与该参考天线振子的隔离度较小的第二候选天线振子不能用作业务天线。

一种可能的实现方式中，上述参考天线振子可以为下述天线中的一种：偶极子天线、单极子天线、平面倒F角(planar inverted F-shaped antenna，PIFA)天线、缝隙天线。

可选地，上述参考天线振子也可以包括多个天线振子，该多个天线振子组成一个天线阵列。例如偶极子天线阵列或缝隙天线阵列，该偶极子天线阵列可以是由是3个偶极子天线通过功分网络构成的一个偶极子阵列，缝隙天线阵列可以是由6个缝隙天线通过功分网络构成的一个缝隙天线阵列。

应理解，当参考天线振子为上述多种天线中的一种时，该参考天线振子可能是对称的，也可能是不对称的。例如，参考天线振子为偶极子天线时，该参考天线振子是对称的；参考天线振子为缝隙天线时，该参考天线振子不对称。与该参考天线振子相邻的两个候选天线振子分别记为候选天线振子1和候选天线振子2，若该参考天线振子对称，该参考天线振子与候选天线振子1之间的隔离度和该参考天线振子与候选天线振子2之间的隔离度相等。若该参考天线振子不对称，该参考天线振子与候选天线振子1之间的隔离度和该参考天线振子与候选天线振子2之间的隔离度不相等。在这种情况下，当天线阵列用于数据通信时，选择候选天线振子1和候选天线振子2中，与该参考天线振子的隔离度较大的一个候选天线振子作为业务天线中的一个天线振子。

一种可能的实现方式中，本申请提供的天线阵列用于定位时，该天线阵列中的参考天线振子和N₂个候选天线振子用于接收信号，N₁<N₂≤M，N₂为正整数。

一种可能的实现方式中，上述N₂个候选天线振子中的任意两个天线振子不相邻。

一种可能的实现方式中，上述N₂个候选天线振子中包括相邻的候选天线振子。

本申请中，由于天线阵列中的相邻的天线振子之间的距离满足定位天线的要求，因此，上述N₂个候选天线振子中任意两个天线振子可以相邻也可以不相邻，该天线阵列中的部分天线振子或者全部天线振子均可以用作定位天线，N₂的值可以根据实际定位时对天线数量的需求进行设置。应理解，当天线阵列中的全部天线振子均用于定位可以提升定位的准确率。

一种可能的实现方式中，本申请提供的天线阵列中相邻的天线振子之间的距离相等。

本申请提供的天线阵列用于定位时，例如，通过定位装置确定某终端的位置时，由于相邻天线振子之间的距离相等，该天线阵列包含的各个天线振子的方向图的差异较小，因此定位装置根据参考天线振子接收的信号和该M个候选天线振子接收的M个信号能够更加准确地确定终端位置。并且，天线阵列中相邻的天线振子之间的距离相等能够减小天线阵列的体积，节省成本，实现设备小型化。

一种可能的实现方式中，本申请提供的天线阵列连接n+1个射频通道，并且M＝m*n，m，n均为正整数，n≥2。其中，参考天线振子连接1个射频通道；M个候选天线振子通过n个一分m切换开关连接n个射频通道，1个一分m切换开关连接m个候选天线振子，该n个一分m切换开关用于控制M个候选天线振子中的n个候选天线振子处于工作状态，并且处于工作状态的n个候选天线振子中的任意两个候选天线振子不相邻。

在天线阵列的实际应用中，天线阵列中的天线振子与射频模块(射频电路)电连接，从而发送或接收信号，射频模块包含一个或多个射频通道，该一个或多个射频通道与天线阵列中的天线振子电连接。可选地，射频通道的数量，天线振子的数量，以及射频通道与天线振子的连接方式可根据实际部署的成本、使用需求等进行灵活地设置。

本申请中，信号控制与供电部件为上述n个一分m切换开关供电，并且控制该n个一分m切换开关的导通方向。

一种可能的实现方式中，本申请提供的天线阵列用于数据通信时，上述N₁＝n。

一种可能的实现方式中，本申请提供的天线阵列用于定位时，N₂＝a*n，a为正整数，1<a≤m。

第二方面，本申请一种无线通信设备，包括：射频模块和上述第一方面及其可能的实现方式中任意之一所述的天线阵列，该射频模块与天线阵列连接。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种无线通信设备的硬件示意图；

图2为本申请实施例提供的一种天线阵列的平面示意图一；

图3为本申请实施例提供的一种天线阵列的平面示意图二；

图4为本申请实施例提供的一种天线阵列中的业务天线的示例；

图5为本申请实施例提供的一种天线阵列的立体结构示意图一；

图6为本申请实施例提供的一种天线阵列的立体结构示意图二；

图7为本申请实施例提供的一种天线系统的示意图。

具体实施方式

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。

本申请实施例的说明书和权利要求书中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述对象的特定顺序。例如，第一候选天线振子和第二候选天线振子等是用于区别不同的候选天线振子，而不是用于描述候选天线振子的特定顺序。

在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或两个以上。例如，多个处理单元是指两个或两个以上的处理单元；多个系统是指两个或两个以上的系统。

首先对本申请实施例提供的一种天线阵列及无线通信设备中涉及的一些概念做解释说明。

隔离度：是用于衡量天线之间的干扰程度的指标。隔离度指通过一个天线振子(记为天线振子A)发射信号的情况下，另一个天线振子(记为天线振子B)接收到的信号的强度与天线振子A发射的信号的强度的比值。

为了尽量减少天线之间的干扰，在不同的应用场景中，对天线有不同的要求。例如，定位天线要求天线振子之间的距离d满足：0.4λ≤d≤0.6λ，λ是频率为天线阵列的工作频率的电磁波在自由空间中的波长。又例如，业务天线要求隔离度大于18dB。

本申请实施例提供一种天线阵列及无线通信设备，包括：参考天线振子和M个候选天线振子，M为大于或等于4的正整数。该参考天线振子和M个候选天线振子呈圆形排布，并且相邻的天线振子之间的距离d满足：0.4λ≤d≤0.6λ，λ是频率为天线阵列的工作频率的电磁波在自由空间中的波长。M个候选天线振子的极化方向相同，参考天线振子与M个候选天线振子的极化方向不同；并且参考天线振子的极化方向与M个候选天线振子的极化方向之间的差异使得下述条件成立：参考天线振子与第一候选天线振子之间的隔离度大于预设阈值，第一候选天线振子是与参考天线振子相邻的候选天线振子中的一个。当该天线阵列用于数据通信时，天线阵列中的参考天线振子和N₁个候选天线振子用于发送或接收信号，该M个候选天线振子中除N₁个候选天线振子外的其余候选天线振子不工作，该N₁个候选天线振子中的任意两个候选天线振子不相邻，N₁<M，N₁为正整数。

由于本申请实施例提供的天线阵列中，相邻的天线振子之间的距离d满足：0.4λ≤d≤0.6λ，相邻天线振子之间的距离能够满足定位天线的要求，因此，该天线阵列中天线振子均可用作定位天线；并且一方面，由于参考天线振子与M个候选天线振子之间的极化方向不同，该参考天线振子与第一候选天线振子之间的隔离度能够满足业务天线对隔离度的要求；另一方面，该天线阵列中用作业务天线的N₁个候选天线振子中的任意两个候选天线振子不相邻，如此，该N₁个候选天线振子两两之间的距离能够满足业务天线对隔离度的要求，因此，本申请实施例提供的天线阵列既可以用作定位天线，也可以用作业务天线，能够实现定位与业务复用，无需分别部署业务天线和定位天线，能够显著提升天线的利用率。

本申请实施例提供的一种无线通信设备，该无线通信设备包括但不限于无线交换机、无线路由器等，图1为本申请实施例提供的一种无线通信设备的结构示意图，通讯设备10包括天线阵列11、射频模块12以及设备主体13。天线阵列11和射频模块12均装配于设备主体13上。射频模块12与天线阵列11电连接，用以通过馈电端口100向天线阵列11发送电磁信号或从天线阵列11接收电磁信号。天线阵列11根据从射频模块12接收的电磁信号辐射电磁波，或根据接收的电磁波向射频模块12发送电磁信号，从而实现无线信号的收发。

其中，天线阵列11包括多个天线振子(或称为天线振子)，该天线阵列11既可以用作业务天线，实现数据通信，也可以用作定位天线，以确定电子设备(例如手机、笔记本等)的位置。射频模块(radio frequency module，RF module)12为发射和/或接收射频信号的电路。设备主体13包括处理器、存储器、输入输出接口或其他网络接口(例如有线接口)等，处理器、存储器通常通过总线相互连接，或采用其他方式相互连接，本申请实施例不作具体限定。

本申请实施例提供一种天线阵列，该天线阵列是一种定位与业务复用的天线阵列，该天线阵列应用于如图1所示的无线通信设备(即该天线阵列为图1中的天线阵列11)。图2为本申请实施例提供的天线阵列的平面示意图，参考图2，该天线阵列包括参考天线振子20和M个候选天线振子，该M个候选天线振子分别记为候选天线振子21-1、候选天线振子21-2，…，候选天线振子21-M，M为大于或者等于4的正整数。

该参考天线振子20和M个候选天线振子(即候选天线振子21-1、候选天线振子21-2，…，候选天线振子21-M)呈圆形排布，并且相邻的天线振子之间的距离d满足：0.4λ≤d≤0.6λ，λ是频率为天线阵列的工作频率(operating frequency)的电磁波在自由空间中的波长。

本申请实施例提供的天线阵列中的M个候选天线振子的极化方向相同，并且参考天线振子20与该M个候选天线振子的极化方向不同。参考天线振子20的极化方向与M个候选天线振子的极化方向之间的差异使得下述条件成立：参考天线振子20与第一候选天线振子之间的隔离度大于预设阈值，该第一候选天线振子是与参考天线振子20相邻的候选天线振子中的一个。

可选地，本申请实施例提供的天线阵列中，候选天线振子的数量为M(M为大于或者等于4的正整数)，M的值可以根据实际使用需求设置，本申请实施例不作具体限定。

上述天线阵列用于数据通信时，该天线阵列中的参考天线振子和N₁个候选天线振子用于发送或接收信号，该M个候选天线振子中除上述的N₁个候选天线振子外的其余候选天线振子不工作，该N₁个候选天线振子中的任意两个候选天线振子不相邻，N₁<M，N₁为正整数。

结合图2，上述第一候选天线振子是候选天线振子21-1与候选天线振子20-M中的一个。可选地，当参考天线振子20与候选天线振子21-1之间的隔离度大于预设阈值，并且参考天线振子20候选天线振子21-M之间的隔离度也大于预设阈值，则第一候选天线振子为候选天线振子21-1和候选天线振子21-M中的任一个。当参考天线振子20与候选天线振子21-1之间的隔离度大于预设阈值，参考天线振子20候选天线振子21-M之间的隔离度小于或等于预设阈值，则第一候选天线振子为候选天线振子21-1。当参考天线振子20与候选天线振子21-1之间的隔离度小于或等于预设阈值，参考天线振子20候选天线振子21-M之间的隔离度大于预设阈值，则第一候选天线振子为候选天线振子21-M。

应理解，该预设阈值根据实际情况确定，参考天线振子20与第一候选天线振子之间的隔离度大于预设阈值，即该参考天线振子20与第一候选天线振子之间的隔离度能够满足业务天线对隔离度的要求，如此，参考天线振子20和该第一候选天线振子均可用作业务天线。

可选地，由于业务天线的隔离度通常大于18dB，因此，该预设阈值可以设置为18，当然，该预设阈值也可以设置为其他的数值，该数值大于18即可，本申请实施例不作具体限定。

应理解，申请实施例提供的天线阵列中，相邻的天线振子之间的距离d满足：0.4λ≤d≤0.6λ时，该天线阵列中的天线振子可用于定位天线。相邻的天线振子之间的距离d可以根据实际情况确定，本申请实施例不作限定。例如，相邻的天线振子之间的距离d为0.5λ。

本申请实施例提供的天线阵列是定位与业务复用的天线阵列，即该天线阵列可用作业务天线，也可以用作定位天线。当该天线阵列用于数据通信(即天线阵列用作业务天线)时，上述参考天线振子20和N₁个候选天线振子作为业务天线进行信号收/发。当该天线阵列用于定位(即天线阵列用作定位天线)时，天线阵列中的参考天线振子20和N₂个候选天线振子用于接收信号，N₁<N₂≤M，N₂为正整数。

结合上述实施例的描述可知，第一候选天线振子是与参考天线振子20相邻的一个候选天线振子，并且参考天线振子20与第一候选天线振子之间的隔离度大于预设阈值。若第二候选天线振子是与参考天线振子20相邻的另一个候选天线振子，并且第二候选天线振子与参考天线振子之间的隔离度小于或等于预设阈值，那么上述N₁个候选天线振子中包括第一候选天线振子，不包括第二候选天线振子。

也就是说，与参考天线振子20相邻的2个候选天线振子中，与该参考天线振子20的隔离度较大的第一候选天线振子用作业务天线，与该参考天线振子20的隔离度较小的第二候选天线振子不能用作业务天线。

例如，如图3所示，假设本申请实施例提供的天线阵列包括7个天线振子，其中，天线振子0为参考天线振子，天线振子1至天线振子6为候选天线振子。该天线阵列用于数据通信，且N₁＝3时，则天线振子0与3个候选天线振子用于发送或接收信号。其中，与参考天线振子相邻的2个候选天线振子分别为天线振子1和天线振子6。

可选地，当天线振子0与天线振子1之间的隔离度大于18dB，且天线振子0与天线振子6之间的隔离度也大于18dB，上述用于业务天线的天线振子(即用于发送或接收信号的天线振子)可以为图4中的表格所列举的4种情况中的一种。

可选地，当天线振子0与天线振子1之间的隔离度大于18dB，天线振子0与天线振子6之间的隔离度小于18dB，上述用于业务天线的天线振子的编号分别为0、1、3、5。

可选地，当天线振子0与天线振子1之间的隔离度小于18dB，且天线振子0与天线振子6之间的隔离度大于18dB，上述用于业务天线的天线振子的编号分别为0、2、4、6。

本申请实施例中，由于天线阵列中相邻天线振子之间的距离d满足0.4λ≤d≤0.6λ时，相邻天线振子之间的隔离度小于18dB，因此，相邻的两个天线振子不同时用作业务天线。由于上述N₁个天线振子中的任意两个天线振子不相邻，如此，该N₁天线振子中，相邻的候选天线的天线振子之间的距离为0.8λ～1.2λ，例如，上述天线振子0与天线振子4之间的距离为0.8λ～1.2λ，且天线振子4与天线振子6之间的距离也为0.8λ～1.2λ。本申请实施例中，天线振子之间的距离为0.8λ～1.2λ的情况下，天线振子之间的隔离度能够满足业务天线对隔离度的要求。

可选地，本申请实施例提供的天线阵列还包括接地板，上述参考天线振子和候选天线振子均设置于该接地板上。

可选地，本申请实施例中，参考天线振子可以为下述天线中的一种：偶极子天线、单极子天线、PIFA天线、缝隙天线。

本申请实施例中，上述参考天线振子也可以包括多个天线振子，该多个天线振子组成一个天线阵列，例如偶极子天线阵列或缝隙天线阵列，该偶极子天线阵列可以是由是3个偶极子天线通过功分网络构成的一个偶极子阵列，缝隙天线阵列可以是由6个缝隙天线通过功分网络构成的一个缝隙天线阵列。

应理解，当参考天线振子为上述多种天线中的一种时，该参考天线振子可能是对称的，也可能是不对称的。例如，参考天线振子为偶极子天线时，该参考天线振子是对称的；参考天线振子为缝隙天线时，该参考天线振子不对称。

例如，假设与该参考天线振子相邻的两个候选天线振子分别记为候选天线振子1和候选天线振子2，若该参考天线振子对称，该参考天线振子与候选天线振子1之间的隔离度和该参考天线振子与候选天线振子2之间的隔离度相等。若该参考天线振子不对称，该参考天线振子与候选天线振子1之间的隔离度和该参考天线振子与候选天线振子2之间的隔离度不相等。在这种情况下，当天线阵列用于数据通信时，选择候选天线振子1和候选天线振子2中，与该参考天线振子的隔离度较大的一个候选天线振子作为业务天线中的一个天线振子。

同理，本申请实施例中，天线阵列中的候选天线振子也可以为上述偶极子天线、单极子天线、PIFA天线或缝隙天线中的一种或多种，候选天线振子也可以包括多个天线振子，该多个天线振子组成的一个天线阵列。例如偶极子天线阵列或缝隙天线阵列，本申请实施例不作限定。

例如，图5和图6为本申请实施例提供的天线阵列的立体结构示意图，在图5中，参考天线振子为PIFA天线，6个候选天线振子均为单极子天线。图6中，参考天线振子为缝隙天线，6个候选天线振子均为单极子天线。

本申请实施例提供的天线阵列用于定位时，上述N₂个候选天线振子中包括相邻的候选天线振子。结合图3中的示例，该天线阵列用于定位，且N₂＝4时，则天线振子0与4个候选天线振子用作定位天线。可选地，上述用作定位天线的天线振子可以为15(C₆ ⁴)种情况中的一种。该4个候选天线振子中包括相邻的候选天线振子，例如在一种情况中，4个候选天线振子分别为天线振子1、2、5、6，该4个候选天线振子中的天线振子5和天线振子6相邻。

本申请实施例提供的天线阵列用于定位时，上述N₂个候选天线振子中的任意两个天线振子不相邻。

综上可知，当上述天线阵列用于定位时，该天线阵列中的部分天线振子或者全部天线振子均可以用作定位天线，N₂的值可以根据实际定位时对天线数量的需求进行设置，本申请实施例不作具体限定。

可选地，本申请实施例提供的天线阵列中相邻的天线振子之间的距离相等。当该天线阵列用于定位时，例如，通过定位装置确定某终端的位置时，由于相邻天线振子之间的距离相等，天线阵列包含的各个天线振子的方向图的差异较小，因此定位装置根据参考天线振子接收的信号和该M个候选天线振子接收的M个信号能够更加准确地确定终端位置。并且，天线阵列中相邻的天线振子之间的距离相等能够减小天线阵列的体积，节省成本，实现设备小型化。

本申请实施例提供的天线阵列，由于该天线阵列中，相邻的天线振子之间的距离d满足：0.4λ≤d≤0.6λ，相邻天线振子之间的距离能够满足定位天线的要求，因此，该天线阵列中天线振子均可用作定位天线；并且一方面，由于参考天线振子与M个候选天线振子之间的极化方向不同，该参考天线振子与第一候选天线振子之间的隔离度能够满足业务天线对隔离度的要求；另一方面，该天线阵列中用作业务天线的N₁个候选天线振子中的任意两个候选天线振子不相邻，如此，该N₁个候选天线振子两两之间的距离能够满足业务天线对隔离度的要求，因此，本申请实施例提供的天线阵列既可以用作定位天线，也可以用作业务天线，能够实现定位与业务复用，无需分别部署业务天线和定位天线，能够显著提升天线的利用率。

需要说明的是，在天线阵列的实际应用中，天线阵列中的天线振子与射频模块(射频电路)电连接，从而发送或接收信号，射频模块包含一个或多个射频通道，该一个或多个射频通道与天线阵列中的天线振子电连接。可选地，射频通道的数量，天线振子的数量，以及射频通道与天线振子的连接方式可根据实际部署的成本、使用需求等进行灵活地设置。

具体的，本申请实施例提供的天线阵列连接n+1个射频通道，并且M＝m*n，m，n均为正整数，n≥2。其中，参考天线振子连接1个射频通道；M个候选天线振子通过n个一分m切换开关连接n个射频通道，该n个一分m开关中的任意1个一分m切换开关连接m个候选天线振子，该n个一分m切换开关用于控制M个候选天线振子中的n个候选天线振子处于工作状态，并且处于工作状态的n个候选天线振子中的任意两个候选天线振子不相邻。

应理解，上述天线阵列用于数据通信时，N₁＝n，即上述一切m切换开关导通时，M个候选天线振子中的n个候选天线振子用于业务天线。天线阵列用于定位时，N₂＝a*n，a为正整数，1<a≤m。

下面以一个实例进行说明，参考图7，本申请实施例提供的天线阵列包括参考天线振子和6个候选天线振子，同理，参考天单元为天线振子0，6个候选天线振子依次为天线振子1至天线振子6，该天线阵列连接4个射频通道。上述m＝2，n＝3，即6个候选天线振子通过3个一分2切换开关连接至3个射频通道。

具体的，如图7所示，天线振子0连接一个射频通道；天线振子1和天线振子2连接开关S₁，应理解，该开关S₁为一分2切换开关，当开关S₁导通至第一方向时，天线振子1处于工作状态，当开关S₁导通至第二方向时，天线振子2处于工作状态；天线振子3和天线振子4连接开关S₂，当开关S₂导通至第一方向时，天线振子3处于工作状态，当开关S₂导通至第二方向时，天线振子4处于工作状态；天线振子5和天线振子6连接开关S₃，当开关S₃导通至第一方向时，天线振子5处于工作状态，当开关S₃导通至第二方向时，天线振子6处于工作状态。

可选地，信号控制与供电部件C1为上述3个一分2切换开关供电，并且控制该3个一分2切换开关的导通方向，即控制每个一分2切换开关导通至第一方向或第二方向。

结合图7，在天线阵列工作的过程中，上述开关S₁、S₂、S₃均导通至第一方向时，天线振子0、1、3、5处于工作状态；开关S₁、S₂、S₃均导通至第二方向时，天线振子0、2、4、6处于工作状态。假设天线振子0与天线振子1之间的隔离度为L_v1，天线振子0与天线振子6之间的隔离度L_v2，且L_v1＝L_v2。当该天线阵列用于数据通信时，可以控制开关S₁、S₂、S₃均导通至第一方向，使得天线振子0、1、3、5(即N₁＝3)作为业务天线进行数据发送与接收；或者控制开关S₁、S₂、S₃均导通至第二方向，使得天线振子0、2、4、6作为业务天线进行数据发送与接收。

上述天线振子0为缝隙天线，候选天线振子0至候选天线振子6为单极子天线，通过实际测试，天线振子0与天线振子1之间的隔离度大于18dB，天线振子0与天线振子6之间的隔离度也大于18dB，天线振子1与天线振子3，天线振子3与天线振子5之间的隔离度均大于20dB，天线振子2与天线振子4，天线振子4与天线振子6之间的隔离度均大于20dB。

本申请实施例中，定位装置(即包括本申请实施例提供的天线阵列的无线通信设备)对某一终端进行定位时，该定位装置通过该定位装置的天线阵列接收多个信号，进而根据多个信号确定终端的位置。例如，若上述6个候选天线振子全部用于定位(即N₂＝M＝6)，可选地，先控制开关S₁、S₂、S₃均导通至第一方向，使得天线振子0、1、3、5处于工作状态，定位装置先通过天线振子0、1、3、5接收信号，然后再控制开关S₁、S₂、S₃均导通至第二方向，使得天线振子0、2、4、6处于工作状态，定位装置再通过天线振子0、2、4、6接收信号。如此，定位装置将从天线0、1、3、5以及从天线0、2、4、6接收的信号进行合并，然后根据合并后的结果进行到达角(angle of arrival，AOA)角度估计，以确定终端的位置信息，能够提升定位的准确率。

综上，本申请实施例提供的天线阵列既可以用作定位天线，也可以用作业务天线，能够实现定位与业务复用，无需分别部署业务天线和定位天线，能够显著提升天线的利用率。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种天线阵列，其特征在于，包括：参考天线振子和M个候选天线振子，M为大于或等于4的正整数；所述天线阵列连接n+1个射频通道，并且M＝m*n，m，n均为正整数，n≥2；

所述参考天线振子和所述M个候选天线振子呈圆形排布，并且相邻的天线振子之间的距离d满足：0.4λ≤d≤0.6λ，λ是频率为所述天线阵列的工作频率的电磁波在自由空间中的波长；所述M个候选天线振子的极化方向相同，所述参考天线振子与所述M个候选天线振子的极化方向不同；所述参考天线振子的极化方向与所述M个候选天线振子的极化方向之间的差异使得下述条件成立：所述参考天线振子与第一候选天线振子之间的隔离度大于预设阈值，所述第一候选天线振子是与所述参考天线振子相邻的候选天线振子中的一个；

所述天线阵列用于数据通信时，所述天线阵列中的参考天线振子和N₁个候选天线振子用于发送或接收信号，所述M个候选天线振子中除所述N₁个候选天线振子外的其余候选天线振子不工作，所述N₁个候选天线振子中的任意两个候选天线振子不相邻，N₁<M，N₁为正整数；所述天线阵列用于数据通信时，N₁＝n；所述参考天线振子与第二候选天线振子之间的隔离度小于或等于所述预设阈值，所述N₁个候选天线振子中包括所述第一候选天线振子，不包括所述第二候选天线振子，所述第二候选天线振子是与所述参考天线振子相邻的另一个候选天线振子；

所述天线阵列用于定位时，所述天线阵列中的参考天线振子和N₂个候选天线振子用于接收信号，N₁<N₂≤M，N₂为正整数；所述天线阵列用于定位时，N₂＝a*n，a为正整数，1<a≤m。

2.根据权利要求1所述的天线阵列，其特征在于，

所述N₂个候选天线振子中包括相邻的候选天线振子。

3.根据权利要求1或2所述的天线阵列，其特征在于，

所述天线阵列中相邻的天线振子之间的距离相等。

4.根据权利要求1或2所述的天线阵列，其特征在于，

所述参考天线振子连接1个射频通道；

所述M个候选天线振子通过n个一分m切换开关连接n个射频通道，1个一分m切换开关连接m个候选天线振子，所述n个一分m切换开关用于控制所述M个候选天线振子中的n个候选天线振子处于工作状态，并且处于工作状态的n个候选天线振子中的任意两个候选天线振子不相邻。

5.一种无线通信设备，其特征在于，包括：

射频模块和如权利要求1至4任一项所述的天线阵列，所述射频模块与所述天线阵列连接。

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