CN214625369U - Massive MIMO阵列天线及基站 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种Massive MIMO阵列天线及基站，包括：包括若干振子、若干馈电片、若干馈电线路以及第二基板，所述馈电片包括第一象限区域、第二象限区域、第三象限区域、第四象限区域，所述第一象限区域和所述第二象限区域同相，所述第三象限区域和所述第四象限区域同相，所述第一象限区域至少设置第一馈电点和第二馈电点，所述第二象限区域至少设置第三馈电点和第四馈电点，所述若干馈电线路至少包括第一支路和第二支路，所述第一支路分别与所述第一馈电点和所述第二馈电点电连接，所述第二支路分别与所述第三馈电点和所述第四馈电点电连接。根据本实用新型提供的Massive MIMO阵列天线及基站，可显著降低相邻的阵列之间的互耦。

Description

Massive MIMO阵列天线及基站

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，特别涉及一种Massive MIMO阵列天线及基站。

背景技术

大规模天线(Massive MIMO)技术在5G应用中发挥着至关重要的作用。 MassiveMIMO阵列天线在其发射端和接收端分别使用多个发射天线和多个接收天线，使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收，可以成倍的提高系统信道容量，被视为5G移动通信的核心技术。

目前Massive MIMO阵列天线的单元数量多，导致Massive MIMO阵列天线的整体体积庞大。为缩小Massive MIMO阵列天线的尺寸，相邻单元子阵列之间的间距越来越小，导致单元子阵列间耦合也越来越强，单元子阵列和天线阵电气指标恶化，严重影响了通信质量。

为了减小相邻单元子阵列之间的耦合，目前有如下两种调节方法：

一是在相邻单元子阵列之间增加隔离部件，这种隔离部件通常采用金属条或者覆铜板焊接到馈电板上，另外还有一种隔离部件和馈电板一体成型的方式。然而，该种调节方法成本较高，加工难度大，增加了Massive MIMO阵列天线的重量；

二是将辐射单元尺寸减小，相当于增加了辐射单元之间的间距。然而，受限于辐射单元工作频带和带宽，该种调节方法效益有限。

实用新型内容

本实用新型有鉴于上述的现有状况而完成的，其目的在于提供一种Massive MIMO阵列天线及基站，既降低加工成本又减少辐射单元之间的耦合。

为了实现上述目的，本实用新型实施方式提供如下技术方案：

本实用新型提供一种MASSIVE MIMO阵列天线，包括：若干振子、若干馈电片、若干馈电线路以及第二基板，所述馈电片和所述馈电线路设置于所述第二基板，所述振子与所述馈电片对应设置，所述馈电片包括第一象限区域、第二象限区域、第三象限区域、第四象限区域，所述第一象限区域和所述第二象限区域同相，所述第三象限区域和所述第四象限区域同相，所述第一象限区域至少设置第一馈电点和第二馈电点，所述第二象限区域至少设置第三馈电点和第四馈电点，所述若干馈电线路至少包括第一支路和第二支路，所述第一支路分别与所述第一馈电点和所述第二馈电点电连接，并且所述第一支路分别汇集到所述第一馈电点及所述第二馈电点的线长相等，所述第二支路分别与所述第三馈电点和所述第四馈电点电连接，并且所述第二支路分别汇集到所述第三馈电点及所述第四馈电点的线长相等。

其中，所述第一象限区域和所述二象限区域关于所述馈电片的中心线对称。

其中，所述第一象限区域还设置第五馈电点，所述第五馈电点与所述第一支路电连接，所述第二象限区域还设置第六馈电点，所述第六馈电点与所述第二支路电连接。

其中，所述馈电片高出于所述第二基板设置，使所述馈电片与所述馈电线路不在同一平面。

其中，所述振子包括顶部件和支撑件，所述支撑件靠近所述馈电片的边缘设置，所述支撑件支撑所述顶部件使所述顶部件悬空于所述馈电片，所述顶部件设置金属层，所述金属层远离所述馈电片设置，所述金属层用于形成辐射场。

其中，所述支撑件包括若干支撑柱，所述支撑柱的一端垂直固定于所述第二基板，所述支撑柱的另一端支撑所述顶部件。

其中，所述支撑件为镂空的支架，所述支架固定于所述第二基板并支撑所述顶部件。

其中，所述支撑件包括四个支撑壁，所述馈电片具有四个边，所述四个支撑壁分别靠近所述四个边设置，所述支撑壁支撑所述顶部件。

其中，所述第一支路和所述第二支路关于所述馈电片对称设置。本实用新型还提供一种基站，包括如上所述的MASSIVE MIMO阵列天线。

根据本实用新型提供的Massive MIMO阵列天线及基站，对每个馈电片设置多个馈电点，可减小馈电片尺寸，降低剖面高度，且能够支持较宽的工作带宽，可显著降低相邻的阵列之间的互耦，提高了阵列的隔离度、增益及交叉极化比，从而整体提升天线性能。

附图说明

图1示出了本实用新型的实施方式所涉及的MASSIVE MIMO阵列天线的立体结构示意图；

图2示出了本实用新型的实施方式所涉及的MASSIVE MIMO阵列天线的馈电片及馈电线路的局部结构示意图；

图3示出了本实用新型的实施方式所涉及的MASSIVE MIMO阵列天线的馈电片及馈电线路的另一示例的局部结构示意图；

图4示出了本实用新型的实施方式所涉及的MASSIVE MIMO阵列天线的馈电片及馈电线路的另一示例的局部结构示意图；

图5示出了本实用新型的实施方式所涉及的MASSIVE MIMO阵列天线的振子及馈电线路的局部结构示意图；

图6示出了本实用新型的实施方式所涉及的MASSIVE MIMO阵列天线的振子及馈电线路的另一示例局部结构示意图；

图7示出了本实用新型的实施方式所涉及的MASSIVE MIMO阵列天线的振子的另一示例局部结构示意图。

具体实施方式

以下，参考附图，详细地说明本实用新型的优选实施方式。在下面的说明中，对于相同的部件赋予相同的符号，省略重复的说明。另外，附图只是示意性的图，部件相互之间的尺寸的比例或者部件的形状等可以与实际的不同。

如图1至图4所示，本实用新型提供一种MASSIVE MIMO阵列天线1，包括若干振子10、若干馈电片20、若干馈电线路30以及第二基板40。所述馈电片20和所述馈电线路30设置于所述第二基板40，所述振子10与所述馈电片 20对应设置。所述馈电片20包括第一象限区域A、第二象限区域B、第三象限区域C、第四象限区域D。所述第一象限区域A和所述第二象限区域B同相。所述第三象限区域C和所述第四象限区域D同相。所述第一象限区域A至少设置第一馈电点21和第二馈电点22。所述第二象限区域B至少设置第三馈电点 23和第四馈电点24。所述若干馈电线路30至少包括第一支路31和第二支路32。所述第一支路31分别与所述第一馈电点21和所述第二馈电点22电连接，并且所述第一支路31分别汇集到所述第一馈电点21及所述第二馈电点22的线长相等。所述第二支路32分别与所述第三馈电点23和所述第四馈电点24电连接，并且所述第二支路32分别汇集到所述第三馈电点23及所述第四馈电点24的线长相等。在这种情况下，对每个馈电片设置多个馈电点，可减小馈电片尺寸，降低剖面高度，且能够支持较宽的工作带宽，可显著降低相邻的阵列之间的互耦，提高了阵列的隔离度、增益及交叉极化比，从而整体提升天线性能。

可以理解的是，图1中的MASSIVE MIMO阵列天线1是由多个图2中的单元阵列而成。振子10与馈电片20可以一一对应设置。

在一些示例中，三个馈电片20及三个振子10可以形成一个辐射单元。可以理解的是，辐射单元也可以由其他数量的多个馈电片及振子组成。

如图2所示，在本实施方式中，所述第一象限区域A和所述二象限区域B 关于所述馈电片20的中心线对称。具体而言，馈电片20可以呈正方形，第一象限区域A、第二象限区域B、第三象限区域C、第四象限区域D可以关于馈电片20的两个相互垂直的中心线呈“田”字设置。在本实施方式中，第一馈电点21和第三馈电点23关于馈电片20的中心线对称。第二馈电点22和第四馈电点24关于馈电片20的中心线对称。

如图3所示，所述第一象限区域A还设置第五馈电点25。所述第五馈电点 25与所述第一支路31电连接。所述第二象限区域B还设置第六馈电点26。所述第六馈电点26与所述第二支路32电连接。由此，增加了馈电点的数量，可进一步减小馈电片尺寸，降低阵列之间的互耦。具体而言，第五馈电点25可以设置于馈电片20的顶角处。第六馈电点26可以设置于馈电片20的另一个顶角处。

在本实施方式中，第二基板40可以为覆铜板，也可以塑料。第二基板40 为覆铜板时，馈电线路30可以通过腐蚀加工形成。第二基板为塑料时，馈电线路30可以通过电镀线路层加工而成。

如图4所示，所述馈电片20可以高出于所述第二基板40设置，使所述馈电片20与所述馈电线路30不在同一平面。由此，使馈电片高出馈电线路一定的距离，距离可以根据实际所需的频段和带宽制定，简化结构的同时，提升了天线的带宽调整范围。

如图5所示，所述振子10包括顶部件11和支撑件12。所述支撑件12靠近所述馈电片20的边缘设置。所述支撑件12支撑所述顶部件12使所述顶部件12 悬空于所述馈电片20。所述顶部件11设置金属层111。所述金属层111远离所述馈电片20设置。所述金属层111用于形成辐射场。具体而言，馈电线路30 通过直连的方式将馈源信号传输给馈电片20。馈电片20通过电磁耦合，激励一振子10顶部的金属层111形成辐射场。馈电片20所在平面与金属层111平面平行，中间为空气介质，馈电片20与金属层111之间的距离根据天线频率和带宽要求设计。

在本实施方式中，天线1还包括反射板50。所述第二基板40固定于所述反射板50。在一些示例中，第二基板40远离振子10的背面可以有金属镀层，能够使得第二基板40与反射板50更好地接地。第二基板40的背面也可以没有金属镀层，直接把反射板50作为地层。

如图5所示，所述支撑件12包括若干支撑柱。所述支撑柱的一端垂直固定于所述第二基板40，所述支撑柱的另一端支撑所述顶部件12。支撑柱可以为热熔柱，通过支撑柱穿过第二基板40，再利用热熔工具将热熔柱根部融化固定。振子热熔可以实现自动化生产，能够有效提高生产效率。天线整体剖面很低，不超过10mm。振子10可以一体成型。

如图6所示，所述支撑件12为镂空的支架。所述支架固定于所述第二基板 40并支撑所述顶部件11。

如图7所示，所述支撑件12包括四个支撑壁。所述馈电片20具有四个边，所述四个支撑壁分别靠近所述四个边设置，所述支撑壁支撑所述顶部件11。

在本实施方式中，所述第一支路31和所述第二支路32关于所述馈电片20 对称设置。

本实用新型实施方式还涉及一种基站(未图示)，包括如上所述的MASSIVE MIMO阵列天线1。关于MASSIVE MIMO阵列天线1的具体实施方式，在此不做赘述。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同更换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.Massive MIMO阵列天线，其特征在于，包括若干振子、若干馈电片、若干馈电线路以及第二基板，所述馈电片和所述馈电线路设置于所述第二基板，所述振子与所述馈电片对应设置，所述馈电片包括第一象限区域、第二象限区域、第三象限区域、第四象限区域，所述第一象限区域和所述第二象限区域同相，所述第三象限区域和所述第四象限区域同相，所述第一象限区域至少设置第一馈电点和第二馈电点，所述第二象限区域至少设置第三馈电点和第四馈电点，所述若干馈电线路至少包括第一支路和第二支路，所述第一支路分别与所述第一馈电点和所述第二馈电点电连接，并且所述第一支路分别汇集到所述第一馈电点及所述第二馈电点的线长相等，所述第二支路分别与所述第三馈电点和所述第四馈电点电连接，并且所述第二支路分别汇集到所述第三馈电点及所述第四馈电点的线长相等。

2.如权利要求1所述的MASSIVE MIMO阵列天线，其特征在于，所述第一象限区域和所述二象限区域关于所述馈电片的中心线对称。

3.如权利要求1所述的MASSIVE MIMO阵列天线，其特征在于，所述第一象限区域还设置第五馈电点，所述第五馈电点与所述第一支路电连接，所述第二象限区域还设置第六馈电点，所述第六馈电点与所述第二支路电连接。

4.如权利要求1所述的MASSIVE MIMO阵列天线，其特征在于，所述馈电片高出于所述第二基板设置，使所述馈电片与所述馈电线路不在同一平面。

5.如权利要求1所述的MASSIVE MIMO阵列天线，其特征在于，所述振子包括顶部件和支撑件，所述支撑件靠近所述馈电片的边缘设置，所述支撑件支撑所述顶部件使所述顶部件悬空于所述馈电片，所述顶部件设置金属层，所述金属层远离所述馈电片设置，所述金属层用于形成辐射场。

6.如权利要求5所述的MASSIVE MIMO阵列天线，其特征在于，所述支撑件包括若干支撑柱，所述支撑柱的一端垂直固定于所述第二基板，所述支撑柱的另一端支撑所述顶部件。

7.如权利要求5所述的MASSIVE MIMO阵列天线，其特征在于，所述支撑件为镂空的支架，所述支架固定于所述第二基板并支撑所述顶部件。

8.如权利要求5所述的MASSIVE MIMO阵列天线，其特征在于，所述支撑件包括四个支撑壁，所述馈电片具有四个边，所述四个支撑壁分别靠近所述四个边设置，所述支撑壁支撑所述顶部件。

9.如权利要求1所述的MASSIVE MIMO阵列天线，其特征在于，所述第一支路和所述第二支路关于所述馈电片对称设置。

10.一种基站，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的MASSIVE MIMO阵列天线。

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