TWM598537U - 多輸入多輸出天線及系統 - Google Patents

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張少林
崔立成
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大陸商深圳市威富通訊技術有限公司
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Abstract

本創作公開一種多輸入多輸出天線及系統。該多輸入多輸出天線包括複數層疊設置的振子層。該振子層包括支撐板和設置於該支撐板上的天線陣列。各振子層之間藉由複數連接件連接，且各振子層之間的間距至少為0.5λ，λ為該多輸入多輸出天線中心頻率的波長。藉由將該多輸入多輸出天線設置為立體結構，使得該多輸入多輸出天線可形成垂直面波束，進而提高天線之整體增益，同時立體結構的配置可有效提升空間利用效率，豐富天線的配置，降低成本。

Description

多輸入多輸出天線及系統
本創作涉及天線領域，特別涉及一種多輸入多輸出天線及系統。
天線是任何一無線電通訊系統都不可缺少的重要組成部分。各類無線電設備所要執行的任務雖然不同，但天線在設備中的作用卻是基本相同的。任何無線電設備都是藉由無線電波來傳遞資訊，因此就必須有能輻射或接收電磁波的裝置。現有的天線有單極化天線、雙極化天線以及多頻段天線，但是目前的這些天線結構均是二維設置，使得天線的尺寸較大，很難實現高增益，對TX濾波器及功率放大指標要求高，不僅系統成本高，運營商的運營成本也高。
因而現有技術還有待改進和提高。
有鑑於此，有必要提供一種可有效提升空間利用效率的多輸入多輸出天線及系統。
一種多輸入多輸出天線，包括複數層疊設置的振子層，振子層包括支撐板和設置在支撐板上的天線陣列，各振子層之間藉由複數連接件連接，且各振子層之間的間距至少為0.5λ，λ為多輸入多輸出天線中心頻率的波長。
於其中一實施例中，天線陣列包括複數雙極化振子。
於其中一實施例中，連接件為四，並分別設置於支撐板的四角。
於其中一實施例中，連接件為絕緣樹脂連接件。
於其中一實施例中，支撐板為金屬支撐板。
於其中一實施例中，金屬支撐板的尺寸均相同。
一種多輸入多輸出天線系統，包括濾波器、環形器、低雜訊放大器、接收器、功率放大器和發射器，濾波器藉由環形器分別連接低雜訊放大器和功率放大器，低雜訊放大器還與接收器連接，功率放大器還與發射器連接。該系統還包括如上所述的多輸入多輸出天線，多輸入多輸出天線與濾波器連接。
相較於現有技術，本創作提供的多輸入多輸出天線包括複數層疊設置的振子層，振子層包括支撐板和設置在支撐板上的天線陣列，各振子層之間藉由複數連接件連接，且各振子層之間的間距至少為0.5λ，λ為多輸入多輸出天線中心頻率的波長。藉由將多輸入多輸出天線設置為立體結構，使得多輸入多輸出天線可形成垂直面波束，進而提高天線整體增益，同時立體結構的配置可有效提升空間利用效率，豐富天線的配置，降低成本。
本創作提供一種多輸入多輸出天線及系統，藉由將多輸入多輸出天線設置為立體結構，使得多輸入多輸出天線可形成垂直面波束，進而提高天線整體增益，同時立體結構的配置可有效提升空間利用效率，豐富天線的配置，降低成本。
請參閱圖1，本創作一實施例提供的多輸入多輸出天線包括複數層疊設置的振子層1。振子層1包括支撐板11和設置在支撐板11上的天線陣列(圖中未標出)。各振子層1之間藉由複數連接件2連接，且各振子層1之間的間距L至少為0.5λ，其中λ為多輸入多輸出天線中心頻率的波長。
本創作中將天線振子沿著X軸、Y軸和Z軸三方向上進行佈局，形成一三維的立體陣列天線結構。藉由將多輸入多輸出天線設置為立體結構，使得多輸入多輸出天線可形成垂直面波束，進而提高天線整體增益。同時立體結構的配置可有效提升空間利用效率，豐富天線的配置，降低成本。於一實施例中，各振子層中的支撐板均為金屬支撐板。於一實施例中，各支撐板的尺寸均相等。當然在實際應用時可根據需要進行配置，本創作中對此不做限定。
進一步地，各振子層1之間藉由連接件2連接並保證各振子層1的間距L至少為0.5λ。藉由將振子層1之間預設一定的間距L，可確保相鄰振子層1之間信號不會相互影響，進而在配置天線時能夠提升產品的多輸入多輸出天線的性能。
於一實施例中，支撐板11為四邊形，便於在支撐板11上設置振子時，能夠自由組成不同的陣列。對應地，連接件的數量為四，並分別設置於支撐板11的四角，可進一步確保振子層1之間連接的牢固性。於一實施例中，連接件2為絕緣樹脂連接件。
更進一步地，天線陣列包括複數雙極化振子12。複數雙極化振子12沿著X軸方向和Y軸方向均呈現為直線陣列。雙極化天線的設置使得不同極化方向的振子即使交疊在一起也可保證有足夠的隔離度，節約安裝空間，可進一步地減小天線的尺寸。
請參閱圖2，基於上述多輸入多輸出天線，本創作一實施例還相應提供一種多輸入多輸出天線系統，包括濾波器31、環形器32、低雜訊放大器33、接收器34、功率放大器35和發射器36。濾波器31藉由環形器32分別連接低雜訊放大器33和功率放大器35。低雜訊放大器33還與接收器34連接。功率放大器35還與發射器36連接。多輸入多輸出天線系統還包括如上所述的多輸入多輸出天線，多輸入多輸出天線與濾波器31連接。
具體實施時，多輸入多輸出天線中的多層振子層1可以單獨形成一立體組陣，即多層振子層1形成一發射接收單元，即將原來的二維的多輸入多輸出天線系統配置成三維的多輸入多輸出天線系統，可實現最大增益的單波束配置。
Figure 02_image001
表示振子層1。此時濾波器31、環形器32、低雜訊放大器33、接收器34、功率放大器35和發射器36均只需要一個。具體地，多層振子層1形成一立體組陣與濾波器31連接，濾波器31藉由環形器32分別連接低雜訊放大器33和功率放大器35。低雜訊放大器33和功率放大器35還分別與接收器34和發射器36進行連接，分別形成信號發射通道和信號接收通道，此時組成的多輸入多輸出天線系統可實現最大的發射、接收增益，有效提升空間的利用效率。
進一步地，請參閱圖3，另一實施例中，多輸入多輸出天線中的多層振子層可根據實際需要組成複數立體組陣，形成複數發射接收單元。複數發射接收單元與對應的濾波器、環形器、低雜訊放大器、接收器、功率放大器和發射器構成一多輸入多輸出天線系統，使得多輸入多輸出天線系統實現多束波的配置。於一實施例中，各發射接收單元均獨立配置一套濾波器、環形器、低雜訊放大器、接收器、功率放大器和發射器，形成多路信號發射通道和信號接收通道，此時由複數發射接收單元組成的多輸入多輸出天線系統可實現多波束配置，進而可拓展多輸入多輸出天線系統的應用範圍。
於一實施例中，多輸入多輸出天線系統的組陣中包括複數發射接收單元。具體地，第一發射接收單元110包括二振子層，第二發射接收單元120包括三振子層，依次類推，第N發射接收單元130則包括N+1個振子層，N為發射接收單元的個數。由於每一發射接收單元的振子層均不相同，使得每一發射接收單元的增益效果也並不相同，具體為振子層數越多，增益越高。具體應用於雷達領域時，本實施例中的多輸入多輸出天線系統的多波束配置，可增加雷達同時跟蹤的目標數，有效提升單一雷達的功能，也可有效解決高層樓宇信號覆蓋問題。
綜上所述，本創作提供的多輸入多輸出天線包括複數層疊設置的振子層，振子層包括支撐板和設置在支撐板上的天線陣列，各振子層之間藉由複數連接件連接，且各振子層之間的間距至少為0.5λ，λ為多輸入多輸出天線中心頻率的波長。藉由將多輸入多輸出天線設置為立體結構，使得多輸入多輸出天線可形成垂直面波束，進而提高天線整體增益，同時立體結構的配置可有效提升空間利用效率，豐富天線的配置，降低成本。
以上所述實施例僅表達了本創作的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對新型申請專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本創作構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本創作的保護範圍。因此，本創作專利的保護範圍應以所附新型申請專利範圍為準。
1:振子層 2:連接件 11:支撐板 12:雙極化振子 31:濾波器 32:環形器 33:低雜訊放大器 34:接收器 35:功率放大器 36:發射器 110:第一發射接收單元 120:第二發射接收單元 130:第N發射接收單元 L:間距
圖1為本創作一實施例提供的多輸入多輸出天線的結構示意圖。 圖2為本創作第一實施例提供的多輸入多輸出天線系統的框圖。 圖3為本創作第二實施例提供的多輸入多輸出天線系統的框圖。
1:振子層
2:連接件
11:支撐板
12:雙極化振子
L:間距

Claims (10)

  1. 一種多輸入多輸出天線，包括複數層疊設置的振子層，該振子層包括支撐板和設置於支撐板上的天線陣列，各振子層之間藉由複數連接件連接，且各振子層之間的間距至少為0.5λ，其中λ為該多輸入多輸出天線中心頻率的波長。
  2. 如請求項1所述之多輸入多輸出天線，其中該天線陣列包括複數雙極化振子。
  3. 如請求項1所述之多輸入多輸出天線，其中該連接件之數量為四，並分別設置於該支撐板的四角。
  4. 如請求項3所述之多輸入多輸出天線，其中該連接件為絕緣樹脂連接件。
  5. 如請求項3所述之多輸入多輸出天線，其中該支撐板為金屬支撐板。
  6. 如請求項5所述之多輸入多輸出天線，其中每一振子層的金屬支撐板的尺寸均相同。
  7. 一種多輸入多輸出天線系統，包括濾波器、環形器、低雜訊放大器、接收器、功率放大器和發射器，該濾波器藉由該環形器分別連接該低雜訊放大器和該功率放大器，該低雜訊放大器還與該接收器連接，該功率放大器還與該發射器連接，其中該系統還包括如請求項1至6中任意一項所述之多輸入多輸出天線，該多輸入多輸出天線與該濾波器連接。
  8. 如請求項7所述之多輸入多輸出天線系統，其中該天線陣列包括複數雙極化振子。
  9. 如請求項7所述之多輸入多輸出天線系統，其中該連接件之數量為四，並分別設置於該支撐板的四角。
  10. 如請求項7所述之多輸入多輸出天線系統，其中該連接件為絕緣樹脂連接件。
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