[实用新型]一种非对称馈电的多天线阵列

说明书

技术领域

本实用新型涉及无线移动通信技术领域中的多天线阵列，尤其涉及一种非对称馈电的多天线阵列。 

背景技术

在无线移动通信技术领域，天线的作用主要是用于发射和接收信号。目前，主流移动通信用天线多由两组具有相互正交极化方向的±45°双极化辐射单元组成，每组辐射单元满足相同的阵列特征，不同极化方向信道之间的相关性较弱，能够产生极化分集的效果。 

交叉极化鉴别率是决定双极化天线极化分集效果的关键指标，在天线发射和接收信号过程中，交叉极化鉴别率的高低直接决定了接收天线接收到的来波能量的高低，轴向交叉极化鉴别率会对下行赋形和上行干扰产生一定影响。目前，移动通信用天线多采用相互正交的辐射单元来降低同极化和异极化辐射单元间的相关性，但由于辐射单元自身的极化纯度、频段、带宽和波束宽度等因素的限制，交叉极化鉴别率往往是多天线阵列开发的难点。对于多天线阵列而言，馈电的方式决定了极化的方式，影响极化的一致性和极化纯度，成为制约交叉极化鉴别率的主要因素之一。 

如图1、2，传统多天线阵列包括反射板10、天线辐射单元20和馈电网络30； 

馈电点与巴伦平衡点相对于反射板10在维度上都是对称的，即馈电点与巴伦平衡点均位于反射板10的垂直中轴线左右两侧，当天线架设于发射塔上时，这种馈电方式相对于整个多天线阵列而言是对称的。

    上述传统多天线阵列的缺点和不足是：当多天线阵列采取对称的馈电方式后，通过选择不同的天线辐射单元20，或者调整天线的反射板10的形式，或者调整辐射单元20的高度等方式，也会对多天线阵列的交叉极化鉴别率起到改善的作用；但是改善的幅度，尤其对于宽频天线而言，往往达不到理想的效果。 

实用新型内容

本实用新型的目的就在于克服现有技术存在的缺点和不足，提供一种非对称馈电的多天线阵列。 

本实用新型的目的是这样实现的： 

包括反射板、天线辐射单元和馈电网络；

M个反射板水平并排排列，在每个反射板的正面垂直中轴线上等距离设置有N个天线辐射单元，在每个反射板的背面设置有馈电网络，N个天线辐射单元分别与馈电网络连接； 

M、N为自然数，1≤M≤5；5≤N≤12；

极化方式为±45°双极化；

列与列之间的间距为λ/2，λ是中心频点对应的电磁波波长，其计算公式为λ=c/f，c为光速，f为中心频点的频率；

天线辐射单元之间的间距为d，0＜d＜λ； 

各列的垂直中轴线分别为11^／、22^／、33^／、44^／，A、B、C、D分别为每个天线辐射单元的馈电点；

若A、B两点分别为﹢45°、-45°两路正交极化对应的馈电点，则D、C两点分别为﹢45°、-45°两路正交极化对应的巴伦平衡点；

若C、D两点分别为﹢45°、-45°两路正交极化对应的馈电点，则B、A两点分别为﹢45°、-45°两路正交极化对应的巴伦平衡点；

馈电点相对于反射板在维度上都是非对称的，即馈电点均位于反射板的水平中轴线上下两侧。

本实用新型的工作机理：馈电点的位置影响天线交叉极化鉴别率，尤其对多天线影响更大。本实用新型改变了馈电点的位置，将传统馈电点相对于反射板中轴线左右对称的方式，设置为相对于反射板中轴线上下对称的方式，对于对称分布的反射板和辐射单元而言，引入了一种缺陷，这种缺陷效应影响了两种不同极化方式的极化纯度，从而使得交叉极化鉴别率发生明显改善。 

本实用新型具有下列优点和积极效果： 

①非对称馈电方式引入多天线阵列后，可以极大地提高天线的交叉极化鉴别率，即在相同反射板形式下，可以实现轴向交叉极化鉴别率提高8dB以上，±60°交叉极化鉴别率提高3dB以上，从而可以有效降低阵列天线对反射板加工精度、物理尺寸的依赖，对于降低天线成本，同时提高多天线阵列指标具有重大意义。

②非对称的馈电方式引入多天线阵列后，在多天线交叉极化鉴别率改善的同时，不会破坏多天线阵列的其他辐射参数。 

③适用于LTE（Long Term Evolution，长期演进）两通道双极化天线、八通道双极化天线以及其他多通道MIMO（Multiple Input Multiple Output，多输入多输出）多天线。 

附图说明

图1是传统多天线阵列的结构示意图；