[发明专利]一种开放式微带天线阵列

说明书

本发明提供一种微带天线及开放式微带天线阵列。所述微带天线包括：平面的绝缘基板和集成在所述绝缘基板同侧的至少两个微带帖片；所述微带帖片之间采用并行馈电方式或点馈电方式进行馈电连接，从而构成开放式对称结构的微带天线。本发明将传统的封闭式谐振腔结构的微带天线变换为开放式对称结构的微带天线，并用这样的开放式微带天线阵元组合成一维、二维和三维阵列天线，使传统的微带阵列天线变成开放式微带阵列天线。该开放式微带阵列天线既具有对称直线阵列天线的纯阻抗的高功率辐射效率和优异的波束赋形效果，又有微带阵列天线便于小型化、集成化的优点，克服了传统微带阵列天线和半波阵列天线的缺点。

技术领域

本发明涉及天线领域，更具体地，涉及一种微带天线及开放式微带天线阵列。

背景技术

目前，大规模MIMO是近年来兴起的一项通信技术，该技术由传统MIMO技术发展而来，通过在基站端使用大规模多天线，并同时服务于多个用户，从而为信道速率带来了很大的提升。除此外，当天线数趋于无穷大时，各个用户之间的信道向量趋于正交，这使得与传统 MIMO相比，大规模MIMO又具有了一些独特的优点，比如，干扰的因素在大规模天线系统中被平均掉了，而一些线性预编码算法在大规模MIMO系统中拥有了与非线性算法接近的性能。基于大规模MIMO 的诸多优点，与之有关的各项技术研究也正在逐渐展开，而大规模MIMO天线为其中一个重要的研究内容。

目前工程应用的大规模MIMO天线多为微带阵列天线，普通 MIMO天线则多为半波对称直线阵列天线。微带阵列天线的最大缺点是微带阵元是封闭式谐振腔结构，不仅存在严重的虚功损耗，辐射波其实是谐振腔的边缘泄漏波，产生的辐射方向图效果较差，也不便于控制，由此引起系统的波束赋形控制能力较弱。另外，半波对称直线阵列天线因其阵元结构较大，不便于小型化，更不能集成化，很难适应组建大规模MIMO天线。

发明内容

本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的微带天线及开放式微带天线阵列。

根据本发明的一个方面，提供一种微带天线，包括：平面的绝缘基板和集成在所述绝缘基板同侧的至少两个微带帖片；所述微带帖片之间采用并行馈电方式或点馈电方式进行馈电连接，从而构成开放式对称结构的微带天线。

根据本发明的另一个方面，还提供一种开放式微带天线阵列，包括：一维平行振子阵列天线、一维共轴振子阵列天线、二维平面阵列天线和三维立体阵列天线中的任一种；

所述一维平行振子阵列天线，由多个开放式微带帖片阵元组成的平行一维阵列，每个开放式微带帖片之间具有预设X轴间隙和预设X 轴相位差；

所述一维共轴振子阵列天线，由多个开放式微带帖片阵元组成的垂直一维阵列，每个开放式微带帖片之间具有预设Z轴间隙和预设Z 轴相位差；

所述二维平面阵列天线，由多个开放式微带帖片阵元组成的二维平面阵列，其中平行的开放式微带帖片之间具有预设X轴间隙和预设 X轴相位差，垂直的开放式微带帖片之间具有预设Z轴间隙和预设Z 轴相位差；

所述三维立体阵列天线，由多个开放式微带帖片阵元组成的三维立体阵列，其中X轴开放式微带帖片之间具有预设X轴间隙和预设X 轴相位差，Y轴开放式微带帖片之间具有预设Y轴间隙和预设Y轴相位差，Z轴开放式微带帖片之间具有预设Z轴间隙和预设Z轴相位差；

其中，所述开放式微带帖片阵元为本发明前述的微带天线；所述X 轴为平行于微带帖片的水平方向，所述Z轴为平行于微带帖片的垂直方向，所述Y轴为天线赋形波束方向。