[实用新型]MIMO天线阵列、MIMO天线及基站

说明书

本实用新型提供了一种MIMO天线阵列，包括：由多个第一阵元形成的第一天线阵列和由多个第二阵元形成的第二天线阵列；第一天线阵列的工作频段与第二天线阵列的工作频段至少部分相同；第一天线阵列的各第一阵元和第二天线阵列的各第二阵元沿基准轴线方向依次交替分布且互不干涉；第一阵元与基准轴线之间以及第二阵元与基准轴线之间的横向间距均保持在0～0.3λ范围内。该MIMO天线阵列不仅能同时缩小第一天线阵列和第二天线阵列的左右边界宽度之间差距，改善辐射方向图对称性，使半功率波束宽度的波宽收敛性较好、波宽变窄，改善前后比和轴向交叉极化；还能缩小迎风面积、节省天面资源。本实用新型还提供了一种包括上述MIMO天线阵列的MIMO天线及基站。

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，更具体地说，涉及一种MIMO天线阵列、MIMO天线及基站。

背景技术

MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技术是一种多天线技术，即在无线通信系统的接收端和发射端分别配备有多个天线，使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收，从而改善通信质量。该技术能充分利用空间资源，通过多个天线实现多发多收，在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下，可以成倍的增加系统容量，被视为新一代移动通信的关键技术。

在工程运用中，参照附图7所示，将现有MIMO天线阵列中从属于不同网络系统的两列天线阵列采用并排布局设计已成为本领域的共识，其目的是为了保证两个天线阵列之间保持较大的横向间距，以减小两个天线阵列之间的耦合；具体而言，现有的MIMO天线阵列必须保证两列天线阵列之间的横向间距大于0.6λ，相应的就会使两列天线阵列中至少有一列天线阵列与基准轴线Y₀之间的横向间距D1大于0.3λ；这样的结构会导致每列天线阵列分别相对于反射板300呈严重的不对称分布，即每列天线阵列的左右边界严重不对称，同时每列天线阵列的左右边界之间宽度差距很大，严重影响天线产品的性能，例如会造成每列天线阵列的辐射方向图不对称，两边前后比差且不对称，半功率波束宽度的波宽收敛性差，波宽宽，轴向差等弊端。

以改善波宽收敛性为例，现有技术提出通过预置各个天线阵列中各辐射单元的幅度、相位权值等来实现目标波束覆盖(例如65°波束覆盖)。在实际应用过程中，一方面对各个辐射单元预置幅度相位权值操作复杂，且会消耗辐射能量，导致天线的覆盖方向图波束会发生偏移；另一方面能够达到的最佳波束宽度约为56～75°，波宽收敛性仍较差。

由此可见，要解决现有MIMO天线所面临的上述诸多技术问题，困难较大。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种MIMO天线阵列、MIMO天线及基站，旨在突破现有技术瓶颈，改善MIMO天线的电气性能，提高天线工作的可靠性。

为了解决上述技术问题，本实用新型的MIMO天线阵列采用的技术方案是：

一种MIMO天线阵列，包括：

由多个第一阵元形成的第一天线阵列和由多个第二阵元形成的第二天线阵列；

所述第一天线阵列的工作频段与所述第二天线阵列的工作频段至少部分相同；

所述第一天线阵列的各所述第一阵元和所述第二天线阵列的各所述第二阵元沿基准轴线方向依次交替分布且互不干涉；

若设所述第一天线阵列和所述第二天线阵列相同工作频段的中心波长为λ，则所述第一阵元与所述基准轴线之间以及所述第二阵元与所述基准轴线之间的横向间距均保持在0～0.3λ范围内。

进一步的，所述第一天线阵列的各所述第一阵元及所述第二天线阵列的各所述第二阵元均分布于所述基准轴线上。

进一步的，所述第一天线阵列的各所述第一阵元均分布于所述基准轴线上，所述第二天线阵列的各所述第二阵元偏设于所述基准轴线的同一侧或者沿垂直于所述基准轴线的不同方向交错设置；