[实用新型]一种天线阵列、双极化天线及基站系统

说明书

本实用新型提供一种天线阵列、双极化天线及基站系统，天线阵列包括并排的第一列元和第二列元，第一列元包含至少一个第一辐射单元，第二列元包含至少一个第二辐射单元，第一列元中设有一个第二辐射单元，第二列元中设有一个与第一列元中的第二辐射单元平齐排列的第一辐射单元，第一列元中任意和第二辐射单元相邻的第一辐射单元与第二列元中的第一辐射单元并联作为第一阵因子接入第一列元的移相馈电网络，第二列元中任意与第一辐射单元相邻的第二辐射单元与第一列元中的第二辐射单元并联作为第二阵因子接入第二列元的移相馈电网络，实现在不增加辐射单元数量且减小天线尺寸的情况下收窄水平面波束宽度，提升天线增益和前后比指标，实现小型化天线。

技术领域

本实用新型涉及移动通信领域，具体而言，本实用新型涉及一种天线阵列、双极化天线及基站系统。

背景技术

随着4G移动通信网络布网的逐步加速，同时为实现系统容量的提升，目前通用的实现手段为MIMO(Multiple-Input Multiple-Output多入多出系统)，配合的基站天线技术方案为side by side两天线阵列并列设置，在现有技术基础上，采用传统的两列布局来实现双频阵列天线,即双频阵列天线由水平排布的两个辐射阵列构成。而此种天线的水平宽度尺寸宽大，不适合构建小型化的多频阵列天线，若简单通过减小辐射阵列间距来缩小天线的水平宽度尺寸，则辐射阵列互耦将加大导致天线的水平波束宽度变宽、增益降低等问题。

然而，随着建站空间的限制、物业协调难度的增大，小型化需求成为天线的发展趋势。特别是铁塔公司成立后，为确保多家运营商能够实现共站址建站，对基站天线的小型化、多系统、宽频化需求日益加深。随着频带的拓宽，天线的尺寸也相应地增大，造成了安装的不便，常规方案天线尺寸收窄后增益、水平面波束宽度和前后比指标都急剧恶化，虽然尺寸减小，却带来网络覆盖质量的降低。

现有技术中为解决尺寸减小辐射指标变差的方案为：参考图1，通过将两列辐射阵列首部或者尾部两个单元并联作为一个阵因子与其中一个辐射阵列组阵，通过引入一个窄波束阵因子来缩小阵列水平面波束宽度，然而该方案在同样的物理长度尺寸下，垂直面组阵单元数减少导致阵列垂直面波束宽度变宽增益降低；另一种方案为：参考图2，通过将个别辐射单元在水平方向上的错位排布来实现双频阵列，虽然通过辐射单元的错位排布能使天线的水平尺寸减小，但由于个别辐射单元偏离辐射阵列的轴线，使得辐射单元的排布关于阵列轴线不对称，导致天线方向图出现不对称的副瓣、增益降低影响网络覆盖性能。

实用新型内容

本实用新型的第一目的旨在提供一种减小天线尺寸的情况下收窄水平面波束宽度，进而提升天线增益及前后比指标的天线阵列。

本实用新型的第二目的旨在提供一种应用该天线阵列的小型化双极化天线。

本实用新型的第三目的旨在提供一种运用该双极化天线的基站系统。

为了实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种天线阵列，包括并排设置的第一列元和第二列元，所述第一列元包含至少一个第一辐射单元，所述第二列元包含至少一个第二辐射单元，所述第一列元中的第一辐射单元均接入第一列元的移相馈电网络，所述第二列元中的第二辐射单元均接入第二列元的移相馈电网络，所述第一列元中还设有一个第二辐射单元，所述第二列元中设有一个与所述第一列元中的第二辐射单元平齐排列的第一辐射单元；

所述第一列元中任意和所述第二辐射单元相邻的第一辐射单元与所述第二列元中的第一辐射单元并联作为第一阵因子接入第一列元的移相馈电网络；

所述第二列元中任意与所述第一辐射单元相邻的第二辐射单元与所述第一列元中的第二辐射单元并联作为第二阵因子接入第二列元的移相馈电网络。

优选地，所述第一阵因子间的第一辐射单元之间的连线和所述第二阵因子间的第二辐射单元之间的连线相交，并且四个辐射单元所围成的中心区域可容置一个第一辐射单元或第二辐射单元。