[发明专利]一种天线子阵

说明书

本发明公开了一种天线子阵，特别是用于5G大规模阵列天线的子阵，包括：N个（N≥2）双极化辐射单元，用于发射或接收所述电磁波；反射板，用于反射电磁波以提高天线信号的灵敏度；馈电网络，设置在所述反射板上，与所述辐射单元电性连接；所述辐射单元包括振子板和巴伦支架。与现有技术相比，本申请的天线子阵，可共用一个射频前端，降低系统成本及能耗。

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，更具体地，涉及一种天线子阵。

背景技术

大规模天线阵列Massive MIMO被认为是5G核心技术之一。

5G大规模天线阵列作为5G天线的一个核心特征之一，提供了覆盖波束在垂直面和水平面上快速扫描的功能。

理想的大规模天线阵列的每个天线单元上连接有完整的射频前端，包含双工器/开关、功率放大器（PA）、低噪声放大器（LNA）、移相器等。由于存在多路射频前端，存在电路复杂度高、散热处理难、校准复杂和成本高等缺点。

发明内容

针对上述技术问题，本申请提供了一种天线子阵。可使大规模天线阵列采用由N个辐射单元（N≥2）组合成一个天线子阵，每个子阵共用一个射频前端的方式，可降低系统成本及能耗。

为了达到上述目的，本发明采用如下所述的技术方案：

本申请提供了一种天线子阵，包括：

N个（N≥2）双极化辐射单元，用于发射或接收所述电磁波；

反射板，用于反射电磁波以控制波束并提高天线的增益；

馈电网络，设置在所述反射板上，与所述辐射单元电性连接；

所述辐射单元包括振子板和巴伦支架。

作为本发明提供的天线子阵的一种实施方案，所述振子板的两对辐射振子相互正交形成对称辐射组合；所述辐射振子包括主体结构和位于主体结构末端的振子臂，所述振子臂分裂为两条连接臂；相邻辐射振子，其相邻的连接臂之间相连接形成回路；所述回路将相邻辐射振子围绕起来形成第一陷波结构。本申请相邻的两个辐射振子之间通过末端的连接臂连接，使得辐射振子末端的残余电流与相邻辐射振子形成回路并释放掉，从而减少残余电磁波的产生，提高了极化纯度；同时，回路将相邻辐射振子围绕起来形成的第一陷波结构，可以滤除一些带外干扰频率，使得振子更具滤波特性，带内的性能更优。

作为本发明提供的天线子阵的一种实施方案，相邻辐射振子之间具有间隙，所述间隙处形成有齿状陷波结构；所述齿状陷波结构与第一陷波结构连接。该齿状陷波结构可减少辐射单元之间的相关性，进一步提高隔离度。

作为本发明提供的天线子阵的一种实施方案，所述辐射振子的主体结构具有镂空孔；所述两条连接臂之间的间隙与镂空孔连通。辐射振子为镂空结构，通过镂空加长振子臂的有效长度。

作为本发明提供的天线子阵的一种实施方案，所述振子板和巴伦支架均由PCB工艺制作而成；将天线子阵用于5G大规模阵列天线中，具有易于集成、工艺一致性好、可维护性好的特点；所述巴伦支架由两片巴伦板十字交叉拼接而成；所述巴伦板上具有通过印制板工艺制作的微带线和巴伦；所述巴伦板的微带线、巴伦与振子板的辐射振子连接。

作为本发明提供的天线子阵的一种实施方案，所述微带线和巴伦的距离为6~13mm，所述传输微带线10宽度和巴伦11的宽度相等；所述微带线其特性阻抗为30Ω~200Ω。

作为本发明提供的天线子阵的一种实施方案，所述巴伦板的长度L在1/6工作波长到1/3工作波长之间。