[实用新型]一种64单元混合波束赋形有源天线阵列

说明书

本实用新型提供了一种64单元混合波束赋形有源天线阵列，其单元数量大并采用有源天线结构实现了较小的整体尺寸，且在射频前端中加入数控衰减器实现了每个单元的幅度控制。其包括：八个单元子阵，每个单元子阵包括直线间隔排布的八个单元；金属屏蔽盒；八个所述单元子阵并列间隔排布；每个单元子阵还包括有一个一分八功分网络；每个单元包括有一个天线、一个射频前端；每个单元的所述天线位于所述多层印制电路板的对应顶部位置，每个单元的所述射频前端位于所述多层印制电路板的对应底部位置，每个单元的射频前端对应布置于对应的天线的正下方位置；所述金属屏蔽盒位于所述多层印制电路板的下方、并覆盖所有的射频前端布置。

技术领域

本实用新型涉及无线通信的技术领域，具体为一种64单元混合波束赋形有源天线阵列。

背景技术

随着移动数据的需求高速增长，无线通信容量亟需增加，因此，无线通信设备的收发通道正迅速增加，通过多输入多输出技术和波束赋形技术扩充无线通信容量。一方面，波束赋形技术中，全数字波束赋形虽然具有优异的性能，包括数字域高度的编码自由、灵活的多波束能力、较高的波束增益，但是系统复杂度过高、成本过大、功耗过高，相反模拟波束赋形虽然成本低功耗低，但是只能支持一路数据流，数据传输速率有限，采用混合波束赋形可以性能和成本的折中，以较低的复杂度、成本和功耗实现较高的波束增益、干扰抑制和一定程度的数据流复用。另一方面，庞大的收发通道数量会导致无线通信设备的体积较大，采用有源天线替代电缆连接射频前端和天线的结构可以大幅减小设备的体积。

在波束赋形天线阵列领域，已经出现了一系列技术成果。近年来，波束赋形天线阵列正逐渐被相关研究人员所关注，然而，就已公开的相关波束赋形天线阵列结构而言，仍然存在着以下三个问题。

1、天线与射频前端采用电缆连接，结构不够紧凑，致使通信设备的体积较大。

2、受限于整体尺寸，单元数量较少，波束赋形通常采用模拟波束赋形或数字通道较少的混合波束赋形，可以支持的数据流较少，波束增益也较低。

3、射频前端通常只能实现相位控制，不能实现幅度控制，因此不能降低旁瓣水平和提高干扰抑制。

为此，急需研发一款整体尺寸小、且可实现每个单元幅度控制的波束赋形天线阵列。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种64单元混合波束赋形有源天线阵列，其单元数量大并采用有源天线结构实现了较小的整体尺寸，且在射频前端中加入数控衰减器实现了每个单元的幅度控制。

一种64单元混合波束赋形有源天线阵列，其特征在于，其包括：

八个单元子阵，每个单元子阵包括直线间隔排布的八个单元；

金属屏蔽盒；

八个所述单元子阵并列间隔排布；

每个单元子阵还包括有一个一分八功分网络，所述一分八功分网络包括多层印制电路板和对应的集成电路；

每个单元包括有一个天线、一个射频前端；

每个单元的所述天线位于所述多层印制电路板的对应顶部位置，每个单元的所述射频前端位于所述多层印制电路板的对应底部位置，每个单元的射频前端对应布置于对应的天线的正下方位置；

所述金属屏蔽盒位于所述多层印制电路板的下方、并覆盖所有的射频前端布置；

所述多层印制电路板的厚度方向贯穿有八个金属孔，每个单元的天线通过金属孔连接射频前端；

所述多层印制电路板包括顶层金属层、底层金属层，所述底部金属层通过微带线连接个集成电路的对应芯片；

每个所述射频前端包括有一个数控衰减器。

其进一步特征在于：