[发明专利]多天线阵列和基站

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信领域，特别地，涉及一种多天线阵列和基站。

背景技术

目前移动通信网络已经发展到了第三代（简称3G），3G网络已经在世界范围内大规模部署并商用，随着数据业务及移动互联网的不断普及和推广，国际通信标准组织正在制定移动通信长期演进（Long Term Evolution，简称LTE）及第四代（简称4G）等技术标准，以满足网络技术和服务能力地不断发展。由于MIMO（Multiple Input Multiple Output，多输入多输出）技术可以充分使用独立空间传播路径来大大提升网络服务速率和链路性能，成为在LTE及未来4G技术中最关键的核心技术之一。MIMO技术是通过部署和建设多根天线，并使用MIMO信号处理技术来提升网络服务质量，所以一般对于LTE系统都要求至少2×2的MIMO配置，甚至更多，例如LTE时分复用（Time Division Duplexing，简称TDD）模式一般要求使用8天线来保证MIMO的使用性能。

对于FDD（Frequency Division Duplex，频分双工）8天线，如果采用MIMO模式，则要求8天线中的每一根天线都能够满足65度的扇区化水平波形图。但是，由于多天线阵列内各线阵之间并列分布，不同线阵之间的间距较小，使得不同线阵之间存在较严重的互耦现象，使得天线之间的水平波瓣宽度展宽，不能够满足65度的波形图，因此需要采用新的多天线设计方案来解决该问题。

发明内容

本发明实施例所要解决的一个技术问题是：提供一种多天线阵列和基站，以解决多天线阵列中线阵之间互耦所导致的波束宽度过宽的问题。

本发明实施例的一个方面提供了一种多天线阵列，包括多个线阵和赋形网络；每个线阵均为双极化线阵，包括正极化线阵和负极化线阵；赋形网络的第一端口和第二端口分别与位于多个线阵中间的相邻两个线阵中极化相同的线阵相耦合，相邻两个线阵中极化相同的线阵通过赋形网络形成65度扇区化水平波束，赋形网络的第三端口与射频单元相耦合；多个线阵中未与赋形网络相耦合的线阵均耦合至射频单元的上行输入端口；其中，赋形网络的第三端口用作输入端口时，赋形网络的第一端口和第二端口用作输出端口，赋形网络的第三端口用作输出端口时，赋形网络的第一端口和第二端口用作输入端口。

在发射端，赋形网络的两个输出端口分别与位于多个线阵中间的相邻两个线阵中极化相同的线阵相耦合，赋形网络的输入端口与射频单元的下行输出端口相耦合。

在接收端，赋形网络的两个输入端口分别与位于多个线阵中间的相邻两个线阵中极化相同的线阵相耦合，赋形网络的输出端口与射频单元的上行输入端口相耦合。

位于多个线阵边缘的线阵与位于多个线阵中间的线阵之间的间距等于或大于λ/2，λ为多天线阵列工作的中心频点对应的波长。

每个线阵中的基本辐射单元的数量至少有2个。

所述赋形网络为一分二的功分器。

所述功分器的第三端口到所述功分器的第一端口和第二端口的金属微带线长度相同、宽度相等，以便所述功分器的第三端口到其第一端口的信号和所述功分器的第三端口到其第二端口的信号等幅同相。

所述多天线阵列包括4个线阵，第2列线阵和第3列线阵是位于中间的线阵，第1列线阵和第4列线阵是位于边缘的线阵。

本发明实施例的另一个方面提供了一种基站，包括前述多天线阵列。

本发明通过利用相邻两个线阵中极化相同的两个正极化线阵/负极化线阵以及赋形网络形成65度波束形状，以满足扇区化天线的使用要求，避免了天线阵元之间互耦带来的波束宽度展宽的问题。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明多天线阵列一个实施例的平面结构示意图。

图2为本发明多天线阵列内部赋形网络结构示意图。

图3为本发明功分器一个实施例的示意图。

具体实施方式