[发明专利]一种强耦合校准功能大规模MIMO天线

说明书

本发明公开了一种强耦合校准功能大规模MIMO天线，它包括由上往下顺次堆放的异面耦合器上半部分、铝衬板、异面耦合器下半部分、上盖板、耦合馈电线和辐射贴片层，所述铝衬板的上下表面上均设置有介质板，所述上盖板上设置有开槽。本发明的有益效果是：将腔体结构和异面耦合器相结合，并且结合电磁兼容问题，来达到预期的业务波束、广播波束等辐射特性、高性能、高稳定性。

技术领域

本发明涉及天线结构的技术领域，特别是一种强耦合校准功能大规模MIMO天线。

背景技术

传统基站天线的射频部分RRU与天线是分离结构，中间采用电缆连接。这样安装，既不美观，性能也不稳定，安装过程也很繁琐。同时，传统基站单元数少，波束赋形能力较弱。因此，可以采用大规模MIMO形式，将射频部分RRU与天线阵面相结合为一体。这种方案，一方面可以使站点更加美观，安装更容易，性能也更稳定，另一方面，由于具有大量的单元数，天线的赋形能力大大增强，通信速率与系统容量均可以大大提升。

但对于2.6GHz的基站天线，8×8的阵列规模，需要500×700mm。而这种大尺寸的多层板结构，会发生形变以及翘曲等现象，电气性能大打折扣。同时，对于这种大规模MIMO天线，需要单独的校准网络来对各通道的幅相进行校准。并且由于阵面尺寸大，信号走线长，单元数多，对校准信号衰减较大，因此校准网络对于耦合器的耦合度要求较高。此外，该发明可同样用于3.5GHz以及毫米波频段。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种将腔体结构和异面耦合器相结合，并且结合电磁兼容问题，来达到预期的业务波束、广播波束等辐射特性、高性能、高稳定性的强耦合校准功能大规模MIMO天线。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种强耦合校准功能大规模MIMO天线，它包括由上往下顺次堆放的异面耦合器上半部分、铝衬板、异面耦合器下半部分、上盖板、耦合馈电线和辐射贴片层，所述铝衬板的上下表面上均设置有介质板，所述上盖板上设置有开槽。

所述MIMO天线阵面单元数为8×8，尺寸为500mm×700mm。

它还包括校准网络，所述校准网络由耦合器和一份六十四的功分器组成。

所述异面耦合器上半部分和异面耦合器下半部分组成异面耦合器，异面耦合器四个端口分别位于介质板的两个面上。

所述 MIMO天线为3.5GHz以及毫米波频段。

本发明具有以下优点：（1）本发明采用异面耦合器来实现强耦合，这种结构利用自身的耦合特点，四个端口分别位于介质板的两个面上，省去了连接器的使用，从而避免了数量众多的连接器所带来的不一致性，进一步的成本也会大大降低。（2）本发明各个部分单独可拆分。同时，由于整体尺寸巨大，为500×700mm，因此分腔结构可以完美地解决多层板等结构带来的变形、翘曲等影响，保证了新型基站天线的电性能的可靠性。（3）本发明在上盖板进行刻槽，且将单元错位排布，解决了因上盖板板尺寸太大对辐射单元造成电磁兼容的影响，将交叉极化降到了25dB以下，有效改变基站天线所需的广播波束与业务波束等辐射特性。（4）本发明通过分腔结构，将大尺寸的PCB板固定在铝衬板上，从而避免了大尺寸PCB板发生变形、翘曲等现象，保证了性能的稳定性。（5）该耦合器的四个端口，每两个为一组，分别位于铝衬板上下两块介质板上。因此，节省了大量的垂直互连所需要的连接器。通过这种方法，既节约了成本，又可以避免众多连接器所带来的不一致性，以及装配过程所带来的误差。

附图说明

图1 为本发明的结构示意图;

图2 为异面耦合器上半部分的结构示意图；

图3 为铝衬板的结构示意图；

图4 为异面耦合器下半部分的结构示意图；

图5 为上盖板的结构示意图；