CN106961014A - 一种双层结构的密集阵列天线 - Google Patents
一种双层结构的密集阵列天线 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106961014A CN106961014A CN201710203902.9A CN201710203902A CN106961014A CN 106961014 A CN106961014 A CN 106961014A CN 201710203902 A CN201710203902 A CN 201710203902A CN 106961014 A CN106961014 A CN 106961014A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pcb board
- closely spaced
- joint
- array antenna
- spaced array
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 35
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 35
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 35
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 27
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 10
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 10
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 10
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 5
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 4
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 4
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 claims description 3
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 claims description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 abstract description 8
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 abstract description 7
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 abstract description 7
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 3
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/50—Structural association of antennas with earthing switches, lead-in devices or lightning protectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
- H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q19/00—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
- H01Q19/10—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces
- H01Q19/104—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces using a substantially flat reflector for deflecting the radiated beam, e.g. periscopic antennas
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/0006—Particular feeding systems
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
- H01Q21/061—Two dimensional planar arrays
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/29—Combinations of different interacting antenna units for giving a desired directional characteristic
- H01Q21/293—Combinations of different interacting antenna units for giving a desired directional characteristic one unit or more being an array of identical aerial elements
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
本发明涉及一种双层结构的密集阵列天线，包括天线罩（1）、PCB辐射元(2)、反射板（3）、耦合校准网络PCB板(4)、盲插接头PCB板（5）、底封板（6）以及N型校准接头（7），底层为盲插接头层，上层为耦合校准网络层，耦合校准网络PCB板(4)通过电缆与盲插接头PCB板（5）进行焊接连接形成双层结构的完整馈电网络，组成了一个具有3D波束赋型能力的天线，可以实现多方向性波束赋型，大幅度提升无线通信系统容量，达到最优系统性能，进而帮助运营商最大限度利用已有站址和频谱资源，保证移动通信的优良性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于移动通信领域的设备，具体的是一种双层结构的密集阵列天线。
背景技术
随着我国移动通信行业的不断发展，关于第五代移动通信系统(5G)的研究已展开。5G移动通信系统需要更大的通信容量和更高的无线频谱效率，对基站天线的要求，就需要支持3D波束赋型以及更强大的MIMO功能。
对于提高移动通讯容量，常规做法是使用极化分集技术的基站多端口天线，可减少多径衰落提高链路稳定性，而使用多端口MIMO技术可进一步提升移动通讯容量。但进入5G通讯时代，大数据流量、高速率、低时延等技术要求已成为常态，传统的双极化多端口基站天线已无法适应技术发展演进的要求。
密集阵列MIMO天线作为5G移动通讯最重要的核心技术之一，可成倍提升频谱资源效率，形成动态有针对性地网络覆盖。同时，5G密集阵列天线具有3D波束赋型能力，在水平与垂直两个纬度可实现深度覆盖，因而能大幅提升系统容量和无线频谱效率。但是，目前尚未有效果理想的密集阵列MIMO天线出现。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种双层结构的密集阵列天线，支持实现多方向的波束赋型。
为实现该目的，本发明采用如下技术方案：
一种双层结构的密集阵列天线，包括天线罩1、PCB辐射元2、反射板3、耦合校准网络PCB板4、盲插接头PCB板5、底封板6以及N型校准接头7，
底层为盲插接头层，包括盲插接头PCB板5，盲插接头PCB板5上设有直插式焊接的盲插射频接头8；盲插接头PCB板5通过第二塑料绝缘支柱10与底封板6进行连接固定，盲插接头PCB板5设置在底封板6上方；
上层为耦合校准网络层，包括耦合校准网络PCB板4、PCB辐射元2以及反射板3，PCB辐射元2通过金属螺钉与反射板3连接固定，耦合校准网络PCB板4通过尼龙铆钉与反射板3连接固定，反射板3通过第一塑料绝缘支柱9与底封板6连接固定，反射板3设置在底封板6上方；
底封板6通过金属螺钉与天线罩1连接固定，N型校准接头7固定在天线罩1上，N型校准接头7在天线罩内部通过电缆与耦合校准网络PCB板4焊接在一起；耦合校准网络PCB板4通过电缆与盲插接头PCB板5进行焊接连接形成双层结构的完整馈电网络，将输出信号通过盲插射频接头8输出到外部设备。
而且，PCB辐射元2设置在反射板3上面，耦合校准网络PCB板4设置在反射板3背面。
而且，天线罩1采用半罩形式。
而且，密集阵列天线的PCB辐射元2的纵向间距为对应中心频率的0.6～1个波长。
而且，密集阵列天线的PCB辐射元2的横向间距为对应中心频率的1/2波长。
而且，密集阵列天线的PCB辐射元2在纵横方向均呈平行排列布局。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提出的一种双层结构的密集阵列天线，底层为盲插接头层(与AUU等设备进行盲插连接)，上层为耦合校准网络层(包括耦合校准网络PCB及天线辐射元等部件)，具有3D波束赋型能力，可实现多方向性波束赋型，成倍提升频谱资源效率，大幅提升移动通讯容量，达到最优化系统性能的目的。本发明技术方案将用于5G移动通讯系统，可帮助运营商最大限度利用已有站址和频谱资源，具有重要的市场价值。
附图说明
图1本发明实施例的密集阵列天线整体分层结构图；
图2本发明实施例的密集阵列天线的PCB辐射元结构图；
图3本发明实施例的密集阵列天线的耦合校准网络PCB板结构图；
图4本发明实施例的密集阵列天线的盲插接头PCB板底面示意图。
图5本发明实施例的密集阵列天线的盲插接头PCB板顶面示意图。
图6本发明实施例的密集阵列天线的双层结构实施的局部详细结构图。
图中部件列表如下：
1、天线罩
2、PCB辐射元
3、反射板
4、耦合校准网络PCB板
5、盲插接头PCB板
6、底封板
7、N型校准接头
8、盲插射频接头
9、第一塑料绝缘支柱
10、第二塑料绝缘支柱
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行更加详细的描述。
本发明提出用于5G移动通讯系统的双层结构的密集阵列天线，其中图1为密集阵列天线整体分层结构图，图2为密集阵列天线的PCB辐射元结构图，图3为密集阵列天线的耦合校准网络PCB板结构图，图4为密集阵列天线的盲插接头PCB板结构图,图5为密集阵列天线的双层结构实施的局部详细结构图。
本发明通过设计耦合校准网络的电气特性，实现对每对辐射元的幅度相位进行精确控制，进而实现了一种双层结构的密集阵列天线。
参见图1，在本发明所述的密集阵列天线主要结构包括天线罩1、PCB辐射元2、反射板3、耦合校准网络PCB板4、盲插接头PCB板5、底封板6以及N型校准接头7。本发明用电缆对耦合校准网络PCB板4和盲插接头PCB板5进行焊接连接而形成一个双层结构的完整馈电网络，具体实施时焊接位置可根据校准网络PCB板4、盲插接头PCB板5的实际设计确定。具体结构为：底层为盲插接头层，包括盲插接头PCB板5以及其上直插式焊接的盲插射频接头8，盲插接头PCB板5通过第二塑料绝缘支柱10与底封板6进行连接固定，盲插接头PCB板5设置在底封板6上方。参见图4和图5，盲插射频接头8焊接在盲插接头PCB板5底面，安装后盲插射频接头8穿过底封板6，连接外部对插设备。上层为耦合校准网络层，包括耦合校准网络PCB板4、PCB辐射元2以及反射板3等部件，参见图2，PCB辐射元2通过金属螺钉与反射板3连接固定，参见图3，耦合校准网络PCB板4通过尼龙铆钉与反射板3连接固定，PCB辐射元2设置在反射板3上面，耦合校准网络PCB板4设置在反射板3背面；反射板3通过第一塑料绝缘支柱9与底封板6连接固定，反射板3设置在底封板6上方。可以设置第一塑料绝缘支柱9比第二塑料绝缘支柱10长，这样可以简单地使反射板3处于上层，盲插接头PCB板5处于下层。参见图6，最后底封板6用金属螺钉与天线罩1进行连接固定，N型校准接头7固定在天线罩1上，其在天线罩内部通过电缆与耦合校准网络PCB板4焊接在一起。
进一步地，天线罩1的形式为半罩形式，覆盖在底封板6上即可。
在本发明所述的密集阵列天线中，PCB辐射元2为具有+45°和-45°的双极化单元。
在本发明所述的密集阵列天线中，设天线辐射元数量为4N个，盲插射频接头数量为4N+1个，以便提供一个校准接头。优选实施例中，盲插接头PCB板5上直插式焊接有33个盲插射频接头8。
在本优选实施例中，密集阵列天线的PCB辐射元2的纵向间距为对应中心频率的0.6～1波长(即0.6～1λ)。
在本优选实施例中，密集阵列天线的PCB辐射元2的横向间距为对应中心频率的1/2波长(即1/2λ)。
在本优选实施例中，密集阵列天线的PCB辐射元2在纵横方向均呈平行排列布局。
在本优选实施例中，耦合校准网络PCB板4通过耦合微带线实现对板上32个PCB辐射元2的耦合信号的合路，进而实现对32个天线辐射元的幅度相位控制。
在本优选实施例中，耦合校准网络PCB板4由微带线实现等幅度等相位地将功率分配与耦合单元的能量耦合到N型校准接头7。
在本优选实施例中，耦合校准网络PCB板4通过电缆与盲插接头PCB板5进行焊接连接，将输出信号通过盲插射频接头8输出到外部设备。具体实施时，盲插射频接头8的位置可根据外部对插设备设置。
通过这样的设计，最终实现了通过N型校准接头7来达到对每个辐射单元幅度和相位的控制，具体实施时，通过给与不同的单元组合方式和幅度相位激励，达到实现3D波束赋型能力，可以实现多方向性波束赋型，成倍提升频谱资源效率，大幅度提升无线通信系统容量，达到最优系统性能。
以上所述的实施例仅表达了本发明的某种实施方式，其描述较为具体和详细，对于本领域的普通技术人员来说，通读本说明书后，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种双层结构的密集阵列天线，其特征在于：包括天线罩(1)、PCB辐射元(2)、反射板(3)、耦合校准网络PCB板(4)、盲插接头PCB板(5)、底封板(6)以及N型校准接头(7)，
底层为盲插接头层，包括盲插接头PCB板(5)，盲插接头PCB板(5)上设有直插式焊接的盲插射频接头(8)；盲插接头PCB板(5)通过第二塑料绝缘支柱(10)与底封板(6)进行连接固定，盲插接头PCB板(5)设置在底封板(6)上方；
上层为耦合校准网络层，包括耦合校准网络PCB板(4)、PCB辐射元(2)以及反射板(3)，PCB辐射元(2)通过金属螺钉与反射板(3)连接固定，耦合校准网络PCB板(4)通过尼龙铆钉与反射板(3)连接固定，反射板(3)通过第一塑料绝缘支柱(9)与底封板(6)连接固定，反射板(3)设置在底封板(6)上方；
底封板(6)通过金属螺钉与天线罩(1)连接固定，N型校准接头(7)固定在天线罩(1)上，N型校准接头(7)在天线罩内部通过电缆与耦合校准网络PCB板(4)焊接在一起；耦合校准网络PCB板(4)通过电缆与盲插接头PCB板(5)进行焊接连接形成双层结构的完整馈电网络，将输出信号通过盲插射频接头(8)输出到外部设备。
2.根据权利要求1所述双层结构的密集阵列天线，其特征在于：PCB辐射元(2)设置在反射板(3)上面，耦合校准网络PCB板(4)设置在反射板(3)背面。
3.根据权利要求1所述双层结构的密集阵列天线，其特征在于：天线罩(1)采用半罩形式。
4.根据权利要求1或2或3所述双层结构的密集阵列天线，其特征在于：密集阵列天线的PCB辐射元(2)的纵向间距为对应中心频率的0.6～1个波长。
5.根据权利要求1或2或3所述双层结构的密集阵列天线，其特征在于：密集阵列天线的PCB辐射元(2)的横向间距为对应中心频率的1/2波长。
6.根据权利要求1或2或3所述双层结构的密集阵列天线，其特征在于：密集阵列天线的PCB辐射元(2)在纵横方向均呈平行排列布局。
7.根据权利要求4所述双层结构的密集阵列天线，其特征在于：密集阵列天线的PCB辐射元(2)在纵横方向均呈平行排列布局。
8.根据权利要求5所述双层结构的密集阵列天线，其特征在于：密集阵列天线的PCB辐射元(2)在纵横方向均呈平行排列布局。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710203902.9A CN106961014A (zh) | 2017-03-30 | 2017-03-30 | 一种双层结构的密集阵列天线 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710203902.9A CN106961014A (zh) | 2017-03-30 | 2017-03-30 | 一种双层结构的密集阵列天线 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106961014A true CN106961014A (zh) | 2017-07-18 |
Family
ID=59470476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710203902.9A Pending CN106961014A (zh) | 2017-03-30 | 2017-03-30 | 一种双层结构的密集阵列天线 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106961014A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108417961A (zh) * | 2018-04-17 | 2018-08-17 | 上海安费诺永亿通讯电子有限公司 | 一种Massive MIMO阵列天线 |
| CN108987889A (zh) * | 2018-08-10 | 2018-12-11 | 昆山恩电开通信设备有限公司 | 一种与系统设备集成的一体化盲插天线 |
| WO2020024702A1 (zh) * | 2018-08-01 | 2020-02-06 | 京信通信技术(广州)有限公司 | 大规模mimo阵列天线及天线系统 |
| CN111740211A (zh) * | 2019-03-25 | 2020-10-02 | 华为技术有限公司 | 一种天线罩及基站天线 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101005161A (zh) * | 2007-01-09 | 2007-07-25 | 杨华 | 用于时分系统的超薄智能天线 |
| WO2009102774A2 (en) * | 2008-02-11 | 2009-08-20 | Amphenol Corporation | Remote electrical tilt antenna with motor and clutch assembly |
| US20100201590A1 (en) * | 2009-02-11 | 2010-08-12 | Gregory Girard | Remote electrical tilt antenna with motor and clutch assembly |
| CN103825107A (zh) * | 2014-01-24 | 2014-05-28 | 张家港保税区国信通信有限公司 | 一种双极化双波束贴片阵列天线 |
| CN103825104A (zh) * | 2014-01-24 | 2014-05-28 | 张家港保税区国信通信有限公司 | 一种td-lte基站内置合路小型化智能天线 |
| EP3051630A1 (en) * | 2013-10-28 | 2016-08-03 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Base station antenna |
| CN106099394A (zh) * | 2016-06-28 | 2016-11-09 | 武汉虹信通信技术有限责任公司 | 一种用于5g系统的密集阵列天线 |
-
2017
- 2017-03-30 CN CN201710203902.9A patent/CN106961014A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101005161A (zh) * | 2007-01-09 | 2007-07-25 | 杨华 | 用于时分系统的超薄智能天线 |
| WO2009102774A2 (en) * | 2008-02-11 | 2009-08-20 | Amphenol Corporation | Remote electrical tilt antenna with motor and clutch assembly |
| US20100201590A1 (en) * | 2009-02-11 | 2010-08-12 | Gregory Girard | Remote electrical tilt antenna with motor and clutch assembly |
| EP3051630A1 (en) * | 2013-10-28 | 2016-08-03 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Base station antenna |
| CN103825107A (zh) * | 2014-01-24 | 2014-05-28 | 张家港保税区国信通信有限公司 | 一种双极化双波束贴片阵列天线 |
| CN103825104A (zh) * | 2014-01-24 | 2014-05-28 | 张家港保税区国信通信有限公司 | 一种td-lte基站内置合路小型化智能天线 |
| CN106099394A (zh) * | 2016-06-28 | 2016-11-09 | 武汉虹信通信技术有限责任公司 | 一种用于5g系统的密集阵列天线 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108417961A (zh) * | 2018-04-17 | 2018-08-17 | 上海安费诺永亿通讯电子有限公司 | 一种Massive MIMO阵列天线 |
| CN108417961B (zh) * | 2018-04-17 | 2024-04-12 | 上海安费诺永亿通讯电子有限公司 | 一种Massive MIMO阵列天线 |
| WO2020024702A1 (zh) * | 2018-08-01 | 2020-02-06 | 京信通信技术(广州)有限公司 | 大规模mimo阵列天线及天线系统 |
| CN108987889A (zh) * | 2018-08-10 | 2018-12-11 | 昆山恩电开通信设备有限公司 | 一种与系统设备集成的一体化盲插天线 |
| CN108987889B (zh) * | 2018-08-10 | 2023-11-21 | 昆山恩电开通信设备有限公司 | 一种与系统设备集成的一体化盲插天线 |
| CN111740211A (zh) * | 2019-03-25 | 2020-10-02 | 华为技术有限公司 | 一种天线罩及基站天线 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106099394B (zh) | 一种用于5g系统的密集阵列天线 | |
| CN112038777B (zh) | 一种透明超表面构成的电磁空间调控系统及其应用 | |
| CN106961014A (zh) | 一种双层结构的密集阵列天线 | |
| US8884832B2 (en) | Indoor ceiling-mount omnidirectional antenna and a method for manufacturing the same | |
| CN103441338B (zh) | 一种可远程控制的二维平面相控有源一体化天线 | |
| CN201117803Y (zh) | 宽频双极化天线振子 | |
| CN105762535B (zh) | 一种双系统独立下倾角调整基站电调天线 | |
| CN103066381B (zh) | 天线 | |
| CN2729936Y (zh) | 一种多极化扇区阵列天线 | |
| CN102916259B (zh) | 一种多入多出天线装置 | |
| CN105048066B (zh) | 一种低剖面高增益分形小型基站天线 | |
| CN206313123U (zh) | 超宽频双极化天线单元 | |
| CN105071025A (zh) | 一种双室内吸顶宽带全向mimo天线 | |
| CN2583819Y (zh) | 一种双探针扇形波束基站用天线 | |
| CN202817194U (zh) | 一种宽频段双极化低剖面无线通信基站阵列天线 | |
| CN106898877A (zh) | 一种盲插结构的密集阵列天线 | |
| CN102916260B (zh) | 天线与基站 | |
| CN112103625B (zh) | 一种高隔离、低副瓣MassiveMIMO天线阵列及组阵方法 | |
| CN2744003Y (zh) | 一种双频共用90°双极化赋形波束基站天线 | |
| CN2783546Y (zh) | 3g30°双极化板状基站用天线 | |
| CN203071229U (zh) | 一种新型lte壁挂天线 | |
| CN201523079U (zh) | 多频天线 | |
| CN211789461U (zh) | 多通道高增益wifi信号收发装置 | |
| CN206461088U (zh) | 基站天线用辐射单元和辐射单元组阵 | |
| Luna et al. | Packaged transceiver with on-chip integrated antenna and planar discrete lens for UWB millimeter-wave communications |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170718 |