天线阵列、天线及电子设备的制作方法

allin2026-09-13  6


本申请涉及无线通信领域,尤其涉及一种天线阵列、天线及电子设备。


背景技术:

1、随着通信技术的发展,新增频段越来越多,同时大规模多进多出(multiple-inmultiple-out,mimo)的需求也越来越大,导致基站天线的数量和体积都在同步增加,但站址资源的有限,无法满足天线数量和体积的持续增加。可通过空口面布局解决上述站址资源有限的技术问题,其中,共口面布局是将两个不同频段的天线共用一个口面,例如将0.9g频段对应的天线和1.8g频段对应的天线共用一个口面,在两个频段的天线在进行大角度扫描(例如天线进行水平方向范围为±60度的左右大角度扫描),若天线间的间距大于0.5倍的空气波长,此时天线的增益急剧恶化,且无法进行很好的栅瓣抑制。


技术实现思路

1、本申请提供了一种天线阵列、天线及电子设备,在每个天线单元的发射端设置对应的偏移单元相位中心结构,以使天线单元的相位中心发生偏移,结合多个天线单元,以实现对天线阵列的栅瓣的抑制,提升天线阵列的增益。

2、本申请实施例的第一方面提供一种天线阵列,包括:至少三个天线单元,至少三个所述天线单元等间距设置,且相邻的两个所述天线单元之间的间距大于0.5λ,其中,λ为空气波长;相位偏移组件,包括至少两个偏移单元相位中心结构,每个所述偏移单元相位中心结构位于对应的所述天线单元的发射端,用于使对应的所述天线单元的相位中心发生偏移;至少三个所述天线单元具有至少两个相位中心距,至少一个所述相位中心距与其他的所述相位中心距不相等,所述相位中心距为相邻两个所述天线单元的相位中心之间的距离。

3、如此,天线阵列通过在天线单元的发射端设置对应的偏移单元相位中心结构,以使天线单元的相位中心发生偏移,结合至少一个所述相位中心距与其他的所述相位中心距不相等,以实现对天线阵列的栅瓣的抑制,提升天线阵列的增益。进一步地,即可依据实际需求分别调整每个天线单元的相位中心的偏移量,以实现多种相位中心距的排列组合,以满足多样化的需求。

4、基于第一方面,一种可能的实现方式中,每个所述天线单元具有对应的馈入点,至少三个所述天线单元中,相邻两个所述天线单元的所述馈入点之间的距离均相等。

5、如此,由于至少三个天线单元等间距设置,至少三个天线单元对应的馈入点亦等间距设置,简化天线阵列的馈电网络的设计难度和工作量。

6、基于第一方面,一种可能的实现方式中,至少三个所述天线单元中相邻所述天线单元的所述馈入点之间的距离大于0.5λ,其中,λ为空气波长。

7、如此,通过限定相邻两个天线单元的所述馈入点之间的距离大于0.5λ,以限定天线阵列为稀疏阵列,在进行大角度扫描时易导致栅瓣,通过上述技术方案可很好抑制栅瓣,抑制稀疏阵列进行大角度扫描时的栅瓣。

8、基于第一方面,一种可能的实现方式中,至少两个所述偏移单元相位中心结构的结构相异,且至少两个所述偏移单元相位中心结构等间距排布。

9、如此,通过将多个天线单元分别设置对应的偏移单元相位中心结构中至少两个偏移单元相位中心结构的结构相异,以使天线阵列的多个天线单元发生相位中心偏移后,至少一个相邻两个天线单元的相位中心间的距离与其他相邻两个天线单元的相位中心间的距离不相等,从而使相位偏移后的天线阵列可抑制栅瓣,提升天线阵列的性能。

10、基于第一方面,一种可能的实现方式中,至少两个所述偏移单元相位中心结构的结构均相同,且至少两个所述偏移单元相位中心结构非等间距排布。

11、如此,通过设置多个偏移单元相位中心结构的排布方式,以使天线阵列中偏移单元相位中心结构与对应的天线单元的相对位置并不完全相同,以使天线阵列的多个天线单元发生相位中心偏移后,至少一个相邻两个天线单元的相位中心间的距离(即相位中心距)与其他相邻两个天线单元的相位中心间的距离不相等,从而使相位偏移后的天线阵列可抑制栅瓣,提升天线阵列的性能。

12、基于第一方面,一种可能的实现方式中,至少两个所述偏移单元相位中心结构的结构均相异,且至少两个偏移单元相位中心结构非等间距排布。

13、如此,通过设置多个偏移单元相位中心结构的排布方式,以使天线阵列中偏移单元相位中心结构与对应的天线单元的相对位置并不完全相同,结合至少两个偏移单元相位中心结构的结构相异,以使天线阵列的多个天线单元发生相位中心偏移后,至少一个相邻天线单元的相位中心间的距离与其他相邻天线单元的相位中心间的距离不相等,从而使相位偏移后的天线阵列可抑制栅瓣,提升天线阵列的性能。

14、基于第一方面,一种可能的实现方式中,所述移单元相位中心结构为平面超表面透镜。

15、通过在天线单元的发射端设置对应的平面超表面透镜,以使天线单元发生相位偏移。进一步地,可通过设置每个天线单元对应的平面超表面透镜的结构和/或与天线单元的相对位置,以调整每个天线单元的相位中心的偏移量,以保证发生相位偏移后的天线阵列,至少一个相邻所述天线单元的相位中心之间的距离与其他的相邻所述天线单元的相位中心之间的距离不相等。

16、进一步地,本申请实施例中的平面超表面透镜为非重构透镜,在天线阵列使用过程中,平面超表面透镜的参数固定不变,即无需通过开关器件和实时控制电路控制平面超表面透镜的参数,便于实现且节省了天线阵列的成本。

17、基于第一方面,一种可能的实现方式中,所述偏移单元相位中心结构和所述天线单元的数量相同,每个所述天线单元具有对应的所述偏移单元相位中心结构,以使所述天线单元的相位中心发生偏移。

18、如此,由于每个天线单元均具有对应的偏移单元相位中心结构,可通过限定偏移单元相位中心结构的结构或与天线单元的相对位置等方式使天线单元的相位中心发生偏移,且保证发生相位偏移后的天线阵列,至少一个相邻所述天线单元的相位中心之间的距离与其他的相邻所述天线单元的相位中心之间的距离不相等。

19、本申请实施例的第二方面提供一种天线,所述天线包括多个如第一方面任一项所述的天线阵列。

20、本申请实施例的第三方面提供一种电子设备,电子设备包括控制器、无线收发模块、射频模块、电源模块、存储器和第二方面的天线,无线收发模块、射频模块、电源模块及存储器分别连接控制器,天线分别连接无线收发模块和射频模块,电子设备。

21、可以理解地,上述提供的第二方面所述天线、第三方面所述的电子设备均与上述第一方面的方法对应,因此,其所能达到的有益效果可参考上文所提供的对应的方法中的有益效果,此处不再赘述。



技术特征:

1.一种天线阵列,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的天线阵列,其特征在于,每个所述天线单元具有对应的馈入点,至少三个所述天线单元中,相邻两个所述天线单元的所述馈入点之间的距离均相等。

3.如权利要求2所述的天线阵列,其特征在于,

4.如权利要求1至3任一项所述的天线阵列,其特征在于,

5.如权利要求1至3任一项所述的天线阵列,其特征在于,至少两个所述偏移单元相位中心结构的结构均相同,且至少两个所述偏移单元相位中心结构非等间距排布。

6.如权利要求1至3任一项所述的天线阵列,其特征在于,至少两个所述偏移单元相位中心结构的结构均相异,且至少两个所述偏移单元相位中心结构非等间距排布。

7.如权利要求1至6任一项所述的天线阵列,其特征在于,

8.如权利要求1至7任一项所述的天线阵列,其特征在于,所述偏移单元相位中心结构和所述天线单元的数量相同,每个所述天线单元具有对应的所述偏移单元相位中心结构,以使所述天线单元的相位中心发生偏移。

9.一种天线,其特征在于,所述天线包括多个如权利要求1至8任一项所述的天线阵列。

10.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括控制器、无线收发模块、射频模块、电源模块、存储器和如权利要求9所述的天线,所述无线收发模块、所述射频模块、所述电源模块及所述存储器分别连接所述控制器,所述天线分别连接所述无线收发模块和所述射频模块。


技术总结
一种天线阵列、天线及电子设备,天线阵列包括至少三个天线单元和相位偏移组件,至少三个天线单元等间距设置,且相邻两个天线单元之间的间距大于0.5λ,其中,λ为空气波长;相位偏移组件包括至少两个偏移单元相位中心结构,每个偏移单元相位中心结构位于对应的天线单元的发射端,用于使对应的天线单元的相位中心发生偏移;至少三个天线单元中具有至少两个相位中心距,至少一个相位中心距与其他的相位中心距不相等,相位中心距为相邻两个天线单元的相位中心之间的距离,通过在天线单元的发射端设置偏移单元相位中心结构,以使对应的天线单元发生相位中心的偏移,多个天线单元配合,以实现对天线阵列的栅瓣的抑制,提升天线阵列的增益。

技术研发人员:齐美清,相亮亮,周晓
受保护的技术使用者:华为技术有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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