[发明专利]天线单元、天线阵列及天线

说明书

技术领域

本发明实施例涉及通信技术，尤其涉及一种天线单元、天线阵列及天线。

背景技术

随着移动通信技术的迅速发展和移动通信业务量的急剧增加；移动通信网络覆盖在不断地扩大和完善，作为移动通信系统关键部件之一的天线阵列相应地随着移动通信网络的建设而变得越来越重要。

为了提高移动通信系统的性能，现有的天线阵列一般采用两列相同的双极化天线阵列并行的方案，当前的每一双极化天线阵列仅包括一组天线单元。然而，现有的两列双极化天线阵列距离设置太近，相邻的天线单元之间的影响很大，对天线性能造成了很大的影响，如增益低、隔离度较差。若两列双极化天线阵列中相邻天线单元之间距离设置较远，则导致整个天线的体积增大、其占用空间大。

发明内容

本发明实施例提供一种天线单元、天线阵列及天线，用以解决现有技术中双极化天线体积大、占用空间大的问题。

本发明实施例提供的天线单元，包括：

第一天线子单元和第二天线子单元，

所述第一天线子单元为方形结构的偶极子天线单元，所述第二天线子单元为十字形结构的偶极子天线单元，

所述第二天线子单元布设在所述第一天线子单元的内部。

进一步地，所述第二天线子单元布设在所述第一天线子单元的内部，具体为：所述第二天线子单元的十字形结构与所述第一天线子单元内部的对角线重合或者基本重合。

进一步地，所述第一天线子单元所对应的两个极化方向与所述第二天线子单元所对应的两个极化方向相同。

进一步地，所述第一天线子单元包括：四个独立的直线型的第一辐射元件，每个第一辐射元件为单极化的偶极子，所述四个独立的第一辐射元件组成方形结构。

所述方形结构的第一天线子单元中两个平行的第一辐射元件的极化方向为正45°的极化方向，另外两个平行的第一辐射元件的极化方向为负45°的极化方向。在方形结构的第一天线子单元中，所述两个平行的第一辐射元件对应的正45°的极化方向与另外两个平行的第一辐射元件对应的负45°的极化方向正交。

进一步地，所述第一辐射元件包括两个辐射臂和与所述辐射臂连接的巴伦。

进一步地，所述第二天线子单元包括：两个“X”形结构的第二辐射元件，所述第二辐射元件为单极化的偶极子，所述两个“X”形结构的第二辐射元件组成十字形结构。

进一步地，在所述十字形结构的第二天线子单元中，其中一个第二辐射元件的极化方向为正45°的极化方向，另外一个第二辐射元件的极化方向为负45°的极化方向。所述一个第二辐射元件对应的正45°的极化方向与所述另外一个第二辐射元件对应的负45°的极化方向正交。

进一步地，所述第二辐射元件包括：四个辐射臂和与所述辐射臂连接的巴伦。

进一步地，所述第二天线子单元包括：两组第三辐射元件，每组第三辐射元件包括两个相对分布的“L”形结构的辐射子元件；所述辐射子元件为单极化的偶极子；所述两组第三辐射元件组成十字形结构。在十字形结构的第二天线子单元中，其中一组第三辐射元件的极化方向为正45°的极化方向，另外一组第三辐射元件的极化方向为负45°的极化方向。

进一步地，在十字形结构的第二天线子单元中，一组第三辐射元件对应的正45°的极化方向与另外一组第三辐射元件对应的负45°的极化方向正交。

进一步地，所述辐射子元件包括：两个夹角为90°的辐射臂和与所述辐射臂连接的巴伦。

本发明实施例提供的天线阵列，包括：

反射板和位于所述反射板上的两个或两个以上的本发明任一所述的天线单元。

进一步地，任意相邻的天线单元的距离为工作波长的0.5至1.5倍。

本发明实施例提供的天线，包括本发明任一所述的天线阵列。

由上述技术方案可知，本发明实施例的天线单元、天线阵列及天线，通过将方形结构的第一天线子单元和十字形结构的第二天线子单元组合，得到性能更高的天线单元，上述多个天线单元组成的天线阵列具备双极化天线阵列的功能，并且能够有效减少天线阵列所占用的空间。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的天线单元的结构示意图；

图2A为图1所示的天线单元中的第一天线子单元的结构示意图；

图2B和图2C为图2A所示的第一天线子单元中的第一辐射元件的极化方向示意图；

图3A为图1所示的天线单元中的第二天线子单元的结构示意图；

图3B和图3C为图3A所示的第二天线子单元中的第二辐射元件的极化方向示意图；