专利名称：天线阵列和天线的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，更具体地说，涉及天线阵列和天线。
背景技术：
随着移动通讯技术的发 展，对天线的带宽的需求越来越高，传统的单频段天线已无法满足要求，因此亟需对现有的天线及其组件进行改进，以扩大带宽。
发明内容
本发明实施例目的在于提供适应多频段的天线阵列和天线。为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案根据本发明实施例的一个方面，提供一种天线阵列，包括至少两个非共享子阵列和至少一个共享子阵列，其中每一所述共享子阵列设置于两个非共享子阵列之间；每一非共享子阵列的工作频段均不同于其他非共享子阵列的工作频段；所述共享子阵列的工作频段包括与之相邻的两个非共享子阵列的工作频段。根据本发明实施例的另一个方面，提供包括上述天线阵列的天线。由上可知，在本发明实施例所提供的技术方案中，非共享子阵列可工作于不同的频段上，因此由非共享子阵列和共享子阵列组成的天线阵列可同时独立工作于不同的频段。进而可令包含上述天线阵列的天线独立工作于不同的频段上，从而增大了天线的带宽。
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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为本发明实施例提供的天线阵列结构示意图；图2为本发明实施例提供的天线阵列结构另一示意图；图3为本发明实施例提供的天线阵列结构又一示意图；图4为本发明实施例提供的天线阵列结构又一示意图；图5为本发明实施例提供的天线阵列结构又一示意图；图6为本发明实施例提供的各子阵列相邻辐射器间的水平间距不相同的示意图；图7为本发明实施例提供的各子阵列相邻辐射器间的垂直间距不相同的示意图；图8为本发明实施例提供的各子阵列中的辐射器呈三角栅格排布的示意图；图9为本发明实施例提供的可支持两个端口的宽频辐射器结构示意图；图10为本发明实施例提供的可支持两个端口的宽频辐射器另一结构示意图；图11为本发明实施例提供的可支持一个端口的宽频辐射器结构示意图12为本发明实施例提供的具有两个端口的宽频辐射器与分频设备的连接示意图；图13为本发明实施例提供的具有两个端口的宽频辐射器与分频设备的另一连接示意图；图14为本发明实施例提供的具有两个端口的宽频辐射器与分频设备的又一连接示意图；图15a为本发明实施例提供的具有一个端口的宽频辐射器与分频设备的连接示意图；图15b为本发明实施例提供的具有一个端口的宽频辐射器与分频设备的另一连接示意图； 图15c为本发明实施例提供的具有一个端口的宽频辐射器与分频设备的连接示意图；图15d为本发明实施例提供的具有两个端口的宽频辐射器与分频设备的另一连接示意图；图16为本发明实施例提供的天线阵列结构又一示意图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明实施例目的在于提供适应多频段的天线阵列和天线。其中，天线阵列包括至少两个非共享子阵列和至少一个共享子阵列，并且，每一共享子阵列设置于两个非共享子阵列之间，每一非共享子阵列的工作频段均不同于其他非共享子阵列的工作频段；共享子阵列的工作频段包括与之相邻的两个非共享子阵列的工作频段。由于非共享子阵列可工作于不同的工作频段上，因此由非共享子阵列和共享子阵列组成的天线阵列即可同时独立工作于不同的工作频段。进而可令包含上述天线阵列的天线独立工作于不同的工作频段上，从而扩大了天线的带宽。图I示出了上述天线阵列的一种结构，其包括非共享子阵列A、C，以及共享子阵列B，每一子阵列中均包括辐射器101。需要注意的是，每一子阵列中所包含的辐射器个数可视实际情况进行设计，针对某一子阵列而言，其所包含的辐射器的个数与其他子阵列所包含的辐射器的个数可以相等也可以不等。其中共享子阵列B设置于非共享子阵列A、C之间；非共享子阵列A的工作频段为f I (也即工作于f I频段)，非共享子阵列C的工作频段为f2 ;而共享子阵列B的工作频段包括fl和f2 (本发明实施例以H，f2来对两个不同的频段进行区别，但fl、f2不应理解为对频段的限制，应理解为用于区别表示不同的频段)。在图I中，非共享子阵列A+共享子阵列B形成了一个工作在频段fl的天线阵，而非共享子阵列C+共享子阵列B形成了一个工作在频段f2的天线阵。
需要指出的是，使用共享子阵列B可以减少天线阵列的整体长度以及所使用的辐射器的数量。这是因为假设工作在频段fl的天线阵I需要6排辐射器(每一排辐射器在水平方向上呈线性排列)，而工作在频段f2的天线阵2也需要6排辐射器。在未引入共享子阵列B之前，天线阵I与天线阵2总共需要12排辐射器。而在引入共享子阵列B后，假定共享子阵列B包括3排辐射器，那么，非共享子阵列A和C只需要分别包括3排辐射器，即可分别与共享 子阵列B的3排辐射器组合，构成工作在频段fl并包括6排辐射器的天线阵1，以及工作在频段f2并包括6排辐射器的天线阵2。由此可见，引入共享子阵列B后，整个天线阵列实际只需要9排辐射器即可组成上述天线阵I和天线阵2。与未引入共享子阵列B之前，共需要12排辐射器组成天线阵I和天线阵2相比，减少了 3排辐射器的长度，当然，也减少了所使用的辐射器的个数。另外，需要说明的是，本发明所有实施例中的工作可指接收和发送信号，也可仅指接收信号或发送信号。图I所示的天线阵列中，非共享子阵列A、C和共享子阵列B在整个天线阵列面的垂直方向上呈交错分布。而在本发明其他实施例中，参见图2，其还可以在整个天线阵列面的水平方向上呈交错分布。上述垂直方向相当于Y坐标方向，而水平方向相当于X坐标方向。如无特殊声明，本文后续的垂直、水平均遵从同一 XY坐标系。除垂直和水平分布外，在本发明其他实施例中，上述非共享子阵列和共享子阵列还可呈星形分布，共享子阵列位于中心。请参见图3，非共享子阵列A、C、D、E与共享子阵列B即呈星形分布，共享子阵列B位于中心。需要说明的是，由于非共享子阵列A、C、D、E分别工作于fl、f2、f3、f4四个不同的工作频段，共享子阵列B也需要支持同时独立工作于fl、f2、f3、f4这四个频段上。或者，参见图4，八个非共享子阵列A、C、D、E、F、G、H、I与一个共享子阵列B同样呈星形分布，共享子阵列B位于中心(也可视为呈矩阵分布)。同理，由于非共享子阵列A、C、D、E、F、G、H、I分别工作于八个不同的工作频段，共享子阵列也需要可同时独立工作于上述八个不同的工作频段上。此外，参见图5，上述共享子阵列和非共享子阵列的关系也可以为非共享子阵列A工作在H频段；共享子阵列B工作在fI和f2频段；非共享子阵列C工作在f2频段；共享子阵列D工作在f2和f3频段；非共享子阵列E工作在f3频段。图5可依次类推，在此不作赘述。为便于介绍，下面将主要以包括非共享子阵列A和C，以及共享子阵列B的天线阵列为例，对本发明的技术方案进行介绍。在本发明其他实施例中，上述任一子阵列中相邻辐射器间的间距可不同于其他子阵列中相邻辐射器间的间距。此处的间距可包括水平间距或垂直间距，也可同时包括水平 间距和垂直间距。比如，为提高阵列带宽，上述所有实施例中的任一子阵列中相邻辐射器间的水平间距，可不同于其他子阵列中相邻辐射器间的水平间距(当然，在无提高阵列带宽的要求时，不同子阵列中相邻辐射器间的水平间距也可相同)。详情请参见图6，非共 子阵列A中相邻辐射器间的水平间距为dl，共享子阵列B中相邻辐射器间的水平间距为d2，而非共享子阵列C中相邻辐射器间的水平间距为d3，并且dl古d2古d3。对于非共享子阵列而言，其水平间距一般为自身工作波长的0. 3^1. 2倍，比如0. 5倍、0. 4倍、I倍等等。至于共享子阵列B中相邻辐射器间的水平间距d2，其典型值可为相邻
两个非共享子阵列的水平间距之和的二分之一，也即
权利要求
1.ー种天线阵列，其特征在于，包括至少两个非共享子阵列和至少ー个共享子阵列，其中 每一所述共享子阵列设置于两个非共享子阵列之间； 每ー非共享子阵列的工作频段均不同于其他非共享子阵列的工作频段； 所述共享子阵列的工作频段包括与之相邻的两个非共享子阵列的工作频段。
2.如权利要求I所述的天线阵列，其特征在于，所述非共享子阵列和共享子阵列在整个天线阵列面的水平方向上或垂直方向上呈交错分布。
3.如权利要求I所述的天线阵列，其特征在于，所述非共享子阵列和共享子阵列呈星形分布，并且，所述共享子阵列位于中心。
4.如权利要求I所述的天线阵列，其特征在于，所述共享子阵列包括宽频辐射器，以及与所述宽频辐射器相连接的、至少支持两个不同工作频段的分频设备。
5.如权利要求4所述的天线阵列，其特征在干 所述共享子阵列的宽频辐射器具有一个端ロ； 所述分频设备包括至少ー个分频器，所述分频器具有一个射频接ロ以及至少两个频率接ロ，任一频率接ロ与其他频率接ロ均工作于不同的工作频段； 所述宽频辐射器的端ロ与所述分频器的射频接ロ相连。
6.如权利要求4所述的天线阵列，其特征在干 所述共享子阵列的宽频辐射器具有两个端ロ； 所述分频设备包括两个滤波器，每ー滤波器具有一个频率接ロ和一个射频接ロ，并且，任一滤波器的频率接ロ与其他滤波器的频率接ロ均工作于不同的工作频段，所述宽频辐射器的一个端ロ与其中一个滤波器的射频接ロ相连，另ー个端ロ与另ー个滤波器的射频接ロ相连； 或者，所述分频设备包括一个滤波器和一个分频器，所述滤波器具有一个射频接ロ和一个频率接ロ，所述分频器具有一个射频接ロ和至少两个频率接ロ，并且所述滤波器的频率接ロ与所述分频器的任一频率接ロ均工作于不同的工作频段，所述宽频辐射器的ー个端ロ与所述滤波器的射频接ロ相连，另ー个端ロ与所述分频器的射频接ロ相连； 或者，所述分频设备包括两个分频器，每一分频器具有一个射频接ロ和至少两个频率接ロ，任一分频器的任一频率接ロ与其他分频器的任一频率接ロ均工作于不同的工作频段，所述宽频辐射器的一个端ロ与其中一个分频器的射频接ロ相连，另ー个端ロ与另一分频器的射频接ロ相连。
7.如权利要求I所述的天线阵列，其特征在于，任一子阵列中的辐射器呈三角栅格排布。
8.如权利要求I所述的天线阵列，其特征在于，任一子阵列中相邻辐射器间的间距，不同于其他子阵列中相邻辐射器间的间距。
9.如权利要求8所述的天线阵列，其特征在于，所述间距包括水平间距和垂直间距中的至少ー种。
10.如权利要求9所述的天线阵列，其特征在于，所述非共享子阵列中相邻辐射器间的水平间距的长度是自身工作波长的O. 3^1. 2倍。
11.如权利要求9所述的天线阵列，其特征在于，所述非共享子阵列中相邻辐射器间的垂直间距的长度是自身工作波长的O. 5^1. 5倍。
12.—种天线，其特征在于，包括如权利要求1-11任一项所述的天线阵列。
全文摘要
本发明实施例公开了一种天线阵列和包括上述天线阵列的天线。上述天线阵列包括至少两个非共享子阵列和至少一个共享子阵列，其中每一共享子阵列设置于两个非共享子阵列之间；每一非共享子阵列的工作频段均不同于其他非共享子阵列的工作频段；共享子阵列的工作频段包括与之相邻的两个非共享子阵列的工作频段。由上可见，上述非共享子阵列可工作于不同的工作频段上，因此由非共享子阵列和共享子阵列组成的天线阵列可同时独立工作于不同的工作频段，进而可令包含上述天线阵列的天线独立工作于不同的工作频段上，从而扩大了天线的带宽。
文档编号H01Q1/36GK102694275SQ20121016412
公开日2012年9月26日 申请日期2012年5月24日 优先权日2012年5月24日
发明者罗英涛, 肖伟宏, 艾鸣 申请人:华为技术有限公司