本發(fā)明涉及多天線/多入多出無線通信系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種MIMO天線陣列。

背景技術(shù)：

近年來，多天線/多入多出技術(shù)（MIMO）由于其特有的高頻譜利用率已經(jīng)稱為無線通信系統(tǒng)性能的重要保障手段之一，廣泛應(yīng)用于各類無線通信系統(tǒng)及通信標(biāo)準(zhǔn)中，特別是未來5G及各類新型通信系統(tǒng)中。未來通信天線體制為陣列MIMO天線技術(shù)，并且近年來固態(tài)功率器件在功率和效率方面得到了長足發(fā)展，并且成本大幅下降，整個(gè)前端構(gòu)架趨勢向有源天線陣列發(fā)展。有源陣列MIMO天線單元數(shù)量較多，通道故障及單元失效情況時(shí)有發(fā)生，需要定期維護(hù)和校準(zhǔn)，即進(jìn)行性能檢驗(yàn)以及單元之間進(jìn)行相位和幅度測量和校準(zhǔn)，測試工作量較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種MIMO天線陣列，所述天線陣列能夠進(jìn)行性能自檢和單元校正，可實(shí)時(shí)、即時(shí)、快速完成測試工作，不影響MIMO天線正常工作，提高了測試的效率。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：一種MIMO天線陣列，包括若干個(gè)天線單元，其特征在于：每個(gè)天線單元旁設(shè)有與該天線單元定向耦合用的定向耦合單元，天線單元與天線單元之間的定向耦合單元通過射頻開關(guān)S連接，所述射頻開關(guān)S受控于開關(guān)控制模塊，當(dāng)天線陣列處于自檢自校工作模式時(shí)，開關(guān)控制模塊控制相應(yīng)的射頻開關(guān)S閉合，使天線單元之間的耦合通道選通；當(dāng)處于正常通信模式時(shí)，開關(guān)控制模塊控制射頻開關(guān)S打開，耦合通道關(guān)閉。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述定向耦合單元包括定線耦合線和接地負(fù)載電阻R，接地負(fù)載電阻R位于定線耦合線的隔離端口，定線耦合線的另一端與射頻開關(guān)S的一端連接。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述射頻開關(guān)S上串聯(lián)有衰減器，用于衰減過大的天線功率。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述射頻開關(guān)S為單刀單擲開關(guān)，每個(gè)天線單元的前后左右方向各設(shè)有一個(gè)定向耦合單元，各方向上的定向耦合單元通過一個(gè)射頻開關(guān)S與對(duì)向天線單元上的耦合單元連接。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述射頻開關(guān)S為單刀雙擲開關(guān)，每個(gè)天線單元的周圍設(shè)有兩個(gè)定向耦合單元，其中每個(gè)天線單元中的任意一個(gè)定向耦合單元通過所述射頻開關(guān)S與該天線單元相鄰的兩個(gè)天線單元中的定向耦合單元連接。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述射頻開關(guān)S為單刀四擲開關(guān)，每個(gè)天線單元的周圍設(shè)有一個(gè)定向耦合單元，其中每個(gè)天線單元中的一個(gè)定向耦合單元通過所述射頻開關(guān)S與該天線單元相鄰的四個(gè)天線單元中的定向耦合單元連接。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述接地負(fù)載電阻R的阻值為50Ω。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：所述天線陣列通過在天線單元的外周增加定向耦合單元，可實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)測量與校準(zhǔn)， MIMO天線正常通信工作與校驗(yàn)工作交互進(jìn)行，免拆卸，節(jié)約設(shè)備數(shù)量以及維護(hù)時(shí)間，大大提高工作效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述天線陣列中三個(gè)天線單元之間的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2-4是本發(fā)明所述天線陣列實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：1、天線單元2、定向耦合單元21、定線耦合線。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。

總體的，本發(fā)明公開了一種MIMO天線陣列，包括若干個(gè)天線單元，每個(gè)天線單元1旁設(shè)有與該天線單元1定向耦合用的定向耦合單元2。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，如圖1所示，所述定向耦合單元2包括定線耦合線21和接地負(fù)載電阻R，接地負(fù)載電阻R位于定線耦合線21的隔離端口，定線耦合線21的另一端與射頻開關(guān)S的一端連接，所述接地負(fù)載電阻R的阻值為50Ω。

天線單元1與天線單元1之間的定向耦合單元2通過射頻開關(guān)S連接，所述射頻開關(guān)S受控于開關(guān)控制模塊，當(dāng)天線陣列處于自檢自校工作模式時(shí)，開關(guān)控制模塊控制相應(yīng)的射頻開關(guān)S閉合，使天線單元1之間的耦合通道選通；當(dāng)處于正常通信模式時(shí)，開關(guān)控制模塊控制射頻開關(guān)S打開，耦合通道關(guān)閉。此外，為了適應(yīng)功率較大的天線陣列，所述射頻開關(guān)S上串聯(lián)有衰減器，用于衰減過大的天線功率。

相鄰的有源陣列天線單元通過增加定向互耦單元，確定兩兩天線單元之間的互耦系數(shù)。測量時(shí)，一個(gè)天線單位發(fā)射，周圍與之相鄰的單元接收，發(fā)射天線單元依次循環(huán)激勵(lì)，這樣可形成多維陣列，選定基準(zhǔn)后即可根據(jù)接收信號(hào)確定天線陣列單元之間的相對(duì)幅相補(bǔ)償量（包括接收和發(fā)射兩種狀態(tài)），此外也可對(duì)天線單元的發(fā)射和接收性能進(jìn)行檢驗(yàn)，便于快速診斷故障，從而進(jìn)行維護(hù)。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，如圖2所示，所述射頻開關(guān)S為單刀單擲開關(guān)，每個(gè)天線單元1的前后左右方向各設(shè)有一個(gè)定向耦合單元2，各方向上的定向耦合單元2通過一個(gè)射頻開關(guān)S與對(duì)向天線單元1上的耦合單元2連接。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，如圖3所示，所述射頻開關(guān)S為單刀雙擲開關(guān)，每個(gè)天線單元1的周圍設(shè)有兩個(gè)定向耦合單元2，其中每個(gè)天線單元1中的任意一個(gè)定向耦合單元2通過所述射頻開關(guān)S與該天線單元1相鄰的兩個(gè)天線單元1中的定向耦合單元2連接。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，如圖3所示，所述射頻開關(guān)S為單刀四擲開關(guān)，每個(gè)天線單元1的周圍設(shè)有一個(gè)定向耦合單元2，其中每個(gè)天線單元1中的一個(gè)定向耦合單元2通過所述射頻開關(guān)S與該天線單元1相鄰的四個(gè)天線單元1中的定向耦合單元2連接。

所述天線陣列通過在天線單元的外周增加定向耦合單元，可實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)測量與校準(zhǔn)， MIMO天線正常通信工作與校驗(yàn)工作交互進(jìn)行，免拆卸，節(jié)約設(shè)備數(shù)量以及維護(hù)時(shí)間，大大提高工作效率。