贴片天线阵列单元、贴片天线阵列及通信设备的制作方法

1.本技术涉及无线通信领域，尤其涉及一种贴片天线阵列单元、贴片天线阵列及通信设备。


背景技术：

2.随着信息量爆炸式增长，天线阵列的信道容量需要大幅度增加，最有效的方式是增加天线单元的数量。然而，在实际情况中，分配给天线阵列的空间是有限的，在有限空间内，多个天线单元之间的端口耦合反而会降低天线阵列的信道容量。因此，为了降低天线单元之间的端口耦合，提高天线阵列的性能，天线解耦是必要的。
3.现有的解耦结构会恶化天线方向图，使得解耦后的方向图与理想的方向图之间具有较大的偏差。此外，现有的解耦结构主要针对的是大间距天线阵列的端口耦合，当天线单元的间距较小时，存在天线单元之间的空间不足以放置解耦结构的情形。


技术实现要素：

4.本技术提供了一种贴片天线阵列单元、贴片天线阵列及通信设备，以降低天线单元之间的端口耦合。
5.第一方面，本技术提供了一种贴片天线阵列单元，可以包括地片、至少一个第一解耦结构及至少两个辐射片，相邻的两个辐射片可以通过第一解耦结构连接。各辐射片可以分别与地片相对设置，各辐射片可以沿第一方向依次间隔设置。第一解耦结构可以包括第一连接片及接地柱，第一连接片的两端可以分别与相邻的两个辐射片连接，接地柱的第一端可以与第一连接片或辐射片连接，接地柱的第二端可以与地片连接。
6.本技术提供的技术方案，第一连接片与两个相邻的辐射片之间的缝隙可以形成开路缝隙，在激励两个相邻的辐射片中的第一辐射片时，第一辐射片表面和开路缝隙处均分布有电流，第一辐射片表面的电流使第二辐射片上产生第一耦合电流，开路缝隙处的电流使第二辐射片上产生第二耦合电流，接地柱的设置使得辐射片靠近接地柱的区域的电压分布发生变化，以使第一电流与第二电流的谐振频率相同、幅度相近，从而使第一耦合电流与第二耦合电流可以是谐振频率相同、幅度相近但相位相反，从而在第二辐射片上第一耦合电流与第二耦合电流可以对消，这样可以实现降低相邻的辐射片的端口耦合，进而可以有效地降低天线单元之间的端口耦合，且对天线阵列的匹配和方向图影响较小，天线方向图比较稳定。此外，第一解耦结构的空间占用较小，可以将多个天线单元紧凑相连，这样易于获得紧凑型高隔离天线阵列。
7.在一个具体的可实施方案中，任意两个相邻辐射片中，一个辐射片为第一辐射片，另一个辐射片为第二辐射片；第一辐射片靠近第二辐射片的一端可以设置有第一缺口，第二辐射片靠近第一辐射片的一端可以设置有第二缺口，第一连接片的两端可以分别连接在第一缺口和第二缺口处，且第一连接片在第一缺口处与第一辐射片可以形成一个或两个第一缝隙，第一连接片在第二缺口处与第二辐射片可以形成一个或两个第二缝隙；第一辐射
片和第二辐射片间隔设置形成第三缝隙，第一缝隙、第二缝隙可以分别与第三缝隙连通。第一缝隙和第二缝隙与第三缝隙构成开路缝隙，第一缝隙和第二缝隙可视为开路缝隙的长度的延伸，第一缝隙和第二缝隙的设置可以增加开路缝隙的总长度，开路缝隙总长度的增加使得开路缝隙处的电流的谐振频率可以降低，使得开路缝隙处的电流的谐振频率与第一辐射片表面的电流的谐振频率可以相同，从而可以实现第二耦合电流与第一耦合电流的谐振频率相同。
8.在一个具体的可实施方案中，第一缺口和第二缺口可以关于第三缝隙对称设置。这样可以实现两个相邻的辐射片上的第一缝隙和第二缝隙的长度相同，便于在两个相邻的辐射片上成型第一缝隙及第二缝隙。
9.在一个具体的可实施方案中，第一缝隙与第二缝隙可以关于第三缝隙对称设置。这样第一缝隙和第二缝隙与第三缝隙可以在这两个辐射片之间形成“t”型开路缝隙，便于在两个相邻的辐射片上成型第一缝隙及第二缝隙。
10.在具体设置接地柱时，各第一连接片与相邻两个辐射片连接的两端可以分别设置有至少一个接地柱。或者，相邻两个辐射片与第一连接片的连接处可以分别设置有至少一个接地柱。接地柱可以设置在第一连接片上，也可以设置在辐射片上，接地柱的设置位置比较灵活。
11.在一个具体的可实施方案中，第一连接片或辐射片上可以开设有连接孔，连接孔可以与接地柱的第一端连接。这样便于接地柱与第一连接片或辐射片的连接。
12.在一个具体的可实施方案中，接地柱的第一端可以连接于第一连接片，且接地柱的第一端可以位于第一连接片沿第一方向的中间位置。这样便于接地柱与第一连接片连接位置的确定。
13.第二方面，本技术提供了一种贴片天线阵列，可以包括至少一个第二解耦结构和至少两个如前述第一方面中任一可实施方案中的贴片天线阵列单元，各贴片天线阵列单元可以沿第一方向依次间隔设置，相邻的两个贴片天线阵列单元可以通过一个或多个第二解耦结构连接。第二解耦结构可以与第一解耦结构配合使用，这样便于调整贴片天线阵列的所有辐射片整体的谐振频率及电流幅度。
14.在一个具体的可实施方案中，任意两个相邻贴片天线阵列单元中，一个贴片天线阵列单元为第一贴片天线阵列单元，另一个贴片天线阵列单元为第二贴片天线阵列单元；第一贴片天线阵列单元最端部的辐射片为第三辐射片，第二贴片天线阵列单元最端部的辐射片为第四辐射片，第三辐射片和第四辐射片可以相邻且间隔设置。第二解耦结构可以包括第二连接片，第二连接片的两端可以分别与第三辐射片和第四辐射片连接。这样第二连接片可以将相邻的两个贴片天线阵列单元连接成一体。
15.在一个具体的可实施方案中，第三辐射片靠近第四辐射片的一端可以设置有第三缺口，第四辐射片靠近第三辐射片的一端可以设置有第四缺口，第二连接片的两端可以分别连接在第三缺口和第四缺口处，且第二连接片在第三缺口处与第三辐射片可以形成一个或两个第四缝隙，第二连接片在第四缺口处与第四辐射片可以形成一个或两个第五缝隙。第三辐射片和第四辐射片间隔设置形成第六缝隙，第四缝隙、第五缝隙分别与第六缝隙连通。第四缝隙和第五缝隙与第六缝隙构成开路缝隙，可以实现降低第三辐射片与第四辐射片的端口耦合。
16.在一个具体的可实施方案中，第三缺口与第四缺口关于第六缝隙对称设置。这样可以实现两个相邻的辐射片上的第四缝隙和第五缝隙的长度相同，便于在两个相邻的辐射片上成型第四缝隙及第五缝隙。
17.在一个具体的可实施方案中，第四缝隙与第五缝隙关于第六缝隙对称设置。这样第四缝隙和第五缝隙与第六缝隙可以在两个相邻的辐射片之间形成“t”型开路缝隙，便于在两个相邻的辐射片上成型第四缝隙及第五缝隙。
18.第三方面，本技术提供了一种通信设备，包括如前述第一方面中任一可实施方案中的贴片天线阵列单元，或者如前述第二方面中任一可实施方案中的贴片天线阵列。贴片天线阵列的天线单元之间的端口耦合较低，天线阵列的方向图比较稳定，通信设备的通信效果比较理想。
附图说明
19.图1为现有技术中的贴片天线的结构示意图；
20.图2为本技术实施例提供的贴片天线阵列单元的立体结构示意图；
21.图3为本技术实施例提供的贴片天线阵列单元的俯视结构示意图；
22.图4为本技术实施例提供的贴片天线阵列单元的电流分布示意图；
23.图5为本技术实施例提供的贴片天线阵列单元与现有的贴片天线阵列的端口参数示意图；
24.图6为本技术实施例提供的贴片天线阵列单元在其中一个端口被激励时的工作频段中心频点的方向图；
25.图7为本技术实施例提供的贴片天线阵列单元与现有的贴片天线阵列的辐射效率及包络相关系数示意图；
26.图8为本技术另一实施例提供的贴片天线阵列单元的俯视结构示意图；
27.图9为本技术另一实施例提供的贴片天线阵列单元的俯视结构示意图；
28.图10为本技术另一实施例提供的贴片天线阵列单元的俯视结构示意图；
29.图11为本技术实施例提供的贴片天线阵列的俯视结构示意图；
30.图12为本技术另一实施例提供的贴片天线阵列的俯视结构示意图；
31.图13为本技术另一实施例提供的贴片天线阵列的俯视结构示意图；
32.图14为本技术另一实施例提供的贴片天线阵列的立体结构示意图；
33.图15为本技术实施例提供的贴片天线阵列的端口参数示意图；
34.图16为本技术实施例提供的贴片天线阵列的辐射效率及包络相关系数示意图。
35.附图标记：
36.1-接地板；2-介质基片；3-辐射贴片；4-馈电端口；
37.100-地片；200-辐射片；300-馈线；400-第一解耦结构；500-开路缝隙；201-第一辐射片；
38.202-第二辐射片；203-第一缺口；204-第一缝隙；205-第三辐射片；206-第四辐射片；
39.207-第二缺口；208-第二缝隙；209-第一连接孔；210-第二连接孔；211-第三缺口；
40.212-第四缺口；213-第四缝隙；214-第五缝隙；215-第六缝隙；401-第一连接片；
41.402-连接孔；403-接地柱；601-第二连接片。
具体实施方式
42.下面将结合附图，对本技术实施例进行详细描述。
43.为了方便理解，首先说明本技术实施例涉及的贴片天线阵列的应用场景。本技术实施例提供的贴片天线阵列可以用在无线局域网(wireless local area network，wlan)设备，蜂窝移动网络设备或其他无线通信设备中。本技术实施例涉及的贴片天线阵列可以作为接入点(access point，ap)的天线，可以通过馈线与射频电路连接，从而发射或接收射频信号以进行通信。
44.贴片天线，又称微带天线，如图1所示，贴片天线通常包括接地板1、介质基片2及辐射贴片3。接地板1可以采用金属片，接地板1可以作为贴片天线的参考接地。辐射贴片3可以采用金属片，辐射贴片3连接有馈电端口4，馈电端口4为用于实现馈电的端口。实际应用时，馈电端口4可以与馈线连接，以实现辐射贴片3与馈线之间的连接。在向馈电端口4馈电时，辐射贴片3可进行辐射。辐射贴片3与接地板1之间设置有介质基片2，实现辐射贴片3与接地板1的相对位置的固定。若干个贴片天线可以构成贴片天线阵列。贴片天线阵列的若干个辐射贴片3可以共用一个接地板1，即若干个辐射贴片3共用一个参考接地，且若干个辐射贴片3可以共用一个介质基片2，接地板1及介质基片2与每个辐射贴片3均构成一个天线单元，若干个天线单元即构成贴片天线阵列。
45.在实际应用中，贴片天线阵列的多个天线单元之间的端口耦合较强，会降低贴片天线阵列的信道容量。端口耦合是指当一个天线单元的馈电端口被激励时另一个天线单元的馈电端口接收到的能量。现有的解耦结构应用于贴片天线阵列时会使得天线方向图恶化，导致解耦后的天线方向图与理想的天线方向图之间具有较大的偏差。此外，现有的解耦结构主要针对的是大间距贴片天线阵列的端口耦合，当天线单元的间距较小时，解耦结构难以放置于天线单元之间的空间。
46.基于此，本技术实施例提供了一种贴片天线阵列单元及贴片天线阵列，以降低天线单元之间的端口耦合。
47.首先参考图2及图3，图2示出了本技术实施例提供的贴片天线阵列单元的立体结构示意图，图3示出了本技术实施例提供的贴片天线阵列单元的俯视结构示意图。如图2及图3所示，本技术实施例提供的贴片天线阵列单元可以包括地片100、至少两个辐射片200及至少一个第一解耦结构400，相邻的两个辐射片200通过第一解耦结构400连接。为了便于描述，定义地片100的长度方向为第一方向；第一方向的垂向为第二方向，从而第二方向可以理解为地片100的宽度方向；垂直于地片100的方向为第三方向；参见图2中的坐标方向，x轴所示方向表示第一方向，y轴所示方向表示第二方向，z轴所示方向表示第三方向。
48.在具体实施中，地片100可以接地。各辐射片200具有馈电端口，以与馈线300连接。各辐射片200可以平行于地片100设置。各辐射片200与地片100之间可以设置有介质基片。各辐射片200可以沿第一方向依次间隔设置在地片100上，从而相邻辐射片200之间可以具有间隙；各辐射片200可以处于同一平面，即各辐射片200距离地片100的高度可以相同。为了便于描述，称任意两个相邻的辐射片200中的一个辐射片200为第一辐射片201，第一辐射片201的馈电端口为第一端口，另一个辐射片200为第二辐射片202，第二辐射片202的馈电
端口为第二端口，这两个辐射片200之间的间隙为辐射缝隙。第一解耦结构400可以设置在任一个辐射缝隙内，实现任意两个相邻的辐射片200的连接。
49.具体实施时，第一解耦结构400可以包括第一连接片401及接地柱403。第一连接片401设置在辐射缝隙内，第一连接片401的相对两端可以分别与两个相邻的辐射片200连接。为了便于描述，称辐射缝隙中设置有第一连接片401的辐射缝隙为开路缝隙500。接地柱403的第一端可以与第一连接片401或辐射片200连接，接地柱403的第二端可以与地片100连接。接地柱403的延伸方向可以沿第三方向，即接地柱403可以垂直于地片100设置。
50.参考图4，图4示出了本技术实施例提供的贴片天线阵列单元的电流分布示意图。如图4所示，在实际使用中，激励第一端口时，即向第一端口馈电时，第一辐射片201表面分布有第一电流(图4中表示为j1)，第一辐射片201在开路缝隙500处分布有第二电流(图4中表示为j2)，由于电压满足正弦分布，所以第二电流与第一电流相位相反，第一电流使第二辐射片202上产生第一耦合电流(图4中表示为j
s1
)，第二电流使第二辐射片202上产生与第一耦合电流相位相反的第二耦合电流(图4中表示为j
s2
)，接地柱的设置使得辐射片靠近接地柱的区域的电压分布发生变化，从而使得第一辐射片201表面的第一电流的谐振频率及幅度发生变化，以使第一电流与第二电流的谐振频率相同、幅度相近，从而使第一耦合电流与第二耦合电流的相位相反且谐振频率相同、幅度相近，由此在第二辐射片202上第一耦合电流与第二耦合电流对消，可以实现降低第一辐射片201与第二辐射片202的端口耦合。相似地，激励第二端口时，第一辐射片201与第二辐射片202的端口耦合也可以得到降低。由此，实现两个相邻的辐射片的解耦，有效地降低天线单元之间的端口耦合，且对天线阵列的匹配和方向图影响较小，天线方向图比较稳定。此外，第一解耦结构的结构较为简单，易于加工及装配，空间占用较小，可以将紧凑排列的天线单元相连，从而获得紧凑型高隔离天线阵列。
51.下面通过图5至图7示意本技术实施例提供的贴片天线阵列单元在辐射片为两个时的解耦效果。
52.参考图5，图5示出了本技术实施例提供的贴片天线阵列单元与现有的贴片天线阵列的端口参数示意图，其中，现有的贴片天线阵列的结构可以参考本技术实施例提供的贴片天线阵列未设置有第一解耦结构的情形；图中解耦前的数据对应的是现有的贴片天线阵列，解耦后的数据对应的是本技术实施例提供的贴片天线阵列。在图5中，s
11
表示第一端口的反射系数，s
21
表示第一端口到第二端口的传输系数；s参数是建立在入射波、反射波关系基础上的端口参数。由图5可以看出，天线阵列在工作带宽内端口耦合得到大幅降低。
53.参考图6，图6示出了本技术实施例提供的贴片天线阵列单元在其中一个端口被激励时的工作频段中心频点的方向图。在图6中，e面和h面是指天线三维方向图的两个切面；e面为电流所在平面，也是馈电端口所在平面，参照图2中的坐标方向，e面具体指xoz面，h面具体指yoz面。由图6可以看出，天线阵列具有比较稳定的方向图。
54.参考图7，图7示出了本技术实施例提供的贴片天线阵列单元与现有的贴片天线阵列的辐射效率及包络相关系数示意图，其中，相似地，现有的贴片天线阵列的结构可以参考本技术实施例提供的贴片天线阵列未设置有第一解耦结构的情形，图中解耦前的数据对应的是现有的贴片天线阵列，解耦后的数据对应的是本技术实施例提供的贴片天线阵列。在图7中，辐射效率是指天线辐射能量和天线输入能量的比值，代表了天线的辐射能力；包络
相关系数(envelope correlation coefficient，ecc)代表了两个天线单元的辐射方向图的相关性。由图7可以看出，天线阵列的辐射效率得到提高，同时，包络相关系数得到降低。
55.再次参考图2和图3，在具体实施中，辐射片200与第一连接片401可以一体成型。示例性地，辐射片200可以为两个，这两个辐射片200可以由一个较大的金属片在中间位置通过去除部分材料而成型，去除材料的部分即为开路缝隙500，中间位置未去除的部分即为第一连接片401。
56.作为一种可能的实施例，第一辐射片201靠近第二辐射片202的一端可以设置有第一缺口203，第二辐射片202靠近第一辐射片201的一端可以设置有第二缺口207。第一连接片401的宽度小于第一缺口203的宽度，也小于第二缺口207的宽度。第一连接片401的两端可以分别连接在第一缺口203和第二缺口207内。第一连接片401与第一缺口203可以形成有沿第一方向延伸的第一缝隙204，第一连接片401与第二缺口207可以形成有沿第一方向延伸的第二缝隙208。第一辐射片201和第二辐射片202间隔设置形成第三缝隙，即上述的辐射缝隙，第一缝隙204、第二缝隙208可以分别与辐射缝隙连通，形成开路缝隙500。第一缝隙204可视为条形的开路缝隙沿第一方向的延伸，相较于条形的开路缝隙，第一缝隙204的设置可以增加开路缝隙500的总长度。相似地，第二缝隙208也与开路缝隙500连接，第二缝隙208的设置也可以增加开路缝隙500的总长度。示例性地，激励第一端口时，第一缝隙204及第二缝隙208的设置可以降低开路缝隙500处的第二电流的谐振频率，使得第二电流的谐振频率与第一电流的谐振频率相同，从而实现第二耦合电流与第一耦合电流的谐振频率相同。
57.具体实施时，第一缝隙204沿第一方向延伸，第一缝隙204可以为直线状，也可以为曲线状或其他形状。相似地，第二缝隙208可以为直线状、曲线状或其他形状。示例性地，当第一缝隙204设置为曲线状时，相较于直线状的第一缝隙204，曲线状的第一缝隙204的边长更长，从而开路缝隙500的总长度更长。
58.在具体实施中，第一缺口203和第二缺口207可以关于第三缝隙对称设置，即第一缺口203和第二缺口207可以关于两个相邻的辐射片200的中心对称设置，也就是可以在第一方向上对称设置。具体地，第一缺口203与第二缺口207可以相向设置。第一缺口203与第二缺口207的宽度可以相同。第一缺口203沿第一方向的长度与第二缺口207沿第一方向的长度可以相同。第一缺口203可以位于第一辐射片201沿第二方向的中间位置，相似地，第二缺口207可以位于第二辐射片202沿第二方向的中间位置。
59.第一连接片401可以关于两个相邻的辐射片200的中心对称设置，也就是第一连接片401可以在第一方向上对称设置。由于第一缺口203与第二缺口207沿第一方向的长度可以相同，从而第一缝隙204与第二缝隙208沿第一方向的长度可以相同，即第一缝隙204与第二缝隙208可以关于这两个相邻的辐射片200的中心对称设置，也就是可以在第一方向上对称设置。由此，第一缝隙204及第二缝隙208与辐射缝隙结合可以在这两个相邻的辐射片200之间形成“t”型开路缝隙500，便于在两个相邻的辐射片200上成型第一缝隙204。
60.在具体实施中，第一连接片401与第一缺口203可以形成有两个第一缝隙204，这两个第一缝隙204可以分别位于第一连接片401沿第一方向的两侧。第一辐射片201上形成的两个第一缝隙204沿第二方向的宽度可以相同，可以理解为第一连接片401可以连接在第一缺口203沿第二方向的中部，而第一缺口203可以位于第一辐射片201沿第二方向的中部，即
第一连接片401可以位于第一辐射片201沿第二方向的中部，第一辐射片201上形成的两个第一缝隙204可以在第二方向上对称设置，便于在第一辐射片201上成型两个第一缝隙204。相似地，第一连接片401与第二缺口207可以形成有两个第二缝隙208，这两个第二缝隙208可以分别位于第一连接片401沿第一方向的两侧，这两个第二缝隙208沿第二方向的宽度可以相同，这两个第二缝隙208可以在第二方向上对称设置。
61.结合前述，第一缝隙204与第二缝隙208可以在第一方向上对称设置，同时第一辐射片201上的两个第一缝隙204可以在第二方向上对称设置，第二辐射片202上的两个第二缝隙208也可以在第二方向上对称设置，由此，两个相邻的辐射片200中，第一缝隙204及第二缝隙208与辐射缝隙结合可以在这两个辐射片200之间形成两个对称的“t”型开路缝隙500，从而便于在多个辐射片200上成型第一缝隙204及第二缝隙208。
62.作为一种可能的实施例，接地柱403可以为多个，接地柱403的数量可以影响辐射片200的谐振频率及电流幅度。示例性地，激励第一端口时，接地柱403数量的增加可以提高第一辐射片201表面的第一电流的谐振频率，并降低第一电流的幅度，使第一电流与第二电流的谐振频率相同、幅度相近，从而实现第一耦合电流与第二耦合电流的谐振频率相同、幅度相近。
63.具体实施时，接地柱403的第一端可以与第一连接片401连接，且接地柱403的第一端可以位于第一连接片401沿第一方向的中间位置，便于在第一连接片401上设置接地柱403。当第一连接片401在第一方向上对称设置时，接地柱403的第一端可以位于两个相邻的辐射片200的中心。
64.第一连接片401上可以设置有连接孔402，接地柱403的第一端可以连接在连接孔402内，实现与接地柱403与第一连接片401连接。当接地柱403为多个时，连接孔402可以与接地柱403的数量相同，各接地柱403的第一端与各连接孔402分别连接。当第一连接片401上设置有多个连接孔402时，多个连接孔402可以沿第二方向排列，且多个连接孔402可以关于第一连接片401沿第一方向的中间位置对称设置。示例性地，连接孔402可以为三个，这三个连接孔402可以沿第二方向排列，且可以位于两个相邻的辐射片200的中间位置。为了便于描述，分别称三个连接孔402为第一连接孔、第二连接孔和第三连接孔，其中，第一连接孔可以位于第一连接片401沿第二方向的中心，第二连接孔和第三连接孔可以对称设置在第一连接孔的两侧。在具体实施中，第一连接片401的端部可以连接于辐射片200沿第二方向的中部，从而第一连接片401可以位于辐射片200沿第二方向的中部，由此，多个连接孔402可以关于辐射片200沿第一方向的中间位置对称设置，便于多个连接孔402的成型。
65.参考图8，图8示出了本技术另一实施例提供的贴片天线阵列单元的俯视结构示意图。
66.在一些可能的实施例中，接地柱403的第一端可以连接在第一连接片401与相邻两个辐射片200连接的两端。第一连接片401两端的接地柱403可以关于相邻两个辐射片200的中间位置对称设置。具体实施时，第一连接片401的两端可以分别连接有至少一个接地柱403。
67.参考图9，图9示出了本技术另一实施例提供的贴片天线阵列单元的俯视结构示意图。
68.在一些可能的实施例中，接地柱的第一端可以与辐射片200连接，且接地柱的第一
端可以靠近辐射片200与第一连接片401的连接处。如图9所示，具体地，辐射片200上可以设置有连接孔402，接地柱的第一端可以连接在连接孔402内，实现与接地柱与辐射片200连接。相较于连接孔402设置在第一连接片401上的实施方式，连接孔402设置在辐射片200上时，连接孔402距离两个相邻的辐射片200的中间位置较远。示例性地，激励第一端口时，第一辐射片201上的连接孔402距离两个相邻的辐射片200的中间位置较远，即与连接孔402连接的接地柱距离两个相邻的辐射片200的中间位置较远，可以提高第一辐射片201表面的第一电流的谐振频率，并降低第一电流的幅度，使第一电流与第二电流的谐振频率相同、幅度相近，从而实现第一耦合电流与第二耦合电流的谐振频率相同、幅度相近。
69.具体实施时，连接孔402可以位于辐射片200沿第二方向的中部，便于在辐射片200上成型连接孔402。当一个辐射片200上设置有多个连接孔402时，多个连接孔402可以沿第一方向排列。此时两个相邻的辐射片200上的连接孔402可以实现沿第一方向排列，便于在两个相邻的辐射片200上成型多个连接孔402。任意两个相邻的辐射片200中，第一辐射片201靠近第二辐射片202的一端可以设置有第一连接孔209，第二辐射片202靠近第一辐射片201的一端可以设置有第二连接孔210，第一连接孔209与第二连接孔210可以关于第一辐射片201和第二辐射片202沿第一方向的中间位置对称设置，便于在两个相邻的辐射片200上成型多个连接孔402。
70.参考图10，图10示出了本技术另一实施例提供的贴片天线阵列单元的俯视结构示意图。如图10所示，在具体实施中，第一解耦结构可以包括两个第一连接片401，两个第一连接片401可以分别位于辐射片200沿第二方向的两端。每个第一连接片401分别与相邻两个辐射片200形成第一缝隙204、第二缝隙208。第一缝隙204、第二缝隙208和相邻两个辐射片200之间的辐射缝隙结合，可以在两个相邻的辐射片200之间形成类似于“工”字型开路缝隙500。
71.参考图11，图11示出了本技术实施例提供的贴片天线阵列的俯视结构示意图。如图11所示，本技术实施例提供的贴片天线阵列可以包括至少一个第二解耦结构和至少两个前述具体实施方式中的贴片天线阵列单元。各贴片天线阵列单元可以沿第一方向依次间隔设置，相邻的两个贴片天线阵列单元可以通过一个或多个第二解耦结构连接。第二解耦结构可以包括第二连接片601，第二连接片601的两端可以分别与相邻的两个贴片天线阵列单元的辐射片200连接。
72.在具体实施中，根据耦合电流的谐振频率及幅度，第二解耦结构可以与第一解耦结构400结合使用。示例性地，辐射片200可以为四个，为了便于描述，称这四个辐射片200分别为第一辐射片201、第二辐射片202、第三辐射片205及第四辐射片206；对应地，第一辐射片201的馈电端口为第一端口，第二辐射片202的馈电端口为第二端口，第三辐射片205的馈电端口为第三端口，第四辐射片206的馈电端口为第四端口。第一辐射片201与第二辐射片202之间可以设置有第一解耦结构400，第一辐射片201与第二辐射片202及二者之间的第一解耦结构400可以理解为一个贴片天线阵列单元。第三辐射片205与第四辐射片206之间也可以设置有第一解耦结构400，第三辐射片205与第四辐射片206及二者之间的第一解耦结构400也可以理解为一个贴片天线阵列单元。第二辐射片202与第三辐射片205之间可以设置有第二解耦结构，即两个贴片天线阵列单元通过第二解耦结构连接。在这种实施方式中，由于四个辐射片200是相互连接的，而第一解耦结构400的接地柱的数量会增加所有辐射片
200表面的第一电流的谐振频率，且降低第一电流的幅度，使得在第一辐射片201与第二辐射片202之间及第三辐射片205与第四辐射片206之间设置第一解耦结构400时，辐射片200在相邻辐射片200上产生的耦合电流的谐振频率及幅度与开路缝隙在相邻辐射片200产生的耦合电流的谐振频率及幅度便可以基本相同，从而，第二辐射片202与第三辐射片205之间可以不再设置第一解耦结构400，即两个贴片天线阵列单元之间可以不再设置第一解耦结构400，而是设置第二解耦结构，这样也可以实现四个辐射片200的解耦。
73.可以理解，实际应用时，根据耦合电流的谐振频率及幅度，四个辐射片200的解耦结构设置情况还可以是：第一辐射片201与第二辐射片202之间设置有第二解耦结构，第三辐射片205与第四辐射片206之间也设置有第二解耦结构，第二辐射片202与第三辐射片205之间设置有第一解耦结构400。当辐射片200的数量更多时，第一解耦结构和第二解耦结构可以是交替分布。
74.在一些具体实施中，第二连接片601的端部可以连接于辐射片200沿第二方向的中部，由此第二连接片601可以关于两个相邻的辐射片200的中间位置对称设置，便于第二连接片601与辐射片200的连接。第二连接片601与辐射缝隙结合可以在两个相邻的辐射片200之间形成两个对称的直线型开路缝隙500。当多个辐射缝隙对应设置有多个第二连接片601时，多个第二连接片601可以沿第一方向排列。
75.参考图12，图12示出了本技术另一实施例提供的贴片天线阵列的俯视结构示意图。如图12所示，任意两个相邻贴片天线阵列单元中，一个贴片天线阵列单元为第一贴片天线阵列单元，另一个贴片天线阵列单元为第二贴片天线阵列单元；第一贴片天线阵列单元最端部的辐射片为第三辐射片205，第二贴片天线阵列单元最端部的辐射片为第四辐射片206，第三辐射片205和第四辐射片206可以相邻且间隔设置。第二解耦结构可以包括第二连接片601，第二连接片601的两端可以分别与第三辐射片205和第四辐射片206连接。第三辐射片205靠近第四辐射片206的一端可以设置有第三缺口211，第四辐射片206靠近第三辐射片205的一端可以设置有第四缺口212，第二连接片601的两端可以分别连接在第三缺口211和第四缺口212处，且第二连接片601在第三缺口211处与第三辐射片205可以形成一个或两个第四缝隙213，第二连接片601在第四缺口212处与第四辐射片206可以形成一个或两个第五缝隙214。第三辐射片205和第四辐射片206间隔设置形成第六缝隙215。第四缝隙213、第五缝隙214可以分别与第六缝隙215连通，也形成开路缝隙，由此可以实现降低第三辐射片205与第四辐射片206的端口耦合。
76.在具体实施中，第三缺口211与第四缺口212可以关于第六缝隙215对称设置，即第三缺口211与第四缺口212可以关于两个相邻贴片天线阵列单元的相邻辐射片的中心对称设置，也就是可以在第一方向上对称设置。第四缝隙213与第五缝隙214可以关于第六缝隙215对称设置，即第四缝隙213与第五缝隙214可以关于两个相邻贴片天线阵列单元的相邻辐射片的中心对称设置，也就是可以在第一方向上对称设置。
77.参考图13及图14，图13示出了本技术另一实施例提供的贴片天线阵列的俯视结构示意图，图14示出了本技术另一实施例提供的贴片天线阵列的立体结构示意图。如图13及图14所示，在具体实施中，相邻的两个贴片天线阵列单元可以通过两个第二解耦结构连接，即相邻的两个贴片天线阵列单元可以通过两个第二连接片601连接。两个第二连接片601可以分别靠近辐射片200沿第二方向的两端，即第二连接片601在第二方向上可以远离辐射片
200的中间位置。具体实施时，两个第二连接片601可以关于辐射片200沿第一方向的中间位置对称设置，即两个第二连接片601可以沿第二方向对称设置。两个第二连接片601分别与相邻两个辐射片200形成的第四缝隙213、第五缝隙214，和相邻两个辐射片200之间的第六缝隙结合可以在两个相邻的辐射片200之间形成类似于“工”字型开路缝隙500。示例性地，激励第一端口时，第二连接片601在第二方向上远离辐射片200的中间位置，可以降低开路缝隙500处的第二电流的谐振频率，使得第二电流的谐振频率与第一电流的谐振频率相同，从而实现第一耦合电流与第二耦合电流的谐振频率相同。
78.下面通过图15和图16示意本技术实施例提供的贴片天线阵列在辐射片为四个时的解耦效果。
79.参考图15，图15示出了本技术另一实施例提供的贴片天线阵列的端口参数示意图。在图15中，s
11
表示第一端口的反射系数，s
21
表示第一端口到第二端口的传输系数，s
31
表示第一端口到第三端口的传输系数，s
41
表示第一端口到第四端口的传输系数，s
22
表示第二端口的反射系数，s
32
表示第二端口到第三端口的传输系数。由图15可以看出，天线阵列在工作带宽内端口耦合得到大幅降低。
80.参考图16，图16示出了本技术另一实施例提供的贴片天线阵列的辐射效率及包络相关系数示意图。在图16中，“效率-端口1”是指在第一端口单独馈电时天线阵列的辐射效率，“效率-端口2”是指在第二端口单独馈电时天线阵列的辐射效率；由于第三端口单独馈电时天线阵列的辐射效率与第二端口单独馈电时天线阵列的辐射效率相同，第四端口单独馈电时天线阵列的辐射效率与第一端口单独馈电时天线阵列的辐射效率相同，因此未在图中示出；ecc12是指第一天线单元和第二天线单元的辐射方向图的相关性，ecc13是指第一天线单元和第三天线单元的辐射方向图的相关性，ecc14是指第一天线单元和第四天线单元的辐射方向图的相关性，ecc23是指第二天线单元和第三天线单元的辐射方向图的相关性；由于ecc24与ecc13相同，ecc34与ecc12相同，因此未在图中示出。由图16可以看出，天线阵列的辐射效率得到提高，同时，包络相关系数得到降低。
81.以上，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种贴片天线阵列单元，其特征在于，包括地片、至少一个第一解耦结构及至少两个辐射片；相邻的两个所述辐射片通过所述第一解耦结构连接；各所述辐射片分别与所述地片相对设置，各所述辐射片沿第一方向依次间隔设置；所述第一解耦结构包括第一连接片及接地柱，所述第一连接片的两端分别与相邻的两个所述辐射片连接，所述接地柱的第一端与所述第一连接片或所述辐射片连接，所述接地柱的第二端与所述地片连接。2.如权利要求1所述的贴片天线阵列单元，其特征在于，任意两个相邻所述辐射片中，一个所述辐射片为第一辐射片，另一个所述辐射片为第二辐射片；所述第一辐射片靠近所述第二辐射片的一端设置有第一缺口，所述第二辐射片靠近所述第一辐射片的一端设置有第二缺口，所述第一连接片的两端分别连接在所述第一缺口和所述第二缺口处，且所述第一连接片在所述第一缺口处与所述第一辐射片形成一个或两个第一缝隙，所述第一连接片在所述第二缺口处与所述第二辐射片形成一个或两个第二缝隙；所述第一辐射片和所述第二辐射片间隔设置形成第三缝隙，所述第一缝隙、所述第二缝隙分别与所述第三缝隙连通。3.如权利要求2所述的贴片天线阵列单元，其特征在于，所述第一缺口和所述第二缺口关于所述第三缝隙对称设置。4.如权利要求2或3所述的贴片天线阵列单元，其特征在于，所述第一缝隙与所述第二缝隙关于所述第三缝隙对称设置。5.如权利要求1所述的贴片天线阵列单元，其特征在于，各所述第一连接片与相邻两个所述辐射片连接的两端分别设置有至少一个所述接地柱；或者，相邻两个所述辐射片与所述第一连接片的连接处分别设置有至少一个所述接地柱。6.如权利要求1或5所述的贴片天线阵列单元，其特征在于，所述第一连接片或所述辐射片上开设有连接孔，所述连接孔与所述接地柱的第一端连接。7.如权利要求1～4任一项所述的贴片天线阵列单元，其特征在于，所述接地柱的第一端连接于所述第一连接片，且所述接地柱的第一端位于所述第一连接片沿所述第一方向的中间位置。8.一种贴片天线阵列，其特征在于，包括至少一个第二解耦结构和至少两个如权利要求1～7任一项所述的贴片天线阵列单元，各所述贴片天线阵列单元沿第一方向依次间隔设置，相邻的两个所述贴片天线阵列单元通过一个或多个所述第二解耦结构连接。9.如权利要求8所述的贴片天线阵列，其特征在于，任意两个相邻所述贴片天线阵列单元中，一个所述贴片天线阵列单元为第一贴片天线阵列单元，另一个所述贴片天线阵列单元为第二贴片天线阵列单元；所述第一贴片天线阵列单元最端部的辐射片为第三辐射片，所述第二贴片天线阵列单元最端部的辐射片为第四辐射片，所述第三辐射片和所述第四辐射片相邻且间隔设置；所述第二解耦结构包括第二连接片，所述第二连接片的两端分别与所述第三辐射片和所述第四辐射片连接。10.如权利要求9所述的贴片天线阵列，其特征在于，所述第三辐射片靠近所述第四辐射片的一端设置有第三缺口，所述第四辐射片靠近所述第三辐射片的一端设置有第四缺口，所述第二连接片的两端分别连接在所述第三缺口和所述第四缺口处，且所述第二连接
片在所述第三缺口处与所述第三辐射片形成一个或两个第四缝隙，所述第二连接片在所述第四缺口处与所述第四辐射片形成一个或两个第五缝隙；所述第三辐射片和所述第四辐射片间隔设置形成第六缝隙，所述第四缝隙、所述第五缝隙分别与所述第六缝隙连通。11.如权利要求10所述的贴片天线阵列，其特征在于，所述第三缺口与所述第四缺口关于所述第六缝隙对称设置。12.如权利要求10或11所述的贴片天线阵列，其特征在于，所述第四缝隙与所述第五缝隙关于所述第六缝隙对称设置。13.一种通信设备，其特征在于，包括如权利要求1～7任一项所述的贴片天线阵列单元或者8～12任一项所述的贴片天线阵列。

技术总结
提供了一种贴片天线阵列单元、贴片天线阵列及通信设备，涉及无线通信领域。贴片天线阵列单元可以包括地片、至少一个第一解耦结构及至少两个辐射片，相邻的两个辐射片可以通过第一解耦结构连接。各辐射片可以分别与地片相对设置，各辐射片可以沿第一方向依次间隔设置。第一解耦结构可以包括第一连接片及接地柱，第一连接片的两端可以分别与相邻的两个辐射片连接，接地柱的第一端可以与第一连接片或辐射片连接，接地柱的第二端可以与地片连接。在采用上述结构时，可以实现降低相邻的辐射片的端口耦合，进而可以有效地降低天线单元之间的端口耦合，天线阵列的方向图比较稳定，且多个天线单元可以紧凑相连，易于获得紧凑型高隔离天线阵列。线阵列。线阵列。


技术研发人员：郭朝宗 翟会清 赵鲁豫 陈特彦
受保护的技术使用者：华为技术有限公司
技术研发日：2022.03.26
技术公布日：2023/10/11