一种天线阵元结构、天线阵列以及基站的制作方法

本申请涉及无线通信，尤其涉及一种天线阵元结构、天线阵列以及基站。

背景技术：

1、在无线通信系统中，基站天线是实现信号覆盖的关键设备。现有技术中，基站天线的设计主要面向地面用户，其辐射波束主瓣通常具有一定的下倾角，以优化地面区域的信号强度和减少小区间的干扰。

2、随着无人机通信等低空应用场景的发展，对低空空域的无线网络覆盖提出了新的要求。然而，现有的基站天线以地面覆盖为主，未考虑低空覆盖需求，其信号在低空区域快速衰减，无法形成有效、连续的低空覆盖波束。

3、因此，如何兼顾地面和低空的天线覆盖，是亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本申请提供一种天线阵元结构、天线阵列以及基站，用以解决现有技术中基站天线无法实现对低空覆盖的缺陷。

2、本申请提供一种天线阵元结构，包括：

3、第一基板；

4、主辐射贴片，设置于所述第一基板的一侧壁面上，所述主辐射贴片设置有馈电连接部；

5、金属地层，设置于所述第一基板背离所述主辐射贴片的另一侧壁面上；

6、调相模块，设置于所述第一基板中与所述主辐射贴片同一侧的壁面上，所述调相模块与所述馈电连接部连接，所述调相模块用于调节所述主辐射贴片产生无线信号的相位。

7、根据本申请提供的一种天线阵元结构，所述调相模块包括至少一个枝节单元以及与所述枝节单元一一对应的开关单元，所述枝节单元以及所述开关单元均设置于所述第一基板中与所述主辐射贴片同一侧的壁面上，所述枝节单元通过对应的所述开关单元与所述馈电连接部连接，所述枝节单元与所述馈电连接部之间导通时改变所述主辐射贴片产生无线信号的相位。

8、根据本申请提供的一种天线阵元结构，所述枝节单元包括微带线，所述微带线设置于所述第一基板中与所述主辐射贴片同一侧的壁面上，所述微带线的两端均通过所述开关单元与所述馈电连接部连接。

9、根据本申请提供的一种天线阵元结构，所述开关单元包括第一pin二极管、第二pin二极管以及偏置连接线，所述第一pin二极管的阳极以及所述第二pin二极管的阳极均与所述馈电连接部连接，所述第一pin二极管的阴极与所述微带线的一端连接，所述第二pin二极管的阴极与所述微带线的另一端连接，所述偏置连接线与所述微带线连接。

10、根据本申请提供的一种天线阵元结构，还包括第二基板，所述第二基板的一侧壁面与所述金属地层连接，所述偏置连接线设置于所述第二基板背离所述金属地层的另一侧壁面上，所述第一基板以及所述第二基板均设置有连接通孔，所述偏置连接线通过所述连接通孔与所述微带线连接。

11、根据本申请提供的一种天线阵元结构，还包括设置于所述第一基板中与所述主辐射贴片同一侧壁面上的电感，所述偏置连接线通过所述电感与所述微带线连接。

12、根据本申请提供的一种天线阵元结构，还包括设置于所述第一基板中与所述主辐射贴片同一侧壁面上的电容，所述电容与所述馈电连接部串联。

13、根据本申请提供的一种天线阵元结构，还包括寄生贴片，所述寄生贴片设置于所述第一基板中与所述主辐射贴片同一侧的壁面上。

14、本申请还提供一种天线阵列，包括至少两个上述的一种天线阵元结构，还包括射频模块、功分网络模块以及调相控制模块，所述射频模块与所述功分网络模块连接，所述功分网络模块分别与各个主辐射贴片的所述馈电连接部连接，调相控制模块与调相模块连接。

15、根据本申请提供的一种天线阵列，所述主辐射贴片呈线阵列排布，相邻所述主辐射贴片的中心间距相等，所述中心间距在产生无线信号波长的0.7至0.9倍范围内。

16、本申请还提供一种基站，包括上述的一种天线阵列。

17、本申请提供的一种天线阵元结构、天线阵列以及基站，至少具备有益效果：在天线阵元中，通过设置有调相模块与主辐射贴片的馈电连接部连接，调相模块可以快捷直接地改变主辐射贴片产生的无线信号的相位，以能够基于相位调控的方式，改变波束的覆盖方向。以此，在天线阵元中，通过调相模块调节主辐射贴片产生无线信号的相位，能够实现波束在地面覆盖和低空覆盖之间的切换，有利于达到兼顾地面和低空的天线覆盖的效果，并且只需在天线阵元中增设调相模块的结构，具有实施成本低的优点。

1.一种天线阵元结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种天线阵元结构，其特征在于，所述调相模块（400）包括至少一个枝节单元（410）以及与所述枝节单元（410）一一对应的开关单元（420），所述枝节单元（410）以及所述开关单元（420）均设置于所述第一基板（100）中与所述主辐射贴片（200）同一侧的壁面上，所述枝节单元（410）通过对应的所述开关单元（420）与所述馈电连接部（210）连接，所述枝节单元（410）与所述馈电连接部（210）之间导通时改变所述主辐射贴片（200）产生无线信号的相位。

3.根据权利要求2所述的一种天线阵元结构，其特征在于，所述枝节单元（410）包括微带线，所述微带线设置于所述第一基板（100）中与所述主辐射贴片（200）同一侧的壁面上，所述微带线的两端均通过所述开关单元（420）与所述馈电连接部（210）连接。

4.根据权利要求3所述的一种天线阵元结构，其特征在于，所述开关单元（420）包括第一pin二极管（421）、第二pin二极管（422）以及偏置连接线（423），所述第一pin二极管（421）的阳极以及所述第二pin二极管（422）的阳极均与所述馈电连接部（210）连接，所述第一pin二极管（421）的阴极与所述微带线的一端连接，所述第二pin二极管（422）的阴极与所述微带线的另一端连接，所述偏置连接线（423）与所述微带线连接。

5.根据权利要求4所述的一种天线阵元结构，其特征在于，还包括第二基板（500），所述第二基板（500）的一侧壁面与所述金属地层（300）连接，所述偏置连接线（423）设置于所述第二基板（500）背离所述金属地层（300）的另一侧壁面上，所述第一基板（100）以及所述第二基板（500）均设置有连接通孔，所述偏置连接线（423）通过所述连接通孔与所述微带线连接。

6.根据权利要求5所述的一种天线阵元结构，其特征在于，还包括设置于所述第一基板（100）中与所述主辐射贴片（200）同一侧壁面上的电感（600），所述偏置连接线（423）通过所述电感（600）与所述微带线连接。

7.根据权利要求4所述的一种天线阵元结构，其特征在于，还包括设置于所述第一基板（100）中与所述主辐射贴片（200）同一侧壁面上的电容（700），所述电容（700）与所述馈电连接部（210）串联。

8.根据权利要求1至7任一项所述的一种天线阵元结构，其特征在于，还包括寄生贴片（800），所述寄生贴片（800）设置于所述第一基板（100）中与所述主辐射贴片（200）同一侧的壁面上。

9.一种天线阵列，其特征在于，包括至少两个如权利要求1至6任一项所述的一种天线阵元结构，还包括射频模块（910）、功分网络模块（920）以及调相控制模块（930），所述射频模块（910）与所述功分网络模块（920）连接，所述功分网络模块（920）分别与各个主辐射贴片（200）的馈电连接部（210）连接，所述调相控制模块（930）与调相模块（400）连接。

10.根据权利要求9所述的一种天线阵列，其特征在于，所述主辐射贴片（200）呈线阵列排布，相邻所述主辐射贴片（200）的中心间距相等，所述中心间距在产生无线信号波长的0.7至0.9倍范围内。

11.一种基站，其特征在于，包括如权利要求9或10所述的一种天线阵列。