技术摘要：
本发明公开了一种新型阵列天线系统，包括由上到下的上层周期谐振单元结构层、上层介质基板层、阵列天线单元、下层周期谐振单元结构层、下层介质基板层；所述上层周期谐振单元结构层覆于上层介质基板层上，组成上层超表面覆层，所述下层周期谐振单元结构层覆于下层介质  全部
背景技术：
随着移动通信系统的快速发展，射频频谱资源日益短缺，如何提供更高质量、更快 速的通信服务成为第五代移动通信系统(5G)中的研究热点。在此背景下，已经提出许久的 多输入多输出(MIMO)通信技术成为了5G系统中的关键技术。 多输入多输出(MIMO)技术是指在发射端和接收端同时使用多个发射天线和接收 天线，使信号通过发射端和接收端的多个天线发射和接收。因此，多输入多输出技术能够在 不额外增加通信频带和发射功率的情况下，实现高速、大容量的数据传输，显著的提高系统 数据吞吐率和信道容量。在多输入多输出(MIMO)系统中，天线起着至关重要的作用，因为天 线的特征固有地包含在发射器和接收器之间的通信信道中。 MIMO技术是基于天线阵列而言的，随着对信道容量需求的不断增长，大规模MIMO 技术将会成为5G系统的核心，并且紧凑密集的阵列将促进这一进程。然而，无论是5G基站， 或是移动终端中，由于空间限制，随着天线数量的增加，天线单元之间的间距相对较小，造 成单元之间会形成强烈的互相耦合。在特定的空间内，天线单元数量越多，单元之间的耦合 更强，会导致： （1）空间相关性的增加； （2）辐射效率的降低； （3）单元增益的下降； （4）信噪比的恶化； （5）信道容量的减小。 综上所述，在有限的空间内，在MIMO系统中如何有效的减小天线单元之间的耦合， 提高单元之间的隔离度，并保证原天线的辐射性能，成为了业界研究的热点。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种新型阵列天线系统，在阵列天线单元的上方以及下方 加载超表面覆层，降低了阵列天线单元之间的耦合性能，同时进一步降低天线的剖面高度， 使得整个系统小型化。 在多阵列天线的设计中，由于低频阵子的工作频段低，所以限制整个阵列剖面高 度的是低频阵子的剖面高度。所以说，天线单元的低剖面是天线小型化的另一个关键问题。 本发明的技术方案是： 一种新型阵列天线系统，包括由上到下的： 上层周期谐振单元结构层； 上层介质基板层； 阵列天线单元； 3 CN 111600127 A 说　明　书 2/3 页 下层周期谐振单元结构层； 下层介质基板层； 所述上层周期谐振单元结构层覆于上层介质基板层上，组成上层超表面覆层，所述下 层周期谐振单元结构层覆于下层介质基板层上，组成下层超表面覆层，取代天线的反射板， 上层超表面覆层通过介质支撑柱或者设计成天线罩，覆盖于天线阵列上方。 优选的，通过对上、下层超表面覆层内的谐振单元尺寸、谐振单元间距以及覆层与 阵列天线单元的高度进行调整，使得含有超表面覆层的天线线阵的各单元间耦合降低，隔 离度提高。 优选的，通过对上、下层超表面覆层内的谐振单元尺寸、谐振单元间距以及覆层与 阵列天线的高度进行调整，使得含有超表面覆层的线极化天线线阵的增益提高，辐射效率 增加。 优选的，所述上、下层超表面覆层内的谐振单元结构可以采用相同或不同形式。 优选的，所述上、下层周期谐振结构单元层设计成多层周期谐振结构单元，进一步 提升天线的带宽，可部分消除单层周期谐振结构单元的表面波的影响，提高传输或反射系 数。 优选的，所述上、下层介质基板层根据实际需要设计相同或者不同的介电材质，同 时介质基本的厚度可以相同也可以不同。 优选的，所述下层超表面覆层上的周期单元结构与天线上方的上层超表面覆层上 的周期单元结构相同或者对称，通过调节上下层之间的距离，来满足降低天线剖面高度的 目的。 本发明的优点是： 1．本发明用超表面代替天线阵的反射板，反射板超表面的周期结构可以与天线上方的 超表面周期结构相同或者对称，也可以通过调节上下层之间的距离，来满足降低天线剖面 高度的目的。 2．本发明通过对超表面覆层谐振单元尺寸、谐振单元间距以及覆层与阵列天线的 高度、介质基板的介电常数和厚度以及上下周期谐振层之间的距离进行调整，使得： 含有所述超表面覆层的线极化、双线极化和圆极化天线线阵的各单元间耦合降低，隔 离度提高； 含有所述超表面覆层的线极化、双线极化和圆极化天线线阵的增益有所提高，辐射效 率增加。 附图说明 下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述： 图1为本发明实施例中三个天线单元组成的线阵MIMO天线系统示意图。