CN105789891A - 多频共用天线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多频共用天线，包括支撑架，至少两块底板，其中每个底板上设置有相应频率的辐射单元以组成辐射阵列，底板能够独立调整水平方位角。本发明的多频共用天线能够根据覆盖区域灵活、独立调整不同频率天线的水平方位角，便于网络优化。

Description

多频共用天线

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种多频共用天线。

背景技术

随着第四代移动通信网络建设的逐步加速，各移动通信系统数量越来越多，而站点资源非常紧缺，天面安装空间非常有限，迫使各运营商越来越多的采用多系统共用天线。

现有技术中，多频共用天线的水平方位角无法根据覆盖区域热点的变化情况灵活独立调整不同制式网络的覆盖范围，导致网络规划受限，也影响了网络的性能。

现有技术中，多频共用天线组阵主要为两种结构，一种是同轴嵌套方案，该方案中低频辐射单元与高频辐射单元共轴设置在反射板的同一轴线上；另一种是Side-by-Side(肩并肩)方案，将低频辐射单元与高频辐射单元分别设置在同一反射板的两条相邻轴线上。

实践中，发明人发现现有技术存在如下问题：

同轴嵌套方案中，高低频辐射单元同轴设置，低频单元间距为高频单元的两倍或三倍，天线的垂直面栅板较高，同时高低频共轴设置于一块反射板上，水平方位角无法根据覆盖区域热点的变化灵活调整不同制式的水平覆盖范围。

Side-by-Side方案中，为减小不同系统间的相互影响，不同系统阵列间距需要加大。若不同系统间阵列间距设置较远，导致整个天线的体积增大、占用空间加大不利于天线选址。同时不同系统设置于一块反射板上，不同系统同时覆盖同一区域，无法根据不同制式热点区域灵活调整水平覆盖范围，不利于网络优化。

Side-by-Side水平重构方案，肩并肩设置的两列天线水平方位角独立调整，两列天线相向调整水平方位角时，相互进入彼此的辐射近场区，边界条件急剧变化，反射和寄生辐射电磁波导致辐射指标恶化甚至畸形，严重影响网络覆盖性能。

发明内容

本发明提供了一种多频共用天线，能够根据覆盖区域灵活、独立调整不同频率天线的水平方位角，便于网络优化。

本发明的多频共用天线包括支撑架，至少两块底板，其中每个底板上设置有相应频率的辐射单元以组成辐射阵列，其中：

底板能够独立调整水平方位角。

在一个实施例中，相邻的两个底板沿天线法线方向上下错位分布。

在一个实施例中，上述多频共用天线在支撑架的侧板上设置有与底板一一对应的控制机构，其中控制机构用于调整相应底板的水平方位角。

在一个实施例中，辐射单元均设置在相应底板的中心轴线上。

在一个实施例中，在同一底板上，若辐射单元为低频辐射单元，则辐射单元之间的间距为低频辐射单元的低频工作频段中心频率对应波长的0.8～0.85倍。

在一个实施例中，在同一底板上，若辐射单元为高频辐射单元，则辐射单元之间的间距为高频辐射单元的高频工作频段中心频率对应波长的0.78～0.9倍。

在一个实施例中，在同一底板上，相邻辐射单元之间设置有隔板。

在一个实施例中，在同一底板上，若辐射单元为高频辐射单元，则在辐射单元的两侧还分别设置有与隔板垂直的侧板。

在一个实施例中，在侧板上设置谐振缝。

在一个实施例中，保护罩，用于将至少两块底板包括在其内部，以便确保在调整底板水平方位角时避免辐射指标恶化。

本发明的多频共用天线能够根据覆盖区域灵活、独立调整不同频率天线的水平方位角，便于网络优化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明多频共用天线的一个实施例的俯视图。

图2为本发明多频共用天线的一个实施例的侧视图。

图3为本发明多频共用天线的一个实施例向内调整水平方位角的立体图。

图4为本发明多频共用天线的一个实施例向外调整水平方位角的立体图。

图5为本发明多频共用天线的一个实施例向外调整水平方位角的截面示意图。

图6为本发明多频共用天线的另一个实施例的截面示意图。

图7为本发明多频共用天线的一个实施例的立体图。

图8为本发明多频共用天线的高频辐射单元的侧板的一个实施例示意图。

图9为本发明多频共用天线的另一个实施例的立体图。

具体实施方式

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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。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。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

本发明提供了一种多频共用天线，包括支撑架，至少两块底板，其中每个底板上设置有相应频率的辐射单元以组成辐射阵列，其中，底板能够独立调整水平方位角。

本发明的多频共用天线，能够根据覆盖区域灵活、独立调整不同频率天线的水平方位角，便于网络优化。

本领域技术人员可以了解的是，若针对双频天线，仅需在支撑架上设置两块底板即可，若对于多频天线，则可根据需要设置相应数量的底板。

图1示出了为本发明应用在双频天线时的实施例俯视图。图2为本发明多频共用天线的一个实施例的侧视图。如图1、图2所示，包括支撑架100、第一底板101和第二底板201，在第一底板101上设置有低频辐射单元102组成的低频辐射阵列，在第二底板201上设置有高频辐射单元202组成的高频辐射阵列。在下文中，将高于设定频率的辐射单元为高频辐射单元，低于设定频率的单元为低频辐射单元。

第一底板101和第二底板201能够独立调整水平方位角，从而可以使得低频辐射单元102和高频辐射单元202能够根据覆盖区域热点的变化情况通过独立调整水平方位角来调节不同制式网络的覆盖范围。

图3为本发明多频共用天线应用于双频天线的一个实施例向内调整水平方位角的立体图。图4为本发明多频共用天线应用于双频天线的一个实施例向外调整水平方位角的立体图。图5为图4所示实施例的截面示意图。可见，各底板可根据需要调整水平方位角。

图6为本发明三频天线一个实施例的截面示意图。在该实施例中，由于天线中包括的三个底板可分别独立调整水平方位角，因此能够在较小的截面尺寸下实现根据覆盖区域热点的变化情况对不同频率的辐射单元的水平方位角灵活、独立调整。

本领域技术人员可以了解的是，本发明应用于多频天线时，仅需在支撑架上设置相应数量的底板，各个底板可分别独立调整水平方位角，因此能够在较小的截面尺寸下实现根据覆盖区域热点的变化情况对不同频率的辐射单元的水平方位角灵活、独立调整。

优选的，本发明的多频共用天线的相邻两个底板沿天线法线方向上下错位分布，以减小不同频率辐射单元阵列的影响。如图6所示，不同频率的辐射单元能够分别独立调整水平方位角，用于固定不同频率辐射单元的底板上下错位分布，根据辐射单元的频率选择合适的高度差以减小对辐射指标的影响。

具体的，图7为本发明多频共用天线的一个实施例的立体图。如图7所示，当天线为双频天线时，在一个实施例中，第一底板101和第二底板201的高度差为高频辐射单元202的高频工作频段中心波长的0.3-0.5倍。优选的，第一底板101和第二底板201的高度差为高频辐射单元202的高频工作频段中心波长的0.4倍。

在多频共用天线的情形中，优选的，相邻两底板沿天线法线方向上下错位分布，高度差取决于相邻两底板上频率相对较高的辐射阵列的高频工作频段中心波长，以便减小不同频率辐射单元阵列的影响。

进一步的，第一底板101和第二底板201的水平间距为低频辐射单元102的低频工作频段中心频率波长的0.8-1倍。

在多频共用天线的情形中，优选的，相邻两底板的水平间距取决于两底板上频率相对较低的辐射阵列的低频工作频段中心波长，以便减小不同频率辐射单元阵列的影响。

通过设置高度差和水平间距，减小了高频辐射阵列水平方位角调整后，低频辐射阵列对高频辐射指标的影响。

优选的，如图1所示，支撑架100的侧板上设置有第一控制机构103和第二控制机构203。第一控制机构103连接第一底板101，用于调整第一底板101的水平方位角；第二控制机构203连接第二底板201，用于调整第二底板201的水平方位角。

优选的，如图1所示，低频辐射单元102设置于第一底板101的中心轴线上；高频辐射单元202设置于第二底板201的中心轴线上。

在一个实施例中，设置在同一底板上的辐射单元之间具有一定的间距，以减小辐射单元之间的相互干扰。

优选的，如图1所示，第一底板101上的低频辐射单元102之间的间距为低频辐射单元102低频工作频段中心频率对应波长的0.8-0.85倍，以减小低频辐射单元102之间的影响。

优选的，如图1所示，第二底板201上的高频辐射单元202之间的间距为高频辐射单元202高频工作中心频率对应波长的0.78-0.9倍，以减小高频辐射单元202之间的影响。

在一个实施例中，通过在相邻辐射单元之间设置隔板，以进一步减小辐射单元之间的相互干扰。

例如，如图1所示，低频辐射单元102之间设置有第一隔板104，高频辐射单元202之间设置有第二隔板204。通过设置隔板，减小由于调整水平方位角造成的不同频率系统间的相互影响。消除高频辐射阵列极化间的互耦、提高前后比；消除低频辐射阵列极化间的互耦、提高低频辐射阵列交叉极化及前后比，优化了各个系统的辐射指标。

优选的，在同一底板上，若辐射单元为高频辐射单元，则在辐射单元的两侧还分别设置有与隔板垂直的侧板。如图1所示，高频辐射单元202的两侧还分别设置有与第二隔板204垂直的侧板205以消除高频辐射阵列极化间的互耦、提高前后比。

在一个实施例中，在上述侧板上还设置有谐振缝。

图8为本发明多频共用天线的高频辐射单元的侧板的一个实施例示意图。如图8所示，在高频辐射单元202的侧板205上，对应高频辐射单元202设置有谐振缝206，以提高高频辐射阵列的波束收敛性，优选的，谐振缝206的长度为高频辐射阵列工作频段低端频点对应波长的0.5倍。

优选的，本发明多频共用天线还包括保护罩，用于将全部底板包括在其内部，以便确保在调整底板水平方位角时避免辐射指标恶化。图9为本发明多频共用天线的另一个实施例的立体图。如图9所示，多频共用天线还包括保护罩301，保护罩301选择适当的介电常数，以消除高频辐射阵列水平方位角调整造成的边界条件的急剧变化导致的辐射指标恶化，确保边界条件的均匀性。

本发明的多频共用天线能够根据覆盖区域灵活、独立调整不同频率天线的水平方位角，能同时工作在第二代、第三代和第四代等网络频段上，独立调整覆盖范围，实现站点共用，节省工程资源，便于网络优化。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (10)

1.一种多频共用天线，其特征在于，包括支撑架，至少两块底板，其中每个底板上设置有相应频率的辐射单元以组成辐射阵列，其中：

所述底板能够独立调整水平方位角。

2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，

相邻的两个底板沿天线法线方向上下错位分布。

3.根据权利要求1或2所述的天线，其特征在于，

在支撑架的侧板上设置有与底板一一对应的控制机构，其中控制机构用于调整相应底板的水平方位角。

4.根据权利要求3所述的天线，其特征在于，

辐射单元均设置在相应底板的中心轴线上。

5.根据权利要求4所述的天线，其特征在于，

在同一底板上，若辐射单元为低频辐射单元，则辐射单元之间的间距为低频辐射单元的低频工作频段中心频率对应波长的0.8～0.85倍。

6.根据权利要求4所述的天线，其特征在于，

在同一底板上，若辐射单元为高频辐射单元，则辐射单元之间的间距为高频辐射单元的高频工作频段中心频率对应波长的0.78～0.9倍。

7.根据权利要求4所述的天线，其特征在于，

在同一底板上，相邻辐射单元之间设置有隔板。

8.根据权利要求7所述的天线，其特征在于，

在同一底板上，若辐射单元为高频辐射单元，则在辐射单元的两侧还分别设置有与隔板垂直的侧板。

9.根据权利要求8所述的天线，其特征在于，

在所述侧板上设置谐振缝。

10.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，还包括保护罩，其中：

保护罩，用于将所述至少两块底板包括在其内部，以便确保在调整底板水平方位角时避免辐射指标恶化。