CN107171073A - 阵列天线 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种阵列天线，涉及移动通信技术领域，用于解决基站天线所支持的频段无法调整的技术问题。所述阵列天线包括天线背板和天线前端，所述天线前端包括至少一个可插拔的安装在所述天线背板上的天线阵子组件，且所述天线阵子组件与所述天线背板之间存在信号连接。本申请适用于阵列天线的设置。

Description

阵列天线

技术领域

本申请涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种阵列天线。

背景技术

目前，移动通信技术已经由第二代移动通信技术(The Second Generation，2G)发展到第四代移动通信技术(The Forth Generation，4G)，且很有可能在未来3至5年内大规模部署第五代移动通信技术(The Fifth Generation，5G)。当部署支持新一代移动通信技术的无线网络时，由于不同制式的移动通信技术所支持的频段往往不同，为了支持新一代移动通信技术的业务，需要增加或更换基站天线，导致无线网络的部署成本居高不下。例如在2G网络和/或3G网络的基础上部署4G网络，需要增加或更换能够支持4G频段的基站天线。

定制可同时支持多个制式、多个频段的基站天线，例如可同时支持2G、3G和4G频段基站天线，可以在一定程度上缓解部署成本问题，也有利于降低基站选址和基站天线架设的难度。然而，可同时支持多个制式、多个频段的基站天线均为天线阵子固化天线，即每个天线阵子均被印刷或者焊接在天线背板上。因此，现有的天线阵子固化天线的结构一旦确定，该基站天线所支持的频段也就确定了，这就意味着，如果其中一个天线阵子损坏，或者需要支持新频段，则必须更换整个基站天线，或者增加新的基站天线，成本较高。

发明内容

本申请提供一种阵列天线，用于解决基站天线所支持的频段无法调整的技术问题。

为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：

本申请提供一种阵列天线，包括天线背板和天线前端，该天线前端包括至少一个可插拔的安装在天线背板上的天线阵子组件，且天线阵子组件与天线背板之间存在信号连接。

与现有的天线阵子固化天线相比，本申请提供的阵列天线，包括至少一个可插拔的安装在天线背板上的天线阵子组件。当部分天线阵子组件损坏时，例如该天线阵子组件中的部分或全部天线阵子损坏，只需要更换损坏的天线阵子所在的天线阵子组件即可，或者当需要支持新频段时，可以在预留的空闲插槽(即未连接任何可插拔的天线阵子组件的插槽)中增加能够支持新频段的天线阵子组件，也可以将原有的天线阵子组件更换为可同时支持原有频段和新频段的天线阵子组件，而无需更换整个阵列天线，节省了基站天线的购买成本，且以插拔方式更换天线阵子组件，操作简单方便，可以节省工程施工成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种阵列天线的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种阵列天线的正面结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种阵列天线的天线阵子组件的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种阵列天线在图2中E-E’处的剖面示意图；

图5为本申请实施例提供的另一种阵列天线在图2中E-E’处的剖面示意图；

图6为本申请实施例提供的另一种阵列天线的天线阵子与滤波器之间的一种连接关系示意图；

图7为本申请实施例提供的另一种阵列天线的天线阵子与滤波器之间的另一种连接关系示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供一种阵列天线10，如图2和图3所示，该阵列天线10包括天线背板11和天线前端12，该天线前端12包括至少一个可插拔的安装在天线背板11上的天线阵子组件13，且天线阵子组件13与天线背板11之间存在信号连接。需要说明的是，图2中仅以4个天线阵子组件13为例绘制出阵列天线10的一种可能的结构示意图，对于天线阵子组件13的数量、布局形式，以及位于每个天线阵子组件13中天线阵子的布局方式、数量等，在此不做限定。

也就意味着，单个天线阵子组件13包括至少一个天线阵子。例如，如图3所示，天线阵子组件13包括4个天线阵子，即13a、13b、13c和13d，上述4个天线阵子所支持的频段可以根据实际需求确定，即上述4个天线阵子所支持的频段可以完全相同、部分相同或完全不同，本申请对此不作限定。例如，在实际应用中，可以将4个天线阵子13a、13b、13c和13d所支持的频段从左至右分别设置为从低到高的4个不存在交集的频段，即天线阵子13a支持的频段最低，天线阵子13d支持的频段最高。又例如，也可以将天线阵子13a和13d设置为支持相同的频段，而将天线阵子13b和13c设置为支持与天线阵子13a和13d所支持的频段不同的频段。

图4为该阵列天线10从图2中沿E-E’处的剖面示意图。如图4所示，天线背板11上设置了4个插槽15，分别用于连接以可插拔方式安装的4个天线阵子组件13，图4中的双向箭头表示天线阵子组件13的插拔方向。在实际应用中，为了避免天线阵子组件13松落，当天线阵子组件13插入插槽15后，还可以采用诸如螺栓-螺母、卡合部件等紧固装置，强化天线阵子组件13与天线背板11之间的连接。需要说明的是，图4中仅示出一种插槽15、天线阵子组件13可能的结构示意图，从制作工艺的角度考虑，这种设置方式能够更节省连接成本。当然，还可以将插槽15、天线阵子组件13设置为诸如锯齿、螺旋等其他可相互吻合的连接结构，在此不一一例举。

值得说明的是，上述可插拔的安装方式还可以同时实现天线阵子组件13与天线背板11之间存在信号连接。该信号连接包括，天线背板11与天线阵子组件13通过任何一种标准接口连接，例如通用公共无线电接口(Common Public Radio Interface，CPRI)、开放式基站架构同盟(Open Base Station Architecture Initiative，OBSAI)协议接口等，本申请对此不作限定。

当上述阵列天线10中存在部分天线阵子组件13损坏时，例如该天线阵子组件13中的部分或是全部天线阵子损坏，只需要更换损坏的天线阵子所在的天线阵子组件13即可，或者当需要支持新频段时，可以在预留的空闲插槽15(即未连接任何可插拔的天线阵子组件13的插槽15)中增加能够支持新频段的天线阵子组件13，也可以将原有的天线阵子组件13更换为可同时支持原有频段和新频段的天线阵子组件13，而无需更换整个阵列天线10，节省了基站天线的购买成本，且以可插拔方式更换天线阵子组件13，操作简单方便，可以节省工程施工成本。

在图1至图4所示的阵列天线10的基础上，本申请实施例还提供另一种阵列天线10，如图1至图3和图5所示，除上述天线背板11和天线阵子组件13之外，另一种阵列天线10还包括至少一个带通滤波器，在图5中，以4个带通滤波器为例，分别为14a、14b、14c或14d。其中，每一个带通滤波器都以可插拔的方式安装在天线背板11上，且每一个带通滤波器与天线背板11之间存在信号连接。

其中，图5中天线背板11两侧的双向箭头分别表示天线阵子组件13和带通滤波器的插拔方向。在实际应用中，为了避免带通滤波器松落，当带通滤波器插入插槽16后，还可以采用诸如螺栓-螺母，卡合部件等紧固装置，强化带通滤波器与天线背板11之间的连接。同样的，带通滤波器与插槽16的结构也不仅限于图5所示的结构，从制作工艺的角度考虑，图中所示的设置方式能够更节省连接成本。当然，还可以将插槽16、带通滤波器设置为诸如锯齿、螺旋等其他可相互吻合的连接结构，在此不一一例举。

此外，上述4个带通滤波器所支持的频段可以根据实际需求确定，即上述4个带通滤波器所支持的频段可以完全相同、部分相同或完全不同，本申请对此不作限定。

当上述阵列天线10中存在部分带通滤波器损坏时，只需要更换损坏的带通滤波即可，或者当需要支持新频段时，可以在预留的空闲插槽16(即未连接任何可插拔的带通滤波器的插槽16)中增加能够支持新频段的带通滤波器，也可以将原有的带通滤波器更换为可同时支持原有频段和新频段的带通滤波器，而无需更换整个阵列天线10，节省了基站天线的购买成本，且以可插拔方式更换带通滤波器，操作简单方便，可以节省工程施工成本。

需要说明的是，在本申请实施例提供的如图5所示的另一种阵列天线10的一种实现方式中，天线阵子组件13包括至少一个天线阵子，且单个带通滤波器与至少一个天线阵子组件13存在信号连接。例如，如图6所示，带通滤波器14a与4个天线阵子组件13中的天线阵子13a存在信号连接，且上述全部天线阵子13a均支持相同的频段。又例如，如图7所示，同一个带通滤波器14a与4个天线阵子组件13中的4个天线阵子13a和另外4个天线阵子组件13中的天线阵子13d同时存在信号连接，且上述全部天线阵子13a和全部天线阵子13d也均支持相同的频段。

结合图2可知，支持相同频段的全部天线阵子13a，和/或全部天线阵子13d，均按列安装在与图2中的E-E’平行的方向上，便于通过调整阵列天线10的下倾角，调整上述全部天线阵子13a和/或13b的覆盖范围。

需要注意的是，在实际应用中，天线阵子和带通滤波器所支持的频段需要匹配，即与同一个带通滤波器相连的全部天线阵子所支持的频段存在交集，且发送和接收的射频信号为上述交集中的频段。例如，若带通滤波器支持的频段范围为1.8GHz(Giga Hertz)至2.0GHz，而与带通滤波器存在信号连接的天线阵子支持频段范围为1.9GHz至2.1GHz，则需要发送和接收的射频信号处在1.9GHz至2.0GHz的范围内。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在可读取的存储介质中，如计算机的软盘，硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种阵列天线，其特征在于，所述阵列天线包括天线背板和天线前端，所述天线前端包括至少一个可插拔的安装在所述天线背板上的天线阵子组件，且所述天线阵子组件与所述天线背板之间存在信号连接。

2.根据权利要求1所述的阵列天线，其特征在于，所述阵列天线还包括至少一个带通滤波器，每一个带通滤波器可插拔的安装在所述天线背板上，且每一个带通滤波器与所述天线背板之间存在信号连接。

3.根据权利要求2所述的阵列天线，其特征在于，所述天线阵子组件包括至少一个天线阵子，且单个带通滤波器与至少一个天线阵子组件存在信号连接。

4.根据权利要求3所述的阵列天线，其特征在于，与同一个带通滤波器相连的全部天线阵子所支持的频段存在交集。