CN111064012A

CN111064012A - 多系统共体天线

Info

Publication number: CN111064012A
Application number: CN201911422584.0A
Authority: CN
Inventors: 黄立文; 李长恒; 肖飞; 孙全有; 林学进
Original assignee: Comba Telecom Technology Guangzhou Ltd
Current assignee: Comba Telecom Technology Guangzhou Ltd
Priority date: 2019-12-31
Filing date: 2019-12-31
Publication date: 2020-04-24
Anticipated expiration: 2039-12-31
Also published as: CN111064012B

Abstract

本发明公开了一种多系统共体天线，包括第一阵列，第一阵列包括至少两个第一辐射单元、与第一辐射单元一一对应的第一合路器、以及第二辐射单元，第一辐射单元包括第一5G频段及第一4G频段；其中，通过第一合路器将第一辐射单元的第一4G频段相配合组成第一4G天线单元，通过第一合路器将第一辐射单元的第一5G频段组成第一5G天线单元。该多系统共体天线，与传统能同时兼容4G和5G频段的技术相比，能减少辐射单元的数量，进而可以缩小天线罩，减少迎风面积，有利于保证天线运行的可靠性和安全性。

Description

多系统共体天线

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种多系统共体天线。

背景技术

随着移动通信网络制式的增多，多种通信制式并存，为了优化资源配置，节省站址和天馈资源，减小物业协调难度，降低投资成本，共站共址的多系统共体天线逐渐成为运营商建网的首选。5G牌照发放以后，中国进入5G移动通信的元年，运营商为了能够充分利用现有的基站站址，一款能够同时兼顾4G和5G频段的多系统共体天线更加成为运营商急迫的需求。

目前，能够同时兼容4G和5G频段的多系统共体天线常规设计方案是采用上下排布，天线的下端放置一幅5G天线系统，天线的上端放置一幅4G天线系统，两幅天线系统通过机械连接的方式，放置到同一副天线罩中，组成一幅多系统共体天线。该多系统共体天线长度一般会大于2600mm，多系统共体天线的宽度大于500mm，这导致该多系统共体天线的迎风面积较大，安装到塔上，不利于保证天线运行的可靠性和安全性。

发明内容

基于此，有必要提供一种多系统共体天线，与传统能同时兼容4G和5G频段的技术相比，能减少辐射单元的数量，进而可以缩小天线罩，减少迎风面积，有利于保证天线运行的可靠性和安全性，能够适应天线小型化发展。

其技术方案如下：

一方面，本申请提供一种多系统共体天线，包括第一阵列，第一阵列包括至少两个第一辐射单元、以及与第一辐射单元一一对应的第一合路器，第一辐射单元包括第一5G频段及第一4G频段；其中，通过第一合路器将第一辐射单元的第一4G频段相配合组成第一4G天线单元，通过第一合路器将第一辐射单元的第一5G频段组成第一5G天线单元。

上述多系统共体天线，通过第一合路器将第一辐射单元的第一4G频段相配合组成第一4G天线单元；通过第一合路器第一辐射单元的第一5G频段组成5G天线单元。如此，可以兼顾4G和5G频段，与传统能同时兼容4G和5G频段的技术相比，能减少辐射单元的数量，进而可以缩小天线罩，减少迎风面积，有利于保证天线运行的可靠性和安全性，能够适应天线小型化发展。同时能有效解决现有的基站天线系统水平面波束宽度和智能天线阵列因波束合成所特有的阵列间距之间的矛盾，使得智能天线阵列通过合路方案实现基站天线系统。

下面进一步对技术方案进行说明：

在其中一个实施例中，第一合路器包括与第一辐射单元连接的第一发送端、用于接受第一4G频段信号的第一接受端、以及用于接受第一5G频段信号的第二接受端；第一阵列还包括第一移相器及第二移相器，第一移相器与第一接受端连接，第二移相器与第二接受端连接。

在其中一个实施例中，第一阵列还包括第二辐射单元，第二辐射单元包括第一5G频段；其中，通过第一合路器将第一辐射单元的第一5G频段与第二辐射单元的第一5G频段组成第二5G天线单元。

在其中一个实施例中，该多系统共体天线还包括第二阵列，第二阵列包括至少两个第三辐射单元、以及与第三辐射单元一一对应的第二合路器，第三辐射单元包括第一5G频段、以及与第一4G频段不同的第二4G频段；其中，通过第二合路器将第二辐射单元的第二4G频段相配合组成第二4G天线单元；当第一5G频段与第二5G频段不相同时，通过第一合路器将第一辐射单元的第一5G频段与第二辐射单元的第一5G频段相配合形成第二5G天线，而通过第二合路器与第三辐射单元的第一5G频段组成第三5G天线单元；当第一5G频段与第二5G频段相同时，通过第一合路器将第一辐射单元的第一5G频段与第二辐射单元的第一5G频段相配合，并通过第二合路器与第三辐射单元的第一5G频段一起组成第四5G天线单元。

在其中一个实施例中，当第一5G频段与第二5G频段不相同时，第一陈列及第二阵列均为4个。

在其中一个实施例中，当第一5G频段与第二5G频段相同时，第一阵列与第二阵列的数量均为4个，且第一辐射单元、第二辐射单元均为5个，第三辐射单元为10个。

在其中一个实施例中，相邻第一辐射单元与第二辐射单元之间的间距均相等，相邻两个第三辐射单元之间的间距均相等，且第三辐射单元与第一辐射单元或第二辐射单元在纵向上沿同一方向排列。

在其中一个实施例中，第二合路器包括与第三辐射单元连接的第二发送端、用于接受第二4G频段信号的第三接受端、以及用于接受第二5G频段信号的第四接受端；第二阵列包括第三移相器及第四移相器，第三移相器与第三接受端连接，第四移相器与第四接受端连接。

在其中一个实施例中，第二辐射单元的数量与第一辐射单元数量相等，且第二辐射单元与第一辐射单元之间依次交替排列；第三辐射单元的数量等于第一辐射单元及第二辐射单元的数量之和。

在其中一个实施例中，该多系统共体天线还包括反射板，第一阵列及第二阵列均设置于反射板上。

在其中一个实施例中，该多系统共体天线还包括第三阵列，第三阵列包括至少两个低频辐射单元，低频辐射单元相配合组成第三4G天线单元。

附图说明

图1为一实施例中的所示的多系统共体天线的示意图；

图2为图1所示的第一4G天线的馈电示意图；

图3为图1所示的第一5G天线的馈电示意图；

图4为一实施例中的所示的多系统共体天线的示意图；

图5为图4所示的天线馈电示意图；

图6为一实施例中的所示的多系统共体天线的示意图；

图7为一实施例中的所示的多系统共体天线的示意图。

附图标记说明：

100、第一阵列；110、第一辐射单元；120、第一合路器；122、第一发送端；124、第一接受端；126、第二接受端；130、第一移相器；140、第二移相器；150、第二辐射单元；200、第二阵列；210、第三辐射单元；220、第二合路器；222、第二发送端；224、第三接受端；226、第四接受端；230、第三移相器；240、第四移相器；300、反射板；400、第三阵列；410、低频辐射单元。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”、“设置于”、“固设于”或“安设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。进一步地，当一个元件被认为是“固定传动连接”另一个元件，二者可以是可拆卸连接方式的固定，也可以不可拆卸连接的固定，能够实现动力传递即可，如套接、卡接、一体成型固定、焊接等，在现有技术中可以实现，在此不再累赘。当元件与另一个元件相互垂直或近似垂直是指二者的理想状态是垂直，但是因制造及装配的影响，可以存在一定的垂直误差。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和的组合。

本发明中涉及的“第一”、“第二”、“第三”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

“4G”(the 4th generation mobile communication technology，即第四代移动通信技术)。“5G”(5th generation mobile networks或5th generation wirelesssystems、5th-Generation，即第五代移动通信技术)

如图1至图3所示，一实施例中，提供一种多系统共体天线，包括第一阵列100，第一阵列100包括至少两个第一辐射单元110、以及与第一辐射单元110一一对应的第一合路器120，第一辐射单元110包括第一5G频段及第一4G频段；其中，通过第一合路器120将第一辐射单元110的第一4G频段相配合组成第一4G天线单元，通过第一合路器120将第一辐射单元110的第一5G频段组成5G天线单元。

上述多系统共体天线，通过第一合路器120将第一辐射单元110的第一4G频段相配合组成第一4G天线单元；通过第一合路器120第一辐射单元110的第一5G频段组成5G天线单元。如此，可以兼顾4G和5G频段，与传统能同时兼容4G和5G频段的技术相比，能减少辐射单元的数量，进而可以缩小天线罩，减少迎风面积，有利于保证天线运行的可靠性和安全性，能够适应天线小型化发展。同时能有效解决现有的基站天线系统水平面波束宽度和智能天线阵列因波束合成所特有的阵列间距之间的矛盾，使得智能天线阵列通过合路方案实现基站天线系统

需要说明的是，“第一阵列100的数量”可以根据实际4G或5G天线的要求进行设置或选择，如2列、4列或8列等等。“第一辐射单元110”的具体数量可以根据实际要求进行设计，在此不做限制。如2个、4个、8个或10个等等。

在上述实施例的基础上，如图1至图3所示，一实施例中，第一合路器120包括与第一辐射单元110连接的第一发送端122、用于接受第一4G频段信号的第一接受端124、以及用于接受第一5G频段信号的第二接受端126；第一阵列100还包括第一移相器130及第二移相器140，第一移相器130与第一接受端124连接，第二移相器140与第二接受端126连接。如此，可以利用第一移相器130来调节第一4G天线单元的下倾角，利用第二移相器140来调节第一5G天线单元的下倾角。

同时该第一4G天线单元或/和第一5G天线单元为智能天线。

此外，需要说明的是，第一阵列100的第一辐射单元110的第一4G频段可以全部用来组成第一4G天线单元，也可以部分用来组成第一4G天线单元，即可以根据需要将第一合路器120的第一接受端124接入移相器。同理，第二阵列200的第一辐射单元110的第一5G频段可以全部用来组成第一5G天线单元，也可以部分用来组成第一5G天线单元，即可以根据需要将第一合路器120的第二接受端126接入移相器。

在上述任一实施例的基础上，如图1至图3所示，一实施例中，第一阵列100还包括第二辐射单元150，第二辐射单元150包括第一5G频段；其中，通过第一合路器120将第一辐射单元110的第一5G频段与第二辐射单元150的第一5G频段组成第二5G天线单元。如此，根据第二辐射单元150与第一辐射单元110的配合，更加灵活的设置第二5G天线。

该第二辐射单元150的数量可以根据5G天线的布置要求进行设定。

在上述实施例的基础上，如图1、图4及图5所示，一实施例中，该多系统共体天线还包括第二阵列200，第二阵列200包括至少两个第三辐射单元210、以及与第三辐射单元210一一对应的第二合路器220，第三辐射单元210包括第一5G频段、以及与第一4G频段不同的第二4G频段；其中，通过第二合路器220将第二辐射单元150的第二4G频段相配合组成第二4G天线单元；当第一5G频段与第二5G频段不相同时，通过第一合路器120将第一辐射单元110的第一5G频段与第二辐射单元150的第一5G频段相配合形成第二5G天线，而通过第二合路器220与第三辐射单元210的第一5G频段组成第三5G天线单元；当第一5G频段与第二5G频段相同时，通过第一合路器120将第一辐射单元110的第一5G频段与第二辐射单元150的第一5G频段相配合，并通过第二合路器220与第三辐射单元210的第一5G频段一起组成第四5G天线单元。如此，利用第二阵列200与第一阵列100配合，可以将两个频段的4G天线与一个频段或两个频段的5G天线集成到一个天线系统中来，与传统技术相比，有利于进一步减少辐射单元的数量，可以缩小天线罩，便于安装到塔体上。

在上述任一第二阵列的实施例的基础上，一实施例中，当第一5G频段与第二5G频段不相同时，第一陈列及第二阵列200均为4个。如此，可以形成两个频段的4G天线及两个频段的5G天线。

在上述任一第二阵列的实施例的基础上，如图4及图5所示，一实施例中，当第一5G频段与第二5G频段相同时，第一阵列100与第二阵列200的数量均为4个，且第一辐射单元110、第二辐射单元150均为5个，第三辐射单元210为10个。如此，第一4G天线可以支持4T4R频段，第二4G天线可以支持8T8R，第四5G天线可以支持16T16R。在同等增益与行业常规设计相比，整体天线罩面积可以减少35％以上。

在上述实施例的基础上，如图4及图5所示，一实施例中，相邻第一辐射单元110与第二辐射单元150之间的间距均相等，相邻两个第三辐射单元210之间的间距均相等，且第三辐射单元210与第一辐射单元110或第二辐射单元150在纵向上沿同一方向排列。如此，有利于保证辐射单元之间的均衡性，减少突变。

在上述任一第二阵列实施例的基础上，如图4及图5所示，一实施例中，第二合路器220包括与第三辐射单元210连接的第二发送端222、用于接受第二4G频段信号的第三接受端224、以及用于接受第二5G频段信号的第四接受端226；第二阵列200包括第三移相器230及第四移相器240，第三移相器230与第三接受端224连接，第四移相器240与第四接受端226连接。如此，可以利用第二移相器140来调节第二4G天线单元的下倾角，利用第二移相器140来调节第三5G天线单元或第4G天线单元的下倾角。

同时该第二4G天线单元或/和第三5G天线单元及第4G天线单元为智能天线。

此外，需要说明的是，第二阵列200的第三辐射单元210的第二4G频段可以全部用来组成第二4G天线单元，也可以部分用来组成第二4G天线单元，即可以根据需要将第二合路器220的第一接受端124接入移相器。同理，第二阵列200的第三辐射单元210的第二5G频段可以全部用来组成第三5G天线单元或第四5G天线单元，也可以部分用来组成第三5G天线单元或第四5G天线单元，即可以根据需要将第一合路器120的第二接受端126接入移相器。

在上述任一第二阵列实施例的基础上，如图1、图3所示，一实施例中，第二辐射单元150的数量与第一辐射单元110数量相等，且第二辐射单元150与第一辐射单元110之间依次交替排列；第三辐射单元210的数量等于第一辐射单元110及第二辐射单元150的数量之和。如此，可以充分利用天线罩的面积，合理均匀分配辐射单元，获得性能更优的天线单元。

在上述任一实施例的基础上，如图4、图6及图7所示，一实施例中，该多系统共体天线还包括反射板300，第一阵列100及第二阵列200均设置于反射板300上。如此，可以将第一阵列100及第二阵列200集成到反射板300上，获得更好的辐射性能。

在上述任一实施例的基础上，如图4、图6及图7所示，一实施例中，该多系统共体天线还包括第三阵列400，第三阵列400包括至少两个低频辐射单元410，低频辐射单元410相配合组成第三4G天线单元。如此，可以在该多系统共体天线中，还可以形成第三种频段的4G天线。

如图4、图6及图7所示，该低频辐射单元410嵌入两个第一阵列100之间，或两个第二阵列200之间，或第一阵列100与第三阵列400之间，并与对应的辐射单元相错开。可以理解地，该低频辐射单元410的辐射臂相对于反射面的高度较高，不会影响第一辐射单元110、第二辐射单元150及第三辐射单元210的安装及工作性能，且能够充分利用天线罩的厚度。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种多系统共体天线，其特征在于，包括第一阵列，所述第一阵列包括至少两个第一辐射单元、以及与所述第一辐射单元一一对应的第一合路器，所述第一辐射单元包括第一5G频段及第一4G频段；

其中，通过所述第一合路器将所述第一辐射单元的第一4G频段相配合组成第一4G天线单元，通过所述第一合路器将所述第一辐射单元的第一5G频段组成第一5G天线单元。

2.根据权利要求1所述的多系统共体天线，其特征在于，所述第一合路器包括与第一辐射单元连接的第一发送端、用于接受第一4G频段信号的第一接受端、以及用于接受第一5G频段信号的第二接受端；所述第一阵列还包括第一移相器及第二移相器，所述第一移相器与所述第一接受端连接，所述第二移相器与所述第二接受端连接。

3.根据权利要求1所述的多系统共体天线，其特征在于，所述第一阵列还包括第二辐射单元，所述第二辐射单元包括第一5G频段；其中，通过所述第一合路器将所述第一辐射单元的第一5G频段与所述第二辐射单元的第一5G频段组成第二5G天线单元。

4.根据权利要求3所述的多系统共体天线，其特征在于，还包括第二阵列，所述第二阵列包括至少两个第三辐射单元、以及与所述第三辐射单元一一对应的第二合路器，所述第三辐射单元包括第二5G频段、以及与所述第一4G频段不同的第二4G频段；

其中，通过所述第二合路器将所述第二辐射单元的第二4G频段相配合组成第二4G天线单元；当所述第一5G频段与所述第二5G频段不相同时，通过所述第一合路器将所述第一辐射单元的第一5G频段与所述第二辐射单元的第一5G频段相配合形成第二5G天线，而通过所述第二合路器与所述第三辐射单元的第一5G频段组成第三5G天线单元；当所述第一5G频段与所述第二5G频段相同时，通过所述第一合路器将所述第一辐射单元的第一5G频段与所述第二辐射单元的第一5G频段相配合，并通过所述第二合路器与所述第三辐射单元的第一5G频段一起组成第四5G天线单元。

5.根据权利要求4所述的多系统共体天线，其特征在于，当所述第一5G频段与所述第二5G频段不相同时，所述第一陈列及所述第二阵列均为4个。

6.根据权利要求4所述的多系统共体天线，其特征在于，当所述第一5G频段与所述第二5G频段相同时，所述第一阵列与所述第二阵列的数量均为4个，且所述第一辐射单元、所述第二辐射单元均为5个，所述第三辐射单元为10个。

7.根据权利要求4所述的多系统共体天线，其特征在于，相邻所述第一辐射单元与所述第二辐射单元之间的间距均相等，相邻两个所述第三辐射单元之间的间距均相等，且所述第三辐射单元与所述第一辐射单元或所述第二辐射单元在纵向上沿同一方向排列。

8.根据权利要求4所述的多系统共体天线，其特征在于，所述第二合路器包括与第三辐射单元连接的第二发送端、用于接受第二4G频段信号的第三接受端、以及用于接受第二5G频段信号的第四接受端；所述第二阵列包括第三移相器及第四移相器，所述第三移相器与所述第三接受端连接，所述第四移相器与所述第四接受端连接。

9.根据权利要求4所述的多系统共体天线，其特征在于，所述第二辐射单元的数量与所述第一辐射单元数量相等，且所述第二辐射单元与所述第一辐射单元之间依次交替排列；所述第三辐射单元的数量等于所述第一辐射单元及所述第二辐射单元的数量之和。

10.根据权利要求4所述的多系统共体天线，其特征在于，还包括反射板，所述第一阵列及所述第二阵列均设置于所述反射板上。

11.根据权利要求1至10任一项所述的多系统共体天线，其特征在于，还包括第三阵列，所述第三阵列包括至少两个低频辐射单元，所述低频辐射单元相配合组成第三4G天线单元。