CN112397885A - 高低频阵列天线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高低频阵列天线，包括在同一平面上排布的若干个辐射元件组，其中：第一辐射元件组包括分别设置在所述第一辐射元件组的两端的高低频嵌套单元和设置在所述第一辐射单元的中部的第一高频振子，所述高低频嵌套单元包括低频振子和第二高频振子，第二高频振子嵌套在低频振子中，第二辐射元件组包括四个第三高频振子，四个所述第三高频振子呈2×2的阵列排布，第三辐射元件组包括三个第四高频振子，三个所述第三高频振子沿横向排布。可见，实施本发明有利于降低天线中的辐射单元之间的串扰，以及有利于减少天线的整体尺寸。
Description
技术领域
本发明涉及基站天线技术领域，尤其涉及一种高低频阵列天线。
背景技术
窄波束天线因其定向性好、同等增益条件下垂直半功率角大、覆盖距离远的优势，在高铁、桥梁、隧道等狭长纵深覆盖场景得到广泛应用。按照阵列综合原理，水平方向的窄波束需要多个辐射单元水平并排通过波束叠加才能实现，由此导致窄波束天线宽度增加，尺寸变大。与此同时，改善话务和提高数据传输率的双重要求产生了高低频穿插嵌套的多频窄波束天线的市场需求，其中低频窄波束提供增强的话务服务，高频窄波束则为高速数据传输提供可靠的无线接入。高低频穿插嵌套窄波束天线由于尺寸上的限制和辐射指标的高要求对天线设计技术提出了一系列挑战，如：高-低频阵列之间的串扰问题，阵列的优化布局问题，阵列驻波和射频端口之间的隔离问题(含极化隔离和异频隔离)等。其中，如何改进天线的辐射单元的阵列布局，是亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种高低频阵列天线，通过对天线的辐射单元的阵列布局进行改进，获得性能更优的高低频阵列天线。
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种高低频阵列天线，包括在同一平面上排布的若干个辐射元件组，其中：
第一辐射元件组包括分别设置在所述第一辐射元件组的两端的高低频嵌套单元和设置在所述第一辐射单元的中部的第一高频振子，所述高低频嵌套单元包括低频振子和第二高频振子，第二高频振子嵌套在低频振子中，
第二辐射元件组包括四个第三高频振子，四个所述第三高频振子呈2×2的阵列排布，
第三辐射元件组包括三个第四高频振子，三个所述第三高频振子沿横向排布。
本发明公开的一种高低频阵列天线，至少获得以下有益效果：
本发明实施例的高低频阵列天线，通过合理利用空间，优化了天线中的辐射单元的阵列排布的布局，有利于降低该天线中的辐射单元之间的串扰，以及有利于减少天线的整体尺寸。
作为一个可选的实施方式，本发明中，相邻的所述低频振子的横向间距为250mm。
作为一个可选的实施方式，本发明中，相邻的所述低频振子的纵向间距为250mm。
作为一个可选的实施方式，本发明中，在所述第二辐射元件组中，相邻的所述第三高频振子的横向间距为125mm。
作为一个可选的实施方式，本发明中，在所述第二辐射元件组中，相邻的所述第三高频振子的纵向间距为125mm。
作为一个可选的实施方式，本发明中，所述第二高频振子与所述低频振子嵌套在同一安装轴上。
作为一个可选的实施方式，本发明中，相邻的所述第三高频振子的横向间距和/或相邻的所述第四高频振子的横向间距为80mm。
作为一个可选的实施方式，本发明中，所述低频振子的工作频率范围为698MHz至960MHz。
作为一个可选的实施方式，本发明中，所述第一高频振子、所述第二高频振子和所述第三高频振子的工作频率范围为1710MHz至2690MHz。
附图说明
图1是本发明实施例的一种高低频阵列天线的辐射元件组的布局示意图；
图2是图1所示的高低频阵列天线的低频水平面方向图；
图3是图1所示的高低频阵列天线的高频水平面方向图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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。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。
本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
本发明公开了一种高低频阵列天线，包括在同一平面上排布的若干个辐射元件组，其中，如图1所示，
第一辐射元件组100包括分别设置在第一辐射元件组100的两端的高低频嵌套单元和设置在第一辐射单元的中部的第一高频振子，高低频嵌套单元包括低频振子和第二高频振子，第二高频振子嵌套在低频振子中，
第二辐射元件组200包括四个第三高频振子，四个第三高频振子呈2×2的阵列排布，
第三辐射元件组300包括三个第四高频振子，三个第三高频振子沿横向排布。
本发明实施例中，第二辐射元件组200和第三辐射元件组300当中，分别设置的是高频振子，第一辐射元件当中，除了设置高频振子之外，还设置了低频振子，并且，高频振子嵌套在低频振子中。可见，通过合理利用空间，优化了天线中的辐射单元的阵列排布的布局，有利于降低该天线中的辐射单元之间的串扰，以及有利于减少天线的整体尺寸。
本发明实施例中，可选的，低频振子的工作频率范围可以为698MHz至960MHz。这有利于满足该高低频阵列天线基于窄波束的应用场景的工作频率需求。
本发明实施例中，可选的，高频振子，即第一高频振子、第二高频振子和第三高频振子的工作频率范围为1710MHz至2690MHz。这有利于满足该高低频阵列天线基于窄波束的应用场景的工作频率需求。
本发明实施例中，可选的，如图1所示，第一辐射元件组100、第二辐射元件组200、第三辐射元件组300，可以依次排列在该高低频阵列天线的一侧；在该第一辐射元件组100对应的该高低频率阵列天线的另一侧，可以设置第二辐射元件组200或者设置第三辐射元件组300。除此之外，还可以根据需要，在该第一辐射元件对应的该高低频率阵列天线的另一侧，设置高频振子组。进一步可选的，该高频振子组可以是包括若干个成特定规律排布的第四高频振子。具体地，可以如图1所示，在该第一辐射单元对应的该高低频率阵列天线的另一侧设置沿横向排布的两个第四高频振子。又进一步可选的，在第二辐射元件组200对应的该高低频率阵列天线的另一侧，也可以设置高频振子组。具体地，可以如图1所示，与该第二辐射元件组200中的第一行，与该第三高频振子对应地，在该高低频率阵列天线的另一侧，设置沿横向排布的三个第四高频振子。又进一步可选的，在上述的三个第四高频振子的下一行开始，依次设置第一辐射元件组100、第二辐射元件组200和第三辐射元件组300。可以理解的是，如图1所示的排列方式，使得第一辐射元件组100、第二辐射元件组200和第三辐射元件组300交错排列，在保障增益和水平副瓣抑制的同时，提高上述的辐射元件组之间的抗干扰能力。
在本发明的一些具体实施例中，可以通过调整该高低频阵列天线中的振子之间的间距，以进一步优化其性能。具体地，相邻的低频振子的横向间距可以为250mm。
进一步的，在第二辐射元件组中，相邻的第三高频振子的横向间距为125mm。
又进一步的，在第二辐射元件组中，相邻的第三高频振子的纵向间距为125mm。
又进一步的，第二高频振子与低频振子嵌套在同一安装轴上。
又进一步的，相邻的第三高频振子的横向间距和/或相邻的第四高频振子的横向间距为80mm。
图2是该高低频阵列天线的获得的低频水平面方向图，其中，图中从上而下的连续曲线，分别是基于698MHz、798MHz、880MHz和960MHz的工作频率条件下而获得。图3是该高低频阵列天线的获得的高频水平面方向图，其中，图中从上而下的连续曲线，分别是基于1710MHz、1940MHz、2200MHz、2490MHz和2690MHz的工作频率条件下而获得。根据图2和图3可知，本发明实施例的高低频阵列天线产生水平面半功率角和副瓣抑制的性能优越。
最后应说明的是：本发明实施例公开的一种高低频阵列天线所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述的实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应的技术方案的本质脱离本发明的实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种高低频阵列天线，其特征在于，包括在同一平面上排布的若干个辐射元件组，其中：
第一辐射元件组包括分别设置在所述第一辐射元件组的两端的高低频嵌套单元和设置在所述第一辐射单元的中部的第一高频振子，所述高低频嵌套单元包括低频振子和第二高频振子，第二高频振子嵌套在低频振子中，
第二辐射元件组包括四个第三高频振子，四个所述第三高频振子呈2×2的阵列排布，
第三辐射元件组包括三个第四高频振子，三个所述第三高频振子沿横向排布。
2.根据权利要求1所述的高低频阵列天线，其特征在于，相邻的所述低频振子的横向间距为250mm。
3.根据权利要求1所述的高低频阵列天线，其特征在于，相邻的所述低频振子的纵向间距为250mm。
4.根据权利要求1所述的高低频阵列天线，其特征在于，在所述第二辐射元件组中，相邻的所述第三高频振子的横向间距为125mm。
5.根据权利要求1所述的高低频阵列天线，其特征在于，在所述第二辐射元件组中，相邻的所述第三高频振子的纵向间距为125mm。
6.根据权利要求1所述的高低频阵列天线，其特征在于，所述第二高频振子与所述低频振子嵌套在同一安装轴上。
7.根据权利要求1所述的高低频阵列天线，其特征在于，相邻的所述第三高频振子的横向间距和/或相邻的所述第四高频振子的横向间距为80mm。
8.根据权利要求1至7任一项所述的高低频阵列天线，其特征在于，所述低频振子的工作频率范围为698MHz至960MHz。
9.根据权利要求1至7任一项所述的高低频阵列天线，其特征在于，所述第一高频振子、所述第二高频振子和所述第三高频振子的工作频率范围为1710MHz至2690MHz。
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