CN114336091A - 一种多系统天线装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及无线通信技术领域，公开了一种多系统天线装置，包括多个纵向排列的横向阵元，每个横向阵元由多个系统的振子组成，每个系统的振子排列在一条水平直线上且并联供电。本发明，通过设置的若干横向阵元，使得天线的高频频段在水平方向上的波束宽度为10至30度，低频频段为20‑40度，提高了天线的横置控制覆盖能力，从而实现了与高层楼宇的需求匹配；通过将横向阵元纵向排列，使得天线的高频频段在垂直方向上的波束宽度为30至90度，低频频段为30‑75度，实现了不同频段的水平与垂直覆盖能力区间保护作用。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，具体是一种多系统天线装置。
背景技术
随着2G/3G/4G/5G多年的建设，铁塔上或楼顶上的天面资源日益紧张，多系统的天线成为工程建设使用的主力军。以中国移动的4488天线为例，“4+4+8+8”天线为同时支持GSM900M/1800M、LTE FDD900M/1800M、TD-LTE FA/D、NB-IoT等多制式多频段的天线。通过部署“4+4+8+8”独立电调智能天线可在有效保障网络质量前提下减少天线数量，在降低天面需求的同时，还能节省运维成本。
现有多系统天线技术通常为低频辐射单元与高频辐射单元在空间上交叉分布；通过设计小口径碗状辐射单元，引入低频去耦单元，设置低频寄生单元等手段，有效实现了天线的小型化设计，改善传统天线体积庞大，空间占用大，在较小迎风面积的前提下，实现多系统阵列天线集成了3个或3个以上的阵列。
如中国专利(公告号：CN210778969U)公开了一种窄截面多系统阵列天线，天线结构中所使用的智能天线是多阵元天线，可以看出多系统天线，传统智能天线中振子和阵元的摆放方法，这种智能天线包括多个横向排列的纵向阵元，每个阵元由多个轴向串列摆放且并联供电的振子组成。这种天线的构造特点是为了达到在地球表面获得尽量远的覆盖面积所设计的，即无论3G、4G使用的智能天线还是2G使用的普通天线，垂直面都是6°到8°的窄波束，而水平面是65°或75°等宽波束。
然而随着城市化的飞速进展，许多城区内都出现了大量高楼密集的商业区和住宅小区，现有的移动通信无线网络不能对这些区域进行良好覆盖，导致用户在高楼密集区打电话时经常遇到信号不好、无法接通或通话质量差等情况。目前，解决这一问题的方法主要是：在高层建筑物内安装分布天线(即多点布放天线，或者有源设备即数字化室分)，通过众多吸顶天线实现对楼宇的覆盖。这就导致上述天线结构在实施过程中需要业主配合，工程建设难度大，常因业主限制而无法施工的现象；5G需要馈入信源或者重新部署数字化室分，均存在一定的改造量与协调，同时运营商在3G、4G时代，将传统天线横置后安装于被覆盖高层建筑对面的高楼上对高层建筑进行覆盖。这种方案，由于天线构造原因，天线波束宽度过窄，无法完全覆盖目标楼体，而一个高层建筑需要多个天线才能覆盖，这无疑会大大提高设备投入成本，站址选择更加困难，工程实施很难，因此，如何合理设置多系统天线结构，使之适应密集区域高层建筑的立体覆盖需求本领域技术人员急需解决的技术问题。
发明内容
针对密集区域高层建筑场景，本发明的目的在于提供一种多系统天线装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种多系统天线装置，包括多个纵向排列的横向阵元，每个横向阵元由多个系统的振子组成，每个系统的振子排列在一条水平直线上且并联供电。
作为本发明的一种改进方案：所述振子为单极化或双极化振子。
作为本发明的一种改进方案：所述系统至少为三个。
作为本发明的一种改进方案：同一横向阵元中同系统内相邻振子的间距大于0小于等于λ，相邻横向阵元中对应振子的间距大于0小于等于2λ，其中，λ表示该天线装置所接收和发射的无线信号的波长。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、通过设置的若干横向阵元，使得天线的高频频段在水平方向上的波束宽度为10至30度，低频频段为20-40度，提高了天线的横置控制覆盖能力，从而实现了与高层楼宇的需求匹配；
2、通过将横向阵元纵向排列，使得天线的高频频段在垂直方向上的波束宽度为30至90度，低频频段为30-75度，实现了不同频段的水平与垂直覆盖能力区间保护作用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中实施例的结构示意图；
图3为本发明实施例中频率为700M的仿真波形示意图；
图4为本发明实施例中频率为2.6GHz的仿真波形示意图。
图中：1、振子。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制，此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
参阅图1，本发明中，一种多系统天线装置，包括多个纵向排列的横向阵元，每个横向阵元由多个系统的振子1组成，每个系统的振子1排列在一条水平直线上且并联供电。
本实施例的一种情况中，所述振子1为单极化或双极化振子以及各种材质制作的阵子。
本实施例的一种情况中，所述系统至少为三个，图1中振子大小表示不同频率的阵子，大振子表示低频，小振子表示高频，本结构不局限于两个系统。
本实施例的一种情况中，同一横向阵元中同系统内相邻振子1的间距大于0小于等于λ，相邻横向阵元中对应振子1的间距大于0小于等于2λ，其中，λ表示该天线装置所接收和发射的无线信号的波长，典型地，可分别按照λ/2位置确定，或具体的天线需求参数而定。
本发明实施例中，以频率分别为700M与2.6GHz的双频多系统天线为例，振子1的排列结构如图2所示，以上制作出样品的各项天线指示参数如下表所示。
上述天线所得到的仿真波形示意图分别为图3和图4所示。
本发明主要面向密集区域高层建筑场景，多系统均为橫置阵元的结构，每个阵元由隔断分割，常规结构是双纵、多纵，本发明中的新结构为双横或多横。本天线，通过设置的若干横向阵元，使得天线的高频频段在水平方向上的波束宽度为10至30度，低频频段为20-40度，提高了天线的横置控制覆盖能力，从而实现了与高层楼宇的需求匹配；通过将横向阵元纵向排列，使得天线的高频频段在垂直方向上的波束宽度为30至90度，低频频段为30-75度，实现了不同频段的水平与垂直覆盖能力区间保护作用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种多系统天线装置，其特征在于，包括多个纵向排列的横向阵元，每个横向阵元由多个系统的振子(1)组成，每个系统的振子(1)排列在一条水平直线上且并联供电，同一横向阵元中同系统内相邻振子(1)的间距大于0小于等于λ，相邻横向阵元中对应振子(1)的间距大于0小于等于2λ，其中，λ表示该天线装置所接收和发射的无线信号的波长，所述系统至少为三个。
2.根据权利要求1所述的一种多系统天线装置，其特征在于，所述振子(1)为单极化或双极化振子。
Priority Applications (1)
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2022
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