CN114512794B - 天线装置与阵列天线 - Google Patents

天线装置与阵列天线 Download PDF

Info

Publication number
CN114512794B
CN114512794B CN202210025576.8A CN202210025576A CN114512794B CN 114512794 B CN114512794 B CN 114512794B CN 202210025576 A CN202210025576 A CN 202210025576A CN 114512794 B CN114512794 B CN 114512794B
Authority
CN
China
Prior art keywords
frequency
forming network
beam forming
phase shifter
input
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210025576.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114512794A (zh
Inventor
陈强
王强
李儒礼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Comba Telecom Technology Guangzhou Ltd
Jingxin RF Technology Guangzhou Co ltd
Original Assignee
Comba Telecom Technology Guangzhou Ltd
Jingxin RF Technology Guangzhou Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Comba Telecom Technology Guangzhou Ltd, Jingxin RF Technology Guangzhou Co ltd filed Critical Comba Telecom Technology Guangzhou Ltd
Priority to CN202210025576.8A priority Critical patent/CN114512794B/zh
Publication of CN114512794A publication Critical patent/CN114512794A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114512794B publication Critical patent/CN114512794B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/246—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for base stations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/50—Structural association of antennas with earthing switches, lead-in devices or lightning protectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/24—Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/20—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements characterised by the operating wavebands
    • H01Q5/28—Arrangements for establishing polarisation or beam width over two or more different wavebands
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/307—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

本发明涉及一种天线装置与阵列天线，阵列天线包括高频天线单元、波束形成网络一、波束形成网络二、第一双波束移相组件与第二双波束移相组件。在第一功分器与第二功分器的作用下，能实现复用高频振子既能与至少两个第一高频振子组合形成其中一个双波束高频天线，又能与至少两个第二高频振子组合形成另一个双波束高频天线，即能减小产品尺寸；此外，高频天线单元为两个双波束双极化高频天线，两个双波束双极化高频天线可以实现单扇区劈裂成两个扇区后的4*4MIMO覆盖，系统容量提升显著，可以解决容量不足问题。

Description

天线装置与阵列天线
技术领域
本发明涉及天线通信技术领域，特别是涉及一种天线装置与阵列天线。
背景技术
随着移动通信技术的发展，越来越小的空间面对越来越多的用户，这是每个运营商都直面的严峻的问题。通常来说，运营商增加容量不外乎两个手段，一是增加载频载扇，另外一个是增加基站。可是随着用户越来越多，对于占地面积相同的基站而言，基站密度会越来越大，热点地区基站载频已经满载，但网络拥塞还是频频出现，此热点区域的扩容出现了新的瓶颈。
发明内容
基于此，有必要克服现有技术的缺陷，提供一种天线装置与阵列天线，能够扩大系统容量，同时能使得产品的体积尺寸较小。
其技术方案如下：一种阵列天线，包括：高频天线单元，所述高频天线单元包括一行沿着x轴方向依次间隔设置的至少两个第一高频振子、复用高频振子与至少两个第二高频振子；所述第一高频振子设有正交设置的两个偶极子一；所述复用高频振子设有正交设置的两个偶极子二，与两个所述偶极子二分别对应连接的第一功分器与第二功分器；所述第二高频振子设有正交设置的两个偶极子三；所述第一功分器设有两个第一极化馈电端，所述第二功分器设有两个第二极化馈电端；
波束形成网络一与波束形成网络二，所述波束形成网络一分别与负责其中一种极化的至少两个偶极子一、两个所述第一极化馈电端、至少两个偶极子三相连，所述波束形成网络二分别与负责另一种极化的至少两个偶极子一、两个所述第二极化馈电端、至少两个偶极子三相连；
第一双波束移相组件与第二双波束移相组件，所述第一双波束移相组件与所述波束形成网络一连接，所述第二双波束移相组件与所述波束形成网络二连接。
在其中一个实施例中，两个所述偶极子一分别为第一偶极子与第二偶极子；两个所述偶极子二分别为第三偶极子与第四偶极子；两个所述偶极子三分别为第五偶极子与第六偶极子；所述波束形成网络一包括第一波束形成网络与第二波束形成网络；所述波束形成网络二包括第三波束形成网络与第四波束形成网络；
所述第一波束形成网络设有至少三个第一输出部，至少三个所述第一输出部分别与至少两个第一偶极子、其中一个所述第一极化馈电端一一对应连接；所述第二波束形成网络设有至少三个第二输出部，至少三个所述第二输出部分别与至少两个第五偶极子、另一个所述第一极化馈电端一一对应连接；所述第三波束形成网络设有至少三个第三输出部，至少三个所述第三输出部分别与至少两个第二偶极子、其中一个所述第二极化馈电端一一对应连接；所述第四波束形成网络设有至少三个第四输出部，至少三个所述第四输出部分别与至少两个第六偶极子、另一个所述第二极化馈电端一一对应连接。
在其中一个实施例中，所述第一双波束移相组件分别与所述第一波束形成网络、所述第二波束形成网络连接，所述第二双波束移相组件分别与所述第三波束形成网络、所述第四波束形成网络连接。
在其中一个实施例中，所述第一双波束移相组件包括第一移相器、第二移相器、第三移相器、第四移相器；所述第二双波束移相组件包括第五移相器、第六移相器、第七移相器与第八移相器；所述第一波束形成网络设有两个第一输入部；所述第二波束形成网络设有两个第二输入部；所述第三波束形成网络设有两个第三输入部；所述第四波束形成网络设有两个第四输入部；
所述第一移相器设有第一输入端与第一输出端，所述第一输入端用于接入第一左波束电信号，所述第一输出端与其中一个所述第一输入部连接，所述第二移相器还设有第二输入端与第二输出端，所述第二输入端用于接入第一右波束电信号，所述第二输出端与另一个所述第一输入部连接；
所述第三移相器设有第三输入端与第三输出端，所述第三输入端用于接入第二左波束电信号，所述第三输出端与其中一个所述第二输入部连接，所述第四移相器还设有第四输入端与第四输出端，所述第二输入端用于接入第二右波束电信号，所述第四输出端与另一个所述第二输入部连接；
所述第五移相器设有第五输入端与第五输出端，所述第五输入端用于接入第三左波束电信号，所述第五输出端与其中一个所述第三输入部连接，所述第六移相器设有第六输入端与第六输出端，所述第六输入端用于接入第三右波束电信号，所述第六输出端与另一个所述第三输入部连接；
所述第七移相器设有第七输入端与第七输出端，所述第七输入端用于接入第四左波束电信号，所述第七输出端与其中一个所述第四输入部连接，所述第八移相器设有第八输入端与第八输出端，所述第八输入端用于接入第四右波束电信号，所述第八输出端与另一个所述第四输入部连接。
在其中一个实施例中，所述高频天线单元为至少两个，至少两个所述高频天线单元沿着y轴依次间隔设置，y轴垂直于x轴；所述第一波束形成网络、所述第二波束形成网络、所述第三波束形成网络、所述第四波束形成网络均为至少两个，并均与所述高频天线单元一一对应设置；所述第一移相器的第一输出端与所述第二移相器的第二输出端均为至少两个，并均与所述第一波束形成网络一一对应设置；所述第三移相器的第三输出端与所述第四移相器的第四输出端均为至少两个，并均与所述第二波束形成网络一一对应设置；所述第五移相器的第五输出端与所述第六移相器的第六输出端均为至少两个，并均与所述第三波束形成网络一一对应设置；所述第七移相器的第七输出端与所述第八移相器的第八输出端均为至少两个，并均与所述第四波束形成网络一一对应设置。
在其中一个实施例中，至少两个所述高频天线单元配合形成至少一个第一组合模块与至少一个第二组合模块；所述第一组合模块、所述第二组合模块均包括振子位置一一对齐设置的两行所述高频天线单元，所述第一组合模块与所述第二组合模块错位布置。
在其中一个实施例中，对于任意一个所述高频天线单元而言，所述高频天线单元的任意相邻两个振子的中心间距定义为L1，L1为0.4λ1～0.6λ1，λ1为高频工作频段的中心频点对应的波长；所述第一组合模块与所述第二组合模块错位间距定义为L2，L2为0.4L1～0.7L1。
在其中一个实施例中，所述阵列天线还包括两列低频振子，其中一列所述低频振子分别与所述第一组合模块的第一高频振子嵌套设置，以及与所述第二组合模块的第一高频振子嵌套设置；另一列所述低频振子分别与所述第一组合模块的第二高频振子嵌套设置，以及与所述第二组合模块的第二高频振子嵌套设置。
在其中一个实施例中，同一列的任意相邻的两个所述低频振子相互错位布置，错位间距定义为L3，L3为0.1λ2～0.2λ2，λ2为低频工作频段的中心频点对应的波长。
在其中一个实施例中，所述低频振子工作频段范围为690MHz～960MHz；所述高频天线单元的工作频段范围为1695MHz～2690MHz。
在其中一个实施例中，所述阵列天线还包括反射板，所述高频天线单元设置于所述反射板上，所述第一波束形成网络、第二波束形成网络、第三波束形成网络、第四波束形成网络、所述第一双波束移相组件与所述第二双波束移相组件均设置于所述反射板。
在其中一个实施例中，所述第一功分器为威尔金森功分器；所述第二功分器为威尔金森功分器。
一种天线装置，所述天线装置包括所述的阵列天线。
上述的阵列天线，在第一功分器与第二功分器的作用下，能实现复用高频振子既能与至少两个第一高频振子组合形成其中一个双波束高频天线，又能与至少两个第二高频振子组合形成另一个双波束高频天线，即能减小产品尺寸；此外，由于第一双波束移相组件分别与第一波束形成网络、第二波束形成网络连接，第二双波束移相组件分别与第三波束形成网络、第四波束形成网络连接，即高频天线单元为两个双波束双极化高频天线，两个双波束双极化高频天线可以实现单扇区劈裂成两个扇区后的4*4MIMO(multiple inputmultiple output多输入多输出)覆盖，系统容量提升显著，可以解决容量不足问题。
上述的天线装置，在第一功分器与第二功分器的作用下，能实现复用高频振子既能与至少两个第一高频振子组合形成其中一个双波束高频天线，又能与至少两个第二高频振子组合形成另一个双波束高频天线，即能减小产品尺寸；此外，由于第一双波束移相组件分别与第一波束形成网络、第二波束形成网络连接，第二双波束移相组件分别与第三波束形成网络、第四波束形成网络连接，即高频天线单元为两个双波束双极化高频天线，两个双波束双极化高频天线可以实现单扇区劈裂成两个扇区后的4*4MIMO覆盖，系统容量提升显著，可以解决容量不足问题。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
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为本发明一实施例的阵列天线中高频天线单元分别与第一波束形成网络、第二波束形成网络相连的结构示意图；
图2为本发明一实施例的阵列天线中高频天线单元分别与第三波束形成网络、第四波束形成网络相连的结构示意图；
图3为本发明一实施例的阵列天线的高频天线单元为至少两个的结构示意图。
10、高频天线单元；10a、第一组合模块；10b、第二组合模块；11、第一高频振子；111、第一偶极子；112、第二偶极子；12、复用高频振子；121、第三偶极子；122、第四偶极子；123、第一功分器；1231、第一极化馈电端；124、第二功分器；1241、第二极化馈电端；13、第二高频振子；131、第五偶极子；132、第六偶极子；20、第一波束形成网络；21、第一输出部；22、第一输入部；30、第二波束形成网络；31、第二输出部；32、第二输入部；40、第三波束形成网络；41、第三输出部；42、第三输入部；50、第四波束形成网络；51、第四输出部；52、第四输入部；60、第一双波束移相组件；61、第一移相器；611、第一输入端；612、第一输出端；62、第二移相器；621、第二输入端；622、第二输出端；63、第三移相器；631、第三输入端；632、第三输出端；64、第四移相器；641、第四输入端；642、第四输出端；70、第二双波束移相组件；71、第五移相器；711、第五输入端；712、第五输出端；72、第六移相器；721、第六输入端；722、第六输出端；73、第七移相器；731、第七输入端；732、第七输出端；74、第八移相器；741、第八输入端；742、第八输出端；80、低频振子；81、第七偶极子；82、第八偶极子；83、构造线；90、反射板。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
参阅图1与图2，图1示出了本发明一实施例的阵列天线中高频天线单元10分别与第一波束形成网络20、第二波束形成网络30相连的结构示意图；图2示出了本发明一实施例的阵列天线中高频天线单元10分别与第三波束形成网络40、第四波束形成网络50相连的结构示意图。本发明一实施例提供的一种阵列天线，阵列天线包括：高频天线单元10、波束形成网络一、波束形成网络二、第一双波束移相组件60与第二双波束移相组件70。
高频天线单元10包括一行沿着x轴方向依次间隔设置的至少两个第一高频振子11、复用高频振子12与至少两个第二高频振子13；第一高频振子11设有正交设置的两个偶极子一；复用高频振子12设有正交设置的两个偶极子二，与两个偶极子二分别对应连接的第一功分器123与第二功分器124；第二高频振子13设有正交设置的两个偶极子三；第一功分器123设有两个第一极化馈电端1231，第二功分器124设有两个第二极化馈电端1241。波束形成网络一分别与负责其中一种极化的至少两个偶极子一、两个第一极化馈电端1231、至少两个偶极子三相连，波束形成网络二分别与负责另一种极化的至少两个偶极子一、两个第二极化馈电端1241、至少两个偶极子三相连。第一双波束移相组件60与波束形成网络一连接，第二双波束移相组件70与波束形成网络二连接。
具体而言，两个偶极子一分别为第一偶极子111与第二偶极子112。两个偶极子二分别为第三偶极子121与第四偶极子122。两个偶极子三分别为第五偶极子131与第六偶极子132。波束形成网络一包括第一波束形成网络20与第二波束形成网络30。波束形成网络二包括第三波束形成网络40与第四波束形成网络50。
具体而言，第一波束形成网络20设有至少三个第一输出部21。至少三个第一输出部21分别与至少两个第一偶极子111、其中一个第一极化馈电端1231一一对应连接。第二波束形成网络30设有至少三个第二输出部31，至少三个第二输出部31分别与至少两个第五偶极子131、另一个第一极化馈电端1231一一对应连接。第三波束形成网络40设有至少三个第三输出部41，至少三个第三输出部41分别与至少两个第二偶极子112、其中一个第二极化馈电端1241一一对应连接。第四波束形成网络50设有至少三个第四输出部51，至少三个第四输出部51分别与至少两个第六偶极子132、另一个第二极化馈电端1241一一对应连接。
第一双波束移相组件60分别与第一波束形成网络20、第二波束形成网络30连接，第二双波束移相组件70分别与第三波束形成网络40、第四波束形成网络50连接。
上述的阵列天线，在第一功分器123与第二功分器124的作用下，能实现复用高频振子12既能与至少两个第一高频振子11组合形成其中一个双波束高频天线，又能与至少两个第二高频振子13组合形成另一个双波束高频天线，即能减小产品尺寸；此外，由于第一双波束移相组件60分别与第一波束形成网络20、第二波束形成网络30连接，第二双波束移相组件70分别与第三波束形成网络40、第四波束形成网络50连接，即高频天线单元10为两个双波束双极化高频天线，两个双波束双极化高频天线可以实现单扇区劈裂成两个扇区后的4*4MIMO(multiple input multiple output多输入多输出)覆盖，系统容量提升显著，可以解决容量不足问题。
在一个实施例中，第一功分器123包括但不限于为威尔金森功分器；第二功分器124包括但不限于为威尔金森功分器。如此，当第一功分器123采用威尔金森功分器时，能实现两个第一极化馈电端1231具有较好的隔离度，进而能够减少两个第一极化馈电端1231馈入的两个不同信号的相互影响；当第二功分器124采用威尔金森功分器时，两个第二极化馈电端1241具有较好的隔离度，进而能够减少第二极化馈电端1241馈入的两个不同信号的相互影响。
请参阅图1与图2，在一个实施例中，第一双波束移相组件60包括第一移相器61、第二移相器62、第三移相器63、第四移相器64。第二双波束移相组件70包括第五移相器71、第六移相器72、第七移相器73与第八移相器74。第一波束形成网络20设有两个第一输入部22。第二波束形成网络30设有两个第二输入部32。第三波束形成网络40设有两个第三输入部42。第四波束形成网络50设有两个第四输入部52。
第一移相器61设有第一输入端611与第一输出端612，第一输入端611用于接入第一左波束电信号，第一输出端612与其中一个第一输入部22连接，第二移相器62还设有第二输入端621与第二输出端622，第二输入端621用于接入第一右波束电信号，第二输出端622与另一个第一输入部22连接。如此，第一左波束电信号通过第一输入端611输入给第一移相器61，并经第一移相器61分别输送给至少两个第一偶极子111、第三偶极子121；同样地，第一右波束电信号同样通过第二输入端621输入给第二移相器62，并经第二移相器62分别输送给至少两个第一偶极子111、第三偶极子121。进而，至少两个第一偶极子111、第三偶极子121所形成的天线便在第一极化方向上为双波束。
第三移相器63设有第三输入端631与第三输出端632，第三输入端631用于接入第二左波束电信号，第三输出端632与其中一个第二输入部32连接，第四移相器64还设有第四输入端641与第四输出端642，第二输入端621用于接入第二右波束电信号，第四输出端642与另一个第二输入部32连接。如此，第二左波束电信号通过第三输入端631输入给第三移相器63，并经第三移相器63分别输送给至少两个第五偶极子131、第三偶极子121；同样地，第二右波束电信号同样通过第四输入端641输入给第四移相器64，并经第四移相器64分别输送给至少两个第五偶极子131、第三偶极子121。进而，至少两个第五偶极子131、第三偶极子121所形成的天线便在第一极化方向上为双波束。
第五移相器71设有第五输入端711与第五输出端712，第五输入端711用于接入第三左波束电信号，第五输出端712与其中一个第三输入部42连接，第六移相器72设有第六输入端721与第六输出端722，第六输入端721用于接入第三右波束电信号，第六输出端722与另一个第三输入部42连接。如此，第三左波束电信号通过第五输入端711输入给第五移相器71，并经第五移相器71分别输送给至少两个第二偶极子112、第四偶极子122；同样地，第三右波束电信号同样通过第六输入端721输入给第六移相器72，并经第六移相器72分别输送给至少两个第二偶极子112、第四偶极子122。进而，至少两个第二偶极子112、第四偶极子122所形成的天线便在第二极化方向上为双波束。
第七移相器73设有第七输入端731与第七输出端732，第七输入端731用于接入第四左波束电信号，第七输出端732与其中一个第四输入部52连接，第八移相器74设有第八输入端741与第八输出端742，第八输入端741用于接入第四右波束电信号，第八输出端742与另一个第四输入部52连接。如此，第四左波束电信号通过第七输入端731输入给第七移相器73，并经第七移相器73分别输送给至少两个第六偶极子132、第四偶极子122；同样地，第四右波束电信号同样通过第八输入端741输入给第八移相器74，并经第八移相器74分别输送给至少两个第六偶极子132、第四偶极子122。进而，至少两个第六偶极子132、第四偶极子122所形成的天线便在第二极化方向上为双波束。
参阅图1至图3，图3示出了本发明一实施例的阵列天线的高频天线单元10为至少两个的结构示意图，图3中省略了如图1即图2中所示的第一波束形成网络20至第四波束形成网络50、第一移相器61至第八移相器74。在一个实施例中，高频天线单元10为至少两个，至少两个高频天线单元10沿着y轴方向依次间隔设置，y轴垂直于x轴。第一波束形成网络20、第二波束形成网络30、第三波束形成网络40、第四波束形成网络50均为至少两个，并均与高频天线单元10一一对应设置。第一移相器61的第一输出端612与第二移相器62的第二输出端622均为至少两个，并均与第一波束形成网络20一一对应设置。第三移相器63的第三输出端632与第四移相器64的第四输出端642均为至少两个，并均与第二波束形成网络30一一对应设置。第五移相器71的第五输出端712与第六移相器72的第六输出端722均为至少两个，并均与第三波束形成网络40一一对应设置。第七移相器73的第七输出端732与第八移相器74的第八输出端742均为至少两个，并均与第四波束形成网络50一一对应设置。
参阅图1至图3，在一个实施例中，至少两个高频天线单元10配合形成至少一个第一组合模块10a与至少一个第二组合模块10b。第一组合模块10a、第二组合模块10b均包括振子位置一一对齐设置的两行高频天线单元10，第一组合模块10a与第二组合模块10b错位布置。如此，高频采用相邻两行相互错开的方式，能得到具有良好的水平旁瓣抑制的双波束方向图，有效降低了对相邻小区的干扰。
需要说明的是，两行高频天线单元10的振子位置一一对齐设置指的是，其中一行的高频天线单元10的至少两个第一高频振子11、复用高频振子12与至少两个第二高频振子13分别与另一行的高频天线单元10的至少两个第一高频振子11、复用高频振子12与至少两个第二高频振子13位置一一对齐。
还需要说明的是，第一组合模块10a与第二组合模块10b错位布置指的是，第一组合模块10a的各个振子沿着x轴方向上与第二组合模块10b的各个振子存在位置偏移。
作为一个可选的方案，上述的至少两个高频天线单元10的布置形式不限于配合形成上述的第一组合模块10a与第二组合模块10b，还可以根据实际需求设置为其它的结构形式，例如将所有高频天线单元10均设计成位置一一对齐的形式，也可以是位置沿着x轴方向均有错位的形式等等，在此不进行限定。
作为一个可选的方案，上述的至少两个高频天线单元10中，对于同一个高频天线单元10而言，第一高频振子11与第二高频振子13可以设计为相同数量，也可以是不同的数量，在此不进行限定。此外，对于不同高频天线单元10而言，各高频天线单元10间的第一高频振子11可以设计为相同数量，也可以是不同数量，各高频天线单元10间的第二高频振子13可以设计为相同数量，也可以是不同数量。
参阅图3，在一个实施例中，对于任意一个高频天线单元10而言，高频天线单元10的任意相邻两个振子的中心间距定义为L1，L1为0.4λ1～0.6λ1，λ1为高频工作频段的中心频点对应的波长。具体而言，L1具体例如为0.4λ1、0.5λ1、0.6λ1，当然，L1还可以根据实际需求设置为其它长度，在此不进行限定。
参阅图3，在一个实施例中，第一组合模块10a与第二组合模块10b错位间距定义为L2，L2为0.4L1～0.7L1。
参阅图3，在一个实施例中，阵列天线还包括两列低频振子80。其中一列低频振子80分别与第一组合模块10a的第一高频振子11嵌套设置，以及与第二组合模块10b的第一高频振子11嵌套设置；另一列低频振子80分别与第一组合模块10a的第二高频振子13嵌套设置，以及与第二组合模块10b的第二高频振子13嵌套设置。如此，采用与高频振子嵌套设置的方式布置两列低频振子80，产品体积尺寸较小。此外，低频振子80为常规单波束基站天线,两列低频阵列实现4*4MIMO，可以解决信号覆盖问题，高频天线单元10为两个双波束双极化高频天线，两个双波束双极化高频天线可以实现单扇区劈裂成两个扇区后的4*4MIMO覆盖，系统容量提升显著，可以解决容量不足问题。同时一幅天线可以同时支持两种频段(690MHz～960MHz/1695MHz～2690MHz),使满足多个不同频段的覆盖要求,兼容多种通信制式，在不增加天线站址和天面资源的条件下实现相邻小区的频率复用，提高网络容量，节约站址资源，减少天线数目。
具体而言，低频振子80采用垂直正交设置的十字振子或透波辐射振子，可以减少对高频振子的遮挡效应，从而能有效改善高频振子的辐射性能。
参阅图3，需要说明的是，低频振子80与第一组合模块10a的第一高频振子11嵌套设置具体为：低频振子80包括垂直正交设置的第七偶极子81与第八偶极子82，第七偶极子81与第八偶极子82配合形成四个象限区，四个第一高频振子11分别布置于四个象限区中。
参阅图3，在一个实施例中，同一列的任意相邻的两个低频振子80相互错位布置，错位间距定义为L3，L3为0.1λ2～0.2λ2，λ2为低频工作频段的中心频点对应的波长。具体而言，L3为0.16λ2。
参阅图3，在一个实施例中，至少两个高频天线单元10沿着y轴依次等间隔设置。
参阅图3，在一个实施例中，对于同一列低频振子80而言，将低频振子80的中心依次连线形成构造线83，该构造线83的形状呈S形。
在一个实施例中，低频振子80工作频段范围为690MHz～960MHz；高频天线单元10的工作频段范围为1695MHz～2690MHz。
参阅图3，在一个实施例中，阵列天线还包括反射板90，高频天线单元10设置于反射板90上，第一波束形成网络20、第二波束形成网络30、第三波束形成网络40、第四波束形成网络50以及第一双波束移相组件60与第二双波束移相组件70均设置于反射板90。
参阅图1至图3，在一个实施例中，一种天线装置，天线装置包括上述任一实施例的阵列天线。
上述的天线装置，在第一功分器123与第二功分器124的作用下，能实现复用高频振子12既能与至少两个第一高频振子11组合形成其中一个双波束高频天线，又能与至少两个第二高频振子13组合形成另一个双波束高频天线，即能减小产品尺寸；此外，由于第一双波束移相组件60分别与第一波束形成网络20、第二波束形成网络30连接，第二双波束移相组件70分别与第三波束形成网络40、第四波束形成网络50连接，即高频天线单元10为两个双波束双极化高频天线，两个双波束双极化高频天线可以实现单扇区劈裂成两个扇区后的4*4MIMO覆盖，系统容量提升显著，可以解决容量不足问题。
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所有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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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”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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是连接；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”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。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“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。

Claims (13)

1.一种阵列天线，其特征在于，包括：
高频天线单元，所述高频天线单元包括一行沿着x轴方向依次间隔设置的至少两个第一高频振子、复用高频振子与至少两个第二高频振子；所述第一高频振子设有正交设置的两个偶极子一；所述复用高频振子设有正交设置的两个偶极子二，与两个所述偶极子二分别对应连接的第一功分器与第二功分器；所述第二高频振子设有正交设置的两个偶极子三；所述第一功分器设有两个第一极化馈电端，所述第二功分器设有两个第二极化馈电端；
波束形成网络一与波束形成网络二，所述波束形成网络一分别与负责其中一种极化的至少两个偶极子一、两个所述第一极化馈电端、至少两个偶极子三相连，所述波束形成网络二分别与负责另一种极化的至少两个偶极子一、两个所述第二极化馈电端、至少两个偶极子三相连；
第一双波束移相组件与第二双波束移相组件，所述第一双波束移相组件与所述波束形成网络一连接，所述第二双波束移相组件与所述波束形成网络二连接。
2.根据权利要求1所述的阵列天线，其特征在于，两个所述偶极子一分别为第一偶极子与第二偶极子；两个所述偶极子二分别为第三偶极子与第四偶极子；两个所述偶极子三分别为第五偶极子与第六偶极子；所述波束形成网络一包括第一波束形成网络与第二波束形成网络；所述波束形成网络二包括第三波束形成网络与第四波束形成网络；
所述第一波束形成网络设有至少三个第一输出部，至少三个所述第一输出部分别与至少两个第一偶极子、其中一个所述第一极化馈电端一一对应连接；所述第二波束形成网络设有至少三个第二输出部，至少三个所述第二输出部分别与至少两个第五偶极子、另一个所述第一极化馈电端一一对应连接；所述第三波束形成网络设有至少三个第三输出部，至少三个所述第三输出部分别与至少两个第二偶极子、其中一个所述第二极化馈电端一一对应连接；所述第四波束形成网络设有至少三个第四输出部，至少三个所述第四输出部分别与至少两个第六偶极子、另一个所述第二极化馈电端一一对应连接。
3.根据权利要求2所述的阵列天线，其特征在于，所述第一双波束移相组件分别与所述第一波束形成网络、所述第二波束形成网络连接，所述第二双波束移相组件分别与所述第三波束形成网络、所述第四波束形成网络连接。
4.根据权利要求3所述的阵列天线，其特征在于，所述第一双波束移相组件包括第一移相器、第二移相器、第三移相器、第四移相器；所述第二双波束移相组件包括第五移相器、第六移相器、第七移相器与第八移相器；所述第一波束形成网络设有两个第一输入部；所述第二波束形成网络设有两个第二输入部；所述第三波束形成网络设有两个第三输入部；所述第四波束形成网络设有两个第四输入部；
所述第一移相器设有第一输入端与第一输出端，所述第一输入端用于接入第一左波束电信号，所述第一输出端与其中一个所述第一输入部连接，所述第二移相器还设有第二输入端与第二输出端，所述第二输入端用于接入第一右波束电信号，所述第二输出端与另一个所述第一输入部连接；
所述第三移相器设有第三输入端与第三输出端，所述第三输入端用于接入第二左波束电信号，所述第三输出端与其中一个所述第二输入部连接，所述第四移相器还设有第四输入端与第四输出端，所述第二输入端用于接入第二右波束电信号，所述第四输出端与另一个所述第二输入部连接；
所述第五移相器设有第五输入端与第五输出端，所述第五输入端用于接入第三左波束电信号，所述第五输出端与其中一个所述第三输入部连接，所述第六移相器设有第六输入端与第六输出端，所述第六输入端用于接入第三右波束电信号，所述第六输出端与另一个所述第三输入部连接；
所述第七移相器设有第七输入端与第七输出端，所述第七输入端用于接入第四左波束电信号，所述第七输出端与其中一个所述第四输入部连接，所述第八移相器设有第八输入端与第八输出端，所述第八输入端用于接入第四右波束电信号，所述第八输出端与另一个所述第四输入部连接。
5.根据权利要求4所述的阵列天线，其特征在于，所述高频天线单元为至少两个，至少两个所述高频天线单元沿着y轴依次间隔设置，y轴垂直于x轴；所述第一波束形成网络、所述第二波束形成网络、所述第三波束形成网络、所述第四波束形成网络均为至少两个，并均与所述高频天线单元一一对应设置；所述第一移相器的第一输出端与所述第二移相器的第二输出端均为至少两个，并均与所述第一波束形成网络一一对应设置；所述第三移相器的第三输出端与所述第四移相器的第四输出端均为至少两个，并均与所述第二波束形成网络一一对应设置；所述第五移相器的第五输出端与所述第六移相器的第六输出端均为至少两个，并均与所述第三波束形成网络一一对应设置；所述第七移相器的第七输出端与所述第八移相器的第八输出端均为至少两个，并均与所述第四波束形成网络一一对应设置。
6.根据权利要求5所述的阵列天线，其特征在于，至少两个所述高频天线单元配合形成至少一个第一组合模块与至少一个第二组合模块；所述第一组合模块、所述第二组合模块均包括振子位置一一对齐设置的两行所述高频天线单元，所述第一组合模块与所述第二组合模块错位布置。
7.根据权利要求6所述的阵列天线，其特征在于，对于任意一个所述高频天线单元而言，所述高频天线单元的任意相邻两个振子的中心间距定义为L1，L1为0.4λ1～0.6λ1，λ1为高频工作频段的中心频点对应的波长；
所述第一组合模块与第二组合模块错位间距定义为L2，L2为0.4L1～0.7L1。
8.根据权利要求6所述的阵列天线，其特征在于，所述阵列天线还包括两列低频振子，其中一列所述低频振子分别与所述第一组合模块的第一高频振子嵌套设置，以及与所述第二组合模块的第一高频振子嵌套设置；另一列所述低频振子分别与所述第一组合模块的第二高频振子嵌套设置，以及与所述第二组合模块的第二高频振子嵌套设置。
9.根据权利要求8所述的阵列天线，其特征在于，同一列的任意相邻的两个所述低频振子相互错位布置，错位间距定义为L3，L3为0.1λ2～0.2λ2，λ2为低频工作频段的中心频点对应的波长。
10.根据权利要求8所述的阵列天线，其特征在于，所述低频振子工作频段范围为690MHz～960MHz；所述高频天线单元的工作频段范围为1695MHz～2690MHz。
11.根据权利要求2所述的阵列天线，其特征在于，所述阵列天线还包括反射板，所述高频天线单元设置于所述反射板上，所述第一波束形成网络、第二波束形成网络、第三波束形成网络、第四波束形成网络、所述第一双波束移相组件与所述第二双波束移相组件均设置于所述反射板。
12.根据权利要求1所述的阵列天线，其特征在于，所述第一功分器为威尔金森功分器；所述第二功分器为威尔金森功分器。
13.一种天线装置，其特征在于，所述天线装置包括如权利要求1至12任意一项所述的阵列天线。
CN202210025576.8A 2022-01-11 2022-01-11 天线装置与阵列天线 Active CN114512794B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210025576.8A CN114512794B (zh) 2022-01-11 2022-01-11 天线装置与阵列天线

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210025576.8A CN114512794B (zh) 2022-01-11 2022-01-11 天线装置与阵列天线

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114512794A CN114512794A (zh) 2022-05-17
CN114512794B true CN114512794B (zh) 2024-05-24

Family

ID=81549724

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210025576.8A Active CN114512794B (zh) 2022-01-11 2022-01-11 天线装置与阵列天线

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114512794B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102496777A (zh) * 2011-12-22 2012-06-13 广州杰赛科技股份有限公司 宽带双极化辐射单元
CN109462014A (zh) * 2018-12-20 2019-03-12 东莞市云通通讯科技有限公司 压缩水平面波宽的基站天线
CN109462035A (zh) * 2018-10-12 2019-03-12 重庆大学 一种正交极化的双频段电小惠更斯源天线
CN112615145A (zh) * 2020-12-14 2021-04-06 西安电子科技大学 一种半球波束超宽带圆极化天线

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102496777A (zh) * 2011-12-22 2012-06-13 广州杰赛科技股份有限公司 宽带双极化辐射单元
CN109462035A (zh) * 2018-10-12 2019-03-12 重庆大学 一种正交极化的双频段电小惠更斯源天线
CN109462014A (zh) * 2018-12-20 2019-03-12 东莞市云通通讯科技有限公司 压缩水平面波宽的基站天线
CN112615145A (zh) * 2020-12-14 2021-04-06 西安电子科技大学 一种半球波束超宽带圆极化天线

Also Published As

Publication number Publication date
CN114512794A (zh) 2022-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107949955B (zh) 用于蜂窝和其它通信系统的带透镜的天线
US4973972A (en) Stripline feed for a microstrip array of patch elements with teardrop shaped probes
CN106469854B (zh) 一种微波毫米波双频天线
US20190237874A1 (en) Multi-band multi-beam lensed antennas suitable for use in cellular and other communications systems
EP3510666B1 (en) Antenna array and arrangement comprising an antenna array and a network node
US6252549B1 (en) Apparatus for receiving and transmitting radio signals
CN109962335B (zh) 一种双波段宽带圆极化共口径天线
JP3943140B2 (ja) アンテナ・ユニットにおける装置
US20230017375A1 (en) Radiating element, antenna assembly and base station antenna
CN112038755B (zh) 一种基于紧耦合结构的圆极化相控阵天线
CN107359424B (zh) 一种阵列天线
EP1566857B1 (en) Dual polarized antenna module
CN108987945B (zh) 一种终端设备
CN112133999A (zh) 基站天线
US20210351505A1 (en) Dual-beam antenna array
CN213184604U (zh) 天线系统
CN110994203B (zh) 一种宽频混合多波束阵列天线
CN109599665B (zh) 一种双极化阵列天线及其应用
US20230216190A1 (en) Dual-beam feed network and hybrid network antenna with dual-beam feed network
CN210984971U (zh) 多频窄波束天线
CN114512794B (zh) 天线装置与阵列天线
EP4266489A1 (en) Double-layer director and multi-frequency base station antenna array
US20240072420A1 (en) Beamforming antennas with omnidirectional coverage in the azimuth plane
CN112821074B (zh) 一种有源短波宽带双鞭天线
CN112134033B (zh) 混合天线

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant