CN115275566A - 多频段天线和基站 - Google Patents

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CN115275566A CN202210921950.2A CN202210921950A CN115275566A CN 115275566 A CN115275566 A CN 115275566A CN 202210921950 A CN202210921950 A CN 202210921950A CN 115275566 A CN115275566 A CN 115275566A
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李明超
王宇
韦图双
高超宁
李轶帆
陈礼涛
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Comba Telecom Technology Guangzhou Ltd
Jingxin RF Technology Guangzhou Co ltd
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Comba Telecom Technology Guangzhou Ltd
Jingxin RF Technology Guangzhou Co ltd
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Abstract

本申请涉及一种多频段天线和基站，上述多频段天线通过包括层叠设置的工作频段不同的第一天线和第二天线，其中，第二天线设于第一天线下方，第一天线包括设于第二天线正上方的第一天线阵列，第一天线阵列包括第一辐射单元、第一馈电网络以及频率选择表面，第一辐射单元设于频率选择表面上方，第一馈电网络与第一辐射单元相连，且频率选择表面与第一馈电网络之间无电连接。本申请实施例中不仅可以提高多频段天线的辐射性能，而且可以提升多频段天线的通信质量。

Description

多频段天线和基站
技术领域
本申请涉及天线技术领域，特别是涉及一种多频段天线和基站。
背景技术
随着移动通信系统的发展，基站天线系统从第二代手机通信技术(2-Generationwireless telephone technology，2G)依次演进为第五代移动通信技术(5th-GenerationMobile Communication Technology，5G)。
传统技术中，2G天线、第三代移动通信技术(3rd-Generation，3G)天线或者第四代移动通信技术(4th-generation，4G)天线与5G天线通常是分开设计的。其中，2G天线、3G天线或者4G天线通常为无源天线，5G天线为有源天线。应理解，2G天线、3G天线、4G天线或者5G天线的工作频段通常不同。
考虑到基站的天线空间是有限的，如何将无源天线和有源天线进行集成设置是亟需解决的问题。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种多频段天线和基站。
第一方面，本申请实施例提供一种多频段天线，多频段天线包括层叠设置且工作频段不同的第一天线和第二天线；第二天线设于第一天线下方；
第一天线包括设于第二天线正上方的第一天线阵列，第一天线阵列包括第一辐射单元、第一馈电网络以及频率选择表面，第一辐射单元设于频率选择表面上方，第一馈电网络与第一辐射单元相连，且频率选择表面与第一馈电网络之间无电连接；
其中，频率选择表面对第一天线呈反射特性，并对第二天线呈透射特性。
在其中一个实施例中，频率选择表面包括阵列排布的多个频率选择单元，频率选择单元包括：导电边框以及设置于导电边框内的多个导电块，其中，导电边框与各导电块之间存在缝隙，且，相邻的两个导电块之间存在缝隙。
在其中一个实施例中，导电边框内的多个导电块呈中心旋转对称设置。
在其中一个实施例中，频率选择单元包括第一导电块、第二导电块、第三导电块和第四导电块，第一导电块包括第一凸起部和第一凹槽部，第二导电块包括第二凸起部和第二凹槽部，第三导电块包括第三凸起部和第三凹槽部，以及第四导电块包括第四凸起部和第四凹槽部；
其中，第一凸起部位于第二凹槽部内，第二凸起部位于第三凹槽部内，第三凸起部位于第四凹槽部内，第四凸起部位于第一凹槽部内。
在其中一个实施例中，导电边框为正方形状，导电边框的边长等于预设边长范围内的边长数值，其中，预设边长范围为[目标波长的四分之一与预设数值的差值，目标波长的四分之一与预设数值的和]，目标波长为频率选择表面的通带频段的中心频点对应的波长。
在其中一个实施例中，频率选择表面包括第一频率选择板；或者，
频率选择表面包括第二频率选择板以及两个第三频率选择板，两个第三频率选择板分别设置于第二频率选择板相对的两侧，且，两个第三频率选择板均与第二频率选择板垂直，第一辐射单元设于第二频率选择板上方。
在其中一个实施例中，第三频率选择板与第二频率选择板的连接部位于第三频率选择板的边缘位置处；或者，
第三频率选择板与第二频率选择板的连接部位于第三频率选择板的中间位置处。
在其中一个实施例中，第一频率选择板、第二频率选择板及第三频率选择板均包括第一介质板和设于第一介质板上的频率选择单元；其中，第三频率选择板的频率选择单元设于第一介质板背离第二频率选择板的一面。
在其中一个实施例中，第一天线还包括第二天线阵列，第二天线阵列包括第二辐射单元、第二馈电网络及第一反射板，第二辐射单元设于第一反射板上方，第二馈电网络与第二辐射单元相连，第一反射板与频率选择表面间隔设置。
在其中一个实施例中，第一辐射单元和第二辐射单元的工作频段相同，或者，第一辐射单元和第二辐射单元的工作频段不同。
在其中一个实施例中，第一天线阵列和/或第二天线阵列还包括：第三辐射单元，其中，第三辐射单元的工作频段高于第一辐射单元的工作频段。
在其中一个实施例中，第一反射板为金属反射板，或者第二介质板上设有金属反射面的反射板。
在其中一个实施例中，第一天线还包括第一天线罩；
频率选择表面通过第一支撑件设置于第一天线罩内。
在其中一个实施例中，第一支撑件包括：第一底部支撑件和间隔设置在第一底部支撑件上的多个第一支撑柱，多个第一支撑柱的顶部与频率选择表面相连；其中，第一底部支撑件为金属，多个第一支撑柱为非金属。
在其中一个实施例中，第一反射板通过第二支撑件设置于第一天线罩内。
在其中一个实施例中，第二支撑件包括：第二底部支撑件和间隔设置在第二底部支撑件上的多个第二支撑柱，多个第二支撑柱的顶部与第一反射板相连；其中，第二底部支撑件为金属，多个第二支撑柱为金属或者非金属。
在其中一个实施例中，第一支撑件与第二支撑件为一体化设置，或者第一支撑件与第二支撑件为分体化设置。
在其中一个实施例中，第二天线包括第三天线阵列，第三天线阵列包括第四辐射单元、第三馈电网络及第二反射板，第四辐射单元设于第二反射板上方，第三馈电网络与第四辐射单元相连；第四辐射单元的工作频段高于第一天线的辐射单元的工作频段。
在其中一个实施例中，第二反射板为金属反射板，或者第三介质板上设有金属反射面的反射板。
在其中一个实施例中，第二天线还包括第二天线罩，其中，第三天线阵列设置于第二天线罩内。
在其中一个实施例中，第一馈电网络通过第三支撑件设置于频率选择表面上方，或者，第一馈电网络从频率选择表面中的通孔穿过。
在其中一个实施例中，第二馈电网络从第一反射板中的通孔穿过。
第二方面，本申请实施例提供一种基站，基站包括上述第一方面中任一项的多频段天线，以及与多频段天线相连的射频模块。
上述多频段天线和基站中，多频段天线通过包括层叠设置的工作频段不同的第一天线和第二天线，其中，第二天线设于第一天线下方，第一天线包括设于第二天线正上方的第一天线阵列，第一天线阵列包括第一辐射单元、第一馈电网络以及频率选择表面，第一辐射单元设于频率选择表面上方，第一馈电网络与第一辐射单元相连，且频率选择表面与第一馈电网络之间无电连接。本申请实施例中通过频率选择表面与第一馈电网络之间无电连接的方式，不仅可以提升多频段天线的通信质量，而且还可以提高多频段天线的可生产性。另外，频率选择表面对第一天线呈反射特性，并对第二天线呈透射特性，不仅有利于提高第一天线的辐射性能，而且还有利于提高第二天线的辐射性能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统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，对于本领域不同技术人员来讲，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为本申请一个实施例中多频段天线的结构示意图；
图2为本申请实施例中频率选择单元的结构示意图；
图3为本申请实施例中频率选择表面的结构示意图一；
图4为本申请实施例中频率选择表面的结构示意图二；
图5为本申请实施例中频率选择表面的结构示意图三；
图6为本申请另一个实施例中多频段天线的结构示意图；
图7为本申请实施例提供的第一辐射单元和第二辐射单元的示意图一；
图8为本申请实施例提供的第一辐射单元和第二辐射单元的示意图二；
图9为本申请实施例提供的第一辐射单元、第二辐射单元和第三辐射单元的示意图；
图10为本申请另一个实施例中多频段天线的结构示意图；
图11为本申请实施例中多频段天线的分离侧视结构示意图一；
图12为本申请实施例中多频段天线的分离侧视结构示意图二；
图13为本申请实施例中图11所示多频段天线的组合侧视结构示意图；
图14为本申请实施例中图12所示多频段天线的组合侧视结构示意图；
图15为本申请实施例中图13或者图14所示多频段天线的组合右视结构示意图；
图16为本申请一个实施例中基站的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请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申请。但是本申请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申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。需要理解的是，术语“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申请和简化描述，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申请的限制。
首先，对本申请实施例中涉及的词汇做简单介绍。
本申请实施例中涉及的频率选择表面(Frequency Selective Surface，FSS)是一种由金属图案与介质板构成的二维周期性结构，可以有效地控制入射电磁波的透射和反射，在空间滤波器方面具有极为重要的实际应用价值。
示例性地，本申请实施例中的频率选择表面FSS可以为带通型频率选择表面，可以对工作频段落入频率选择表面FSS的通带频段内的天线信号呈现出透射特性(即透射传输)，但对于工作频段未落入频率选择表面FSS的通带频段内的天线信号呈现出反射特性(即反射传输)。
本申请实施例中涉及的各辐射单元，用于有效地辐射或接收无线电波。
本申请实施例中涉及的各馈电网络用于实现馈电功能。示例性地，本申请实施例中的馈电网络可以包括但不限于：电缆和微带线。
本申请实施例中涉及的各反射板用于提高天线信号的接收灵敏度，同时还能起到阻挡、屏蔽来自背面方向的其他电波，从而可以避免干扰。
本申请实施例中涉及的基站，又可以称为无线接入网(radio accessnetwork，RAN)设备，是一种将终端接入到无线网络的设备，可以是全球移动通讯(Globalsystem ofMobile Communication，GSM)或码分多址(Code Division Multiple Access，CDMA)中的基站(Base Transceiver Station，BTS)，也可以是宽带码分多址(Widebandcode DivisionMultiple Access，WCDMA)中的基站(NodeB，NB)，还可以是长期演进(Longterm Evolution，LTE)中的演进型基站(Evolutional Node B，eNB或eNodeB)，或者中继站或接入点，或者5G网络中的基站(gNodeB，gNB)等，在此并不限定。
传统技术中，2G天线、3G天线或者4G天线与5G天线通常是分开设计的。其中，2G天线、3G天线或者4G天线通常为无源天线(Passive Antenna，P天线)，5G天线为有源天线(Active Antenna，A天线)。应理解，2G天线、3G天线、4G天线或者5G天线的工作频段通常不同。考虑到基站的天线空间是有限的，如何将P天线和A天线进行集成设置是亟需解决的问题。
本申请实施例中提供的多频段天线和基站，实现了A天线+P天线的集成设置。
图1为本申请一个实施例中多频段天线的结构示意图，如图1所示，本申请实施例的多频段天线可以包括层叠设置的第一天线10和第二天线20，其中，第二天线20可以设置于第一天线10下方，第一天线10和第二天线20的工作频段不同。示例性地，第一天线10可以为A天线，第二天线20可以为P天线。例如，第一天线10可以为工作在频分双工(FrequencyDivision Duplexing，FDD)模式下的天线，可以满足2G、3G，和/或4G模式的需求，第二天线20可以为大规模多进多出(Multiple in Multiple out，MIMO)天线，可以满足5G模式的需求。可见，本申请实施例提供的多频段天线可以满足当前所有代移动通信技术模式的需求。
本申请实施例中的第一天线10可以包括设于第二天线20正上方的第一天线阵列101，第一天线阵列101可以包括第一辐射单元1011、第一馈电网络1012以及频率选择表面1013。应理解，本申请实施例中的第一辐射单元1011可以包括多个辐射体。
示例性地，第一馈电网络1012可以与第一辐射单元1011相连，第一辐射单元1011可以设于频率选择表面1013上方。应理解，由于第一天线阵列101位于第二天线20正上方，即第二天线20位于频率选择表面1013下方。
应理解，本申请实施例中，第一馈电网络1012可以通过支撑件(图1中未示出)设置于频率选择表面1013上方，或者第一馈电网络1012可以通过从频率选择表面1013中的通孔穿过等方式，使得频率选择表面1013与第一馈电网络1012之间无电连接。
需要说明的是，本申请实施例中还可以采用其它方式使得频率选择表面1013与第一馈电网络1012之间无电连接，本申请实施例中对此并不作限定。
本申请实施例中通过频率选择表面1013与第一馈电网络1012之间无电连接的方式，一方面可以提高第一天线和第二天线之间的隔离度，降低第一天线和第二天线之间的串扰，从而可以提升多频段天线的通信质量；另一方面可以降低零件间的互耦，以降低产生互调的风险，从而可以提高多频段天线的可生产性。
本申请实施例中的频率选择表面1013可以包括介质板以及介质板上印制的金属线路。示例性地，本申请实施例中的频率选择表面1013对第一天线10呈反射特性，并对第二天线20呈透射特性，即频率选择表面1013的通带频段可以包括第二天线的工作频段，但频率选择表面1013在第一天线10的工作频段内是抑制状态，从而使得频率选择表面1013对于第一天线10的工作频段内的信号反射传输，并对于第二天线20的工作频段内的信号透射传输。
因此，本申请实施例中第一天线10的天线信号会被频率选择表面1013全部反射，第二天线20的天线信号可以透射过频率选择表面1013，即频率选择表面1013对于第一天线10的天线信号可以近似为反射边界，以及频率选择表面1013对于第二天线20的天线信号可以近似为空气，从而不仅有利于提高第一天线的前后比，而且还有利于提高第二天线20的辐射性能。
综上，本申请实施例中的多频段天线可以包括层叠设置的工作频段不同的第一天线和第二天线，其中，第二天线设于第一天线下方，第一天线包括设于第二天线正上方的第一天线阵列，第一天线阵列包括第一辐射单元、第一馈电网络以及频率选择表面，第一辐射单元设于频率选择表面上方，第一馈电网络与第一辐射单元相连，且频率选择表面与第一馈电网络之间无电连接。本申请实施例中通过频率选择表面与第一馈电网络之间无电连接的方式，不仅可以提升多频段天线的通信质量，而且还可以提高多频段天线的可生产性。另外，频率选择表面对第一天线呈反射特性，并对第二天线呈透射特性，不仅有利于提高第一天线的辐射性能，而且还有利于提高第二天线的辐射性能。
在上述实施例的基础上，本申请下述实施例中对频率选择表面1013的相关内容进行介绍。
本申请实施例中涉及的频率选择表面可以包括阵列排布的多个频率选择单元，其中，多个频率选择单元可以设置在频率选择表面的介质板上。示例性地，本申请实施例中的频率选择单元可以为对称的多边形，例如，正方形、等边三角形或者等边六边形等。
在一个实施例中，图2为本申请实施例中频率选择单元的结构示意图，在上述实施例的基础上，本申请实施例中对频率选择表面中的频率选择单元进行介绍。如图2所示，本申请实施例中的频率选择单元可以包括：导电边框U1以及设置于导电边框U1内的多个导电块U2，其中，导电边框U1与各导电块U2之间存在缝隙U3，且，相邻的两个导电块U2之间存在缝隙U4。需要说明的是，为了便于画图，图中以4个导电块U2为例示出的；当然，还可以包括其它数量个导电块，本申请实施例中对此并不作限定。
示例性地，导电边框U1内的多个导电块U2可以呈中心旋转对称设置，即从任意方向观察的图案是一致的，以便于对任意方向的入射波的传输特性一致。应理解，对于±45°线极化来说，可以分解为水平极化和垂直极化，通过呈中心旋转对称设置导电块的方式可以保证两个极化方向上传输特性的一致性。
本申请实施例中，频率选择单元的导电边框U1以及各导电块U2可以等效为电感，导电边框U1与各导电块U2之间的缝隙U3，以及任意相邻的两个导电块U2之间的缝隙U4可以等效为电容，因此，频率选择单元的等效电路可以是包括多个电感和多个电容的空间滤波器，其中，任意两个部件之间的缝隙对频率选择单元的性能非常关键。
本申请实施例中，通过调节导电边框U1、各导电块U2、导电边框U1与各导电块U2之间的缝隙U3，以及任意相邻的两个导电块U2之间的缝隙U4的方式，可以调节等效电感和等效电容的值，从而可以调节频率选择单元的等效电路的谐振频点，使得频率选择表面对于第二天线的工作频段内的信号透射传输，且对于第一天线的工作频段内的信号反射传输。
示例性地，本申请实施例中的导电边框可以为正方形状，导电边框的边长可以等于预设边长范围内的边长数值，其中，预设边长范围可以为[目标波长的四分之一与预设数值的差值，目标波长的四分之一与预设数值的和]，目标波长可以为频率选择表面的通带频段的中心频点(或者称之为谐振频点)对应的波长。
考虑到通过在导电块上设置至少一对凸起部和凹槽部的方式，可以增加导电块的周长，可以在减小导电块面积的条件下保证导电块与导电块之间的耦合长度，即可以在保证频率选择单元的等效电路性能的条件下减小导电块的面积，从而可以降低通带频段内大角度入射波的反射系数，使得频率选择单元的通带频段内反射系数更平坦，有利于提升频率选择表面的透波性能，从而可以改善第二天线的天线性能。
如图2所示，本申请实施例中的频率选择单元可以包括第一导电块、第二导电块、第三导电块和第四导电块(按照逆时针方向依次设置的四个导电块U2)，第一导电块包括第一凸起部和第一凹槽部，第二导电块包括第二凸起部和第二凹槽部，第三导电块包括第三凸起部和第三凹槽部(图2中示为U20)，以及第四导电块包括第四凸起部和第四凹槽部。应理解，第一导电块、第二导电块和第四导电块中的凸起部和凹槽部均与第三导电块的第三凸起部和第三凹槽部类似。
示例性地，第一导电块的第一凸起部位于第二导电块第二凹槽部内与第二凹槽部互相嵌套耦合，第二导电块的第二凸起部位于第三导电块的第三凹槽部内与第三凹槽部互相嵌套耦合，第三导电块的第三凸起部位于第四导电块的第四凹槽部内与第四凹槽部互相嵌套耦合，第四导电块的第四凸起部位于第一导电块的第一凹槽部内与第一凹槽部互相嵌套耦合。可见，本申请实施例中，通过导电块上设置凸起部和凹槽部的方式，可以在提高频率选择表面的频率选择单元性能的条件下减小导电块的面积，有利于提升多频段天线的天线性能。
进一步地，在上述实施例的基础上，本申请实施例对频率选择表面的形状结构进行介绍。
一种可能的实现方式中，图3为本申请实施例中频率选择表面的结构示意图一，如图3所示，本申请实施例中的频率选择表面可以包括第一频率选择板P1，其中，第一频率选择板P1可以包括阵列排布的多个频率选择单元U。
另一种可能的实现方式中，本申请实施例中的频率选择表面可以包括第二频率选择板以及两个第三频率选择板，两个第三频率选择板分别设置于第二频率选择板相对的两端，且，两个第三频率选择板均与第二频率选择板垂直，其中，第二频率选择板以及各第三频率选择板均可以包括阵列排布的多个频率选择单元。应理解，第一辐射单元设置于第二频率选择板上方。
示例性地，本申请实施例中的第一频率选择板、第二频率选择板及第三频率选择板均可以包括第一介质板和设于第一介质板上的频率选择单元；其中，第三频率选择板的频率选择单元设于第一介质板背离第二频率选择板的一面，即第三频率选择板的第一介质板侧朝向第二频率选择板，从而使得第三频率选择板与第二频率选择板之间无电连接。
图4为本申请实施例中频率选择表面的结构示意图二，如图4所示，本申请实施例中的频率选择表面可以包括第二频率选择板P2以及两个第三频率选择板P3，两个第三频率选择板P3分别垂直设置于第二频率选择板P2相对的两端，每个第三频率选择板P3与第二频率选择板P2的连接部可以位于第三频率选择板P3的边缘位置处，第三频率选择板P3上的频率选择单元U设于第一介质板背离第二频率选择板P2的一面。
图5为本申请实施例中频率选择表面的结构示意图三，如图5所示，频率选择表面可以包括第二频率选择板P2以及两个第三频率选择板P3，两个第三频率选择板P3分别垂直设置于第二频率选择板P2相对的两端，每个第三频率选择板P3与第二频率选择板P2的连接部可以位于第三频率选择板P3的中间位置处，第三频率选择板P3上的频率选择单元U设于第一介质板背离第二频率选择板P2的一面。
本实现方式中，由于频率选择表面相对于第一天线可以起到反射边界的作用，通过在第二频率选择板的两侧增加垂直的第三频率选择板可以有效地提高第一天线的前后比以及单元波束宽度。
在上述实施例的基础上，本申请实施例中的第一天线10还可以包括第二天线阵列，本申请实施例对第二天线阵列的相关内容进行介绍。图6为本申请另一个实施例中多频段天线的结构示意图，如图6所示，本申请实施例中的第一天线10还可以包括第二天线阵列102，第二天线阵列102可以包括第二辐射单元1021、第二馈电网络1022及第一反射板1023。应理解，本申请实施例中的第二辐射单元1021可以包括多个辐射体。
示例性地，本申请实施例中的第一反射板1023可以为金属反射板，或者可以为第二介质板上设有金属反射面的反射板；当然，第一反射板还可以为其它形式的反射板，本申请实施例中对此并不作限定。
示例性地，第二辐射单元1021可以设于第一反射板1023上方，第二馈电网络1022可以与第二辐射单元1021相连。需要说明的是，本申请实施例中的第一反射板1023可以与频率选择表面1013间隔设置，即二者之间间隔一定距离，使得第一反射板1023与频率选择表面1013之间无电连接以及无耦合连接，可以降低零件间的互耦，可以较好地规避互调风险，从而有利于提升第一天线的辐射性能。
示例性地，本申请实施例中的第一辐射单元1011和第二辐射单元1021的工作频段可以相同，因此，第一天线阵列101和第二天线阵列102可以组成一个天线阵列工作于同一频段。
图7为本申请实施例提供的第一辐射单元和第二辐射单元的示意图一，如图7所示，本申请实施例中第一天线阵列101的第一辐射单元1011和第二天线阵列102的第二辐射单元1021可以按照相同频段辐射体阵列的形式排列，以便于可以满足2G模式、3G模式或者4G模式的需求。
又一示例性地，第一辐射单元1011和第二辐射单元1021的工作频段不同，因此，第一天线阵列101和第二天线阵列102工作于不同频段。
图8为本申请实施例提供的第一辐射单元和第二辐射单元的示意图二，如图8所示，本申请实施例中第一天线阵列101的第一辐射单元1011和第二天线阵列102的第二辐射单元1021可以按照不同频段辐射体阵列的形式排列，其中，第一辐射单元1011可以按照频段1辐射体RF1阵列的形式排列，以及第二辐射单元1021可以按照频段2辐射体RF2阵列的形式排列，以便于可以满足不同模式的需求。
进一步地，本申请实施例中的第一天线阵列101和/或第二天线阵列102还可以包括第三辐射单元(图中未示出)，其中，第三辐射单元的工作频段可以高于第一辐射单元1011的工作频段，第三辐射单元的工作频段与第二辐射单元1021的工作频段也不同。应理解，本申请实施例中的第三辐射单元可以包括多个辐射体。
图9为本申请实施例提供的第一辐射单元、第二辐射单元和第三辐射单元的示意图，如图9所示，本申请实施例中的第一天线阵列101包括第一辐射单元1011和第三辐射单元RU，第二天线阵列102包括第二辐射单元1021和第三辐射单元RU，其中，第一辐射单元1011、第二辐射单元1021和第三辐射单元RU可以按照不同频段辐射体阵列的形式排列，第一辐射单元1011可以按照频段1辐射体RF1阵列的形式排列、第二辐射单元1021可以按照频段2辐射体RF2阵列的形式排列，以及第三辐射单元RU可以按照频段3辐射体RF3阵列的形式排列，以便于可以满足2G模式、3G模式以及4G模式的需求。
当然，本申请实施例中的第一天线阵列101和/或第二天线阵列102还可以包括其它辐射单元，本申请实施例中对此并不作限定。
在上述实施例的基础上，本申请实施例对第二天线的相关内容进行介绍。图10为本申请另一个实施例中多频段天线的结构示意图，如图10所示，本申请实施例中的第二天线20可以包括第三天线阵列201，第三天线阵列201可以包括第四辐射单元2011、第三馈电网络2012及第二反射板2013。
示例性地，本申请实施例中的第四辐射单元的工作频段可以高于第一天线的辐射单元(例如，第一辐射单元和第二辐射单元等)的工作频段，以便于可以满足5G模式或者更高模式的需求。应理解，本申请实施例中的第四辐射单元2011可以包括多个辐射体。
示例性地，第四辐射单元2011可以设于第二反射板2013上方，第三馈电网络2012与第四辐射单元2011相连。应理解，由于第一天线阵列101位于第二天线20正上方，即第二天线20的第四辐射单元2011位于频率选择表面1013下方。
示例性地，本申请实施例中的第二反射板2013可以为金属反射板，或者可以为第三介质板上设有金属反射面的反射板；当然，第二反射板2013还可以为其它形式的反射板，本申请实施例中对此并不作限定。
在一个实施例中，在上述实施例的基础上，本申请实施例中对多频段天线的整体结构进行介绍。图11为本申请实施例中多频段天线的分离侧视结构示意图一，图12为本申请实施例中多频段天线的分离侧视结构示意图二，如图11和图12所示，本申请实施例中第一天线还可以包括第一天线罩103，以及第二天线还可以包括第二天线罩202，其中，第一天线的第一天线阵列101和第二天线阵列102设置于第一天线罩103内，第二天线的第三天线阵列201设置于第二天线罩202内。需要说明的是，第一天线和第二天线也可以放置在同一天线罩内。
示例性地，本申请实施例中第一辐射单元1011的各辐射体可以分别通过对应的绝缘支架S1设置于频率选择表面1013上方，以及第二辐射单元1021的各辐射体可以分别通过对应的绝缘支架S1设置于第一反射板1023上方。
示例性地，本申请实施例中涉及的绝缘支架S1可以包括塑胶支架，当然还可以包括具有绝缘功能和支撑功能的其它部件，本申请实施例中对此并不作限定。
当然，本申请实施例中的第一辐射单元1011的各辐射体还可以通过其它方式设置于频率选择表面1013上方，以及第二辐射单元1021的各辐射体还可以通过其它方式设置于第一反射板1023上方，本申请实施例中对此并不作限定。
本申请下述实施例中对第一天线阵列101的第一馈电网络1012与频率选择表面1013之间无电连接的实现方式进行介绍。
一种可能的实现方式中，如图11所示，本申请实施例中涉及的第一天线阵列101的第一馈电网络1012可以通过第三支撑件S2设置于频率选择表面1013上方，使得第一馈电网络1012与频率选择表面1013之间无电连接以及无耦合连接。
示例性地，本申请实施例中涉及的第三支撑件S2可以包括塑胶支架，当然还可以包括具有绝缘功能和支撑功能的其它部件，本申请实施例中对此并不作限定。
另一种可能的实现方式中，如图12所示，本申请实施例中涉及的第一天线阵列101的第一馈电网络1012可以从频率选择表面1013中的通孔穿过，使得第一馈电网络1012与频率选择表面1013之间无电连接以及无耦合连接。
示例性地，本申请实施例中的第二天线阵列102的第二馈电网络1022可以从第一反射板1023中的通孔穿过。
需要说明的是，本申请实施例中还可以采用其它方式使得第一馈电网络1012与频率选择表面1013之间无电连接，本申请实施例中对此并不作限定。
本申请实施例中，第二天线的第三天线阵列201中的第四辐射单元和第三馈电网络20112，以及第二反射板2013的设置方式，可以参考上述关于上述第二天线阵列102中的第二辐射单元1021、第二馈电网络1022及第一反射板1023的相关内容，此处不再赘述。
本申请下述实施例中对频率选择表面1013和第一反射板1023的设置方式方式进行介绍。
示例性地，本申请实施例中的频率选择表面1013可以通过第一支撑件S3设置于所述第一天线罩103内，第一反射板1023可以通过第二支撑件S4设置于第一天线罩103内。
如图11和图12所示，本申请实施例中的第一支撑件S3可以包括：第一底部支撑件S31和间隔设置在第一底部支撑件S31上的多个第一支撑柱S32，多个第一支撑柱S32的顶部可以与频率选择表面1013相连。
需要说明的是，第一支撑件S3的材质需要足够坚硬，以使可以稳固地支撑住频率选择表面1013。考虑到第一支撑件S3的坚固性，第一底部支撑件S31可以为金属，多个第一支撑柱S32可以为非金属。
如图11和图12所示，本申请实施例中的第二支撑件S4可以包括：第二底部支撑件S41和间隔设置在第二底部支撑件S41上的多个第二支撑柱S42，多个第二支撑柱S42的顶部可以与第一反射板1023相连。
需要说明的是，第二支撑柱S42的材质需要足够坚硬，以使可以稳固地支撑住第一反射板1023。考虑到第二支撑件S4的坚固性和第一反射板1023的重量，第二底部支撑件S41可以为金属，多个第二支撑柱S42可以为金属或者非金属。
示例性地，本申请实施例中的第一支撑件S3与第二支撑件S4可以为一体化设置，或者第一支撑件S3与第二支撑件S4可以为分体化设置。应理解，图11和图12中以第一支撑件S3与第二支撑件S4为一体化设置为例示出的。
应理解，第一反射板1023与第二支撑柱S42之间，以及频率选择表面1013与第一支撑柱S32之间均为固定连接的，其中，固定连接方式可以包括但不限于：卡扣连接、粘合连接或者螺栓连接。
由于在天线的上方放置金属件会影响天线的波束宽度和增益，因此，本申请实施例中，第一支撑件S3和第二支撑件S4的金属部分不高于第二天线的第四辐射单元和第三馈电网络20112。示例性地，第一支撑件S3和第二支撑件S4的金属部分的顶端高度可以与第四辐射单元和第三馈电网络20112的顶端高度相同，或者，第一支撑件S3和第二支撑件S4的金属部分可以位于第四辐射单元和第三馈电网络20112下方，从而有利于提高第二天线的辐射性能。需要说明的是，为了展示第一天线和第二天线的结构，图11和图12中未展示出第一支撑件S3和第二支撑件S4的金属部分不高于第二天线的第四辐射单元和第三馈电网络20112。
示例性地，本申请实施例中可以通过在第一天线罩103底部朝向第二天线罩202的位置设置有凹槽，以便于第二天线罩202可以设置于第一天线罩103底部的凹槽内，使得第一支撑件S3和第二支撑件S4的金属部分不高于第二天线的第四辐射单元和第三馈电网络20112。
图13为本申请实施例中图11所示多频段天线的组合侧视结构示意图，图14为本申请实施例中图12所示多频段天线的组合侧视结构示意图，图15为本申请实施例中图13或者图14所示多频段天线的组合右视结构示意图，如图13-图15所示，通过在第一天线A1的第一天线罩103底部朝向第二天线A2的第二天线罩202的位置设置有凹槽，以便于第二天线罩202可以设置于第一天线罩103底部的凹槽内。应理解，在实际安装时，通常将如图13或图14所示多频段天线的右端R朝上，左端L朝下固定设置。
当然，还可以通过其它方式使得第一支撑件S3和第二支撑件S4的金属部分不高于第二天线的第四辐射单元和第三馈电网络20112，本申请实施例中对此并不作限定。
在一个实施例中，图16为本申请一个实施例中基站的结构示意图，如图16所示，本申请实施例的基站可以包括本申请上述实施例中涉及的多频段天线1601，以及与多频段天线相连的射频模块1602。其中，多频段天线1601的结构可以参考本申请上述实施例中提供的多频段天线的结构，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
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。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (23)

1.一种多频段天线，其特征在于，所述多频段天线包括层叠设置且工作频段不同的第一天线和第二天线；所述第二天线设于所述第一天线下方；
所述第一天线包括设于所述第二天线正上方的第一天线阵列，所述第一天线阵列包括第一辐射单元、第一馈电网络以及频率选择表面，所述第一辐射单元设于频率选择表面上方，所述第一馈电网络与所述第一辐射单元相连，且所述频率选择表面与所述第一馈电网络之间无电连接；
其中，所述频率选择表面对所述第一天线呈反射特性，并对所述第二天线呈透射特性。
2.根据权利要求1所述的多频段天线，其特征在于，所述频率选择表面包括阵列排布的多个频率选择单元，所述频率选择单元包括：导电边框以及设置于所述导电边框内的多个导电块，其中，所述导电边框与各所述导电块之间存在缝隙，且，相邻的两个所述导电块之间存在缝隙。
3.根据权利要求2所述的多频段天线，其特征在于，所述导电边框内的多个所述导电块呈中心旋转对称设置。
4.根据权利要求2所述的多频段天线，其特征在于，所述频率选择单元包括第一导电块、第二导电块、第三导电块和第四导电块，所述第一导电块包括第一凸起部和第一凹槽部，所述第二导电块包括第二凸起部和第二凹槽部，所述第三导电块包括第三凸起部和第三凹槽部，以及所述第四导电块包括第四凸起部和第四凹槽部；
其中，所述第一凸起部位于所述第二凹槽部内，所述第二凸起部位于所述第三凹槽部内，所述第三凸起部位于所述第四凹槽部内，所述第四凸起部位于所述第一凹槽部内。
5.根据权利要求2所述的多频段天线，其特征在于，所述导电边框为正方形状，所述导电边框的边长等于预设边长范围内的边长数值，其中，所述预设边长范围为[目标波长的四分之一与预设数值的差值，所述目标波长的四分之一与所述预设数值的和]，所述目标波长为所述频率选择表面的通带频段的中心频点对应的波长。
6.根据权利要求1所述的多频段天线，其特征在于，所述频率选择表面包括第一频率选择板；或者，
所述频率选择表面包括第二频率选择板以及两个第三频率选择板，两个所述第三频率选择板分别设置于所述第二频率选择板相对的两侧，且，两个所述第三频率选择板均与所述第二频率选择板垂直，所述第一辐射单元设于所述第二频率选择板上方。
7.根据权利要求6所述的多频段天线，其特征在于，所述第三频率选择板与所述第二频率选择板的连接部位于所述第三频率选择板的边缘位置处；或者，
所述第三频率选择板与所述第二频率选择板的连接部位于所述第三频率选择板的中间位置处。
8.根据权利要求6所述的多频段天线，其特征在于，所述第一频率选择板、所述第二频率选择板及所述第三频率选择板均包括第一介质板和设于所述第一介质板上的频率选择单元；其中，所述第三频率选择板的频率选择单元设于第一介质板背离所述第二频率选择板的一面。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的多频段天线，其特征在于，所述第一天线还包括第二天线阵列，所述第二天线阵列包括第二辐射单元、第二馈电网络及第一反射板，所述第二辐射单元设于所述第一反射板上方，所述第二馈电网络与所述第二辐射单元相连，所述第一反射板与所述频率选择表面间隔设置。
10.根据权利要求9所述的多频段天线，其特征在于，所述第一辐射单元和所述第二辐射单元的工作频段相同，或者，所述第一辐射单元和所述第二辐射单元的工作频段不同。
11.根据权利要求9所述的多频段天线，其特征在于，所述第一天线阵列和/或第二天线阵列还包括：第三辐射单元，其中，所述第三辐射单元的工作频段高于所述第一辐射单元的工作频段。
12.根据权利要求9所述的多频段天线，其特征在于，所述第一反射板为金属反射板，或者第二介质板上设有金属反射面的反射板。
13.根据权利要求9所述的多频段天线，其特征在于，所述第一天线还包括第一天线罩；
所述频率选择表面通过第一支撑件设置于所述第一天线罩内。
14.根据权利要求13所述的多频段天线，其特征在于，所述第一支撑件包括：第一底部支撑件和间隔设置在所述第一底部支撑件上的多个第一支撑柱，所述多个第一支撑柱的顶部与所述频率选择表面相连；其中，所述第一底部支撑件为金属，所述多个第一支撑柱为非金属。
15.根据权利要求13所述的多频段天线，其特征在于，所述第一反射板通过第二支撑件设置于所述第一天线罩内。
16.根据权利要求15所述的多频段天线，其特征在于，所述第二支撑件包括：第二底部支撑件和间隔设置在所述第二底部支撑件上的多个第二支撑柱，所述多个所述第二支撑柱的顶部与所述第一反射板相连；其中，所述第二底部支撑件为金属，所述多个第二支撑柱为金属或者非金属。
17.根据权利要求15或16所述的多频段天线，其特征在于，所述第一支撑件与所述第二支撑件为一体化设置，或者所述第一支撑件与所述第二支撑件为分体化设置。
18.根据权利要求1-8中任一项所述的多频段天线，其特征在于，所述第二天线包括第三天线阵列，所述第三天线阵列包括第四辐射单元、第三馈电网络及第二反射板，所述第四辐射单元设于所述第二反射板上方，所述第三馈电网络与所述第四辐射单元相连；所述第四辐射单元的工作频段高于所述第一天线的辐射单元的工作频段。
19.根据权利要求18所述的多频段天线，其特征在于，所述第二反射板为金属反射板，或者第三介质板上设有金属反射面的反射板。
20.根据权利要求18所述的多频段天线，其特征在于，所述第二天线还包括第二天线罩，其中，所述第三天线阵列设置于所述第二天线罩内。
21.根据权利要求1-8中任一项所述的多频段天线，其特征在于，所述第一馈电网络通过第三支撑件设置于所述频率选择表面上方，或者，所述第一馈电网络从所述频率选择表面中的通孔穿过。
22.根据权利要求9所述的多频段天线，其特征在于，所述第二馈电网络从所述第一反射板中的通孔穿过。
23.一种基站，其特征在于，所述基站包括如权利要求1-22中任一项所述的多频段天线，以及与所述多频段天线相连的射频模块。
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