CN117832846A - 天线振子和基站天线 - Google Patents

Abstract

本公开涉及天线振子和基站天线，该天线振子包括：一个中心子单元；多个外围子单元，外围子单元环绕中心子单元排布；低通高阻滤波器，连接在中心子单元的振子臂与外围子单元的振子臂之间，用于传输第一频率能量并抑制第二频率能量，第一频率小于第二频率；其中，中心子单元包括第一辐射面和第一反射地，外围子单元包括第二辐射面和第二反射地；第一辐射面和第二辐射面在同一辐射平面内，第一反射地与第二反射地错位设置。本公开能够解决不同频段的辐射单元之间互耦的问题，避免不同频段的辐射单元之间互相影响，以提升辐射单元的工作效率和改善方向图畸变，利于提升基站天线的总体性能。

Description

天线振子和基站天线

技术领域

本公开涉及通信设备技术领域，尤其涉及一种天线振子和基站天线。

背景技术

随着移动互联业务的迅猛发展，移动用户数据流量高速增长，这对移动通信的系统容量、传输速率等提出了更高的要求。基站天线作为移动通信系统前端的电磁波接发装置，是移动用户和基站设备之间连接的重要枢纽，其工作性能至关重要。在实际应用中，通过开发多频多端口天线，增加天线通道数量，可以有效提升信道容量，提升信号覆盖效果。

但受限于迎风面积这一指标，天线的尺寸上限通常是固定的。这也导致在多频段融合基站天线中，为了实现天线的集成与小型化，相邻辐射单元之间的间距通常小于0.8λ，甚至在部分融合天线当中，相邻辐射单元间距达到0.5λ，或者间距更小。这种紧凑的布局会使辐射单元之间相互耦合，降低辐射单元的工作效率，造成方向图的畸变，严重影响基站天线的总体性能。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种天线振子和基站天线。

第一方面，本公开提供了一种天线振子，包括：

一个中心子单元；

多个外围子单元，外围子单元环绕中心子单元排布；

低通高阻滤波器，连接在中心子单元的振子臂与外围子单元的振子臂之间，用于传输第一频率能量并抑制第二频率能量，第一频率小于第二频率；

其中，中心子单元包括第一辐射面和第一反射地，外围子单元包括第二辐射面和第二反射地；第一辐射面和第二辐射面在同一辐射平面内，第一反射地与第二反射地错位设置。

在一些实施例中，第一辐射面与第一反射地之间的高度为d0，且满足：1/8λL≤d0≤1/2λL；

第二反射地所在平面位于第一反射地所在平面与辐射平面之间，且第二反射地与第一反射地之间的距离为d1，满足：1/16λL≤d1≤1/4λL；

其中，λL代表第一频率的中心频率对应的波长。

在一些实施例中，低通高阻滤波器包括环绕的螺旋线以及与螺旋线连接的短路柱；

螺旋线连接至外围子单元；

短路柱引接至中心子单元。

在一些实施例中，中心子单元与外围子单元之间的距离为d2，且满足：√2/4λH≤d2≤√2λH；

其中，λ代表第二频率的中心频率对应的波长。

在一些实施例中，中心子单元具有第一等效电长度，外围子单元具有第二等效电长度，且满足：0.5L2≤L1≤2L2；

其中，L1代表第一等效电长度，L2代表第二等效电长度。

在一些实施例中，外围子单元的巴伦采用耦合馈电方式。

在一些实施例中，外围子单元的第二辐射面采用耦合馈电方式。

在一些实施例中，中心子单元包括分布在第一辐射面内的第一辐射臂；

第一辐射臂具有滤波枝节，滤波枝节用于抑制第二频率能量。

在一些实施例中，滤波枝节包括连续弯折的微带线。

在一些实施例中，外围子单元包括分布在第二辐射面内的第二辐射臂；

第一辐射臂、第二辐射臂以及低通高阻滤波器一一对应电连接；

其中，中心子单元、与中心子单元连接的低通高阻滤波器以及与低通高阻滤波器连接的第二辐射臂构成第一频率辐射单元；外围子单元形成第二频率辐射单元。

第二方面，本公开还提供一种基站天线，包括第一方面所提供的任一项的天线振子。

在一些实施例中，天线振子沿预设方向排列成直线阵列。

在一些实施例中，沿预设方向，相邻天线振子之间的距离均相等。

在一些实施例中，沿预设方向，相邻天线振子之间的距离为d3，且满足：0.5λL≤d3≤λL；

其中，λL代表第一频率的中心频率对应的波长。

本公开提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本公开提供的天线振子包括：一个中心子单元；多个外围子单元，外围子单元环绕中心子单元排布；低通高阻滤波器，连接在中心子单元的振子臂与外围子单元的振子臂之间，用于传输第一频率能量并抑制第二频率能量，第一频率小于第二频率；其中，中心子单元包括第一辐射面和第一反射地，外围子单元包括第二辐射面和第二反射地；第一辐射面和第二辐射面在同一辐射平面内，第一反射地与第二反射地错位设置。由此，通过将第一辐射面和第二辐射面设置在同一辐射平面内，将第一反射地与第二反射地错位设置，能够防止第一辐射面与第二辐射面在垂直于辐射平面的方向上出现互相干扰的情况，从而解决不同频段的辐射单元之间互耦的问题，避免不同频段的辐射子单元之间互相影响，以提升辐射单元的工作效率和改善方向图畸变，利于提升基站天线的总体性能。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例提供的一种天线振子的整体结构示意图；

图2为本公开实施例提供的一种天线振子的正视结构示意图；

图3为本公开实施例提供的一种外围子单元的结构示意图；

图4为本公开实施例提供的一种中心子单元的结构示意图；

图5为本公开实施例提供的一种第一频率辐射单元的结构示意图；

图6为本公开实施例提供的一种传统天线振子的结构示意图；

图7为本公开实施例提供的一种基站天线的结构示意图；

图8为本公开实施例提供的天线阵子与相关技术中的天线阵子的高频方向图效果的对比示意图；

图9为本公开实施例提供的天线阵子与相关技术中的天线阵子的低频方向图效果的对比示意图。

其中，1、中心子单元；2、外围子单元；3、低通高阻滤波器；11、中心子单元的振子臂；12、第一辐射面；13、第一反射地；14、滤波枝节；21、外围子单元的振子臂；22、第二辐射面；23、第二反射地；24、馈电巴伦；111、第一辐射臂；211、第二辐射臂；10、第一低频辐射单元。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

由于天线的尺寸上限通常是受到限制的，所以在多频段融合基站天线中，为了实现天线的集成与小型化，相邻辐射单元之间的间距通常小于0.8λ，甚至在部分融合天线当中，相邻辐射单元间距达到0.5λ，或者间距更小。这种紧凑的布局会使辐射单元之间相互耦合，降低辐射单元的工作效率，造成方向图的畸变，严重影响基站天线的总体性能。

针对现有技术的上述缺陷，本公开实施例提供一种天线振子。本公开实施例提供的辐射单元可以应用于基站天线，以及其他类型的天线，本公开实施例对此不限定。

下面结合附图对本公开实施例提供的天线振子和基站天线进行示例性说明。

示例性地，图1为本公开实施例提供的一种天线振子的整体结构示意图，图2为本公开实施例提供的一种天线振子的正视结构示意图，如图1和图2所示，该天线振子包括：一个中心子单元1以及多个外围子单元2，外围子单元2环绕中心子单元1排布；低通高阻滤波器3，连接在中心子单元1的振子臂11与外围子单元2的振子臂21之间，用于传输第一频率能量并抑制第二频率能量，第一频率小于第二频率。

其中，中心子单元1包括第一辐射面12和第一反射地13，外围子单元2包括第二辐射面22和第二反射地23；第一辐射面12和第二辐射面22在同一辐射平面内，第一反射地13与第二反射地23错位设置。

示例性地，参见图1，天线振子包括多个辐射子单元，例如包括一个中心子单元1以及四个外围子单元2，外围子单元2环绕中心子单元1排布。中心子单元1与外围子单元2均由两个相互正交的极化状态进行组合而成。其中，中心子单元1与外围子单元2通过低通高阻滤波器3连接，低通高阻滤波器3连接在中心子单元的振子臂11与外围子单元的振子臂21之间，低通高阻滤波器3用于传输第一频率能量并抑制第二频率能量，其中，第一频率小于第二频率，可以理解为低通高阻滤波器3能够向外传输低频信号，并且抑制高频信号的输出。示例性地，在实际应用场景中，第一频率可以为690MHz～960MHz，第二频率为1710MHz～2690MHz。相应地，中心子单元1为低频辐射子单元，用于组成低频辐射单元，低频辐射单元还包括复用的外围子单元的振子臂21，在后续实施例中进行解释说明，外围子单元2为高频辐射子单元，用于组成高频辐射单元，所以中心子单元1与外围子单元2的巴伦高度、等效电长度存在区别。

在现有技术中，天线振子的中心子单元的辐射面与外围子单元的辐射面会高低错位设置，中心子单元的反射地与外围子单元的反射地处于同一反射地内，但是由于天线振子的尺寸有限，中心子单元的辐射面与外围子单元间距较小，与辐射平面垂直的方向上会互相干扰，所以不同频段的辐射子单元会因互相耦合产生不良影响，影响自身工作效率，以及影响天线振子的整体性能。针对此，参见图2，在本公开实施例提供的天线振子中，中心子单元1包括第一辐射面12和第一反射地13，外围子单元2包括第二辐射面22和第二反射地23。其中，第一辐射面12和第二辐射面22在同一辐射平面内，第一反射地13与第二反射地23错位设置。按此结构设置，第一辐射面12与第二辐射面22在辐射平面的垂直方向上不存在相互干扰、相互交叠的部分，从而解决中心子单元1的第一辐射面12与外围子单元2的第二辐射面22相互耦合的问题，提高天线振子辐射效率。

在本公开实施例提供的天线振子中，第一辐射面和第二辐射面设置在同一辐射平面内，第一反射地与第二反射地错位设置，防止第一辐射面与第二辐射面在与辐射平面垂直的方向上出现互相干扰的情况，从而解决不同频段的辐射子单元互耦的问题，避免不同频段的辐射子单元之间互相影响，以提升辐射单元的工作效率和改善方向图畸变，利于提升基站天线的总体性能。

在一些实施例中，继续参见图1和图2，第一辐射面12与第一反射地13之间的高度为d0，且满足：1/8λL≤d0≤1/2λL。

第二反射地所在平面位于第一反射地所在平面与辐射平面之间，且第二反射地23与第一反射地13之间的距离为d1，满足：1/16λL≤d1≤1/4λL。其中，λL代表第一频率的中心频率对应的波长。

天线振子包括低频辐射单元和高频辐射单元，低频辐射单元由中心子单元1与部分外围子单元的振子臂21组成，用于传输低频信号，高频辐射单元由多个外围子单元2组成，用于传输高频信号，而不同频率的辐射单元所需的辐射面与反射地之间高度不同，高度不同时，辐射单元所对应的信号传输效果存在区别。若第一辐射面12与第一反射地13之间的高度与第二辐射面22与第二反射面13之间的高度相同，例如均为1/4λ，那么该高度对于低频辐射单元较为合适，低频辐射单元的信号传输效果较好，但该高度对于高频辐射单元过高，不符合半波振子的需求高度，会影响高频辐射单元的信号传输效果。所以，为了兼顾低频辐射单元与高频辐射单元的性能，应适当调整外围子单元的辐射面与反射地之间的距离，以平衡低频辐射单元与高频辐射单元的性能。

示例性地，第一辐射面12与第一反射地13之间的高度为d0，d0需要满足：1/8λL≤d0≤1/2λL，以保证低频辐射单元的性能，例如在一些应用场景中，d0多为1/4λL。当此高度不适合高频辐射单元，第二辐射面22与第二反射地23之间的高度应适当调小，确保高频辐射单元的性能，所以，可以调高第二反射地23的高度，使第二反射地23更加接近第二辐射面22。相应地，第二反射地所在平面位于第一反射地所在平面与辐射平面之间，且第二反射地23与第一反射地13之间的距离为d1，d1需要满足：1/16λL≤d1≤1/4λL，例如在一些应用场景中，d1多为1/8λL。其中，λL代表第一频率的中心频率对应的波长。按此高度设置是天线振子可以平衡高频辐射单元与低频辐射单元的性能，确保高频信号与低频信号的传输效果。

在一些实施例中，继续参见图1，低通高阻滤波器3包括环绕的螺旋线以及与螺旋线连接的短路柱；螺旋线连接至外围子单元2；短路柱引接至中心子单元1。

示例性地，低通高阻滤波器3包括环绕的螺旋线以及与螺旋线连接的短路柱，这里的环绕的螺旋线可以理解为扼流电感，螺旋线一端通过短路柱引接至中心子单元1，螺旋线另一端连接至外围子单元2。进而得到中心子单元1通过低通高阻滤波器3连接外围子单元2的结构，抑制中心子单元1上的第二频率能量。

需要说明的是，本公开实施例提供的低通高阻滤波器的结构仅为一种可选的实现形式，在其他实施例中，低通高阻滤波器还可以采用其他结构，本公开实施例对此不限制。

在一些实施例中，继续参见图1，中心子单元1与外围子单元2之间的距离为d2，且满足：√2/4λH≤d2≤√2λH。其中，λH代表第二频率的中心频率对应的波长。

天线振子中的外围子单元2环绕中心子单元1排布，中心子单元1与外围子单元2之间存在一定的距离，以确保各子单元的工作性能。其中，中心子单元1与外围子单元2之间的距离为d2，d2满足√2/4λH≤d2≤√2λH，例如在一些场景中，d2多为√2/2λH。其中，λH代表第二频率的中心频率对应的波长。示例性地，该距离d2指中心子单元1的中心与外围子单元2的中心之间的距离，由于各子单元为相邻关系，所以距离d2较小，满足√2/4λH≤d2≤√2λH即可确保各子单元能够正常工作。

在本公开实施例中，计算子单元之间的距离时，以各子单元的中心位置作为参考点，在一些其他的场景中，也可以将子单元的其他位置作为参考点，确定中心子单元与外围子单元之间的距离，本公开实施例对此不做限制，上述实施例仅做举例说明。

在一些实施例中，继续参见图1，中心子单元1具有第一等效电长度，外围子单元2具有第二等效电长度，且满足：0.5L2≤L1≤2L2。其中，L1代表第一等效电长度，L2代表第二等效电长度。

由图1可知，天线振子中的中心子单元1与外围子单元2的形状类似，均由两个相互正交的极化状态进行组合而成，而中心子单元1与外围子单元2的尺寸存在一定区别，具体可通过等效电长度来进行表征。天线振子中的中心子单元1具有第一等效电长度L1，外围子单元2具有第二等效电长度L2。若以第一等效电长度L1为参考值，当第二等效电长度L2与第一等效电长度L1相同，L2＝L1时，高频辐射单元传输信号的频率为低频辐射单元传输信号的频率的二倍。例如低频辐射单元传输信号的频率为900MHz，相应地，高频辐射单元传输信号的频率为1800MHz。若继续以第一等效电长度L1为参考值，当第二等效电长度L2与第一等效电长度L1不相同时，高频辐射单元传输信号的频率会在低频辐射单元传输信号的频率的二倍上下浮动。例如，第一等效电长度L1与第二等效电长度L2的长度比为1:0.9时，低频辐射单元传输信号的频率为900MHz，相应地，高频辐射单元传输信号的频率为1900MHz。所以，通过改变第一等效电长度L1与第二等效电长度L2的等效电长度比，可以调整高低频辐射单元传输信号的频率范围。考虑到天线振子的实际性能，以及高低频辐射单元实际对应的频率范围，第一等效电长度L1与第二等效电长度L2应该满足：0.5L2≤L1≤2L2，以平衡天线振子高频辐射单元与低频辐射单元的性能，确保高频信号与低频信号的传输效果。

需要说明的是，中心子单元与外围子单元的具体尺寸可以根据实际需求进行设置，本公开实施例对此不做限制，上述实施例仅为举例说明。

在一些实施例中，图3为本公开实施例提供的一种外围子单元的结构示意图，参见图3，外围子单元的巴伦24采用耦合馈电方式。

外围子单元包括外围子单元的振子臂21和馈电巴伦24(即巴伦)，馈电巴伦24将接收的馈电信号传输至外围子单元的振子臂21，由外围子单元的振子臂21向辐射面传输。在本公开实施例中，馈电巴伦24采用耦合馈电方式接收馈电信号，而馈电巴伦24的馈芯也不与外围子单元的振子臂21直接连通，以降低高低频信号间的串扰采用不接触的耦合馈电方式，可以降低高低频信号间的串扰。

在一些实施例中，继续参见图3，外围子单元2的第二辐射面22采用耦合馈电方式。

外围子单元包括第二辐射面22，第二辐射面22接收馈电信号时，同样采取耦合馈电方式，即采用不接触的方式传输馈电信号。例如外围子单元2还包括馈电巴伦24、外围子单元的振子臂21，馈电巴伦24接受馈电信号后，通过外围子单元的振子臂21传输至第二辐射面22，而这里的第二辐射面22与外围子单元的振子臂21均采用馈电方式进行馈电信号的传输，以降低高低频信号间的串扰采用不接触的耦合馈电方式，可以降低高低频信号间的串扰。

在一些可选的实施方式中，中心子单元各位置的馈电方式可以与外围子单元各位置的馈电方式相同，例如也采用耦合馈电方式。还可以采用其他馈电方式，如采用直馈的方式，与馈线直接连接进行馈电，本公开实施例对此不做限制，根据实际需求选择即可。

在一些实施例中，图4为本公开实施例提供的一种中心子单元的结构示意图，参见图4，中心子单元1包括分布在第一辐射面12内的第一辐射臂111。第一辐射臂111具有滤波枝节14，滤波枝节14用于抑制第二频率能量。

中心子单元1为低频辐射子单元，用于组成低频辐射单元，所以中心子单元1用于传输第一频率能量，并且应能够抑制第二频率能量，其中，第一频率能量小于第二频率能量，即在传输信号为低频信号时使其通过，为高频信号时将其抑制。由此，本公开实施例提供的中心子单元1包括分布在第一辐射面12内的第一辐射臂111，第一辐射臂111为中心子单元的振子臂11的一部分，第一辐射臂111上设置有滤波枝节14。当传输信号的频率属于第一频率，例如属于低频信号时，滤波枝节14处于导通状态，使该传输信号通过，当传输信号的频率属于第二频率，例如属于高频信号时，滤波枝节14阻止该传输信号通过，从而达到抑制第二频率能量的目的。滤波枝节14与低通高阻滤波器3的工作频段相同，同样用于通过第一频率能量，抑制第二频率能量，第一频率小于第二频率，增加滤波枝节14可以进一步滤除中心子单元1上的第二频率能量，即滤除高频信号。

在一些实施例中，继续参见图4，滤波枝节14包括连续弯折的微带线。中心子单元1上第一辐射臂111设置的滤波枝节14包括连续弯折的微带线，微带线是由支在介质基板上的单一导体带构成的微波传输线，在介质基板相同的情况下，导体线条越宽，微带线的特性阻抗越小，导体带条越窄，微带线的特性阻抗越大，所以，微带线可以过滤一定频段的传输信号。在本公开实施例中，微带线能够对输出第一频率能量，并抑制第二频率能量，即使低频信号通过，阻止高频信号通过。示例性如图4，滤波枝节14处的微带线呈中心对称的“几”字型分布，采用此结构可以减小微带线占用的空间，增加设置的微带线长度，以达到更好的滤波效果。

在一些其他的实施方式中，滤波枝节包括的微带线也可以设置为其他形状，本公开实施例对此不做限制。需要说明的是，本公开实施例对于滤波枝节具体的结构以及材料不做限制，其他能够进行滤波的结构也可以作为滤波枝节，上述实施例仅做举例说明。

在一些实施例中，图5为本公开实施例提供的一种第一频率辐射单元的结构示意图，在图1的基础上，结合图5，外围子单元2包括分布在第二辐射面22内的第二辐射臂211。第一辐射臂111、第二辐射臂211以及低通高阻滤波器3一一对应电连接。

其中，中心子单元1、与中心子单元1连接的低通高阻滤波器3以及与低通高阻滤波器3连接的第二辐射臂211构成第一频率辐射单元；外围子单元2形成第二频率辐射单元。

在本公开实施例中，天线振子包括第一频率辐射单元以及第二频率辐射单元，天线振子的第一频率辐射单元能够传输第一频率能量，天线振子的第二频率辐射单元能够传输第二频率能量。

示例性地，天线振子包括一个中心子单元1以及四个外围子单元2，外围子单元2包括分布在第二辐射面22内的第二辐射臂211，第二辐射臂211为外围子单元的振子臂21的一部分。中心子单元1包括分布在第一辐射面12内的第一辐射臂111，第一辐射臂111、第二辐射臂211以及低通高阻滤波器3一一对应电连接，例如第一辐射臂111通过与低通高阻滤波器3连接与其对应的第二辐射臂211。

参见图5，第一频率辐射单元包括一个中心子单元1以及四个分别与中心子单元1的第一辐射臂111相连的第二辐射臂211。当给中心子单元1馈入的传输信号的频率为第一频率时，低通高阻滤波器3允许第一频率能量通过，从而使低通高阻滤波器3两端连接的第一辐射臂111与第二辐射臂211呈导通状态，连成一个辐射面，有效的将第一频率能量向外辐射，这里的第一频率能量指低频信号。

参见图1，第二频率辐射单元包括四个外围子单元2，所以第二频率辐射单元与第一频率辐射单元会复用同一个第二辐射臂211，以形成第二频率辐射单元。当给外围子单元2馈入的传输信号的频率为第二频率时，低通高阻滤波器3会起到明显的抑制作用，抑制第二频率能量通过，将该传输信号限制在外侧的辐射臂上，也就是将传输信号限制在各外围子单元2的振子臂21上，第二辐射单元会将第二频率能量向外辐射，这里的第二频率能量指高频信号。

图6为本公开实施例提供的一种传统天线振子的结构示意图，由图6可知，现有技术中，中心子单元通过额外的振子臂连接外围子单元。而在本公开实施例中，通过复用外围子单元上与低通高阻滤波器连接的第二辐射臂，既可以形成第一频率辐射单元，又可以形成第二频率辐射单元，满足天线振子的双频工作需求，还可以减少振子臂数量，有效提高辐射面布局效率。减少振子臂数量后，有足够的空间将中心子单元与外围子单元的辐射面设置在同一辐射面内，避免第二频率辐射单元与第一频率辐射单元互相遮挡，以便更好地降低各辐射面互耦的情况。

本公开实施例还提供一种基站天线，包括如上述任意实施例所述的天线振子。本发明由于包括上述实施例中的天线振子，因此与上述实施例中所述天线振子具有相同或相似的有益效果。需要说明的是，本发明实施例提供的基站天线还可以包括其他用于支持其正常工作的电路、器件或者系统，本实施例对此不做限定。

在一些实施例中，图7为本公开实施例提供的一种基站天线的结构示意图，参见图7，天线振子沿预设方向排列成直线阵列。

示例性地，图7中提供了三个天线振子，例如预设方向为Y方向，天线振子沿预设方向排列成直线阵列，可以实现一列低频3单元的阵列。这里的“一列”指B1所在列，而“低频3单元”指包括三个第一频率辐射单元10，分别位于D1-D3行，第一频率辐射单元10包括一个位于B1列的中心子单元，以及位于A1列以及A2列的可复用的第二辐射臂。从而形成三个位于同一列的第一频率辐射单元10，用于传输第一频率能量。与此同时，还可以同步实现两列高频6单元的阵列。这里的“两列”指A1和A2所在列，外围子单元均位于这两列，“高频6单元”指在每列方向上包括6个外围子单元，6个外围子单元分别位于C1-C6行，形成的第二辐射频率单元用于传输第二频率能量。其中，各个外围子单元均设置在第二反射地23上，第二反射地23需要抬高，即减小与第二辐射面的距离，以提高第二辐射频率单元的辐射效率。

在一些实施例中继续参见图7，沿预设方向，相邻天线振子之间的距离均相等。

图7中提供的三个天线振子均匀直线阵列排布，相邻天线振子之间的距离相等，可以指相邻振子中心之间的距离相等。示例性地，图7中三个天线振子的中心均为各自对应的中心子单元，位于D1行的中心子单元为第一个第一频率辐射单元10的中心，位于D2行的中心子单元为第二个第一频率辐射单元10的中心，位于D3行的中心子单元为第三个第一频率辐射单元10的中心。相邻天线振子之间的距离可以理解为，D1行的中心子单元的中心与D2行的中心子单元的中心之间的距离，以及D2行的中心子单元的中心与D3行的中心子单元的中心之间的距离，上述两个距离相等即为相邻天线振子之间的距离相等，以实现天线的水平方向全覆盖。

需要说明的是，在本公开实施例中，计算相邻天线振子之间的距离时，以各相邻中心子单元的中心位置作为参考点，在一些其他的场景中，也可以将中心子单元的其他位置作为参考点，或者将天线振子的其他位置作为参考点，本公开实施例对此不做限制，上述实施例仅做举例说明。

在一些实施例中，沿预设方向，相邻天线振子之间的距离为d3，且满足：0.5λL≤d3≤λL。其中，λL代表第一频率的中心频率对应的波长。

基于上述基站天线的结构，相邻天线之间的距离d3应满足0.5λL≤d3≤λL，既可以平衡基站天线的多频性能，又可以实现多频天线的紧凑布局，减少空间占用，满足基站天线小型化设计。其中，基站天线的工作频段包括第一频率和第二频率，且第一频率小于第二频率；示例性地，第一频率(低频)可为690MHz～960MHz，第二频率(高频)可为1710MHz～2690MHz。

图8为本公开实施例提供的天线阵子与相关技术中的天线阵子的高频方向图效果的对比示意图；参见图8，横轴表示方位角角度，图中示例角度为-170°～171°。纵轴表示该结构在该幅面内不同角度处的增益；其中，L11可表示图6所示相关技术中的常规结构对应的高频方向变化，L12可表示图1所示本公开实施例提供结构对应的高频方向变化，本公开实施例提供的天线振子布局可以有效降低高频波形畸变，可以得到更好的阵列辐射方向图。图9为本公开实施例提供的天线阵子与相关技术中的天线阵子的低频方向图效果的对比示意图；参见图9，横轴表示方位角角度，图中示例角度为-170°～171°。纵轴表示该结构在该幅面内不同角度处的增益；其中，L21可表示图6所示常规结构对应的低频方向变化，L22可表示图1所示本公开实施例提供结构对应的低频方向变化，采用本公开实施例提供的天线振子布局，有助于提升低频增益，可以得到更好的阵列辐射方向图。所以，基于本公开实施例提供的天线振子得到的基站天线，同样可以有效降低高频波形畸变，提升低频增益，得到更好的阵列辐射方向图。

基于本公开实施例提供的天线振子，能够有效地减小多频融合天线的尺寸，进一步提高基站天线集成化程度；避免了常规设计中高低频辐射单元的错落布局，解决了高低频信号在垂直空间上的相互干扰；将高低频辐射单元整合为一体，可以模块化使用，有效提高阵列设计的效率；且采用高低频单元独立馈电设计，保障了多通道信号传输。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (14)

1.一种天线振子，其特征在于，包括：

一个中心子单元；

多个外围子单元，所述外围子单元环绕所述中心子单元排布；

低通高阻滤波器，连接在所述中心子单元的振子臂与所述外围子单元的振子臂之间，用于传输第一频率能量并抑制第二频率能量，所述第一频率小于所述第二频率；

其中，所述中心子单元包括第一辐射面和第一反射地，所述外围子单元包括第二辐射面和第二反射地；所述第一辐射面和所述第二辐射面在同一辐射平面内，所述第一反射地与所述第二反射地错位设置。

2.根据权利要求1所述的天线振子，其特征在于，所述第一辐射面与第一反射地之间的高度为d0，且满足：1/8λL≤d0≤1/2λL；

所述第二反射地所在平面位于所述第一反射地所在平面与所述辐射平面之间，且所述第二反射地与所述第一反射地之间的距离为d1，满足：1/16λL≤d1≤1/4λL；

其中，λL代表所述第一频率的中心频率对应的波长。

3.根据权利要求1所述的天线振子，其特征在于，所述低通高阻滤波器包括环绕的螺旋线以及与所述螺旋线连接的短路柱；

所述螺旋线连接至所述外围子单元；

所述短路柱引接至所述中心子单元。

4.根据权利要求1所述的天线振子，其特征在于，所述中心子单元与所述外围子单元之间的距离为d2，且满足：√2/4λH≤d2≤√2λH；

其中，λH代表所述第二频率的中心频率对应的波长。

5.根据权利要求1所述的天线振子，其特征在于，所述中心子单元具有第一等效电长度，所述外围子单元具有第二等效电长度，且满足：0.5L2≤L1≤2L2；

其中，L1代表所述第一等效电长度，L2代表第二等效电长度。

6.根据权利要求1所述的天线振子，其特征在于，所述外围子单元的巴伦采用耦合馈电方式。

7.根据权利要求1所述的天线振子，其特征在于，所述外围子单元的所述第二辐射面采用耦合馈电方式。

8.根据权利要求1所述的天线振子，其特征在于，所述中心子单元包括分布在所述第一辐射面内的第一辐射臂；

所述第一辐射臂具有滤波枝节，所述滤波枝节用于抑制所述第二频率能量。

9.根据权利要求8所述的天线振子，其特征在于，所述滤波枝节包括连续弯折的微带线。

10.根据权利要求8所述的天线振子，其特征在于，所述外围子单元包括分布在所述第二辐射面内的第二辐射臂；

所述第一辐射臂、所述第二辐射臂以及所述低通高阻滤波器一一对应电连接；

其中，所述中心子单元、与所述中心子单元连接的所述低通高阻滤波器以及与所述低通高阻滤波器连接的所述第二辐射臂构成第一频率辐射单元；所述外围子单元形成第二频率辐射单元。

11.一种基站天线，其特征在于，包括权利要求1-10任一项所述的天线振子。

12.根据权利要求11所述的基站天线，其特征在于，所述天线振子沿预设方向排列成直线阵列。

13.根据权利要求12所述的基站天线，其特征在于，沿所述预设方向，相邻天线振子之间的距离均相等。

14.根据权利要求12所述的基站天线，其特征在于，沿所述预设方向，相邻天线振子之间的距离为d3，且满足：0.5λL≤d3≤λL；

其中，λL代表所述第一频率的中心频率对应的波长。