CN205303691U - 一种双频双极化基站天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双频双极化基站天线，包括反射板、N个低频辐射单元、2N个高频辐射单元，以及馈电网络。所述反射板是金属板；2N个高频辐射单元和N个低频辐射单元排列于所述反射板的正面组成共轴的高低直线阵列；所述馈电网络设置于反射板的背面，用于对所述高、低频辐射单元提供并联馈电；其中N为大于1的正整数。与现有技术相比较，本实用新型提供的天线高低频段间的相互影响较小，高低频段均具有较好的前后比、交叉极化鉴别率指标，水平面波束宽度收敛，同时具有高隔离度等良好的电路性能。同时结构简单、易于组装、性能稳定，成本也较低。

Description

一种双频双极化基站天线

【技术领域】

本实用新型涉及移动通信领域基站天线领域，尤其涉及一种双频双极化基站天线。

【技术背景】

天线作为无线通信系统的关键前端部件，其性能的优劣对运营商的网络质量起到决定性作用。近年来，随着移动用户数量的急剧增长，通信系统在不断更新与扩容，对天线的设计提出越来越高的要求，一方面要求天线宽频化、多频化，以同时满足多个系统的通信要求；另一方面要求实现多系统共用减少天线的数量，以减小天线间的干扰并降低成本。随着运行商对双频双极化基站天线的指标要求日渐提高，当前双频双极化基站天线设计的核心问题就是不断地优化双频双极化基站天线的实现形式，包括辐射单元的设计以及反射边界的优化，使得天线满足新的技术要求。

【实用新型内容】

本实用新型提供一种体积小、重量轻，并具有较佳的辐射性能和电路性能的双频双极化基站天线。

为了实现上述目的，本实用新型所公开的双频双极化基站天线包括：反射板、N个低频辐射单元、2N个高频辐射单元，以及馈电网络。所述反射板为一金属板；2N个高频辐射单元和N个低频辐射单元排列于所述反射板的正面组成共轴的高低直线阵列，相邻低频辐射单元的间距是相邻高频辐射单元的间距的2倍，相邻低频辐射单元之间放置有一高频辐射单元，并且每个低频辐射单元之中内嵌有一高频辐射单元。反射板的纵向设置有翻边，所述翻边在每个低频辐射单元对应位置设置有两级局部凸起，同时第二级凸起向里弯折(弯折角度≤90°)，反射板的翻边和两级局部凸起主要用于调节低频阵列的辐射方向图。低频辐射单元的四周设置有相同的金属条，四个金属条构成一个方形的金属框；位于相邻两个低频辐射单元之间的高频辐射单元外围放置有一环形金属框，所述方形金属框和环形金属框主要用于调节高频阵列的辐射方向图；高低频馈电网络设置于反射板的背面，分别用于对所述高低频辐射单元提供并联馈电。

本实用新型提供的双频双极化基站天线，低频阵列工作于806MHz～960MHz，高频阵列工作于1710MHz～2170MHz，与现有技术相比较，该天线高低频段间的相互影响较小，高低频段均具有较好的前后比、交叉极化鉴别率指标，水平面波束宽度收敛，同时具有高隔离度等良好的电路性能。

本实用新型提供的双频双极化基站天线结构简单、易于组装、性能稳定，成本也较低。

【附图说明】

图1是本实用新型双频双极化基站天线实施例的立体图；

图2是本实用新型双频双极化基站天线实施例的俯视图；

图3是图1中低频辐射单元内嵌高频辐射单元及方形金属框的局部放大图；

图4是图1中相邻低频辐射单元之间的高频辐射单元及环形金属框的局部放大图。

【具体实施方式】

结合附图和实施例对本实用新型的具体实施方式作如下说明：

图1是本实用新型双频双极化基站天线实施例的立体图，其中反射板1是金属反射板，反射板纵向翻边朝向反射板的正面1a，翻边在低频辐射单元对应位置具有两级局部凸起11a和12a，其中12a向里弯折一定角度(角度≤90°)。低频辐射单元2采用的是环形的双极化压铸振子，每个极化由两个偶极子并联构成，N个低频振子组成低频阵列；高频辐射单元3采用的是双极化压铸振子，2N个高频振子组成高频阵列，高低频阵列在反射板的正面共轴排列。高频振子的数量是低频振子数量的两倍。同时，每个低频振子还内嵌有一个高频振子，即，每个低频单元内部也安装一个高频单元，在低频单元内部与反射板连接处是一个空心的圆环结构，高频振子穿过圆环与放射板连接从而实现其内嵌；相邻低频振子之间也设置有一高频振子，相邻低频振子的间距是相邻高频振子间距的两倍。比如，在一个更具体的实施例中，相邻低频振子的间距为280mm，相邻高频振子的间距为140mm。围绕在低频振子四周的是金属挡板4，四个具有相同结构和尺寸的金属挡板4构成了一个方形的金属框；围绕在高频振子外围的是圆环形金属框5。反射板1的翻边及11a、12a主要用于调节低频段的辐射特性；金属挡板4及圆环形金属框5的组合主要用于调节高频段的辐射特性。这样的结构设置既充分保证了高频振子的间距，又保证了高频、低频振子间的相互影响较小，从而保证了两个频段的电气性能。

图2是本实用新型双频双极化基站天线实施例的俯视图，由图2可见，局部凸起12a的中点正好与低频振子的中心重合；由金属挡板4构成的方形金属框的长、宽均大于高频振子3的直径、同时小于低频振子2的直径；圆环形金属框5的直径大于高频振子3的直径。

图3是方形金属框的放大细节图，金属挡板4是一个阶梯型的结构，第一级阶梯的宽度为41a，高度为42a，第二级阶梯的宽度为43a，高度为44a，方形金属框的整体高度要小于低频振子的高度。

图4是相邻低频辐射单元之间的高频辐射单元与环形金属框的细节图。

按图1中实施例设计，通过合理调整反射板1的宽度、翻边高度、11a及12a的尺寸可使得天线在低频段具有较佳的辐射特性；通过方形金属框4和圆环形金属框5的组合，合理地调整方形金属框4的长宽高与圆环形金属框5的直径大小，可以在高频段获得良好的辐射特性，同时协调所有结构的尺寸可以有效地减小高频段与低频段的互耦影响，获得良好的S参数指标。

本实用新型所公开的双频双极化基站天线采用共轴的排列方式，通过合理的设置振子间距与反射边界，保证了天线在较小尺寸下获得可以满足目前移动通信系统对多频天线的高性能、小尺寸的指标要求。

以上参照附图说明了本实用新型的优选实施例，本领域技术人员不脱离本实用新型的范围和实质，可以有多种变型方案实现本实用新型。举例而言，作为一个实施例的部分示出或描述的特征可用于另一实施例以得到又一实施例。以上仅为本实用新型较佳可行的实施例而已，并非因此局限本实用新型的权利范围，凡运用本实用新型说明书及附图内容所作的等效变化，均包含于本实用新型的权利范围之内。

Claims (5)

1.一种双频双极化基站天线，包括反射板、N个低频辐射单元、2N个高频辐射单元，以及馈电网络，其特征在于，所述反射板是金属板；2N个高频辐射单元和N个低频辐射单元排列于所述反射板的正面组成共轴的高低直线阵列；所述馈电网络设置于反射板的背面，用于对所述高、低频辐射单元提供并联馈电；所述N为大于1的正整数。

2.根据权利要求1所述的双频双极化基站天线，其特征在于，相邻的低频辐射单元之间的间距是相邻的高频辐射单元之间间距的2倍；高频辐射单元设置在相邻的低频辐射单元之间，且每个低频辐射单元之中还内嵌一高频辐射单元。

3.根据权利要求1所述的双频双极化基站天线，其特征在于，所述反射板在纵向方向上设置有翻边，所述翻边在对应于每个低频辐射单元的位置处设置有两级凸起，其中第二级凸起向内弯折；所述反射板的翻边和两级凸起用以调节低频阵列的辐射方向图。

4.根据权利要求1所述的双频双极化基站天线，其特征在于，低频辐射单元的四周分别设置有相同的金属条，这四金属条构成一个方形的金属框；同时，位于相邻两个低频辐射单元之间的高频辐射单元外围设置有圆环形金属框；所述方形金属框和圆环形金属框用以调节高频阵列的辐射方向图。

5.根据权利要求4所述的双频双极化基站天线，其特征在于，所述方形金属框的长、宽均大于所述高频辐射单元的直径、同时小于所述低频辐射单元的直径；所述圆环形金属框的直径大于所述高频辐射单元的直径。