CN207149703U - 多频阵列天线和基站系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种多频阵列天线及基站系统，多频阵列天线包括反射板、智能天线阵列和高频基站天线阵列；智能天线阵列包括多个智能天线子阵列，每个智能天线子阵列由多个智能天线阵元组成，高频基站天线阵列包括至少一个高频基站天线子阵列，高频基站天线子阵列由多个高频基站天线阵元组成，高频基站天线子阵列位于智能天线阵列左右两侧的至少一侧，相邻两个智能天线阵元之间的间距相同；还包括位于任意相邻两个子阵列之间的双频阵列，双频阵列由包括低频辐射阵元及设于其上方并与之绝缘的高频辐射阵元的多个双频阵元组成。通过设置双频阵列，有效利用各子阵列间的间隙，在整机迎风面积更小的情况下实现多个频段天线共存。

Description

多频阵列天线和基站系统

技术领域

本实用新型涉及移动通信领域，具体而言，本实用新型涉及一种多频阵列天线和基站系统。

背景技术

随着移动通信网络制式的增多，多种通信制式并存，为了优化资源配置，节省站址和天馈资源，减小物业协调难度，降低投资成本，共站共址的多系统共体天线逐渐成为运营商建网的首选。

目前，运营商选用的多系统共体天线通常是在一副天线罩内把智能天线系统(1880～1920MHz,2010～2025MHz,2575～2635MHz)和基站天线系统(880～960MHz,1710～1880MHz)有效集成，常用的天线集成方式的方案如图1所示，智能天线阵列1和基站天线阵列2、3、4装设在共用反射板 5上，智能天线阵列1包括4列智能天线子阵列，智能天线子阵列由多个智能天线阵元10构成，基站天线阵列2和3为高频基站天线阵列，高频基站天线阵列2由多个高频基站天线阵元20构成，高频基站天线阵列3 由多个高频基站天线阵元30构成，基站天线阵列4为低频基站天线阵列，由多个低频基站天线阵元40构成。图1中，智能天线阵列1和基站天线阵列2、3、4在垂直方向上相距一段距离，能够综合智能天线和传统基站天线的应用功能，实现两种天线的上下排列集成化，减少网络规划难度并降低成本，但是由于为平衡增益和电下倾后的上旁瓣抑制等指标，基站天线部分低频辐射阵列间距选择范围一般为250mm～300mm，高频段辐射阵元间距选择范围一般为105mm～115mm，智能天线辐射阵元间距选择范围一般105mm～115mm，但要实现各频段高增益的结果，各频段内均须新增辐射阵元数量，这将导致天线长度急剧增加，对运营商布局网络等方面提出极大挑战。

实用新型内容

本实用新型的第一目的旨在提供一种保持天线长度不变，增加至少一列高频基站天线阵列的多频阵列天线。

本实用新型的第二目的旨在提供一种应用该多频阵列天线的基站系统。

为了实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种多频阵列天线，包括反射板、安装于所述反射板上的智能天线阵列和高频基站天线阵列；所述智能天线阵列包括多个智能天线子阵列，每个所述智能天线子阵列由多个智能天线阵元组成，所述高频基站天线阵列包括至少一个高频基站天线子阵列，所述高频基站天线子阵列由多个高频基站天线阵元组成，所述高频基站天线子阵列位于所述智能天线阵列左右两侧的至少一侧，相邻两个所述智能天线阵元之间的间距相同；还包括位于任意相邻两个子阵列之间的双频阵列，所述双频阵列由多个双频阵元组成，所述双频阵元包括低频辐射阵元及设于其上方并与之绝缘的高频辐射阵元。

优选地，所述双频阵列中，相邻两个所述双频阵元之间嵌设有所述高频辐射阵元。

优选地，所述高频基站天线子阵列的多个高频基站天线阵元和与之相邻的智能天线子阵列的多个智能天线阵元之间一一对应平齐排列。

优选地，所述智能天线阵列包括依次设置的第一、第二、第三和第四智能天线子阵列；

其中，所述第一、第二、第三和第四智能天线子阵列中相邻两个所述智能天线子阵列的多个智能天线阵元之间一一对应平齐排列；

或者，所述第一、第二、第三和第四智能天线子阵列中至少部分相邻两个所述智能天线子阵列的多个智能天线阵元之间错位排列。

优选地，所述双频阵列设于所述第二、第三智能天线子阵列之间或者所述第一、第二智能天线子阵列之间或者所述第三、第四智能天线子阵列之间。

优选地，所述双频阵列设置于高频基站天线子阵列和与之相邻的智能天线子阵列之间。

优选地，所述低频辐射阵元包括一对水平振子和一对垂直振子，一个所述水平振子嵌设于一个智能天线子阵列的两个智能天线阵元之间，另一个所述水平振子嵌设于另一个智能天线子阵列对应高度位置的两个智能天线阵元之间，所述一对垂直振子分别嵌设于相邻两个智能天线子阵列之间。

优选地，所述低频辐射阵元包括一对水平振子和垂直振子，一个所述水平振子嵌设于智能天线子阵列的两个智能天线阵元之间，另一个嵌设于高频基站天线子阵列的两个高频基站天线阵元之间，所述一对垂直振子分别嵌设于高频基站天线阵元及与之相邻的智能天线阵元之间。

优选地，所述双频阵元、智能天线阵元和高频基站天线阵元在反射板上的正投影互不重合。

一种基站系统，其特征在于，包括上述的多频阵列天线。

相比现有技术，本实用新型的方案具有以下优点：

1.在任意相邻两个子阵列之间嵌入包括多个双频阵元的双频阵列，有效地利用了智能天线子阵列间或高频基站天线子阵列和与之相邻的智能天线阵列间的间隙，在天线反射板更小、整机迎风面积更小的情况下实现多个频段天线共存。

2.所述双频阵元由低频辐射阵元和绝缘设置于其上的高频辐射阵元组成，所述低频辐射阵元与高频辐射阵元相隔开，如此可实现对两个阵列之间的间隙进行复用，以进一步实现天线的小型化。

3.相邻两个智能天线阵元之间的间距相同，从而保证了F/A/D三个频段(1880～1920MHz,2010～2025MHz,2575～2635MHz)中每列阵列的水平面和垂直面的良好指标，并使广播合成及垂直面赋形都不受影响。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为现有技术的多频阵列天线的结构示意图；

图2为本实用新型第一实施例的多频阵列天线的结构示意图；

图3为本实用新型第二实施例的多频阵列天线的结构示意图；

图4为本实用新型双频阵元的正视图；

图5为本实用新型双频阵元的俯视图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

如图2～5所示，本实施例提供一种多频阵列天线100，包括反射板4、安装于所述反射板4上的智能天线阵列1和高频基站天线阵列2，以及设于相邻两个阵列间的双频阵列3。

所述智能天线阵列1包括多个智能天线子阵列，每个所述智能天线子阵列由多个智能天线阵元10组成，所述相邻两个智能天线阵元10之间的间距相同。所述高频基站天线阵列2包括至少一个高频基站天线子阵列 20，所述高频基站天线子阵列20位于所述智能天线阵列1的右侧，其由多个高频基站天线阵元21组成。所述双频阵列3设于任意相邻两个子阵列之间，并由多个双频阵元31组成，所述双频阵元31包括低频辐射阵元 311及设于其上方并与之绝缘的高频辐射阵元312。本实施例中，所述高频基站天线子阵列20也可设置在智能天线阵列1的左侧或同时设置在智能天线阵列1的左右两侧。

所述相邻两个智能天线阵元10之间的间距相同，有利于进一步保证了F/A/D三个频段(1880～1920MHz,2010～2025MHz,2575～2635MHz)中的每个阵列水平面和垂直面的指标，且使广播合成及垂直面赋形都不受影响。

所述任意相邻两个子阵列之间可以是相邻两个智能天线子阵列之间，也可以是智能天线子阵列与高频基站天线子阵列20之间。通过在相邻两个智能天线子阵列之间或智能天线子阵列与高频基站天线子阵列20之间设置双频阵列3，有效地利用智能天线子阵列间或高频基站天线子阵列20 和与之相邻的智能天线子阵列间的间隙，在天线反射板4更小、整机迎风面积更小的情况下实现多个频段天线共存。

所述双频阵列3包括多个双频阵元31，所述双频阵元31由低频辐射阵元311和设于其上的高频辐射阵元312组成，所述低频辐射阵元311与高频辐射阵元312通过隔板或绝缘物质相隔开。如此，可对智能天线子阵列间或高频基站天线子阵列20和与之相邻的智能天线子阵列间的间隙进行复用，在多个频段天线共存的同时进一步实现天线的小型化。本实用新型的实施例中，所述低频辐射阵元311的工作频段为880～960MHz,所述高频辐射阵元312的工作频段为1710～1880MHz，所述智能天线阵列1为工作于TD-LTE系统的智能天线，所述高频基站天线阵列2为工作于其他系统的传统基站天线，例如为GMS900MHz和CDMA800MHz。

优选地，本实施例中，所述双频阵列3中，相邻两个所述双频阵元 31之间还嵌设有所述高频辐射阵元312，可进一步利用双频阵元31间的间距，增加高频辐射阵元312的数量，提高天线的整体增益。

优选地，所述高频基站天线子阵列20的多个高频基站天线阵元21和与之相邻的智能天线子阵列的多个智能天线阵元10之间一一对应平齐排列。

请结合图2，关于所述双频阵列3位于任意相邻两个子阵列之间，本实用新型提供第一实施例：

所述智能天线阵列1包括依次设置的第一、第二、第三和第四智能天线子阵列11、12、13、14；

其中，所述第一、第二、第三和第四智能天线子阵列11、12、13、 14中相邻两个所述智能天线子阵列的多个智能天线阵元10之间一一对应平齐排列；或者，所述第一、第二、第三和第四智能天线子阵列11、12、13、14中至少部分相邻两个所述智能天线子阵列的多个智能天线阵元10 之间错位排列。

例如，如图2所示情形，第二智能天线子阵列12的多个智能天线阵元10和第三智能天线子阵列13的多个智能天线阵元10之间一一对应平齐排列，而第一智能天线子阵列11和第二智能天线子阵列12的多个智能天线阵元10之间错位排列，且第三智能天线子阵列13和第四智能天线子阵列14的多个智能天线阵元10之间也错位排列；又如，一种未示出的情形，第一智能天线子阵列11的多个智能天线阵元10和第二智能天线子阵列12的多个智能天线阵元10之间一一对应平齐排列，而第二、第三和第四智能天线子阵列12、13和14的多个智能天线阵元10之间错位排列；其他情形相类似，此处不再一一列举。

优选地，所述双频阵列3设于所述第二、第三智能天线子阵列12、 13之间或者所述第一、第二智能天线子阵列11、12之间或者所述第三、第四智能天线子阵列13、14之间。由此，可以充分利用智能天线子阵列之间的间隙，实现多个频段共存。

优选地，所述低频辐射阵元包括一对水平振子(未标号，下同)和一对垂直振子(未标号，下同)，一个所述水平振子嵌设于一个智能天线子阵列的两个智能天线阵元21之间，另一个所述水平振子嵌设于另一个智能天线子阵列对应高度位置的两个智能天线阵元21之间，所述一对垂直振子分别嵌设于相邻两个智能天线子阵列之间。

例如，当所述双频阵列3设于所述第二、第三智能天线子阵列12、 13之间时(参考图2)，一个所述水平振子嵌设于第二智能天线子阵列 12的智能天线阵元10a和10b之间，另一个水平振子嵌设于第三智能天线子阵列13的智能天线阵元10c和10d之间，所述一对垂直振子分别嵌设于第二智能天线子阵列12和第三智能天线子阵列13之间。

请结合图3，关于所述双频阵列3位于任意相邻两个子阵列之间，本实用新型还提供第二实施例：

相邻两个所述智能天线子阵列的多个智能天线阵元10之间错位排列，所述双频阵列3设置于高频基站天线子阵列20和与之相邻的智能天线子阵列之间。参考图3，所述双频阵列3设置于高频基站天线子阵列20 和与之相邻的智能天线子阵列14之间。

相邻两个所述智能天线子阵列之间错位排列，可减小智能天线阵列1 内部之间的耦合，良好地的保证智能系统的各项电性能指标，同时，可有效缩小智能天线阵列1之间的间距，从而有效缩减整个天线的宽度，使天线更小型化。当然，本实施例中并不限制智能天线子阵列的排列方式，相邻两个智能天线子阵列之间还可平行排列。

优选地，所述低频辐射阵元311包括一对水平振子和一对垂直振子，一个所述水平振子嵌设于智能天线子阵列14的智能天线阵元10e和10f 之间，另一个嵌设于高频基站天线子阵列20的高频基站天线阵元21a和 21b之间，一对垂直振子嵌设于高频基站天线子阵列20与智能天线子阵列14之间。

优选地，所述双频阵元31、智能天线阵元10和高频基站天线阵元21 在反射板4上的正投影互不重合。如此，所述双频阵元31嵌设于高频基站天线子阵列20和与之相邻的智能天线子阵列之间正好避免了高频基站天线阵元21的辐射面，减小了相互之间的影响。

另外，本实用新型还提供了一种基站系统(未示出)，包括上述的多频阵列天线100。

以上所述仅是本实用新型的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种多频阵列天线，包括反射板、安装于所述反射板上的智能天线阵列和高频基站天线阵列；所述智能天线阵列包括多个智能天线子阵列，每个所述智能天线子阵列由多个智能天线阵元组成，所述高频基站天线阵列包括至少一个高频基站天线子阵列，所述高频基站天线子阵列由多个高频基站天线阵元组成，其特征在于，所述高频基站天线子阵列位于所述智能天线阵列左右两侧的至少一侧，相邻两个所述智能天线阵元之间的间距相同；

还包括位于任意相邻两个子阵列之间的双频阵列，所述双频阵列由多个双频阵元组成，所述双频阵元包括低频辐射阵元及设于其上方并与之绝缘的高频辐射阵元。

2.根据权利要求1所述的多频阵列天线，其特征在于，所述双频阵列中，相邻两个所述双频阵元之间嵌设有所述高频辐射阵元。

3.根据权利要求1所述的多频阵列天线，其特征在于，所述高频基站天线子阵列的多个高频基站天线阵元和与之相邻的智能天线子阵列的多个智能天线阵元之间一一对应平齐排列。

4.根据权利要求1所述的多频阵列天线，其特征在于，所述智能天线阵列包括依次设置的第一、第二、第三和第四智能天线子阵列；

其中，所述第一、第二、第三和第四智能天线子阵列中相邻两个所述智能天线子阵列的多个智能天线阵元之间一一对应平齐排列；

或者，所述第一、第二、第三和第四智能天线子阵列中至少部分相邻两个所述智能天线子阵列的多个智能天线阵元之间错位排列。

5.根据权利要求4所述的多频阵列天线，其特征在于，所述双频阵列设于所述第二、第三智能天线子阵列之间或者所述第一、第二智能天线子阵列之间或者所述第三、第四智能天线子阵列之间。

6.根据权利要求3所述的多频阵列天线，其特征在于，所述双频阵列设置于高频基站天线子阵列和与之相邻的智能天线子阵列之间。

7.根据权利要求5所述的多频阵列天线，其特征在于，所述低频辐射阵元包括一对水平振子和一对垂直振子，一个所述水平振子嵌设于一个智能天线子阵列的两个智能天线阵元之间，另一个所述水平振子嵌设于另一个智能天线子阵列对应高度位置的两个智能天线阵元之间，所述一对垂直振子分别嵌设于相邻两个智能天线子阵列之间。

8.根据权利要求6所述的多频阵列天线，其特征在于，所述低频辐射阵元包括一对水平振子和垂直振子，一个所述水平振子嵌设于智能天线子阵列的两个智能天线阵元之间，另一个嵌设于高频基站天线子阵列的两个高频基站天线阵元之间，所述一对垂直振子分别嵌设于高频基站天线阵元及与之相邻的智能天线阵元之间。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的多频阵列天线，其特征在于，所述双频阵元、智能天线阵元和高频基站天线阵元在反射板上的正投影互不重合。

10.一种基站系统，其特征在于，包括如权利要求1～9任意一项所述的多频阵列天线。