CN208272143U - 一种双宽频窄波束天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双宽频窄波束天线，包括反射板，还包括设置在反射板正面的第一低频阵列、第二低频阵列以及两个高频阵列；第一低频阵列、第二低频阵列分别包括沿反射板的纵向间隔排列的N个低频辐射单元；两个高频阵列分别包括沿反射板的纵向间隔排列的N+1个第一高频辐射单元；第一低频阵列的每个低频辐射单元内嵌设有第二高频辐射单元；位于第一低频阵列和第二低频阵列之间的高频阵列的相邻两个第一高频辐射单元之间设有第三高频辐射单元；N为大于等于1的正整数。本实用新型可实现双频段双极化覆盖，具有较佳的辐射性能和电路性能。

Description

一种双宽频窄波束天线

【技术领域】

本实用新型涉及移动通信技术领域，尤其是涉及一种双宽频窄波束天线。

【背景技术】

近年来，随着通信技术的快速发展，在基站天线建设中要求阵列天线覆盖更多的频段，且支持多种无线制式系统的多频宽频天线逐渐成为运营商建网的首选。由于用户数量的剧增，常规天线已无法满足所有覆盖场景需求，尤其在城市铁路公路等定向覆盖场景中，覆盖区域具有狭长的特点，现有的65度基站天线覆盖容易对道路区域以外造成干扰，因此，通常采用窄波束天线进行覆盖。然而传统的窄波束天线只解决了单频段单极化覆盖，且其体积一般较大，辐射性能和电路性能都较差。

【实用新型内容】

本实用新型的目的在于克服上述技术的不足，提供一种双宽频窄波束天线，可实现双频段双极化覆盖，且体积小，并具有较佳的辐射性能和电路性能。

本实用新型提供的一种双宽频窄波束天线，包括反射板，还包括设置在反射板正面的第一低频阵列、第二低频阵列以及两个高频阵列；所述第一低频阵列、第二低频阵列分别位于所述反射板正面的纵向两侧，第一低频阵列、第二低频阵列分别包括沿反射板的纵向间隔排列的N个低频辐射单元；所述两个高频阵列沿反射板正面的横向并排设置，两个高频阵列分别包括沿反射板的纵向间隔排列的N+1个第一高频辐射单元，其中一个高频阵列的N+1个第一高频辐射单元与第一低频阵列的N个低频辐射单元交错间隔设置，另外一个高频阵列位于第一低频阵列和第二低频阵列之间；所述第一低频阵列的每个低频辐射单元内嵌设有第二高频辐射单元，所述第二高频辐射单元设置在所述反射板的正面；位于第一低频阵列和第二低频阵列之间的高频阵列的相邻两个第一高频辐射单元之间设有第三高频辐射单元，所述第三高频辐射单元设置在所述反射板的正面；N为大于等于1的正整数。

进一步地，所述第一低频阵列、第二低频阵列的相邻两个低频辐射单元的中心之间具有第一间距，所述两个高频阵列的相邻两个第一高频辐射单元的中心之间具有第二间距，所述第一间距大于两倍的所述第二间距。

进一步地，所述第二高频辐射单元位于对应的低频辐射单元内的中间位置，第二高频辐射单元的中心分别与相邻的第一高频辐射单元的中心、相邻的第三高频辐射单元的中心位于同一条水平线上。

进一步地，所述两个高频阵列的相邻两个第一高频辐射单元的中心之间具有第二间距，所述第二高频辐射单元的中心与相邻的第三高频辐射单元的中心之间具有第三间距，所述第二间距小于所述第三间距。

进一步地，所述第一低频阵列的每个低频辐射单元的外周设有金属矮框，所述金属矮框设置在所述反射板的正面。

进一步地，每个所述第一高频辐射单元的外侧设有U型隔离板，所述U型隔离板设置在所述反射板的正面。

进一步地，所述U型隔离板包括水平部以及分别连接到水平部两侧的垂直部、倾斜部，所述水平部设置在所述反射板的正面，所述垂直部靠近对应的第一高频辐射单元，所述倾斜部沿远离对应的第一高频辐射单元的方向倾斜；所述垂直部的顶端到反射板正面的距离小于对应的第一高频辐射单元的高度，所述倾斜部的顶端到反射板正面的垂直距离大于对应的第一高频辐射单元的高度。

进一步地，所述两个高频阵列的相邻两个第一高频辐射单元之间设有L型隔离板，所述L型隔离板设置在所述反射板的正面。

进一步地，所述反射板正面的纵向两边分别设有上隔离边，反射板背面的纵向两边分别设有下隔离边，所述上隔离边的高度大于所述下隔离边的高度。

进一步地，所述第一高频辐射单元、第三高频辐射单元的正上方分别通过支撑座依次固定有绝缘板、第一金属圆片，所述第二高频辐射单元的正上方通过支撑柱固定有第二金属圆片。

本实用新型可实现双频段双极化覆盖，且高低频段间的相互影响小，具有较佳的辐射性能和电路性能。同时本实用新型结构简单，体积小，易于组装，性能稳定，成本较低。

【附图说明】

图1为本实用新型一实施例提供的一种双宽频窄波束天线的结构示意图；

图2是图1所示双宽频窄波束天线的俯视示意图；

图3是图1所示双宽频窄波束天线的侧视示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。

参考图1至图3，本实用新型提供的一种双宽频窄波束天线，包括反射板10、设置在反射板10背面的馈电网络(图上未示出)以及设置在反射板10正面的第一低频阵列11a、第二低频阵列11b以及两个高频阵列13a、13b。馈电网络分别与第一低频阵列11a、第二低频阵列11b以及两个高频阵列13a、13b连接，用于给第一低频阵列11a、第二低频阵列11b以及两个高频阵列13a、13b提供并联馈电。第一低频阵列11a、第二低频阵列11b分别位于反射板10正面的纵向两侧。第一低频阵列11a、第二低频阵列11b分别包括沿反射板10的纵向间隔排列的N个低频辐射单元12。低频辐射单元12采用方碗型的双极化压铸振子，每个极化由两个偶极子并联构成。两个高频阵列13a、13b沿反射板10正面的横向并排设置，两个高频阵列13a、13b分别包括沿反射板10的纵向间隔排列的N+1个第一高频辐射单元14。其中一个高频阵列13a的N+1个第一高频辐射单元14与第一低频阵列11a的N个低频辐射单元12交错间隔设置，另外一个高频阵列13b位于第一低频阵列11a和第二低频阵列11b之间。第一低频阵列11a的每个低频辐射单元12内嵌设有第二高频辐射单元15，第二高频辐射单元15设置在反射板10的正面。位于第一低频阵列11a和第二低频阵列11b之间的高频阵列13b的相邻两个第一高频辐射单元25之间设有第三高频辐射单元16，第三高频辐射单元16设置在反射板10的正面。第一高频辐射单元14、第二高频辐射单元15以及第三高频辐射单元16的结构相同，均采用双极化压铸振子。N为大于等于1的正整数。

第一低频阵列11a、第二低频阵列11b的低频辐射单元12构成低频段的辐射单元，工作于790-960MHz(兆赫)。两个高频阵列13a、13b的第一高频辐射单元14、第二高频辐射单元15以及第三高频辐射单元16构成高频段的辐射单元，工作于1710-2690MHz。高频辐射单元和低频辐射单元12以绝缘弱耦合接触方式保证高频段与低频段的辐射特性。

本实施例中，第一低频阵列11a、第二低频阵列分11b别包括两个低频辐射单元12，两个高频阵列13a、13b分别包括三个第一高频辐射单元14，第二高频辐射单元15为两个，第三高频辐射单元16为两个。

第一低频阵列11a、第二低频阵列11b的相邻两个低频辐射单元12的中心之间具有第一间距D(见图2)，两个高频阵列13a、13b的相邻两个第一高频辐射单元14的中心之间具有第二间距d1(见图2)，第一间距D大于两倍的第二间距d1，即D>2d1。第一间距D、第二间距d1分别用于调节低频辐射单元12和第一高频辐射单元14的辐射特性，同时这样的结构既充分保证了两个高频阵列13a、13b的相邻两个第一高频辐射单元14的中心之间的间距，又使得第一高频辐射单元14、低频辐射单元12之间的相互影响较小，从而保证了两个频段的电气性能。

第二高频辐射单元15位于对应的低频辐射单元12内的中间位置，第二高频辐射单元15的中心分别与相邻的第一高频辐射单元14的中心、相邻的第三高频辐射单元16的中心位于同一条水平线上。

两个高频阵列13a、13b的相邻两个第一高频辐射单元14的中心之间具有第二间距d1(见图2)，第二高频辐射单元15的中心与相邻的第三高频辐射单元16的中心之间具有第三间距d2(见图2)，第二间距d1小于第三间距d2，即d1<d2。第二间距d1和第三间距d2用于高频调节辐射特性可存在的差异性。

第一高频辐射单元14、第三高频辐射单元16的正上方分别通过支撑座20依次固定有绝缘板21、第一金属圆片22。第二高频辐射单元15的正上方通过支撑柱23固定有第二金属圆片24。支撑座20安装到第一高频辐射单元14的辐射面、第三高频辐射单元16的辐射面。支撑柱23安装到第二高频辐射单元15的辐射面。

反射板10为一金属反射板。反射板10正面的纵向两边分别设有上隔离边101，反射板10背面的纵向两边分别设有下隔离边102，上隔离边101的高度大于下隔离边102的高度。上隔离边101、下隔离边102用于调节低频段的辐射特性。

第一低频阵列11a的每个低频辐射单元12的外周设有金属矮框17，金属矮框17设置在反射板10的正面。反射板10的上隔离边101和下隔离边102、金属矮框17、绝缘板以及第一金属圆片22用于调节高频段的辐射特性。

每个第一高频辐射单元14的外侧设有U型隔离板18，U型隔离板18设置在反射板10的正面。U型隔离板18包括水平部181以及分别连接到水平部181两侧的垂直部182、倾斜部183，水平部181设置在反射板10的正面，垂直部182靠近对应的第一高频辐射单元14，倾斜部183沿远离对应的第一高频辐射单元14的方向倾斜，即倾斜部183与水平部181之间的夹角为钝角。垂直部182的顶端到反射板10正面的距离小于对应的第一高频辐射单元14的高度，倾斜部183的顶端到反射板10正面的垂直距离大于对应的第一高频辐射单元14的高度。

两个高频阵列13a、13b的相邻两个第一高频辐射单元14之间设有L型隔离板19，L型隔离板19设置在反射板10的正面。L型隔离板19包括设置在反射板10正面的横部191以及连接在横部191一侧的竖部192。竖部192靠近高频阵列13a。

金属矮框17、U型隔离板18以及L型隔离板19用于调节高频段的辐射特性。

本实用新型通过合理调整反射板10的宽度、上隔离边101和下隔离边102的高度、低频辐射单元12的位置可使得天线在低频段具有较佳的辐射特性。通过合理地调整上隔离边101和下隔离边102的高度、U型隔离板18的尺寸、相邻的两个U型隔离板18之间的间距、L型隔离板19的位置和尺寸、第二间距d1、第三间距d2、绝缘板21的位置和高度以及第一金属圆片22的位置和高度，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之间的互耦影响，获得良好的S参数指标。

本实用新型可实现双频段双极化覆盖，且高低频段间的相互影响小，高低频段均具有较好的前后比、交叉极化比特性，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。同时本实用新型结构简单，体积小，易于组装，性能稳定，成本较低。

以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，如对各个实施例中的不同特征进行组合等，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种双宽频窄波束天线，包括反射板，其特征在于：还包括设置在反射板正面的第一低频阵列、第二低频阵列以及两个高频阵列；所述第一低频阵列、第二低频阵列分别位于所述反射板正面的纵向两侧，第一低频阵列、第二低频阵列分别包括沿反射板的纵向间隔排列的N个低频辐射单元；所述两个高频阵列沿反射板正面的横向并排设置，两个高频阵列分别包括沿反射板的纵向间隔排列的N+1个第一高频辐射单元，其中一个高频阵列的N+1个第一高频辐射单元与第一低频阵列的N个低频辐射单元交错间隔设置，另外一个高频阵列位于第一低频阵列和第二低频阵列之间；所述第一低频阵列的每个低频辐射单元内嵌设有第二高频辐射单元，所述第二高频辐射单元设置在所述反射板的正面；位于第一低频阵列和第二低频阵列之间的高频阵列的相邻两个第一高频辐射单元之间设有第三高频辐射单元，所述第三高频辐射单元设置在所述反射板的正面；N为大于等于1的正整数。

2.根据权利要求1所述的双宽频窄波束天线，其特征在于：所述第一低频阵列、第二低频阵列的相邻两个低频辐射单元的中心之间具有第一间距，所述两个高频阵列的相邻两个第一高频辐射单元的中心之间具有第二间距，所述第一间距大于两倍的所述第二间距。

3.根据权利要求1所述的双宽频窄波束天线，其特征在于：所述第二高频辐射单元位于对应的低频辐射单元内的中间位置，第二高频辐射单元的中心分别与相邻的第一高频辐射单元的中心、相邻的第三高频辐射单元的中心位于同一条水平线上。

4.根据权利要求3所述的双宽频窄波束天线，其特征在于：所述两个高频阵列的相邻两个第一高频辐射单元的中心之间具有第二间距，所述第二高频辐射单元的中心与相邻的第三高频辐射单元的中心之间具有第三间距，所述第二间距小于所述第三间距。

5.根据权利要求1所述的双宽频窄波束天线，其特征在于：所述第一低频阵列的每个低频辐射单元的外周设有金属矮框，所述金属矮框设置在所述反射板的正面。

6.根据权利要求1所述的双宽频窄波束天线，其特征在于：每个所述第一高频辐射单元的外侧设有U型隔离板，所述U型隔离板设置在所述反射板的正面。

7.根据权利要求6所述的双宽频窄波束天线，其特征在于：所述U型隔离板包括水平部以及分别连接到水平部两侧的垂直部、倾斜部，所述水平部设置在所述反射板的正面，所述垂直部靠近对应的第一高频辐射单元，所述倾斜部沿远离对应的第一高频辐射单元的方向倾斜；所述垂直部的顶端到反射板正面的距离小于对应的第一高频辐射单元的高度，所述倾斜部的顶端到反射板正面的垂直距离大于对应的第一高频辐射单元的高度。

8.根据权利要求1所述的双宽频窄波束天线，其特征在于：所述两个高频阵列的相邻两个第一高频辐射单元之间设有L型隔离板，所述L型隔离板设置在所述反射板的正面。

9.根据权利要求1所述的双宽频窄波束天线，其特征在于：所述反射板正面的纵向两边分别设有上隔离边，反射板背面的纵向两边分别设有下隔离边，所述上隔离边的高度大于所述下隔离边的高度。

10.根据权利要求1所述的双宽频窄波束天线，其特征在于：所述第一高频辐射单元、第三高频辐射单元的正上方分别通过支撑座依次固定有绝缘板、第一金属圆片，所述第二高频辐射单元的正上方通过支撑柱固定有第二金属圆片。