CN210778969U - 一种窄截面多系统阵列天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及通信天线技术领域，具体公开了一种窄截面多系统阵列天线，包含金属反射板，与设置于金属反射板上的低频辐射单元，高频辐射单元，金属隔离槽，低频去耦单元，低频寄生单元与矩形隔板；通过设计小口径碗状辐射单元，引入低频去耦单元，设置低频寄生单元等手段，有效实现了天线的小型化设计，改善传统天线体积庞大，空间占用大，视觉污染严重，安装复杂，运营成本高，维护困难等众多弊端；本实用新型提出的一种窄截面多系统阵列天线集成了3个或3个以上的低频阵列，所有低频系统均能工作在690‑960MHz的全频段内，避免使用内置合路器，有效拓展了天线的应用场景，减小了天线的结构复杂度与装配难度，降低天线生产成本。

Description

一种窄截面多系统阵列天线

技术领域

本实用新型涉及通信天线技术领域，具体为一种窄截面多系统阵列天线。

背景技术

随着移动通信的高速发展，未来的通信网络将是3G，4G，5G等多系统共存的异构网络，设备的架设将越来越密集，结构也越来越复杂。基站天线作为城市网络的收发设备，必须向多频多系统发展，不仅在性能上须满足通信需求，还要求能够支持多网络的小型化和宽带化。如何在尽量小的尺寸内增加天线的通道数，对于共站共址减少基站天线数量，简化天线安装维护具有重大意义。

低频690-960MHz可同时支持LTE700/LTE800/CDMA850/GSM900等通信系统。当前常规基站天线的截面宽度应小于500mm，在该尺寸范围内，当前的技术最多集成2个低频系统。要拓展天线使用场景，常规的做法是内置多个低频合路器，将其中1个低频阵列分频为690-862MHz与880-960MHz两个系统。由于690-862MHz/880-960MHz腔体合路器体积大、量量重、成本高，会使得此类天线的内部结构异常复杂，天线性能一致性差，不利于天线的批量生产。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出一种窄截面多系统阵列天线，在小型化设计的前提下，集成3个及3个以上的低频阵列，使得所有低频系统都可以在690-960MHz全频段范围内工作，有效拓展了天线的运用场景。同时避免了内置低频合路器，有效地减小了天线的结构复杂度与装配难度，降低天线成本。该天线同时集成多个工作于1710-2690MHz的高频系统，可以支持GSM1800/WCDMA2100/LTE2600等通信系统。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种窄截面多系统阵列天线，包含金属反射板，设置于金属反射板上的低频辐射单元，高频辐射单元，金属隔离槽，低频去耦单元，低频寄生单元与矩形隔板；其特征在于：多个所述低频辐射单元在所述的金属反射板上沿着多条垂直轴线排列，形成多个低频阵列，相邻的两个低频阵列之间垂直方向错位设置；多个所述高频辐射单元也在所述金属反射板上沿着多个垂直轴线排列，形成多个高频阵列。

进一步的，所述的多个低频阵列中，侧边低频阵列顶部或底部的水平方向上设置一个所述低频辐射单元，两者通过馈电网络连接，同时工作；中部的低频阵列底部与顶部水平方向上分别设置一个所述低频辐射单元，三者通过馈电网络连接，同时工作。

进一步的，所述低频辐射单元为一体化压铸成型的小口径碗状振子，包含基座，辐射体，巴伦，高频承载单元；在所述巴伦的中部位置设置一个馈电点。

进一步的，所述辐射体和所述巴伦的数量都是四个，四个所述巴伦对称设置于所述基座之上，四个所述巴伦与四个所述辐射体分别对应相衔接，所述辐射体包含水平部分与垂直部分，其中垂直部分向垂直于地板方向延展。

进一步的，所述高频辐射单元设置的位置有两种，第一种为所述高频辐射单元设置于所述低频辐射单元的高频承载单元中，作为所述低频辐射单元的组成部分；第二种为所述高频辐射单元设置于所述金属反射板上，且与所述金属反射板保持直流断开。

进一步的，所述低频阵列的单元间距大于所述高频阵列的单元间距。

进一步的，所述的金属隔离槽分别设置于两个相邻的低频阵列之间，同时作为高低频阵列的辐射边界。

进一步的，多个所述去耦单元设置于所述金属隔离槽顶部，与两侧所述低频辐射单元的相对位置可根据天线实际调试情况自由设置。

进一步的，所述金属反射板是两侧向上折弯形成U形结构，所述低频寄生单元与所述矩形隔板交错设置于所述金属反射板的两侧翻边上，且都与所述低频辐射单元在水平方向上对齐。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供一种窄截面多系统阵列天线，通过设计小口径碗状辐射单元，引入低频去耦单元，设置低频寄生单元等手段，有效实现了天线的小型化设计。改善传统天线体积庞大，空间占用大，视觉污染严重，安装复杂，运营成本高，维护困难等众多弊端；

本实用新型提出的一种窄截面多系统阵列天线集成了3个或3个以上的低频阵列，所有低频系统均能工作在690-960MHz的全频段内，避免使用内置合路器，有效拓展了天线的应用场景，减小了天线的结构复杂度与装配难度，降低天线生产成本。

附图说明

图1为本实用新型低频辐射单元的结构示意图；

图2为本实用新型阵列天线的结构示意图；

图3为本实用新型一种窄截面多系统阵列天线的整体结构示意图。

附图标记说明：

1-金属反射板；2-低频辐射单元；3-高频辐射单元；4-金属隔离槽；5-低频去耦单元；6-低频寄生单元；7-矩形隔板；20-低频辐射单元基座；211、212、213、214-低频辐射单元辐射体；221、222、223、224-低频辐射单元巴伦；231、232、233、234-低频辐射单元馈电点；24-高频承载单元；A1、A2、A3-低频阵列；H1、H2、H3-高频阵列；

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图1-3，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供一种窄截面多系统阵列天线，包含金属反射板1，设置于金属反射板1上的低频辐射单元2，高频辐射单元3，金属隔离槽4，低频去耦单元5，低频寄生单元6与矩形隔板7；所述多个低频辐射单元2在所述金属反射板1上沿着垂直轴线L1，L2，L3等间距排列，形成3个低频阵列A1，A2，A3，相邻低频阵列之间垂直方向错位0.5倍间距；所述多个高频辐射单元3也在所述金属反射板1上沿着轴线L1，L2，L3等间距排列，形成3个高频阵列H1，H2，H3。

所述低频辐射单元2为一体化压铸成型的小口径碗状振子，包含基座20，辐射体211、212、213、214，巴伦221、222、223、224与高频承载单元24，所述巴伦221、222、223、224对称设置于基座20之上，分别与辐射体211、212、213、214相衔接，所述辐射体211、212、213、214包含水平部分与垂直部分，其中垂直部分向垂直于地板方向延展，有效拓展辐射单元2的电尺寸，同时，四个馈电点231、232、233、234分别设置于巴伦221、222、223、224的中部位置，如上设置方法，可以使得辐射单元在小口径设计的前提下，有效拓展其工作带宽。

所述低频阵列A1顶部的水平方向上设置一个低频辐射单元2A，两者通过馈电网络连接，同时工作。所述低频阵列A3的底部水平方向上设置一个低频辐射的单元2B，两者通过馈电网络连接，同时工作。所述低频阵列A2底部与顶部水平方向上分别设置低频辐射单元2C与2D，三者通过馈电网络连接，同时工作；所述的低频辐射单元2A、低频辐射单元2B、低频辐射单元2C、低频辐射单元2D都是同一种低频辐射单元2；如上设置方式，有利于控制低频阵列水平面波束宽度，该指标是实现天线小型化的关键指标。

所述高频辐射单元3的位置设置分为两种，第一种高频辐射单元3设置于低频辐射单元2的高频承载单元24中，作为低频辐射单元2的组成部分，这种设置方案可以使得高低频的性能达到互补效果，既拓展了低频辐射单元2的阻抗带宽，又改善了高频辐射单元3的辐射性能，第二种高频辐射单元3设置于金属反射板1上，且与金属反射板1保持直流断开，可减轻高低频单元之间的电磁耦合。

所述低频阵列的单元间距大于所述高频阵列的单元间距。

所述一个金属隔离槽4设置于低频阵列A1、A2之间，另一个金属隔离槽4设置于低频阵列A2、A3之间，同时作为高低频的辐射边界，多个所述去耦单元5设置于金属隔离槽4顶部，与两侧低频辐射单元的相对位置可根据天线实际调试情况自由设置，其有利于减小低频相邻阵列之间的电磁耦合，提升低频系统间隔离度，进而提升各低频系统的辐射效率。

所述金属反射板1为一体化铝合金板，两侧向上折弯形成U形结构，所述低频寄生单元6与矩形隔板7交错设置于金属反射板的两侧翻边上，且都与低频辐射单元2在水平方向上对齐，该结构可抑制向后辐射的电磁能量，收窄水平面的波束宽度，提升天线的前后比。

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。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种窄截面多系统阵列天线，包含金属反射板，设置于金属反射板上的低频辐射单元，高频辐射单元，金属隔离槽，低频去耦单元，低频寄生单元与矩形隔板，其特征在于：多个所述低频辐射单元在所述金属反射板上沿着多条垂直轴线排列，形成多个低频阵列，相邻的两个低频阵列之间垂直方向错位设置；多个所述高频辐射单元也在所述金属反射板上沿着多条垂直轴线排列，形成多个高频阵列。

2.根据权利要求1所述的一种窄截面多系统阵列天线，其特征在于：所述的多个低频阵列中，侧边低频阵列顶部或底部的水平方向上设置一个所述低频辐射单元，两者通过馈电网络连接，同时工作；中部低频阵列底部与顶部水平方向上分别设置一个所述低频辐射单元，三者通过馈电网络连接，同时工作。

3.根据权利要求1所述的一种窄截面多系统阵列天线，其特征在于：所述低频辐射单元为一体化压铸成型的小口径碗状振子，包含基座，辐射体，巴伦，高频承载单元；在所述巴伦的中部位置设置一个馈电点。

4.根据权利要求3所述的一种窄截面多系统阵列天线，其特征在于：所述辐射体和所述巴伦的数量都是四个，四个所述巴伦对称设置于所述基座之上，四个所述巴伦与四个所述辐射体分别对应相衔接，所述辐射体包含水平部分与垂直部分，其中垂直部分向垂直于地板方向延展。

5.根据权利要求3所述的一种窄截面多系统阵列天线，其特征在于：所述高频辐射单元设置的位置有两种，第一种为所述高频辐射单元设置于所述低频辐射单元的所述高频承载单元中，作为所述低频辐射单元的组成部分；第二种为所述高频辐射单元设置于所述金属反射板上，且与所述金属反射板保持直流断开。

6.根据权利要求1所述的一种窄截面多系统阵列天线，其特征在于：所述的金属隔离槽分别设置于相邻的两个所述低频阵列之间，同时作为高低频的辐射边界。

7.根据权利要求6所述的一种窄截面多系统阵列天线，其特征在于：多个所述去耦单元设置于所述金属隔离槽顶部，与两侧所述低频辐射单元的相对位置可根据天线实际调试情况自由设置。

8.根据权利要求1所述的一种窄截面多系统阵列天线，其特征在于：所述的金属反射板是两侧向上折弯形成U形结构，所述低频寄生单元与所述矩形隔板交错设置于所述金属反射板的两侧翻边上,且都与所述低频辐射单元在水平方向上对齐。

9.根据权利要求1所述的一种窄截面多系统阵列天线，其特征在于：所述的低频阵列至少为3个；所述的高频阵列至少为3个。

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