CN219626895U - 一种矩形波束高增益天线及基站 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及通信器件技术领域，尤其是一种矩形波束高增益天线及基站，矩形波束高增益天线包括：金属反射板、低频辐射阵列和高频辐射阵列；低频辐射阵列包括4个低频辐射单元，4个低频辐射单元以2×2的矩形阵列设置于金属反射板上；高频辐射阵列包括内环阵列和外环阵列，内环阵列包括4个高频辐射单元，4个高频辐射单元以2×2的矩形阵列设置于金属反射板上，且位于低频辐射阵列形成的矩形阵列的内侧；外环阵列包括4个高频辐射单元，4个高频辐射单元一一对应的设置于相邻两个低频辐射单元之间；本实用新型能够形成矩形波束高增益信号。

Description

一种矩形波束高增益天线及基站

技术领域

本实用新型涉及天线技术领域，尤其是一种矩形波束高增益天线及基站。

背景技术

在对高层建筑的电梯井或类似狭长空间进行信号覆盖时，采用相关技术中的天线难以很好的覆盖所有区域，导致电梯内的信号不好的情况时有发生。故业界一直渴望提供一款具有高增益、窄波束且天线性能良好的天线。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种矩形波束高增益天线及基站，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

为了实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

一方面，提供一种矩形波束高增益天线，包括：金属反射板、低频辐射阵列和高频辐射阵列；

所述低频辐射阵列包括4个低频辐射单元，4个所述低频辐射单元以2×2的矩形阵列设置于所述金属反射板上；

所述高频辐射阵列包括内环阵列和外环阵列，所述内环阵列包括4个高频辐射单元，4个所述高频辐射单元以2×2的矩形阵列设置于所述金属反射板上，且位于所述低频辐射阵列形成的矩形阵列的内侧；所述外环阵列包括4个高频辐射单元，4个所述高频辐射单元一一对应的设置于相邻两个所述低频辐射单元之间。

可选的，所述金属反射板采用矩形框，4个所述低频辐射单元设置于所述金属反射板的四个角。

可选的，所述低频辐射单元的辐射频率范围为880MHz至960MHz，所述高频辐射单元的辐射频率范围为1710MHz-2675MHz。

可选的，所述金属反射板的侧边向上弯曲。

可选的，所述低频辐射单元采用十字型的金属压铸振子、所述高频辐射单元采用8个金属压铸振子，8个所述金属压铸振子两两为一组正交设置，每组中的2个所述金属压铸振子对称设置。

可选的，相邻两个所述低频辐射单元之间的间距为280mm。

可选的，所述内环阵列中相邻两个所述高频辐射单元的间距为115mm，所述外环阵列中的高频辐射单元与所述内环阵列中的高频辐射单元的间距为110mm。

可选的，相邻两个所述高频辐射单元之间设置有金属隔离板。

可选的，所述矩形波束高增益天线还包括第一一分四等功分器、一分二等功分器、两个第二一分四等功分器和两个双频合路器，两个所述双频合路器的低频端口一一对应的连接所述第一一分四等功分器的两个极化端口，所述第一一分四等功分器的4个输出端一一对应的连接4个所述低频辐射单元；两个所述双频合路器的高频端口一一对应的连接所述一分二等功分器的两个极化端口，所述一分二等功分器的两个输出端一一对应的连接两个所述第二一分四等功分器的输入端，2个所述第二一分四等功分器的4个输出端分别一一对应的连接4个所述高频辐射单元。

另一方面，提供一种基站，包括如上述实施例中任一项所述的矩形波束高增益天线。

本实用新型的有益效果：通过使用4个低频辐射单元、包含4个高频辐射单元的内环阵列、以及包含4个高频辐射单元的外环阵列，并采用本实施例的排列方式以及布局将低频辐射阵列、高频辐射阵列设置在金属反射板上，能够形成矩形波束高增益信号，具有高增益、窄波束且天线性能良好的有益效果。

附图说明

图1是一实施例提供的一种矩形波束高增益天线的整体结构图；

图2是一实施例提供的一种矩形波束高增益天线的正视图；

图3是一实施例提供的一种矩形波束高增益天线的背面示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清晰，下面将结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的描述。

在本实用新型的描述中，若干的含义是不定量，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

在本实用新型的描述中，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，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。

如图1所示，本实用新型实施例提供的一种矩形波束高增益天线，包括：金属反射板100、低频辐射阵列和高频辐射阵列；

所述低频辐射阵列包括4个低频辐射单元200，4个所述低频辐射单元200以2×2的矩形阵列设置于所述金属反射板100上；

所述高频辐射阵列包括内环阵列310和外环阵列，所述内环阵列310包括4个高频辐射单元300，4个所述高频辐射单元300以2×2的矩形阵列设置于所述金属反射板100上，且位于所述低频辐射阵列形成的矩形阵列的内侧；所述外环阵列包括4个高频辐射单元300，4个所述高频辐射单元300一一对应的设置于相邻两个所述低频辐射单元200之间。

本实施例中，每同一行相邻两个所述低频辐射单元200的相位相同并与另一行相邻两个所述低频辐射单元200的相位相差180度，每同一列相邻两个所述低频辐射单元200的相位相同并与另一列相邻两个所述低频辐射单元200的相位相差180度；

通过使用4个低频辐射单元200、包含4个高频辐射单元300的内环阵列310、以及包含4个高频辐射单元300的外环阵列，并采用本实施例的排列方式以及布局将低频辐射阵列、高频辐射阵列设置在金属反射板100上，能够形成矩形波束高增益信号。此外，还具有结构简单，用料较少，成本低廉的优势。

在一些优选的实施例中，所述金属反射板100采用矩形框，4个所述低频辐射单元200设置于所述金属反射板100的四个角。

在一些优选的实施例中，所述低频辐射单元200的辐射频率范围为880MHz至960MHz，所述高频辐射单元300的辐射频率范围为1710MHz-2675MHz。

本实施例提供的双频矩形波束高增益天线结构简单且满足880MHz-2675MHz工作频段的，且全频段驻波比(VSWR)优于1.5以下。

在一些优选的实施例中，所述金属反射板100的侧边向上弯曲。

在一些优选的实施例中，所述低频辐射单元200采用十字型的金属压铸振子、所述高频辐射单元300采用8个金属压铸振子，8个所述金属压铸振子两两为一组正交设置，每组中的2个所述金属压铸振子对称设置。

在一些实施例中，金属压铸振子的馈电方式为直接馈电。

在一些优选的实施例中，相邻两个所述低频辐射单元200之间的间距为280mm。

在一些优选的实施例中，所述内环阵列310中相邻两个所述高频辐射单元300的间距为115mm，所述外环阵列中的高频辐射单元300与所述内环阵列310中的高频辐射单元300的间距为110mm。

在一些优选的实施例中，相邻两个所述高频辐射单元300之间设置有金属隔离板400。

在一些优选的实施例中，所述矩形波束高增益天线还包括第一一分四等功分器600、一分二等功分器700、两个第二一分四等功分器800和两个双频合路器500，两个所述双频合路器500的低频端口一一对应的连接所述第一一分四等功分器600的两个极化端口，所述第一一分四等功分器600的4个输出端一一对应的连接4个所述低频辐射单元200；两个所述双频合路器500的高频端口一一对应的连接所述一分二等功分器700的两个极化端口，所述一分二等功分器700的两个输出端一一对应的连接两个所述第二一分四等功分器800的输入端，2个所述第二一分四等功分器800的4个输出端分别一一对应的连接4个所述高频辐射单元300。

本实施例中，辐射单元用于发射及接收电磁波信号，低频辐射单元200和高频辐射单元300均为±45°双极化辐射单元，±45°双极化辐射单元具有2个极化方向的连接端子，将4个低频辐射单元200的连接端子按相同极化方向划分为2组后一一对应的连接到第一一分四等功分器600的2组输入端，2组输入端具有不同的极化方向，从而形成双极化波束。类似的，将8个高频辐射单元300以4个为一组形成两组高频辐射单元300(例如，外环阵列为一组，内环阵列310为另一组)，先将一组高频辐射单元300中的4个高频辐射单元300的连接端子按相同极化方向划分为2组后一一对应的连接到第二一分四等功分器800的2组输入端，2组输入端具有不同的极化方向，从而形成双极化波束。再用一分二等功分器700将两个第二一分四等功分器800连接，从而将这两组高频辐射单元300相连。最后，将第一一分四等功分器600的两个极化端口一一对应的连接到两个所述双频合路器500的低频端口，将一分二等功分器700的两个极化端口一一对应的连接到两个所述双频合路器500的高频端口，在双频合路器500的输出端口焊接外接电缆，从而将低频辐射单元200、高频辐射单元300这两个频段的信号汇集到双频合路器500上，实现该天线的馈电。本实用新型提供的实施例，通过采用双频合路器500，实现天线的宽频化。

本实用新型实施例还提供一种基站，包括如上述实施例中任一项所述的矩形波束高增益天线。

本实用新型实施例描述的实施例是为了更加清楚的说明本实用新型实施例的技术方案，并不构成对于本实用新型实施例提供的技术方案的限定，本领域技术人员可知，随着技术的演变和新应用场景的出现，本实用新型实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。

本领域技术人员可以理解的是，图中示出的技术方案并不构成对本实用新型实施例的限定，本实用新型的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

应当理解，在本实用新型中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

以上参照附图说明了本实用新型实施例的优选实施例，并非因此局限本实用新型实施例的权利范围。本领域技术人员不脱离本实用新型实施例的范围和实质内所作的任何修改、等同替换和改进，均应在本实用新型实施例的权利范围之内。

Claims (10)

1.一种矩形波束高增益天线，其特征在于，包括：金属反射板、低频辐射阵列和高频辐射阵列；

所述低频辐射阵列包括4个低频辐射单元，4个所述低频辐射单元以2×2的矩形阵列设置于所述金属反射板上；

所述高频辐射阵列包括内环阵列和外环阵列，所述内环阵列包括4个高频辐射单元，4个所述高频辐射单元以2×2的矩形阵列设置于所述金属反射板上，且位于所述低频辐射阵列形成的矩形阵列的内侧；所述外环阵列包括4个高频辐射单元，4个所述高频辐射单元一一对应的设置于相邻两个所述低频辐射单元之间。

2.根据权利要求1所述的矩形波束高增益天线，其特征在于，所述金属反射板采用矩形框，4个所述低频辐射单元设置于所述金属反射板的四个角。

3.根据权利要求1所述的矩形波束高增益天线，其特征在于，所述低频辐射单元的辐射频率范围为880MHz至960MHz，所述高频辐射单元的辐射频率范围为1710MHz-2675MHz。

4.根据权利要求1所述的矩形波束高增益天线，其特征在于，所述金属反射板的侧边向上弯曲。

5.根据权利要求4所述的矩形波束高增益天线，其特征在于，所述低频辐射单元采用十字型的金属压铸振子、所述高频辐射单元采用8个金属压铸振子，8个所述金属压铸振子两两为一组正交设置，每组中的2个所述金属压铸振子对称设置。

6.根据权利要求1所述的矩形波束高增益天线，其特征在于，相邻两个所述低频辐射单元之间的间距为280mm。

7.根据权利要求1或6所述的矩形波束高增益天线，其特征在于，所述内环阵列中相邻两个所述高频辐射单元的间距为115mm，所述外环阵列中的高频辐射单元与所述内环阵列中的高频辐射单元的间距为110mm。

8.根据权利要求1所述的矩形波束高增益天线，其特征在于，相邻两个所述高频辐射单元之间设置有金属隔离板。

9.根据权利要求1所述的矩形波束高增益天线，其特征在于，所述矩形波束高增益天线还包括第一一分四等功分器、一分二等功分器、两个第二一分四等功分器和两个双频合路器，两个所述双频合路器的低频端口一一对应的连接所述第一一分四等功分器的两个极化端口，所述第一一分四等功分器的4个输出端一一对应的连接4个所述低频辐射单元；两个所述双频合路器的高频端口一一对应的连接所述一分二等功分器的两个极化端口，所述一分二等功分器的两个输出端一一对应的连接两个所述第二一分四等功分器的输入端，2个所述第二一分四等功分器的4个输出端分别一一对应的连接4个所述高频辐射单元。

10.一种基站，其特征在于，包括如上述权利要求1至9任一项所述的矩形波束高增益天线。