WO2023082360A1 - 低频振子单元、多频段阵列天线及其调整方法 - Google Patents

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arm
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low
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马炳
鲁帆
高文军
段江年
韩运忠
刘志佳
王晓天
姜华
李鸿斌
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北京空间飞行器总体设计部
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    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • the present application relates to the technical field of antennas, in particular to a low-frequency oscillator unit, a multi-band array antenna and an adjustment method thereof.
  • the performance of the communication system is required to be better and better.
  • the antenna is required to meet the multi-band applications, the frequency bands do not interfere with each other, and the beam can be flexibly adjusted; on the other hand, it is required The volume of the communication system is getting smaller and smaller, and the weight is getting lighter and lighter, so multiple systems need to be co-located.
  • multi-system common antenna design should be carried out, the windward area of the antenna should be as small as possible, and the weight should be as light as possible. Therefore, the demand for multi-band array antennas is particularly urgent.
  • the core is to develop low-frequency oscillator units suitable for multi-frequency nested arrays and to study array layout technology.
  • the multi-band co-aperture array antenna is a compact structure antenna. This structure tends to enhance the coupling between the antennas and increase the shielding of the low-frequency oscillator unit to the high-frequency oscillator unit, thereby affecting the radiation performance of the array in each frequency band. To this end, on the one hand, it is necessary to develop or improve the structure and form of low-frequency units, reduce coupling and shielding, and improve the isolation of unit ports; on the other hand, it is necessary to develop or improve the nesting and arrangement of array units, from the perspective of arrangement The angles reduce coupling and shading, improving isolation between units. There are various forms of multi-band array antennas.
  • the invention patent "Antenna Control System and Multi-frequency Shared Antenna” (Patent No.: CN201280065830.1) applied by Sun Shanqiu of Comba Communication System Co., Ltd. includes high-frequency and low-frequency radiation arrays , the low-frequency radiation array includes radiation units that are coaxial and laterally staggered along two axes, and the unit parts of the high-frequency radiation array are arranged coaxially along the same axis, and the units that coincide with the low-frequency units are nested, and the vibrators that are adjacent to each other The feed power of the units is equal, and the feed power of the units far away from each other is also equal, and a more ideal pattern can be obtained.
  • the invention patent "antenna array unit, array antenna, multi-frequency antenna unit and multi-frequency array antenna” (patent number: CN201210591056.X) applied by Luo Yingtao and others from Huawei Technologies Co., Ltd.
  • the proposed array unit includes two pair of antenna elements. Wherein, the two antenna units in each antenna unit pair are electrically connected to each other through a feed network, and are fed independently at the same time, which can improve the unit performance of a single antenna, and at the same time, the multi-frequency antenna array formed by forming an array occupies less space.
  • the main limitation of the current multi-band array antenna is that the degree of freedom is still insufficient, which includes two aspects: one is the spacing limit when high and low frequencies are nested, and the high and low frequency spacing often needs to satisfy an integer multiple; the other is that the flexibility of horizontal plane beam adjustment is not enough. , mainly through the beam width of the vibrator unit, the size of the base plate and the height of the isolation bar to adjust, and the adjustment range is limited.
  • the low-frequency vibrator unit often adopts a bowl-shaped form to nest with the high-frequency vibrator unit, which affects the flexibility of the layout of the high-frequency and low-frequency units.
  • the spacing between the high- and low-frequency vibrator units must satisfy the integer multiple relationship.
  • the low-frequency vibrator unit that is not in the form of a bowl has a greater influence on the high-frequency vibrator unit.
  • this application proposes a low-frequency dipole unit and a multi-band array antenna, which are used to solve the problems in the prior art that the multi-band array antennas are nested with high and low frequencies. question.
  • a low-frequency oscillator unit includes: a first microstrip oscillator arm, a second microstrip oscillator arm, and a supporting structure;
  • the first microstrip dipole arm and the second microstrip dipole arm are vertically arranged in a cross;
  • the second microstrip vibrator arm is a T-shaped thin arm structure with two upward vertical arms, its thickness is on the order of millimeters, and the angle of view from above is a straight line; the front of the second microstrip vibrator arm adopts a microstrip
  • the second microstrip line is engraved in the form or the way of copper cladding on the dielectric plate, which is used to feed power to the low-frequency oscillator unit at -45°;
  • the back of the second microstrip oscillator arm is in the form of a microstrip or copper clad on the dielectric plate The way is engraved with metal land;
  • the supporting structure has a slot structure for clamping and supporting the first microstrip dipole arm and the second microstrip dipole arm.
  • a low-frequency oscillator unit includes: a first microstrip oscillator arm, a second microstrip oscillator arm, and a supporting structure;
  • the first microstrip dipole arm and the second microstrip dipole arm are vertically arranged in a cross;
  • the second microstrip vibrator arm is a T-shaped thin arm structure with two upward vertical arms, the thickness of which is on the order of millimeters, and the top view angle is a straight line;
  • Both the first microstrip dipole arm and the second microstrip dipole arm are double-sided copper-clad forms, one side is fully copper-clad, and the other side is etched with microstrip lines; wherein, the first microstrip dipole arm and All the copper-clad surfaces of the second microstrip dipole arm have the same copper-clad area; the microstrip lines of the first microstrip dipole arm and the second microstrip dipole arm are different;
  • the supporting structure has a slot structure for clamping and supporting the first microstrip dipole arm and the second microstrip dipole arm.
  • the microstrip line of the first microstrip dipole arm has a first-level bending section upward from the first feeding port, which is denoted as the first bending section; the microstrip line of the second microstrip dipole arm The line has a first-level bending section upward from the second feeder, which is denoted as the second bending section; the length of the first bending section is less than the length of the second bending section, and the first bending section The length difference between the bent section and the second bent section is smaller than the line width of the microstrip line.
  • the microstrip plate of the first microstrip dipole arm is slotted upwards, the groove is centered laterally, and the length of the groove is less than the length difference between the height of the microstrip plate and the length of the first bending section of the first microstrip dipole arm;
  • the microstrip plate of the second microstrip dipole arm is slotted downward, the groove is centered in the transverse direction, and the length of the groove is less than the length of the second bending section of the second microstrip dipole arm.
  • the support structure adopts an integrated structure, on which a slot-type structure is provided for clamping and supporting the vibrator arm.
  • the support structure includes two parts, a horizontal support and a vertical support.
  • the support in the horizontal direction adopts a ring structure
  • the cross-shaped central part formed by the intersection of two vibrator arms in the vertical direction adopts a cylindrical structure for support.
  • the shaped structure and the annular structure are connected by reinforcing ribs, and the reinforcing ribs can clamp and support the horizontal part of the vibrator arm.
  • the slot size of the microstrip plate of the two microstrip dipole arms is designed so that the first microstrip dipole arm and the second microstrip dipole arm can be tightly inserted together, and the microstrip dipole The strip lines do not interfere with each other.
  • FIG. 6 is a schematic diagram of a multi-band array antenna according to a fourth embodiment of the present application.
  • Fig. 7 is the low-frequency band normalized gain pattern curve of the present application.
  • Fig. 8 is the high frequency band normalized gain pattern curve of the present application.
  • the low-frequency oscillator unit includes: a first microstrip oscillator arm 1, a second microstrip oscillator arm 2 and a support structure 3;

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

一种低频振子单元、多频段阵列天线及其调整方法，所述低频振子单元包括第一微带振子臂（1）、第二微带振子臂（2）及支撑结构（3）；第一微带振子臂（1）及第二微带振子臂（2）均为具有两条向上的竖直臂的T型薄臂结构，其厚度为毫米级，俯视角度呈一条直线；支撑结构（3）具有卡槽结构，对所述第一微带振子臂（1）及所述第二微带振子臂（2）进行夹持和支撑。所述多频段阵列天线中具有多个列和/或准列，所述多个列和/或准列中的至少一个列或准列，全部由如前所述的低频振子单元组成。该低频振子单元具有弱耦合和低遮挡特性，灵活嵌套，具有较大布局自由度。该多频段阵列天线具有较大布局自由度和波束调整自由度。

Description

低频振子单元、多频段阵列天线及其调整方法 技术领域
本申请涉及天线技术领域，尤其涉及一种低频振子单元、多频段阵列天线及其调整方法。
背景技术
近年来，随着科学技术的飞速发展，人们对5G等移动通信系统的要求越来越高。一方面，要求通信系统的性能越来越好，天线作为通信系统的关键部组件，具体地，需要天线能够满足多频段应用，频段间互不干涉，同时波束可灵活调整；另一方面，要求通信系统的体积越来越小，重量越来越轻，需多系统共站。对应到天线上，应进行多系统共天线设计，天线迎风面积应尽可能小，重量尽可能轻。因此，多频段阵列天线的需求显得尤为迫切，核心是开发适应多频嵌套阵列的低频振子单元和研究阵列布局技术。
多频段共口径阵列天线是一种紧凑结构天线，这种结构往往会使天线之间的耦合增强，使低频振子单元对高频振子单元的遮挡加剧，从而影响各个频段阵列的辐射性能。为此，一方面，要研发或改进低频单元的结构和形式，减少耦合和遮挡，提高单元端口隔离度；另一方面，要研发或改进阵列单元的嵌套和排布方式，从排列方式的角度减少耦合和遮挡，提高单元之间的隔离度。多频段阵列天线的形式多样，例如京信通信系统有限公司孙善球等人申请的发明专利《天线控制系统和多频共用天线》(专利号：CN201280065830.1)，其包括高频段和低频段辐射阵列，低频段辐射阵列包括沿两条轴线共轴且横向错开的辐射单元，高频段辐射阵列的单元部分沿同一轴线共轴排列，与低频单元位置重合的单元相嵌套，彼此相邻近的振子单元馈入功率相等，彼此相远离的单元馈入功率也相等，可以获得较理想方向图。华为技术有限公司罗英涛等人申请的发明专利《天线阵 列单元、阵列天线、多频天线单元和多频阵列天线》(专利号：CN201210591056.X)，提出的阵列单元包括呈十字交叉布置的两个天线单元对。其中，每个天线单元对中的两个天线单元通过馈电网络相互电连接，同时分别独立馈电，可以提高单个天线的单元性能，同时组阵形成的多频天线阵列占用空间较小。
目前多频段阵列天线存在的主要局限是自由度仍显不够，具体包括两方面：一是高低频嵌套时的间距限制，往往高低频间距需要满足整数倍；二是水平面波束调整的灵活度不够，主要是通过振子单元波束宽度、底板尺寸和隔离条高度来进行调整，调整范围有限。低频振子单元往往采用碗状形式以和高频振子单元进行嵌套，这影响了高低频单元布局的灵活性，高低频振子单元间距必须满足整数倍关系。而非碗状形式的低频振子单元对高频振子单元影响较大。
发明内容
为解决上述技术问题，本申请提出了一种低频振子单元和多频段阵列天线，用以解决现有技术中多频段阵列天线高低频嵌套时存在间距限制、水平面波束调整的灵活度不够的技术问题。
根据本申请的第一方面，提供一种低频振子单元，所述低频振子单元，包括：第一微带振子臂、第二微带振子臂及支撑结构；
所述第一微带振子臂与所述第二微带振子臂呈十字交叉垂直布置；
所述第一微带振子臂为具有两条向上的竖直臂的T型薄臂结构，其厚度为毫米级，俯视角度呈一条直线；所述第一微带振子臂的正面，采用微带形式或介质板覆铜的方式刻有第一微带线，用于向低频振子单元+45°极化馈电；所述第一微带振子臂的背面，采用微带形式或介质板覆铜的方式刻有金属地；
所述第二微带振子臂为具有两条向上的竖直臂的T型薄臂结构，其厚度为毫米级，俯视角度呈一条直线；所述第二微带振子臂的正面，采用微带形式或介 质板覆铜的方式刻有第二微带线，用于向低频振子单元-45°极化馈电；所述第二微带振子臂的背面，采用微带形式或介质板覆铜的方式刻有金属地；
所述支撑结构具有卡槽结构，用于对所述第一微带振子臂及所述第二微带振子臂进行夹持和支撑。
根据本申请的上述方案，相对于碗状形式或其他常规低频振子单元，本申请提出的低频振子单元，通过大幅优化辐射贴片面积、将辐射臂设计为向上弯折的形式，可极大减少与其他单元之间的耦合和遮挡。低频振子单元具有弱耦合和低遮挡特性，能够灵活嵌套，具有较大布局自由度。
根据本申请的第二方面，提供一种低频振子单元，所述低频振子单元，包括：第一微带振子臂、第二微带振子臂及支撑结构；
所述第一微带振子臂与所述第二微带振子臂呈十字交叉垂直布置；
所述第一微带振子臂为具有两条向上的竖直臂的T型薄臂结构，其厚度为毫米级，俯视角度呈一条直线；
所述第二微带振子臂为具有两条向上的竖直臂的T型薄臂结构，其厚度为毫米级，俯视角度呈一条直线；
所述第一微带振子臂及所述第二微带振子臂均为双面覆铜形式，其中一面全部覆铜，另外一面刻蚀微带线；其中，所述第一微带振子臂及所述第二微带振子臂的全部覆铜的面，其全部覆铜的区域完全一致；所述第一微带振子臂及所述第二微带振子臂的微带线不同；
所述支撑结构具有卡槽结构，用于对所述第一微带振子臂及所述第二微带振子臂进行夹持和支撑。
根据本申请的上述方案，相对于碗状形式或其他常规低频振子单元，本申请提出的低频振子单元，通过大幅优化辐射贴片面积、将辐射臂设计为向上弯折的形式，可极大减少与其他单元之间的耦合和遮挡。低频振子单元具有弱耦合和低遮挡特性，能够灵活嵌套，具有较大布局自由度。
优选地，所述第一微带振子臂的微带线从第一馈电口开始向上具有第一级折弯段，记为第一折弯段；所述第二微带振子臂的微带线从第二馈电口开始向上具有第一级折弯段，记为第二折弯段；所述第一折弯段的长度小于所述第二折弯段的长度，所述第一折弯段、第二折弯段的长度差小于微带线线宽。
根据本申请的上述方案，设置两个折弯段长度不等、长度差小于微带线线宽的目的，一是为了使两个微带振子臂交叉组装时微带线不干涉，二是使两个微带振子臂电性能不至于差异过大，进而使二者的馈电口均能得到良好的电匹配。
优选地，所述第一微带振子臂的微带板开槽向上，槽横向居中，槽长小于微带板高度与第一微带振子臂第一折弯段长度的长度差；所述第二微带振子臂的微带板开槽向下，槽横向居中，槽长小于第二微带振子臂第二折弯段的长度。
根据本申请的上述方案，可以使第一微带振子臂和第二微带振子臂紧密插接在一起的同时，微带线互不干涉。
优选地，所述低频振子单元具有两个馈电口，所述第一微带振子臂对应第一馈电口，所述第二微带振子臂对应第二馈电口，每个馈电口对应一种极化形式。
根据本申请的上述方案，可以使低频振子单元具有±45°两个极化，同时两个极化的电性能相当。
优选地，所述支撑结构采用一体化结构，其上提供卡槽型结构用于对振子臂的夹持和支撑。
根据本申请的上述方案，能够对振子臂进行有效的支撑和夹持。
优选地，所述支撑结构包括水平支撑和竖直支撑两部分，对水平方向的支撑采用环形结构，对竖直方向由两个振子臂交叉形成的十字形中心部分采用圆柱形结构进行支撑，圆柱形结构和环形结构之间通过加强筋连接，加强筋处能够对振子臂的水平放置部分进行夹持支撑。
根据本申请的上述方案，能够形成具有较高刚度和较好抗力学环境能力的单元结构。
优选地，所述第一微带振子臂及所述第二微带振子臂均为面结构，其厚度介于0.254～3.048mm之间。
根据本申请的上述方案，确保其本身电性能合理、尺寸较小、重量较轻，同时其与高频振子单元之间弱耦合，对高频振子单元无遮挡或少遮挡。
根据本申请的第三方面，提供一种多频段阵列天线，所述多频段阵列天线包括多个频段阵列单元，其中，所述多频段阵列天线中具有多个列和/或准列，所述多个列和/或准列中的至少一个列或准列，为全部由低频振子单元组成的；该全部由低频振子单元组成的列或准列，与其他频段阵列单元所在轴线平行；所述的低频振子单元至少有一个位于其他频段阵列单元的轴线上。
根据本申请的上述方案，在阵列一侧单独布置1个低频振子单元的阵列布局方式，可灵活调整水平面波束宽度，且该振子单元可嵌套于其他频段阵列中，极大提高了水平面波束宽度调整灵活性，且不带来额外的布局面积增加。
根据本申请的上述方案，采用该低频振子单元，当与其他频段阵列嵌套布置时，由于其弱耦合和低遮挡特性的优点，可以灵活嵌套，具有较大布局自由度。本申请提出的多列嵌套布局，一方面可以合理利用布局空间，增加了同频段相邻振子单元之间的隔离度，另一方面具有较大布局自由度和波束调整自由度，尤其是波束宽度和波束形状调整。
根据本申请的第四方面，提供一种对如前所述的多频段阵列天线进行调整的方法，所述方法包括：确定所述多频段阵列天线中待调整的振子单元；所述待调整的振子单元为一个或多个；
获取所述待调整的振子单元各自在所述多频段阵列天线中的单元辐射方向图；
基于所述单元辐射方向图，将所述单元辐射方向图反馈给所述多频段阵列天线，在所述多频段阵列天线中对与所述单元辐射方向图对应的待调整的振子单元进行幅相优化；
基于所述待调整的振子单元的幅相优化结果，调整所述多频段阵列天线的馈电幅相。
有益效果：
(1)本申请的低频振子单元采用T型薄臂十字结构，由于将辐射臂设计为向上弯折的形式，且十字布局，可极大减少与其他单元之间的耦合和遮挡。相对于碗状形式或其他常规低频振子单元，本申请的低频振子单元具有弱耦合和低遮挡特性，能够灵活嵌套，具有较大布局自由度。
(2)在一优选实施例中，将弯折结构设计为两个折弯段长度不等、长度差小于微带线线宽，其目的一是为了使两个微带振子臂交叉组装时微带线不干涉，二是使两个微带振子臂电性能不至于差异过大，进而使二者的馈电口均能得到良好的电匹配。
(3)在一优选实施例中，设计了两个微带振子臂的微带板开槽尺寸，可以使第一微带振子臂和第二微带振子臂紧密插接在一起的同时，微带线互不干涉。
(4)在一优选实施例中，第一微带振子臂及第二微带振子臂上各有一个馈电口，可以使低频振子单元具有±45°两个极化，同时两个极化的电性能相当。
(5)支撑结构采用环形+圆柱形的一体化结构，能够形成具有较高刚度和较好抗力学环境能力。
(6)第一微带振子臂及第二微带振子臂的厚度介于0.254～3.048mm之间，从而确保其本身电性能合理、尺寸较小、重量较轻，同时其与高频振子单元之间弱耦合，对高频振子单元无遮挡或少遮挡。
(7)采用本申请所提供的低频振子单元所形成多频段阵列天线时，低频振子单元与其他频段阵列嵌套布置时，由于其弱耦合和低遮挡特性的优点，可以灵活嵌套，具有较大布局自由度。本申请提出的多列嵌套布局，一方面可以合理利用布局空间，增加了同频段相邻振子单元之间的隔离度，另一方面具有较大布局自由度和波束调整自由度，尤其是波束宽度和波束形状调整。
(8)本申请所提供的多频段阵列天线调整方法，首先计算出阵列单元在实际阵列中的单元辐射方向图，针对此实际辐射方向图进行幅相优化，最后综合优化出阵列的馈电幅相。相对于常规的等副同相或理想切比雪夫加权形式，本申请在前述发明的低频振子单元消除大部分遮挡和互耦的基础上，能够进一步消除阵列遮挡和互耦的影响，获得理想的天线辐射方向图。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本申请的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请提供如下附图进行说明。在附图中：
图1(A)为本申请第一实施例的低频振子单元第一角度的剖示图；
图1(B)为本申请第一实施例的低频振子单元第一角度剖示图中标记为I的第一微带振子臂和第二微带振子臂相交位置的局部放大视图；
图2(A)为本申请第一实施例的低频振子单元第二角度的剖示图；
图2(B)为本申请第一实施例的低频振子单元第二角度中下位置局部放大视图；
图3为本申请的低频振子单元的增益方向图曲线；
图4为本申请第二实施例的多频段阵列天线示意图；
图5为本申请第三实施例的多频段阵列天线示意图；
图6为本申请第四实施例的多频段阵列天线示意图；
图7为本申请的低频段归一化增益方向图曲线；
图8为本申请的高频段归一化增益方向图曲线；
附图标记：I，第一微带振子臂和第二微带振子臂相交位置局部放大视图；Ⅱ，第一实施例的低频振子单元第二角度中下位置局部放大视图；1，第一微带振子臂；2，第二微带振子臂；3，支撑结构；11，第一微带线；12，第一覆铜层；13，第一微带板正面；14，第一折弯段；15，第一馈电口；21，第二微带线；22，第二覆铜层；23，第二微带板正面；24，第二折弯段；25，第二馈电口。
具体实施方式
首先结合图1(A)-图1(B)、图2(A)-图2(B)说明本申请一个实施方式的低频振子单元。所述低频振子单元，包括：第一微带振子臂1、第二微带振子臂2及支撑结构3；
所述第一微带振子臂1与所述第二微带振子臂2呈十字交叉垂直布置；
所述第一微带振子臂1为具有两条向上的竖直臂的T型薄臂结构，其厚度为毫米级，俯视角度呈一条直线；所述第一微带振子臂1的正面，采用微带形式或介质板覆铜的方式刻有微带线，用于向低频振子单元+45°极化馈电；所述第一微带振子臂1的背面，采用微带形式或介质板覆铜的方式刻有金属地；
所述第二微带振子臂2为具有两条向上的竖直臂的T型薄臂结构，其厚度为毫米级，俯视角度呈一条直线；所述第二微带振子臂2的正面，采用微带形式或介质板覆铜的方式刻有微带线，用于向低频振子单元-45°极化馈电；所述第二微带振子臂2的背面，采用微带形式或介质板覆铜的方式刻有金属地；
所述支撑结构3具有卡槽结构，用于对所述第一微带振子臂1及所述第二微带振子臂2进行夹持和支撑。
本实施例中，如图1(A)-图1(B)所示，在所述第一微带振子臂1的背面，为第一覆铜层12，在所述第二微带振子臂2的背面，为第二覆铜层22。两条微带振子臂均为面结构，其厚度介于0.254～3.048mm之间，俯视角度呈现一条直线，可在竖直方向减少对高频段振子单元的遮挡与互耦；通过垂直向上的竖直 臂，可以大幅缩短振子臂的横向长度，在横向减小其对其他频段振子单元的遮挡与互耦。本实施例的低频振子单元，确保其本身电性能合理、尺寸较小、重量较轻，同时其与高频振子单元之间弱耦合，对高频振子单元无遮挡或少遮挡。本实施例中，所述第一微带振子臂1的正面可以与所述第二微带振子臂2的正面相对，也可以与所述第二微带振子臂2的背面相对。同理，所述第一微带振子臂1的背面可以与所述第二微带振子臂2的正面相对，也可以与所述第二微带振子臂2的背面相对。由于第一微带振子臂1与所述第二微带振子臂2呈十字交叉垂直布置，则在十字交叉形成的四个区域，分别存在所述第一微带振子臂1的正面与所述第二微带振子臂2的背面相对、所述第一微带振子臂1的正面与所述第二微带振子臂2的正面相对、第一微带振子臂1的背面与所述第二微带振子臂2的正面相对、第一微带振子臂1的背面与所述第二微带振子臂2的背面相对的情况。
另一实施例中，所述第一微带振子臂1及所述第二微带振子臂2均为双面覆铜形式，其中一面全部覆铜，另外一面刻蚀微带线；其中，所述第一微带振子臂1及所述第二微带振子臂2的全部覆铜的面，其全部覆铜的区域完全一致；所述第一微带振子臂1及所述第二微带振子臂2的微带线不同。如图1(B)、图2(B)中的第一微带11、第一覆铜层12、第二微带21、第二覆铜层22所示。本实施例中，所述第一微带振子臂1的正面可以与所述第二微带振子臂2的正面相对，也可以与所述第二微带振子臂2的背面相对。同理，所述第一微带振子臂1的背面可以与所述第二微带振子臂2的正面相对，也可以与所述第二微带振子臂2的背面相对。由于第一微带振子臂1与所述第二微带振子臂2呈十字交叉垂直布置，则在十字交叉形成的四个区域，分别存在所述第一微带振子臂1的正面与所述第二微带振子臂2的背面相对、所述第一微带振子臂1的正面与所述第二微带振子臂2的正面相对、第一微带振子臂1的背面与所述第二微带振子臂2的正面相对、第一微带振子臂1的背面与所述第二微带振子臂2的背面相对的情况。
进一步地，所述第一微带振子臂1的微带线从第一馈电口开始向上具有第一级折弯段，记为第一折弯段；所述第二微带振子臂2的微带线从第二馈电口开始向上具有第一级折弯段，记为第二折弯段；所述第一折弯段的长度小于所述第二折弯段的长度，所述第一折弯段、第二折弯段的长度差小于微带线线宽。设置两个折弯段长度不等、长度差小于微带线线宽的目的，一是为了使两个微带振子臂交叉组装时微带线不干涉，二是使两个微带振子臂电性能不至于差异过大，进而使二者的馈电口均能得到良好的电匹配。
进一步地，所述第一微带振子臂1的微带板开槽向上，槽横向居中，槽长略小于微带板高度与第一微带振子臂1第一折弯段长度的长度差；所述第二微带振子臂2的微带板开槽向下，槽横向居中，槽长略小于第二微带振子臂2第二折弯段的长度。所述第一微带振子臂1与所述第二微带振子臂2以插接的方式连接。
进一步地，所述低频振子单元具有两个馈电口，所述第一微带振子臂1及所述第二微带振子臂2上各有一个馈电口，每个馈电口对应一种极化形式。本实施例中，馈电口可以直接焊接高频电缆，也可以焊接同轴插座后连接高频电缆。
本实施例中，所述支撑结构3采用一体化结构，其上提供卡槽型结构用于对振子臂的夹持和支撑，使得两个具有较大尺寸较小刚度的振子臂结合支撑结构后形成一个具有较高刚度的整体型结构。支撑结构包括水平支撑和竖直支撑两部分，由于振子臂在水平方向具有较大的尺寸，对水平方向的支撑采用环形结构，对竖直方向的支撑主要是指对两个振子臂交叉形成的十字形中心部分的支撑，该部分支撑采用筒形结构，筒形结构和环形结构之间通过加强筋连接，加强筋处同时对振子臂的水平放置部分进行夹持支撑。环形结构外径、壁厚可根据单元整体刚度需求确定，一般情况下，环形结构外径选择在振子臂长1/2以上，随着振子臂最外侧冲竖直方向结构尺寸的增大而增大，必要时，比如对应工作频率小于600MHz时，振子臂长度很长的情况，可设置多层环形结构对振子臂进行分 段连接，以形成具有较高刚度和较好抗力学环境能力的单元结构。
图3示出了本申请的低频振子单元的增益方向图曲线，共有4条曲线，分别对应低频振子单元水平面主极化增益方向图、垂直面主极化增益方向图、水平面交叉极化增益方向图、垂直面交叉极化增益方向图。可以看出，在低频段内，天线增益不小于8dBi，交叉极化优于-30dB，证明了所申请的低频振子单元具有良好电气性能。
以下说明本申请一个实施方式的多频段阵列天线，所述多频段阵列天线包括多个频段阵列单元，其中，低频段阵列单元为如前所述的低频振子单元；所述多频段阵列天线中具有多个列和/或准列，所述多个列和/或准列中的至少一个列或准列，为全部由低频振子单元组成的；该全部由低频振子单元组成的列或准列，与其他频段阵列单元所在轴线平行；所述的低频振子单元至少有一个位于其他频段阵列单元的轴线上。准列为错开的列，即单元中心位于两条或多条直线上。
所述多频段阵列天线的阵列，位于金属反射板上，呈列排列或准列排列；所述多频段阵列天线中除了低频列以外的其他列或准列，其组成形式为多个频段振子单元共用1列；或者多个频段交叉嵌套于1列；或者1个频段交叉嵌套分布于多列中。
本申请提供的所述多频段阵列天线的阵列，目的在于提供一种多频段阵列天线，确保各频段之间互不影响或影响较小，电性能合理、尺寸较小、重量较轻，满足通信应用。
进一步地，所述多频段阵列天线通过馈电网络对振子单元进行馈电，根据所述多频段阵列天线布局方式的不同，每个频段振子单元的馈电功率可能不同，根据所述多频段阵列天线的布局方式和所述多频段阵列天线的方向图要求对馈电功率进行综合优化。
进一步地，所述多频段阵列天线的低频辐射单元为如前所述的低频振子单 元，每个振子单元包括一对正交放置的双极化低频振子，所述双极化低频振子的两个极化馈入的功率可以相等，也可以不等。
进一步地，所述多频段阵列天线的高频阵列或其他频段阵列单元为常规形式双极化振子单元，所述振子单元的一对振子的两个振子臂正交放置，所述双极化振子单元的两个极化馈入的功率可以相等，也可以不等。
进一步地，所述多频段阵列天线的低频辐射阵列沿至少相互平行的2条轴线布置，相邻振子单元间的轴向间距相等；高频辐射阵列或其他频段阵列沿至少1条轴线布置，相邻振子单元间的轴向间距相等。
进一步地，所述多频段阵列天线的低频辐射阵列轴线上的振子单元间距为低频段中心波长的一半，高频辐射阵列或其他频段阵列轴线上的振子单元间距为相应频段中心波长的一半，在此初始基础上视具体方向图要求优化间距。
进一步地，所述低频和高频阵列的振子单元间距，除了避免物理干涉外，任意一个频段阵列的振子单元间距不受另外频段阵列间距的影响，也就是说，二者的振子单元间距不存在必然联系，极大提升了布局的自由度。
进一步地，所述低频辐射阵列至少有1列振子单元嵌套于高频阵列或其他频段阵列中，其轴线与高频阵列或其他频段阵列轴线重合。该列嵌套振子单元的馈电功率与其他列振子单元的馈电功率可以相等，也可以不相等。
图4示出了本申请的多频段阵列天线一个实施例，在反射板上布置有2列低频阵列D1和D2、1列高频阵列G1，低频阵列D2仅有1个天线单元D2a，且嵌套于高频阵列G1中，D2与G1共轴线布置。低频阵列D1由均匀分布的4个阵元D1a、D1b、D1c和D1d构成，阵间距通常取中心工作波长的0.5～0.8倍。低频阵列D1的幅相通过加权而定，视具体方向图要求采用不同的加权方式。低频阵列D2仅由1个阵元D2a构成，与D1d阵元在纵向平齐。D2a的幅相由水平面方向图要求而定，通常首先将其在阵列中的单元辐射方向图计算出来，再代入阵列中进行综合优化。D1阵列中的4个阵元D1a、D1b、D1c和D1d与D2阵列中的1 个阵元D2a由同一套馈电网络进行馈电。高频阵列G1由间距均匀分布的8个阵元G1a、G1b、G1c、G1d、G1e、G1f、G1g和G1h构成，其轴线与低频阵列D1的轴线平行。高频阵列G1的幅相与低频阵列D2的幅相计算方法一致，通常首先将其在阵列中的单元辐射方向图计算出来，再代入阵列中进行综合优化。高频阵列G1的8个阵元由同一套馈电网络进行馈电。由于采用了本申请的低频振子单元，大大增加了布局灵活性，可将其灵活嵌套于高频阵列G1中，位置可综合优化。
也就是说，本实施例中，低频辐射阵列包含2列沿2条平行轴线布置的低频振子单元，其中1列包含若干个均匀分布的低频振子单元，该列振子单元可以采用等幅同相馈电，也可以采用切比雪夫加权等低副瓣加权馈电，还可以采用赋形馈电或其他经幅度优化的馈电方式；另1列仅1个低频振子单元，该单元与其他低频振子单元完全一致，且该振子单元嵌套于高频阵列或其他频段阵列中，位于其轴线上，与第一列低频阵列的一端单元平齐。该低频振子单元与第一列低频振子单元采用同一套馈电网络进行馈电，但是馈电幅相单独设计，视阵列布局和水平面方向图要求而定。
图5示出了本申请的多频段阵列天线另一实施例，在反射板上布置有2列低频阵列D1和D2、1列高频阵列G1，低频阵列D2与D1交叉布置，且嵌套于高频阵列G1中，D2与G1共轴线布置。低频阵列D1由均匀分布的2个阵元D1a和D1b构成，低频阵列D2由均匀分布的2个阵元D2a和D2b构成，D1和D2的纵向间距总体考虑，D1a和D2a的纵向间距通常取中心工作波长的0.5～0.8倍，D2a和D1b、D1b和D2b的纵向间距也相等。低频阵列D1和D2的幅相整体综合设计，通过加权而定，视具体方向图要求采用不同的加权方式。通常首先将其在阵列中的单元辐射方向图计算出来，再代入阵列中进行综合优化。D1阵列中的2个阵元D1a、D1b与D2阵列中的2个阵元D2a、D2b均由同一套馈电网络进行馈电。D2阵列嵌套于G1阵列中，阵间距不受G1阵间距限制。高频阵列G1由间距均匀分布的8个阵元G1a、G1b、G1c、G1d、G1e、G1f、G1g和G1h构成，其轴 线与低频阵列D1的轴线平行。高频阵列G1的幅相与低频阵列D2的幅相计算方法一致，通常首先将其在阵列中的单元辐射方向图计算出来，再代入阵列中进行综合优化。高频阵列G1的8个阵元由同一套馈电网络进行馈电。由于采用了本申请的低频振子单元以及综合优化算法，大大增加了布局灵活性，可将其灵活嵌套于高频阵列G1中，位置可综合优化。
也就是说，本实施例中，低频辐射阵列包含2列沿2条平行轴线布置的低频振子单元，2列振子单元交错布置，其中1列单独布置，包含若干个均匀分布的低频振子单元；另1列与高频阵列或其他频段阵列嵌套，包含若干个均匀分布的低频振子单元，其轴线与高频阵列或其他频段阵列轴线重合。2列低频振子单元沿轴线方向均匀分布，单元间距与高频阵列或其他频段阵列单元间距无必然关系，可更大自由度布置。2列低频振子单元由1套馈电网络进行整体馈电，且2列阵列的馈电幅相综合设计，初始可以采用等幅同相馈电，也可以采用切比雪夫加权等低副瓣加权馈电，还可以采用赋形馈电或其他经幅度优化的馈电方式，最终均要考虑阵列布局进行幅相综合优化。
图6示出了本申请的多频段阵列天线又一实施例，在反射板上布置有3列低频阵列D1、D2和D3、2列高频阵列G1和G2，低频阵列D2与D1交叉布置，且嵌套于高频阵列G1中，D2与G1共轴线布置。低频阵列D3仅由1个阵元D3a构成，D3a嵌套于高频阵列G2中，其与G2共轴线布置。3个低频阵列D1、D2和D3的轴线相互平行。低频阵列D1由均匀分布的2个阵元D1a和D1b构成，低频阵列D2由均匀分布的2个阵元D2a和D2b构成，D1和D2的纵向间距总体考虑，D1a和D2a的纵向间距通常取中心工作波长的0.5～0.8倍，D2a和D1b、D1b和D2b的纵向间距也相等。低频阵列D1和D2的幅相整体综合设计，通过加权而定，视具体方向图要求采用不同的加权方式。通常首先将其在阵列中的单元辐射方向图计算出来，再代入阵列中进行综合优化。低频阵列D3阵元D3a的幅相由水平面方向图要求而定，通常首先将其在阵列中的单元辐射方向图计算出来，再代入阵列中进行综合优化。低频阵列D1、D2和D3由同一套馈电网络进行馈电。 D2阵列嵌套于G1阵列中，D3阵列嵌套于G2阵列中，但是阵间距不受G1和G2阵间距限制。高频阵列G1由间距均匀分布的8个阵元G1a、G1b、G1c、G1d、G1e、G1f、G1g和G1h构成，高频阵列G2由间距均匀分布的8个阵元G2a、G2b、G2c、G2d、G2e、G2f、G2g和G2h构成，二者的轴线与低频阵列D1的轴线平行。高频阵列G1和G2的幅相与低频阵列D2和D3的幅相计算方法一致，通常首先将其在阵列中的单元辐射方向图计算出来，再代入阵列中进行综合优化。高频阵列G1的8个阵元由同一套馈电网络进行馈电，高频阵列G2的8个阵元由另一套馈电网络进行馈电。由于采用了本申请的低频振子单元以及综合优化算法，大大增加了布局灵活性，可将D2和D3灵活嵌套于高频阵列G1和G2中，位置可综合优化。
也就是说，本实施例中，低频辐射阵列包含3列沿3条平行轴线布置的低频振子单元，其中第1列振子单元单独布置，第2列振子单元嵌套布置于高频振子单元或其他频段阵列单元中，且与第1列振子单元交错布置，第3列振子单元嵌套布置于另一列高频振子单元或其他频段阵列单元中，且与相邻阵列的一端振子单元平齐。第2列和第3列低频阵列的轴线与相应高频阵列或其他频段阵列的轴线重合。3列低频辐射阵列由1套馈电网络进行馈电，其中第1列和第2列阵列的馈电幅相综合设计，初始可以采用等幅同相馈电，也可以采用切比雪夫加权等低副瓣加权馈电，还可以采用赋形馈电或其他经幅度优化的馈电方式，最终均要考虑阵列布局进行幅相综合优化。第3列低频阵列的馈电幅相单独设计，视阵列布局和水平面方向图要求而定。
图7示出了一种实施例的低频段归一化增益方向图曲线，包含水平面和垂直面2条主极化曲线，从曲线中可以看出，水平面和垂直面曲线均表现良好，水平面波束宽度较宽，可通过孤立低频单元进行较大幅度波束调整；垂直面波束宽度较窄，可通过进一步优化幅相加权设计不同的覆盖。2个切面方向图几乎不受高频段或其他频段阵列的影响，证明了所申请的多频段阵列天线在低频段具有良好性能。
图8示出了一种实施例的高频段归一化增益方向图曲线，包含水平面和垂直面2条主极化曲线，从曲线中可以看出，水平面和垂直面曲线均表现良好，水平面波束宽度较宽，也可通过孤立高频单元进行较大幅度波束调整；垂直面波束宽度较窄，可通过进一步优化幅相加权设计不同的覆盖。2个切面方向图几乎不受低频段阵列的影响，证明了所申请的多频段阵列天线在高频段具有良好性能。
以上所述的低频振子单元的实施例、多频段阵列天线的实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为详细具体，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。
本申请的低频振子单元仅由2个微带振子臂和1个支撑结构组成，天线结构形式简单，微带振子臂采用微带形式或介质板覆铜形式，形状为带2条向上竖直臂的T型结构形式或其他基于此结构的变形形式，通过向上的竖直臂，可以大幅缩短振子臂的横向长度，减小其对其他频段振子单元的遮挡。通过设计优化，大幅减小了振子臂的横截面积，可进一步减少遮挡和耦合。另一方面，所申请的支撑结构具有高集成度和一体化优点，独特的卡槽方式在支撑振子臂经受载荷环境的同时，具有较小体积和较轻重量。
本申请提出的在阵列一侧单独布置1个低频振子单元的阵列布局方式，该振子单元可嵌套于高频阵列或其他频段阵列中，可灵活调整水平面波束宽度，极大提高了水平面波束宽度调整灵活性，且不带来额外的布局面积增加。
本申请提出的多列嵌套布局，将低频阵列交叉嵌套于高频阵列或其他频段阵列中，低频阵列间距不受高频阵列间距或其他频段阵列间距影响，结合如前所述的优化馈电幅相方式，可获得理想的天线电气性能。一方面可以合理利用布局空间，增加了同频段相邻振子单元之间的隔离度，另一方面具有较大布局自由度和波束调整自由度，尤其是波束宽度和波束形状调整。
以下说明本申请一个实施方式的对如前所述的多频段阵列天线进行调整的方法，所述方法包括：确定所述多频段阵列天线中待调整的振子单元；所述待调 整的振子单元为一个或多个；获取所述待调整的振子单元各自在所述多频段阵列天线中的单元辐射方向图；基于所述单元辐射方向图，对与所述单元辐射方向图对应的待调整的振子单元进行幅相优化；基于所述待调整的振子单元的幅相优化结果，调整所述多频段阵列天线的馈电幅相。
相对于常规的等副同相或理想切比雪夫加权形式，本申请首先计算出阵列单元在实际阵列中的单元辐射方向图，针对此实际辐射方向图进行幅相优化，综合优化出阵列的馈电幅相，再代入最终真实阵列布局中进行优化迭代，最终可获得理想辐射方向图。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

  1. 一种低频振子单元，其特征在于，所述低频振子单元，包括：第一微带振子臂(1)、第二微带振子臂(2)及支撑结构(3)；
    所述第一微带振子臂(1)与所述第二微带振子臂(2)呈十字交叉垂直布置；
    所述第一微带振子臂(1)为具有两条向上的竖直臂的T型薄臂结构，其厚度为毫米级，俯视角度呈一条直线；所述第一微带振子臂(1)的正面(13)，采用微带形式或介质板覆铜的方式刻有第一微带线(11)，用于向低频振子单元+45°极化馈电；所述第一微带振子臂(1)的背面，采用微带形式或介质板覆铜的方式刻有金属地；
    所述第二微带振子臂(2)为具有两条向上的竖直臂的T型薄臂结构，其厚度为毫米级，俯视角度呈一条直线；所述第二微带振子臂(2)的正面(23)，采用微带形式或介质板覆铜的方式刻有第二微带线(21)，用于向低频振子单元-45°极化馈电；所述第二微带振子臂(2)的背面，采用微带形式或介质板覆铜的方式刻有金属地；
    所述支撑结构(3)具有卡槽结构，用于对所述第一微带振子臂(1)及所述第二微带振子臂(2)进行夹持和支撑。
  2. 一种低频振子单元，其特征在于，所述低频振子单元，包括：第一微带振子臂(1)、第二微带振子臂(2)及支撑结构(3)；
    所述第一微带振子臂(1)与所述第二微带振子臂(2)呈十字交叉垂直布置；
    所述第一微带振子臂(1)为具有两条向上的竖直臂的T型薄臂结构，其厚度为毫米级，俯视角度呈一条直线；
    所述第二微带振子臂(2)为具有两条向上的竖直臂的T型薄臂结构，其厚度为毫米级，俯视角度呈一条直线；
    所述第一微带振子臂(1)及所述第二微带振子臂(2)均为双面覆铜形式，其中一面全部覆铜，另外一面刻蚀微带线；其中，所述第一微带振子臂(1)及所述第二微带振子臂(2)的全部覆铜的面，其全部覆铜的区域完全一致；所述 第一微带振子臂(1)及所述第二微带振子臂(2)的微带线不同；
    所述支撑结构(3)具有卡槽结构，用于对所述第一微带振子臂(1)及所述第二微带振子臂(2)进行夹持和支撑。
  3. 如权利要求1-2中任一项所述的低频振子单元，其特征在于，所述第一微带振子臂(1)的微带线从第一馈电口(15)开始向上具有第一级折弯段，记为第一折弯段(14)；所述第二微带振子臂(2)的微带线从第二馈电口(25)开始向上具有第一级折弯段，记为第二折弯段(24)；所述第一折弯段的长度小于所述第二折弯段的长度，所述第一折弯段、第二折弯段的长度差小于微带线线宽。
  4. 如权利要求3所述的低频振子单元，其特征在于，所述第一微带振子臂(1)的微带板开槽向上，槽横向居中，槽长小于微带板高度与第一微带振子臂(1)第一折弯段长度的长度差；所述第二微带振子臂(2)的微带板开槽向下，槽横向居中，槽长小于第二微带振子臂(2)第二折弯段的长度。
  5. 如权利要求3所述的低频振子单元，其特征在于，所述低频振子单元具有两个馈电口，所述第一微带振子臂(1)对应第一馈电口(15)，所述第二微带振子臂(2)对应第二馈电口(25)，每个馈电口对应一种极化形式。
  6. 如权利要求1-2中任一项所述的低频振子单元，其特征在于，所述支撑结构(3)采用一体化结构，其上提供卡槽型结构用于对振子臂的夹持和支撑。
  7. 如权利要求6所述的低频振子单元，其特征在于，所述支撑结构(3)包括水平支撑和竖直支撑两部分，对水平方向的支撑采用环形结构，对竖直方向由两个振子臂交叉形成的十字形中心部分采用圆柱形结构进行支撑，圆柱形结构和环形结构之间通过加强筋连接，加强筋处能够对振子臂的水平放置部分进行夹持支撑。
  8. 如权利要求1-2中任一项所述的低频振子单元，其特征在于，所述第一微带振子臂(1)及所述第二微带振子臂(2)均为面结构，其厚度介于 0.254～3.048mm之间。
  9. 一种多频段阵列天线，所述多频段阵列天线包括多个频段阵列单元，其中，低频段阵列单元为如权利要求1-8中任一项所述的低频振子单元，其特征在于：所述多频段阵列天线中具有多个列和/或准列，所述多个列和/或准列中的至少一个列或准列，为全部由低频振子单元组成的；该全部由低频振子单元组成的列或准列，与其他频段阵列单元所在轴线平行；所述的低频振子单元至少有一个位于其他频段阵列单元的轴线上。
  10. 一种对如权利要求9所述的多频段阵列天线进行调整的方法，其特征在于：
    确定所述多频段阵列天线中待调整的振子单元；所述待调整的振子单元为一个或多个；
    获取所述待调整的振子单元各自在所述多频段阵列天线中的单元辐射方向图；
    基于所述单元辐射方向图，将所述单元辐射方向图反馈给所述多频段阵列天线，在所述多频段阵列天线中对与所述单元辐射方向图对应的待调整的振子单元进行幅相优化；
    基于所述待调整的振子单元的幅相优化结果，调整所述多频段阵列天线的馈电幅相。
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WO (1) WO2023082360A1 (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201156586Y (zh) * 2008-02-04 2008-11-26 南京恩瑞特实业有限公司 后掠式微带双极化天线单元
CN101916902A (zh) * 2010-07-15 2010-12-15 江苏捷士通科技股份有限公司 一种宽频双极化定向基站天线的微带耦合辐射单元
US20130307743A1 (en) * 2011-01-31 2013-11-21 Kmw Inc. Dual polarization antenna for a mobile communication base station, and multiband antenna system using same
CN106159439A (zh) * 2016-07-20 2016-11-23 广东晖速通信技术股份有限公司 一种应用于多系统天线的超宽带辐射单元
CN112310644A (zh) * 2020-09-29 2021-02-02 武汉虹信科技发展有限责任公司 一种阵列天线、基站系统及天线性能调节方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101425626B (zh) * 2007-10-30 2013-10-16 京信通信系统（中国）有限公司 宽频带环状双极化辐射单元及线阵天线
CN101505008B (zh) * 2009-03-24 2012-11-28 江苏华灿电讯股份有限公司 一种能覆盖三个频段的双极化宽频带阵列智能天线
CN201725867U (zh) * 2010-07-13 2011-01-26 京信通信系统（中国）有限公司 一种宽频带天线辐射单元及其天线辐射系统
CN202150535U (zh) * 2011-07-07 2012-02-22 江苏捷士通科技股份有限公司 一种十字振子固定卡
CN102800929B (zh) * 2012-07-02 2016-05-25 广东通宇通讯股份有限公司 一种辐射单元及对应的天线阵列
CN205564979U (zh) * 2015-12-10 2016-09-07 上海贝尔股份有限公司 一种低频振子及一种多频多端口天线装置
CN109193176A (zh) * 2018-07-24 2019-01-11 广东博纬通信科技有限公司 一种双极化低频振子单元及多频段阵列天线
CN110011027A (zh) * 2018-12-28 2019-07-12 瑞声科技(新加坡)有限公司 一种天线、天线阵列和基站
CN210897581U (zh) * 2019-10-16 2020-06-30 上海阿莱德实业股份有限公司 金属件嵌入式天线振子
CN110797636A (zh) * 2019-10-17 2020-02-14 华南理工大学 双极化天线及其低频辐射单元
CN213184583U (zh) * 2020-07-17 2021-05-11 摩比天线技术（深圳）有限公司 低频辐射单元及基站天线
CN113285226A (zh) * 2021-05-26 2021-08-20 广州杰赛科技股份有限公司 一种低频辐射单元及天线

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201156586Y (zh) * 2008-02-04 2008-11-26 南京恩瑞特实业有限公司 后掠式微带双极化天线单元
CN101916902A (zh) * 2010-07-15 2010-12-15 江苏捷士通科技股份有限公司 一种宽频双极化定向基站天线的微带耦合辐射单元
US20130307743A1 (en) * 2011-01-31 2013-11-21 Kmw Inc. Dual polarization antenna for a mobile communication base station, and multiband antenna system using same
CN106159439A (zh) * 2016-07-20 2016-11-23 广东晖速通信技术股份有限公司 一种应用于多系统天线的超宽带辐射单元
CN112310644A (zh) * 2020-09-29 2021-02-02 武汉虹信科技发展有限责任公司 一种阵列天线、基站系统及天线性能调节方法

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