[發(fā)明專利]一種寬帶雙頻移動(dòng)通信基站天線

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110416992.2
• 申請(qǐng)日: 2011-12-13
• 公開（公告）號(hào): CN102403572A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李融林;崔悅慧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H01Q1/38
• 分類號(hào): H01Q1/38;H01Q19/10;H01Q21/30
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種移動(dòng)通信領(lǐng)域使用的天線，尤其涉及一種寬帶雙頻移動(dòng)通信基站天線。

背景技術(shù)

隨著移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，基站天線作為移動(dòng)通信無(wú)線接入系統(tǒng)的重要組成部分，也隨著通信系統(tǒng)更替而改進(jìn)，其性能直接影響整個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的整體性能。飛速發(fā)展的移動(dòng)通信技術(shù)要求基站天線小型化、寬帶化、多頻段化、高效率和更能適應(yīng)系統(tǒng)的各種要求。隨著用戶密度的不斷增加，蜂窩小區(qū)的覆蓋半徑減小，造成在很多地方基站林立的局面，在人口密集的城區(qū)，基站天線占地昂貴；隨著人們環(huán)保意識(shí)的增加，對(duì)基站站址的選擇要求越來(lái)越高；另外，由于基站天線長(zhǎng)期處于室外，維護(hù)工作日趨繁重；因此減少天線數(shù)量已經(jīng)成為選擇基站天線的重要考慮。

移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展至今，已經(jīng)出現(xiàn)了多種通訊標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)歷了第一代模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)、第二代數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)、第三代個(gè)人通信系統(tǒng)的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)逐漸步入下一個(gè)時(shí)代。在中國(guó)，隨著3G時(shí)代的到來(lái)，出現(xiàn)了3G通信系統(tǒng)和2G通信系統(tǒng)共存的局面，同時(shí)由于4G通信系統(tǒng)的發(fā)展，對(duì)LTE2300/LTE2500頻段的覆蓋成為了新的需求。在日本，無(wú)線通信頻段劃分有900MHz/1500MHz/2000MHz等頻段。隨著移動(dòng)用戶的迅速增長(zhǎng)，通信系統(tǒng)不斷擴(kuò)容，多種制式系統(tǒng)并存，多個(gè)系統(tǒng)共用一套天線，使得基站天線的設(shè)計(jì)要求天線能在寬頻帶范圍內(nèi)工作，支持不同的子系統(tǒng)。

要實(shí)現(xiàn)2G、3G、4G(LTE)頻段的覆蓋，需要天線具有824-960MHz，1.71-2.69GHz的帶寬覆蓋，而目前的多頻寬帶基站天線在帶寬覆蓋上都有不足。一般來(lái)說(shuō)基站天線采用直立振子或者多層貼片層疊的形式，三維立體結(jié)構(gòu)復(fù)雜。為方便進(jìn)行波形和方圖下傾控制，用于移動(dòng)通信系統(tǒng)的基站天線一般需要采用陣列方式。組陣時(shí)，當(dāng)間距的電長(zhǎng)度大于半波長(zhǎng)，就可能出現(xiàn)柵瓣。若高頻輻射部分和低頻輻射部分組建在同一個(gè)天線單元中，組陣時(shí)高頻輻射部分和低頻輻射部分的間距相同，而高頻輻射單元間距的電長(zhǎng)度大于低頻輻射單元的電長(zhǎng)度，當(dāng)高頻中心頻率和低頻中心頻率比約為2:1時(shí)，等間距均勻組陣，高頻段方向圖可能出現(xiàn)大的柵瓣。因此,既保證天線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，同時(shí)又避免在高頻段出現(xiàn)大的柵瓣是要解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種全平面結(jié)構(gòu)的、性能良好的寬帶雙頻移動(dòng)通信基站天線。在不增加基站天線數(shù)量和不降低天線性能指標(biāo)的前提下，用一副天線同時(shí)支持GSM900/1800、CDMA、PCS、TD-SCDMA/WCDMA/cdma2000、LTE2300、LTE2500、以及日本的900MHz（810-950MHz）、1500MHz（1429-1516MHz），和2000MHz（1710-2690MHz）頻段。滿足移動(dòng)通信系統(tǒng)多性能的需要，達(dá)到有效減少天線數(shù)量的目的。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種耦合饋電、高低頻輻射單元共軸嵌套排布的全平面結(jié)構(gòu)的定向?qū)拵щp頻基站天線。

技術(shù)方案如下：該天線包括天線輻射體、饋電網(wǎng)絡(luò)、介質(zhì)基板、反射板、支撐結(jié)構(gòu)和固定結(jié)構(gòu)，所述介質(zhì)基板包括天線輻射體介質(zhì)基板和饋電結(jié)構(gòu)介質(zhì)基板；饋電網(wǎng)絡(luò)蝕刻在饋電結(jié)構(gòu)介質(zhì)基板上，饋電結(jié)構(gòu)介質(zhì)基板設(shè)在反射板上表面；天線輻射體采用印刷振子天線陣列形式，蝕刻在天線輻射體介質(zhì)基板上，天線輻射體介質(zhì)基板通過(guò)固定結(jié)構(gòu)安裝在支撐結(jié)構(gòu)上，支撐結(jié)構(gòu)安裝在反射板正上方。

天線輻射體包括低頻輻射單元陣列和高頻輻射單元陣列，低頻輻射單元陣列包括n（n=1,2,3,…）個(gè)低頻輻射單元，高頻輻射單元陣列包括2n個(gè)高頻輻射單元；優(yōu)選的,?低頻輻射單元陣列包括4個(gè)低頻輻射單元，高頻輻射單元陣列包括8個(gè)高頻輻射單元。每?jī)蓚€(gè)高頻輻射單元分別嵌套設(shè)在同一個(gè)低頻輻射單元的兩側(cè)剩余空間里；高頻輻射單元陣列和低頻輻射單元陣列共面且共軸線，其軸線位于反射板縱向中軸線上。相鄰的高頻輻射單元間距相等，相鄰的低頻輻射單元間距相等，低頻輻射單元間距是高頻輻射單元間距的2倍。