[實(shí)用新型]結(jié)構(gòu)緊湊的多頻段陣列天線

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320663726.4
• 申請(qǐng)日: 2013-10-25
• 公開（公告）號(hào): CN203521628U
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳壁群
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東博緯通信科技有限公司
• 主分類號(hào): H01Q21/00
• 分類號(hào): H01Q21/00;H01Q21/24;H01Q21/30;H01Q19/10;H01Q1/52
• 代理公司: 深圳匯智容達(dá)專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 44238
• 代理人: 熊賢卿

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及通信領(lǐng)域，具體涉及一種結(jié)構(gòu)緊湊的多頻段陣列天線。

背景技術(shù)

近年來，以智能手機(jī)和平板電腦為代表的智能移動(dòng)終端的大規(guī)模使用，使移動(dòng)通信中的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)出現(xiàn)了飛速增長(zhǎng)。為了滿足移動(dòng)通信中對(duì)高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊螅瑖?guó)內(nèi)外各大運(yùn)營(yíng)商正在大力發(fā)展以TD-LTE和FDD-LTE兩種制式為主的第四代（4G）移動(dòng)通信技術(shù)。如今，2G，3G和即將普及的4G?LTE網(wǎng)絡(luò)并存，多個(gè)使用不同頻段的系統(tǒng)同時(shí)存在，需要使用能工作在不同頻段的基站天線。使用普通的窄頻帶天線，一個(gè)基站就需要布置許多副天線，增加了系統(tǒng)復(fù)雜性和物業(yè)成本。為了降低建網(wǎng)成本，天線的寬帶化和小型化已經(jīng)成為當(dāng)前的熱點(diǎn)之一。

為了兼容多種通信制式，雙頻雙極化天線已被大規(guī)模使用。傳統(tǒng)的雙頻天線多采用高頻輻射單元跟低頻輻射單元肩并肩并列（Side?by?Side）的結(jié)構(gòu)，公開號(hào)為AU2011201657A1的澳大利亞專利申請(qǐng)?zhí)岢龅囊环N寬帶天線單元就是這種形式。如圖1所示，其振子位于方形腔體內(nèi)部，由環(huán)狀調(diào)諧電路和半波振子或者貼片組成的。采用這種結(jié)構(gòu)的輻射單元組陣的雙頻段天線截面會(huì)比較大，不利于實(shí)現(xiàn)天線的小型化。

為了減小天線的迎風(fēng)面積，高頻輻射單元與低頻輻射單元通過鑲嵌的方式共軸排布為大多數(shù)開發(fā)者采用。公開號(hào)為CN101425626A的中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)岢龅囊环N多頻陣列天線，即采用這種方式。不過，為了減弱高低頻輻射單元之間耦合，其間距不能太小，導(dǎo)致雙頻天線的迎風(fēng)面積依然很大。

此外，現(xiàn)有技術(shù)中的天線大多工作在790-960MHz和1710-2690MHz頻段，難以擴(kuò)展到700MHz頻段，很難滿足700MHz?LTE的應(yīng)用需求。況且，現(xiàn)有的鑲嵌結(jié)構(gòu)均適用于一列高頻輻射單元與一列低頻輻射單元，如果需要增加一列高頻輻射單元，必須要增加天線寬度，使其應(yīng)用受限。因而有必要針對(duì)以上問題，開發(fā)一種能將雙頻天線的工作頻帶拓寬到700MHz頻段，結(jié)構(gòu)緊湊的超寬帶多頻段天線。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種可以覆蓋698-960MHz和1710-2690MHz超寬頻帶的結(jié)構(gòu)緊湊的多頻段陣列天線，以兼容目前的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的所有頻段。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

一種結(jié)構(gòu)緊湊的多頻段陣列天線，包括金屬反射板，以及安裝在金屬反射板上的工作于較低頻段的低頻輻射單元和工作于較高頻段的高頻輻射單元；

所述低頻輻射單元包括相互正交的水平振子和垂直振子，所述水平振子和垂直振子與功分器饋電網(wǎng)絡(luò)連接，產(chǎn)生±45度極化遠(yuǎn)場(chǎng)輻射方向圖；多個(gè)低頻輻射單元沿第一參考線排列，形成一列低頻陣列；其中，所述多個(gè)低頻輻射單元的垂直振子均分布于第一參考線上；

所述高頻輻射單元包括相互正交的兩個(gè)振子；多個(gè)高頻輻射單元的中心分別沿?cái)?shù)條參考線排列，形成數(shù)列高頻陣列；所述數(shù)條參考線均平行于第一參考線，且不與第一參考線重合；所述高頻輻射單元與第一參考線沒有交疊。

優(yōu)選地，所述低頻輻射單元和高頻輻射單元在金屬反射板上的正投影互不重合。

優(yōu)選地，多個(gè)高頻輻射單元的中心分別沿偶數(shù)條參考線排列，形成偶數(shù)列高頻陣列；所述偶數(shù)條參考線的其中一半位于第一參考線的一側(cè)，另一半位于第一參考線的另一側(cè)，位于第一參考線兩側(cè)的參考線關(guān)于第一參考線對(duì)稱。

優(yōu)選地，每一列高頻陣列中，相鄰高頻輻射單元的間距有兩種：位于相鄰兩低頻輻射單元之間的多個(gè)高頻輻射單元的間距相等，為第一間距；分別位于同一低頻輻射單元的水平振子兩側(cè)的相鄰高頻輻射單元的間距為第二間距；所述第二間距大于或等于第一間距。

優(yōu)選地，低頻輻射單元中，水平振子包括對(duì)稱分布于同一直線上的兩個(gè)輻射臂以及連接于兩個(gè)輻射臂之間的匹配電路；垂直振子也包括對(duì)稱分布于同一直線上的兩個(gè)輻射臂以及連接于兩個(gè)輻射臂之間的匹配電路；水平振子的兩個(gè)輻射臂和垂直振子的兩個(gè)輻射臂互相垂直，且物理上互不連接；水平振子和垂直振子的匹配電路相互正交放置，并與金屬反射板垂直；水平振子和垂直振子的輻射臂均平行于金屬反射板。

優(yōu)選地，同一個(gè)低頻輻射單元中，水平振子的輻射臂與垂直振子的輻射臂距離金屬反射板的高度相同，且水平振子和垂直振子的對(duì)稱中心重合。

優(yōu)選地，所述低頻輻射單元的兩側(cè)還設(shè)有兩個(gè)寄生的半波振子單元，所述兩個(gè)半波振子單元與垂直振子平行排列，且分別設(shè)置于水平振子延伸方向的兩側(cè)，通過與水平振子的輻射臂的耦合進(jìn)行饋電。