[發明專利]多頻陣列天線

有效

• 申請號: 201410654495.X
• 申請日: 2014-11-17
• 公開（公告）號: CN104393422B
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 王強;賈飛飛;蘇國生
• 申請（專利權）人: 京信通信系統（中國）有限公司
• 主分類號: H01Q21/00
• 分類號: H01Q21/00;H01Q21/30;H01Q19/10;H01Q19/18;H01Q1/36;H01Q1/52
• 代理公司: 北京市立方律師事務所11330
• 代理人: 劉延喜,王增鑫

技術領域

本發明涉及一種移動通信天線技術，尤其涉及一種多頻陣列天線。

背景技術

隨著第四代移動通信網絡建設的逐步加速，各運營商開始尋求能夠向下兼容GSM800、GSM900、DCS1800、PCS、CDMA1800、CDMA2000等2G及3G制式且能夠向上兼容LTE700、LTE2600等4G制式的超寬帶天線。且由于選址建站時的諸多困難運營商更迫切需求一款小輻射口徑多頻段超寬帶的基站天線來降低建站成本及提高天線輻射口面利用效率。本發明由此出發，提供了一種小尺寸的超寬帶多頻陣列天線，該天線以及依據該天線原理設計的其他天線可在極小的截面尺寸能實現三頻、四頻、甚至六頻天線的小型化設計，具有極其廣闊的應用前景。

現有技術之一：Kathrein-Werke KG公司公開了一種嵌套方法的小型化天線設計方法(US2006/00114168A1)，但該方法在面對三個及以上獨立電調頻段使用情形下尺寸無法進一步減小?，F有技術之二：華為公司所公開的公布號為CN103050788A專利中給出了另一種設計思路，通過將高頻天線置于低頻輻射臂環中，達到減小整體天線尺寸的目的，但其高頻輻射特性受制于圍繞在高頻輻射單元周圍的低頻輻射臂，很難做到最優。

發明內容

本發明的目的是，為克服現有技術的不足，提供一種多頻段共用的陣列天線。

為達到以上技術目的，本發明采用的技術方案如下：

一種多頻陣列天線，包括金屬反射板以及設置在該金屬反射板上的由至少兩個低頻輻射單元組成的低頻輻射陣列和由至少一個高頻輻射單元組成的高頻輻射陣列，其中，定義一條與所述金屬反射板的縱長方向平行的軸線，至少一個所述低頻輻射陣列沿所述軸線方向布置；所述低頻輻射單元包括至少一個輻射臂，所述高頻輻射單元設置在所述低頻輻射單元的輻射臂的上方和/或兩個所述低頻輻射單元之間。

關于間距：兩個相鄰的所述低頻輻射單元的間距為低頻工作頻段中心頻點對應波長的0.82～0.95倍；兩個相鄰的所述高頻輻射單元的間距為高頻工作頻段中心頻點對應波長的0.7～0.85倍。

關于高頻輻射陣列的布置方向：穿過所述低頻輻射單元的中心點的所述軸線定義為第一軸線；所述低頻輻射單元的輻射臂中供所述高頻輻射單元疊放的位置定義為疊加處，所述疊加處布置在所述第一軸線兩側，穿過多個在所述第一軸線同一側的疊加處的所述軸線定義為第二軸線和/或第三軸線；所述高頻輻射陣列沿所述第二軸線和/或第三軸線布置；屬于同一個高頻輻射陣列的多個高頻輻射單元沿所述第二軸線或第三軸線方向布置。

關于低頻輻射單元和高頻輻射單元的疊加設置：存在疊加關系的所述低頻輻射單元的輻射臂和高頻輻射單元之間設有絕緣體。

關于低頻輻射單元的結構：所述低頻輻射單元包括四個±45°正交、中心對稱的輻射臂。

進一步地，所述輻射臂為鏤空體。所述高頻輻射單元設置在所述低頻輻射單元的輻射臂的鏤空位置的上方。

更進一步地，所述低頻輻射單元的高度不超過該陣列天線低頻頻點對應的波長的1/8。

關于高頻輻射單元的結構：所述高頻輻射單元包括高頻輻射體和包圍在所述高頻輻射體外的反射罩，所述反射罩上端開口，下端與所述絕緣體蓋合或連接。

所述高頻輻射體包括高頻輻射臂以及對該高頻輻射臂起支撐和饋電作用的巴倫，所述高頻輻射單元以所述巴倫固定在所述低頻輻射單元的輻射臂上。

與現有技術相比較，本發明具有如下優勢：

(1)將高頻輻射單元疊加在低頻輻射單元的輻射臂上，，可有效減小該陣列天線的橫向尺寸，并且不影響該陣列天線的輻射特性；

(2)在低頻輻射單元的輻射臂設置鏤空結構，將高頻輻射單元疊放在該鏤空結構上方，并以絕緣體相隔離，可減少低頻輻射陣列與高頻輻射陣列之間的相互影響；

(3)在高頻輻射單元的高頻輻射體外設置反射罩，該反射罩形成高頻輻射單元的輻射邊界，不僅可進一步減少高頻輻射陣列與低頻輻射陣列之間的干擾，還便于對高頻輻射單元進行饋電；

(4)基于低頻輻射陣列所形成的第一軸線的其他多條軸線，作為高頻輻射陣列的布置基線，使該陣列天線上可設置多個頻段的輻射陣列，實現該陣列天線的寬頻帶、多頻段通信。

附圖說明

圖1為本發明多頻陣列天線第一實施例的俯視結構圖，其中，該陣列天線包含一個低頻輻射陣列和兩個高頻輻射陣列。

圖2為本發明多頻陣列天線第二實施例的俯視結構圖，其中，該陣列天線包含一個低頻輻射陣列和一個高頻輻射陣列。