專利名稱：天線陣列單元、陣列天線、多頻天線單元和多頻陣列天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)，尤其涉及一種天線陣列單元、陣列天線、多頻天線和多頻天線陣列。
背景技術(shù)：
隨著移動通信技術(shù)的發(fā)展，對于天線頻段的要求也越來越高。
現(xiàn)有的天線單元通常是工作在單一頻段的天線單元，對于要求工作在不同頻段的天線單元，人們通常將單一頻段的天線單元在空間上彼此分開的設置在一起。
然而，將不同的頻段的天線設置在一起會導致天線的體積越來越大，以至于用于承載天線的鐵塔無法承載如此大的天線及重量。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種天線陣列單元、陣列天線、多頻天線單元和多頻陣列天線，以解決天線尺寸較大的問題。
第一方面，本發(fā)明提供一種天線陣列單元，包括
兩個天線單元對，呈十字交叉設置；每個所述天線單元對包括兩個天線單元，所述兩個天線單元通過饋電網(wǎng)絡相互電連接；所述兩個天線單元對分別獨立饋電。
在第一種可能的實現(xiàn)方式中，每個所述天線單元設置有一個饋電口 ；每個所述天線單元對包括的所述兩個天線單元的饋電口分別設置在天線單元的外側(cè)或內(nèi)側(cè)。
結(jié)合第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式，在第二種可能的實現(xiàn)方式中，每個所述天線單元對包括的所述兩個天線單元的饋電口對稱設置。
結(jié)合第一方面至第一方面的第二種可能的實現(xiàn)方式，在第三種可能的實現(xiàn)方式中，所述天線單元為圓環(huán)形天線、四邊形天線、五邊形天線或是六邊形天線。
第二方面，本發(fā)明提供一種陣列天線，包括至少一個如上權(quán)利要求所述的一個天線陣列單元，所述天線陣列單元設置在反射板上。
第三方面，本發(fā)明提供一種多頻天線單元，包括本發(fā)明任意實施例提供的天線陣列單元，其中；
所述天線陣列單元的至少一個天線單元中設置有一個高頻天線單元。
在第一種可能的實現(xiàn)·方式中，所述天線陣列單元的每個天線單元中分別設置有一個所述高頻天線單元。
第四方面，本發(fā)明提供一種多頻陣列天線，包括至少一個如上所述的多頻天線單元，所述多頻天線單元設置在反射板上。
在第一種可能的實現(xiàn)方式中，所述多頻天線單元為多個，沿設定方向排列，各所述多頻天線單元中的所有高頻天線單元之間電連接。
在第二種可能的實現(xiàn)方式中，所述多頻天線單元為多個，沿設定方向排列，各所述多頻天線單元中的所述高頻天線單元在所述沿設定方向上呈兩行排列，且每行的所述高頻CN 103050788 A書
明
說2/5頁天線單元之間電連接。本發(fā)明提供的天線陣列單元、陣列天線、多頻天線單元和多頻陣列天線，通過兩個 天線單元對呈十字交叉設置，其中，每個天線單元對包括兩個天線單元，并且兩個天線單元 通過饋電網(wǎng)絡相互電連接；所述兩個天線單元對分別獨立饋電，從而實現(xiàn)天線雙極化輻射， 而且根據(jù)上述天線陣列單元組成的天線陣列占用的空間較小。


圖1為本發(fā)明天線陣列單元實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明陣列天線實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明多頻天線單元實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明多頻陣列天線實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明多頻天線單元實施例一的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式圖1為本發(fā)明天線陣列單元實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，以下對本實施 例提供的天線陣列單元進行詳細地說明。本實施例提供的天線陣列單元11包括兩個相交設置的天線單元對，分別為第一 天線單元對和第二天線單元對，并且第一天線單元對和第二天線單元對呈十字交叉設置， 其中，設置在第一直線12方向上的第一天線單元對包括第一天線單元121和第二天線單元 122，設置在第二直線13方向上的第二天線單元對包括第三天線單元131和第四天線單元 132。需要說明的，本實施例的第一天線單元121、第二天線單元122、第三天線單元131 和第四天線單元132的結(jié)構(gòu)相同，可以是圓環(huán)形天線，也可以是四邊形天線、五邊形天線或 是六邊形天線等形狀的環(huán)形天線，本實施例以圖1所示的圓環(huán)形天線為例進行說明，但不 依此為限，本領(lǐng)域技術(shù)人員所能理解的天線形狀接近于環(huán)形的任意形狀的天線都可應用于 此。本實施例的第一天線單元對和第二天線單元對分別獨立饋電，第一天線單元對中 的第一天線單元121和第二天線單元122通過第一饋電網(wǎng)絡123相互電連接，第二天線單 元對中的第三天線單元131和第四天線單元132通過第二饋電網(wǎng)絡133相互電連接。其中， 第一天線單元對和第二天線單元對形成兩個正交的雙極化輻射天線。在實現(xiàn)過程中，雙極 化天線可以降低呼損，減小干擾，提高全網(wǎng)的服務質(zhì)量。并且雙極化天線對架設安裝要求不 高，不需要征地建塔，從而節(jié)省基建投資。本實施例的天線陣列單元的兩個相交設置的第一天線單元對和第二天線單元對 呈十字交叉設置，從而形成設置在第一直線12方向上的第一天線單元對和設置在第二直 線13方向上的第二天線單元對形成±45°雙極化輻射，即第一天線單元121和第二天線單 元122可以實現(xiàn)-45°極化輻射，第三天線單元131和第四天線單元132可以實現(xiàn)+45°極 化輻射。在實現(xiàn)過程中，雙極化天線可以降低呼損，減小干擾，提高全網(wǎng)的服務質(zhì)量。本實施例提供的天線陣列單元，通過將兩個天線單元對呈十字交叉設置，其中，每 個天線單元對包括兩個天線單元，并且兩個天線單元通過饋電網(wǎng)絡相互電連接，兩個天線單元對分別獨立饋電，從而實現(xiàn)天線雙極化輻射，可以進一步的提高單個天線單元的輻射性能，同時可保證根據(jù)上述天線陣列單元組成的天線陣列占用的空間較小。
在本實施例天線陣列單元中，每個天線單元對包括的兩個天線饋電口可以相對設置，具體的，設置在第一直線12方向上的第一天線單元對包括第一天線單元121和第二天線單元122，其中，第一天線單元121的第一饋電口 1211和第二天線單元122的第二饋電口 1221相對設置，設置在第二直線單元13方向上的第二天線單元對包括第三天線單元131和第四天線單元132，其中，第三天線單元131的第三饋電口 1311和第四天線單元132的第四饋電口 1321相對設置。并且第一天線單元121和第二天線單元122通過第一饋電網(wǎng)絡123 相互電連接，第三天線單元131和第四天線單元132通過第二饋電網(wǎng)絡133相互電連接，具體以第一天線單元121和第二天線單元122為例進行說明，例如，在第一饋電網(wǎng)絡123的任意位置輸入電壓后，電流可以分別流向第一饋電口 1211和第二饋電口 1221，以第一饋電口 1211為例，電流從饋電口的一端12111進入，再通過饋電網(wǎng)絡123從饋電口的另一端12112 進入，以形成180°反轉(zhuǎn)，從而滿足天線的饋電要求。
另一種實現(xiàn)方式(未在圖1中顯示)，天線陣列單元中的每個天線單元對包括的兩個天線饋電口可以分別對稱的設置在天線的外側(cè)，例如背對設置，具體的，設置在第一直線 12方向上的第一天線單元對包括第一天線單元121和第二天線單元122，其中，第一天線單元121的第一饋電口 1211和第二天線單元122的第二饋電口 1221分別對稱的設置在天線的外側(cè)，設置在直線13方向上的第二天線單元對包括第三天線單元131和第四天線單元 132，其中，第三天線單元131的第三饋電口 1311和第四天線單元132的第四饋電口 1321 分別對稱的設置在天線的外側(cè)。并且第一天線單元121和第二天線單元122通過第一饋電網(wǎng)絡123相互電連接，第三天線單元131和第四天線單元132通過第二饋電網(wǎng)絡133相互電連接，具體以第一天線單元121和第二天線單元122為例進行說明，例如，在第一饋電網(wǎng)絡123的任意位置輸入電流后，電流分別向第一饋電口 1211和第二饋電口 1221，以第一饋電口 1211為例，電流從饋電口的一端12111進入，再通過饋電網(wǎng)絡123從饋電口的另一端 12112進入，以形成180°反轉(zhuǎn)，從而滿足天線的饋電要求。
需要說明的是，在本實施例天線陣列單元中，每個天線單元對包括的兩個天線單元的饋電口可以分別設置在天線單元的外側(cè)或內(nèi)側(cè)。并且，兩個天線單元對的四個饋電口的設置方向可以同時設置在天線單元的內(nèi)側(cè)，也可以同時設置在天線單元的外側(cè)，也可以一個天線單元對的兩個饋電口設置在內(nèi)側(cè)，另一個天線單元對的兩個饋電口設置在外側(cè)， 本實施例對天線陣列單元中的饋電口方向不做限制。
圖2為本發(fā)明陣列天線實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。本實施例提供的陣列天線21包括至少一個本發(fā)明任意實施例所提供的天線陣列單元11，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要，將這些天線陣列單元11按照一定的要求進行饋電和空間排列構(gòu)成陣列天線。由于單一天線的方向性是有限的，將工作在同一頻率的兩個或兩個以上的單個天線設置在一起組成陣列天線，可以加強和改善輻射場的方向性，并有效減小陣列天線的空間。
圖3為本發(fā)明 多頻天線單元實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。本實施例提供的多頻天線單元31包括一個天線陣列單元，其中，天線陣列單元的至少一個天線單元中設置有一個高頻天線單元。其中，天線陣列單元可以采用本發(fā)明任意實施例所提供的天線陣列單元11， 并且在天線陣列單元中的四個天線單元中，可以只在任意一個天線單元中設置高頻天線單元，也可以在四個天線單元中的任意兩個天線單元中分別設置一個高頻天線單元，或者在每個天線單元中分別設置一個高頻天線單元，在此對設置有高頻天線單元的天線單元數(shù)量不做限制。
每個高頻天線單元可以分別設置在天線陣列單元的每個天線單元的中間，例如， 第一個高頻天線單元32設置在天線陣列單元11第一天線單元121的中間，第二個高頻天線單元33設置在第二天線單元122的中間，第三個高頻天線單元34設置在第三天線單元 131的中間，第四個高頻天線單元35設置在第四天線單元132的中間，其中，第三個高頻天線單元34，具體的可以包括第一輻射臂341、第二輻射臂單元342、第三輻射臂單元343和第四輻射臂單344。需要說明的是，本實施例不限制高頻天線單元的形狀與結(jié)構(gòu)。
本實施例提供的多頻天線單元，包括一個天線陣列單元和一個高頻天線單元，其中，天線陣列單元的一個天線單元中設置有一個高頻天線單元，從而可以將不同頻段的天線設置在一起，并有效地減小天線尺寸。
圖4為本發(fā)明多頻陣列天線實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明實施例提供多頻陣列天線可以用于基站天線，用以提供不同頻段的的信號。本實施例提供的多頻陣列天線41 包括至少一個本發(fā)明任意實施例所提供的多頻天線單元，并且多頻天線單元設置在反射板上，在此對該設定方向的方向性不作限制，凡是天線陣列單元可以依次設置的方向均可。
需要說明的，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，在實際應用過程中，天線陣列單元可以作為為低頻天線，而設置在天線陣列單元中間的天線單元為高頻天線單元，是由天線的尺寸決定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，在天線陣列中，尺寸較大的天線單元，波長相對較長，適合做低頻天線單元，尺寸較小的天線單元，波長相對較短，適合做高頻天線單元。
在本實施例多頻天線陣列中，多頻天線單元可以為多個，沿設定方向排列，并可以將多頻陣列天線中的所有高頻天線單元之間通過饋電網(wǎng)絡饋電，具體的將多頻陣列天線41 中的所有天線陣列單元中設置的高頻天線單元進行饋電，從而形成高頻陣列，進而加強了高頻輻射場的方向性，并加強輻射場的強度，由于在每個高頻天線單元的周圍還設置有低頻天線單元，進一步的，可以將該些低頻天線單元之間電連接，從而形成一高一低的多頻組口 ο
在本實施例多頻天線陣列的另一種實現(xiàn)方式中，多頻天線單元可以為多個，并沿設定方向排列，其中，各多頻天線單元中的高頻天線單元在沿設定方向上呈兩行排列，例如，多頻陣列天線41中的所有高頻天線單元依次排成兩行，并將每行的高頻天線單元之間電連接，從而可以形成2個頻段不同的高頻，同時將所有的天線陣列單元之間電連接，可以形成I個低頻，從而形成2高I低多頻組合。
本實施例提供的多頻陣列天線，包括至少一個本發(fā)明實施例提供的多頻天線單元，并將多頻天線單元在沿設定方向上依次設置，從而可以將不同頻段的天線設置在一起， 并有效地減小了天線的尺寸。
圖5為本發(fā)明多頻天線單元實施例一的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3和圖5所示，本實施例提供的多頻天線由上至下依次設置有高頻天線單元32的高頻輻射面51，并且高頻輻射面51可以通過高頻巴倫53設置在高頻反射板54上，高頻反射板54通過支持柱55設置在反射板 55上，需要說明的是，天線陣列的低頻輻射面52設置在低頻巴倫上，并且低頻輻射面52的高度可以低于高頻輻射面51，也可以高于高頻輻射面51，本實施例在此不作限制。
本發(fā)明提供的天線陣列單元、陣列天線、多頻天線單元和多頻陣列天線，通過兩個天線單元對呈十字交叉設置，其中，每個天線單元對包括兩個天線單元，并且兩個天線單元通過饋電網(wǎng)絡相互電連接；所述兩個天線單元對分別獨立饋電，從而實現(xiàn)天線雙極化輻射， 根據(jù)上述天線陣列單元組成的天線陣列占用的空間較??；進一步的，還提高了單個天線單元的輻射性能，提高天線的隔離度。
最后應說明的是 以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制； 盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。
權(quán)利要求
1.一種天線陣列單元，其特征在于，包括 兩個天線單元對，呈十字交叉設置；每個所述天線單元對包括兩個天線單元，所述兩個天線單元通過饋電網(wǎng)絡相互電連接；所述兩個天線單元對分別獨立饋電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線陣列單元，其特征在于，每個所述天線單元設置有一個饋電口 ；每個所述天線單元對包括的所述兩個天線單元的饋電口分別設置在天線單元的外側(cè)或內(nèi)側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的天線陣列單元，其特征在于，每個所述天線單元對包括的所述兩個天線單元的饋電口對稱設置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的天線陣列單元，其特征在于，所述天線單元為圓環(huán)形天線、四邊形天線、五邊形天線或是六邊形天線。
5.一種陣列天線，其特征在于 包括至少一個權(quán)利要求1-4任一所述的天線陣列單元，所述天線陣列單元設置在反射板上。
6.一種多頻天線單元，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-4任一所述的天線陣列單元，其中； 所述天線陣列單元的至少一個天線單元中設置有一個高頻天線單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多頻天線單元，其特征在于，所述天線陣列單元的每個天線單元中分別設置有一個所述高頻天線單元。
8.一種多頻陣列天線，其特征在于，包括至少一個權(quán)利要求6或7所述的多頻天線單元，所述多頻天線單元設置在反射板上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多頻陣列天線，其特征在于，所述多頻天線單元為多個，沿設定方向排列，各所述多頻天線單元中的所有高頻天線單元之間電連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多頻陣列天線，其特征在于，所述多頻天線單元為多個，沿設定方向排列，各所述多頻天線單元中的所述高頻天線單元在所述沿設定方向上呈兩行排列，且每行的所述高頻天線單元之間電連接。
全文摘要
本發(fā)明提供一種天線陣列單元、陣列天線、多頻天線單元和多頻陣列天線，該天線陣列單元包括兩個天線單元對，呈十字交叉設置，其中，每個天線單元對包括兩個天線單元，兩個天線單元通過饋電網(wǎng)絡相互電連接，并且兩個天線單元對分別獨立饋電，從而實現(xiàn)天線雙極化輻射，可以進一步的提高單個天線單元的性能，同時可保證根據(jù)上述天線陣列單元組成的天線陣列占用的空間較小。
文檔編號H01Q21/00GK103050788SQ20121059105
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月31日
發(fā)明者羅英濤, 謝國慶 申請人:華為技術(shù)有限公司