本發(fā)明涉及無(wú)線通信領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及一種雙寬頻交叉極化的天線平臺(tái)。

背景技術(shù)：

隨著4G無(wú)線通信技術(shù)的快速發(fā)展，運(yùn)營(yíng)商必須不斷地對(duì)4G基站實(shí)施投資。作為基站設(shè)備的一部分，越來(lái)越多的基站天線被裝至站塔上。同時(shí)，2G和3G網(wǎng)絡(luò)仍然是整個(gè)無(wú)線通信系統(tǒng)中的一個(gè)組成部分。由于人們對(duì)電磁輻射越來(lái)越敏感并對(duì)新的站點(diǎn)予以拒絕，因此，越來(lái)越多的天線不得不被裝在有限的站點(diǎn)上，這給站塔帶來(lái)了不少安全隱患，例如天線重量和風(fēng)負(fù)載。

本發(fā)明的目的是為了構(gòu)建一個(gè)天線以支持多個(gè)頻帶，從而理論上減少系統(tǒng)所需的一半的天線數(shù)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明的第一方面提供了一種雙寬頻交叉極化的天線平臺(tái)，包括：多個(gè)低頻輻射單元、多個(gè)內(nèi)部高頻輻射單元、多個(gè)外部高頻輻射單元和反射板；所述低頻輻射單元、所述內(nèi)部高頻輻射單元和所述外部高頻輻射單元分別設(shè)置于所述反射板上，其特征在于：所述低頻輻射單元包括4個(gè)低頻振子，每個(gè)所述低頻振子與相鄰的低頻振子在相鄰側(cè)共用一個(gè)振子臂。

特別的，每個(gè)所述低頻振子的兩個(gè)振子臂之間形成90度的夾角。

特別的，所述低頻振子包括一根帶狀線；所述帶狀線的內(nèi)導(dǎo)體的 第一端與一個(gè)振子臂的饋入點(diǎn)相連接，所述帶狀線的內(nèi)導(dǎo)體的第二端與同軸電纜的內(nèi)導(dǎo)體連接；所述帶狀線的外導(dǎo)體接地。

特別的，所述低頻輻射單元、所述內(nèi)部高頻輻射單元和所述外部高頻輻射單元被設(shè)置于同一軸線上，所述低頻輻射單元中嵌套所述內(nèi)部高頻輻射單元，所述外部高頻輻射單元設(shè)置于兩個(gè)相鄰的低頻輻射單元之間。

特別的，每個(gè)相鄰的低頻輻射單元之間的間距相等，每個(gè)外部高頻輻射單元與相鄰的內(nèi)部高頻輻射單元之間的間距相等。

特別的，所述低頻振子還包括絕緣固定器，所述絕緣固定器的兩端分別連接低頻振子的兩個(gè)振子臂以固定所述兩個(gè)振子臂。

特別的，所述低頻振子還包括臂耦合片，所述臂耦合片分別安裝于所述振子臂的外側(cè)。

特別的，所述內(nèi)部高頻輻射單元包括介質(zhì)阻抗匹配器，所述介質(zhì)阻抗匹配器被置于所述內(nèi)部高頻輻射單元的高頻振子輻射體上。

特別的，所述天線平臺(tái)還包括高頻單元基座，所述高頻單元基座用于在所述低頻輻射單元內(nèi)支撐所述內(nèi)部高頻輻射單元。

特別的，所述高頻單元基座與所述內(nèi)部高頻輻射單元之間通過(guò)絕緣材料相隔離。

特別的，所述天線平臺(tái)中的所有導(dǎo)電部件都不含鐵、鈷、鎳元素。

本發(fā)明有效地減少了輻射單元在天線平臺(tái)中的占用空間，縮小了天線平臺(tái)的體積，減輕了天線重量，減少了風(fēng)負(fù)載。

附圖說(shuō)明

通過(guò)閱讀參照以下附圖所作的對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加明顯：

圖1-a示出了根據(jù)本發(fā)明所公開的一種雙寬頻交叉極化的(部分)天線平臺(tái)的正面俯視圖；

圖1-b示出了根據(jù)本發(fā)明所公開的一種雙寬頻交叉極化的(部分)天線平臺(tái)的側(cè)向俯視圖；

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明所公開的低頻輻射單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明所公開的帶狀線與同軸電纜連接的示意圖；

圖4-a示出了根據(jù)本發(fā)明所公開的內(nèi)部高頻輻射單元和高頻單元基座的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4-b示出了根據(jù)本發(fā)明所公開的內(nèi)部高頻輻射單元和高頻單元基座的側(cè)向示意圖；以及

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明所公開的外部高頻輻射單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

在以下優(yōu)選的實(shí)施例的具體描述中，將參考構(gòu)成本發(fā)明一部分的所附的附圖。所附的附圖通過(guò)示例的方式示出了能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的特定的實(shí)施例。示例的實(shí)施例并不旨在窮盡根據(jù)本發(fā)明的所有實(shí)施例?？梢岳斫?，在不偏離本發(fā)明的范圍的前提下，可以利用其他實(shí)施例，也可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)性或者邏輯性的修改。因此，以下的具體描述并非限制性的，且本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求所限定。

圖1-a示出了根據(jù)本發(fā)明所公開的一種雙寬頻交叉極化的(部分)天線平臺(tái)，圖1-b示出了根據(jù)本發(fā)明所公開的一種雙寬頻交叉極化的(部分)天線平臺(tái)的側(cè)向俯視圖。其中，該天線平臺(tái)包括多個(gè)低頻輻射單元102、多個(gè)內(nèi)部高頻輻射單元104、多個(gè)外部高頻輻射單元106和反射板108。需要指出的是，圖1-a，1-b僅示出了該天線平臺(tái)的一段(2個(gè)低頻輻射單元102、2個(gè)內(nèi)部高頻輻射單元104、2個(gè)外部高頻輻射單元106)，該天線平臺(tái)還可以包括更多的低頻輻射單元102、內(nèi)部高頻輻射單元104和外部高頻輻射單元106。低頻輻射單元102、內(nèi)部高頻輻射單元104、外部高頻輻射單元106都支持±45度的極化。

如圖所示，各個(gè)低頻輻射單元102、內(nèi)部高頻輻射單元104和外部高頻輻射單元106都被分別設(shè)置于反射板108上，并且各個(gè)低頻輻射單元102、內(nèi)部高頻輻射單元104和外部高頻輻射單元106都被設(shè)置于反射板108的中軸線上。內(nèi)部高頻輻射單元104被置于低頻輻射單元102中，每個(gè)低頻輻射單元之間的間距相等，該間距大致為低頻段中心 波長(zhǎng)的0.8倍。外部高頻輻射單元106設(shè)置于兩個(gè)相鄰的低頻輻射單元102之間，即各個(gè)外部高頻輻射單元106通過(guò)低頻輻射單元102間隔設(shè)置。每個(gè)外部高頻輻射單元106與相鄰的內(nèi)部高頻輻射單元104之間的間距相等，該間距大致為高頻段中心波長(zhǎng)的0.8倍。

反射板108用于支撐其上的所有元件并且有助于改善天線的水平輻射方向圖。在反射板108的中軸線的兩側(cè)，反射板108上還設(shè)置有多個(gè)輻射約束邊界110，以用于優(yōu)化高頻帶的水平輻射方向圖。在一個(gè)具體的實(shí)施例中，該反射板的寬度為280mm，因此包括外部天線罩之后，該天線平臺(tái)的寬度在300mm以內(nèi)。

圖2示出了低頻輻射單元102的結(jié)構(gòu)示意圖，其中該具有交叉極化的低頻輻射單元102可以支持698-960MHz的頻帶。如圖所示，該低頻輻射單元102包括4個(gè)低頻振子220a、220b、220c、220d，每個(gè)低頻振子220具有兩個(gè)振子臂221和兩個(gè)振子腿222，兩個(gè)振子腿222的一端相互連接，兩個(gè)振子腿222(如圖所示，分別可被表示為222-1和222-2)的另一端分別與各自對(duì)應(yīng)的振子臂221連接。

不同于現(xiàn)有技術(shù)，為了節(jié)省低頻輻射單元所占用的天線平臺(tái)的空間，在本發(fā)明中，4個(gè)低頻振子220a、220b、220c、220d被設(shè)計(jì)為：每個(gè)低頻振子220與相鄰的低頻振子在相鄰側(cè)共用一個(gè)振子臂221，通過(guò)共用一個(gè)振子臂的方式，4個(gè)低頻振子220所占用的空間將被大大的縮減。如圖2所示，每個(gè)低頻振子220的兩個(gè)振子臂221之間形成90度的夾角。從而使得4個(gè)低頻振子220的振子臂221圍成一個(gè)“口”字型，相鄰振子在相鄰側(cè)的振子臂可以為一個(gè)相同的振子臂，例如低頻振子220a和低頻振子220b共用相同的振子臂221(a-b)。

共用后的振子臂的長(zhǎng)度比原有獨(dú)用的振子臂的長(zhǎng)度長(zhǎng)。在一個(gè)具體的實(shí)施例中，共用后的振子臂長(zhǎng)度值為：大于單獨(dú)用的振子臂的1倍長(zhǎng)度且小于單獨(dú)用的振子臂的2倍長(zhǎng)度的值。例如，原有單獨(dú)用的低頻振子的振子臂為100mm，則當(dāng)4個(gè)低頻振子的振子臂圍成“口”字型時(shí)，所占用的平面空間為200mm×200mm，當(dāng)?shù)皖l振子的振子臂為共用時(shí)，共用的振子臂長(zhǎng)度可取100mm至200mm中的值，例如 120mm，則此時(shí)則當(dāng)4個(gè)低頻振子的振子臂圍成“口”字型時(shí)，所占用的平面空間為120mm×120mm。通過(guò)該方式，低頻輻射單元所占用的天線平臺(tái)的空間被壓縮。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，低頻振子220上還具有臂耦合片240，所述臂耦合片240分別安裝于共用的振子臂221的外側(cè)，以用于提高振子單元的隔離度，增加其工作帶寬。

振子臂221可以是黃銅材料的。低頻振子220的兩個(gè)振子臂221之間通過(guò)絕緣固定器250來(lái)加固。該絕緣固定器250的兩端分別連接低頻振子220的兩個(gè)振子臂上。在一個(gè)具體實(shí)施例中，該絕緣固定器250是塑料的。

在現(xiàn)有技術(shù)中，振子腿222是完全垂直于底面(反射板108)所設(shè)置的。在本發(fā)明中，為了進(jìn)一步壓縮低頻輻射單元所占用的天線平臺(tái)的空間，從而為相鄰設(shè)置的外部高頻輻射單元106提供更多的放置空間，低頻振子的振子腿222與反射板108接觸的一端被設(shè)置為向低頻振子220的幾何中心靠攏，從而使得振子腿222與反射板108形成一個(gè)傾斜角α。低頻振子中的一個(gè)振子腿222-1具有三角形支撐部分222-1-1，另一個(gè)振子腿222-2的一端連接至該三角形支撐部分上。該三角形支撐部分222-1-1與所述振子腿222-1一體成形。三角形支撐部分222-1-1與反射板108之間設(shè)有絕緣片230，并通過(guò)絕緣的塑料鉚釘260固定在反射板108上。

參見圖2和3，振子腿222-1和222-2之間設(shè)有帶狀線270。帶狀線270的內(nèi)導(dǎo)體271的一端271a與一個(gè)振子臂221的饋入點(diǎn)290相連接，所述帶狀線270的內(nèi)導(dǎo)體271的第二端271b與同軸電纜280的內(nèi)導(dǎo)體281連接。所述帶狀線270的外導(dǎo)體272(即，振子腿222-2)和同軸電纜280的外導(dǎo)體282連接(接地)。此段帶狀線270一方面起到平衡轉(zhuǎn)換器(即巴倫)的作用，另外可以方便地調(diào)節(jié)振子的阻抗，使整個(gè)輻射單元與饋電網(wǎng)絡(luò)相匹配。

圖4-a示出了根據(jù)本發(fā)明所公開的內(nèi)部高頻輻射單元和高頻單元基座的結(jié)構(gòu)示意圖，圖4-b示出了根據(jù)本發(fā)明所公開的內(nèi)部高頻輻射單 元和高頻單元基座的側(cè)向示意圖。其中該具有交叉極化的內(nèi)部高頻輻射單元104可以支持1695-2700MHz的頻帶。如圖所示，內(nèi)部高頻輻射單元104包括介質(zhì)阻抗匹配器402、高頻振子輻射體404和端口408a和408b，所述介質(zhì)阻抗匹配器402被置于內(nèi)部高頻輻射單元104的高頻振子輻射體404上，以用于調(diào)節(jié)振子的阻抗。高頻振子輻射體404下有高頻單元基座406，其用于在所述低頻輻射單元102內(nèi)支撐所述內(nèi)部高頻輻射單元104，并且該高頻單元基座406能夠極大地改善高頻段的輻射性能并抑制與低頻段之間的諧振。所述高頻單元基座406與所述內(nèi)部高頻輻射單元104的高頻振子輻射體404之間通過(guò)絕緣材料相隔離。端口408a和408b分別用于連接同軸電纜線。介質(zhì)阻抗匹配器402是非導(dǎo)電材料的，高頻振子輻射體404和高頻單元基座406是導(dǎo)電材料的。

在一個(gè)具體實(shí)施例中，該高頻單元基座406的外容積為92mm*92mm*40mm，高頻振子輻射體404的外容積為64mm*64mm*51mm。

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明所公開的外部高頻輻射單元的結(jié)構(gòu)示意圖。其中該具有交叉極化的內(nèi)部高頻輻射單元106可以支持1695-2700MHz的頻帶。如圖所示，內(nèi)部高頻輻射單元106包括高頻振子輻射體504和端口508，端口508a和508b分別用于連接同軸電纜線。高頻振子輻射體504是導(dǎo)電材料的。在一個(gè)具體的實(shí)施例中該外部高頻輻射單元106還包括輻射耦合片502和支撐該輻射耦合片502的支架506。其中該支架506是絕緣材料的。該輻射耦合片502是導(dǎo)電材料的，以用于提高該內(nèi)部高頻輻射單元106的輻射性能。

在一個(gè)具體實(shí)施例中，出于對(duì)PIM的考慮，在本發(fā)明中，所有導(dǎo)電材料都是不含鐵、鈷、鎳元素的。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無(wú)論如何來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作 是示范性的，而且是非限制性的。此外，明顯的，“包括”一詞不排除其他元素和步驟，并且措辭“一個(gè)”不排除復(fù)數(shù)。裝置權(quán)利要求中陳述的多個(gè)元件也可以由一個(gè)元件來(lái)實(shí)現(xiàn)。第一，第二等詞語(yǔ)用來(lái)表示名稱，而并不表示任何特定的順序。