【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及移動(dòng)通信技術(shù)領(lǐng)域，具體的是涉及一種三頻雙極化基站天線。

背景技術(shù)：

天線作為無線通信系統(tǒng)的關(guān)鍵前端部件，其性能的優(yōu)劣對(duì)運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量起到?jīng)Q定性作用。近年來，隨著移動(dòng)用戶數(shù)量的急劇增長，通信系統(tǒng)在不斷更新與擴(kuò)容，對(duì)天線的設(shè)計(jì)提出越來越高的要求，一方面要求天線寬頻化、多頻化，以同時(shí)滿足多個(gè)系統(tǒng)的通信要求；另一方面要求實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)共用減少天線的數(shù)量，以減小天線間的干擾并降低成本。隨著運(yùn)行商對(duì)三頻雙極化基站天線的指標(biāo)要求日漸提高，當(dāng)前三頻雙極化基站天線設(shè)計(jì)的核心問題就是不斷地優(yōu)化三頻雙極化基站天線的實(shí)現(xiàn)形式，包括輻射單元的設(shè)計(jì)以及反射邊界的優(yōu)化，使得天線滿足新的技術(shù)要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)的不足，提供一種寬頻帶、多頻化、高增益、并具有較佳的輻射性能和電路性能的三頻雙極化基站天線。

本發(fā)明提供的一種三頻雙極化基站天線，包括反射板、設(shè)置在反射板正面的一個(gè)低頻輻射陣列和兩個(gè)高頻輻射陣列以及設(shè)置在反射板背面的饋電網(wǎng)絡(luò)；所述低頻輻射陣列、高頻輻射陣列與所述饋電網(wǎng)絡(luò)連接，所述兩個(gè)高頻輻射陣列對(duì)稱分布于所述低頻輻射陣列的兩側(cè)；所述低頻輻射陣列包括n個(gè)低頻輻射單元，所述n個(gè)低頻輻射單元沿所述反射板的縱向間隔設(shè)置在反射板的正面；每個(gè)所述高頻輻射陣列包括2n個(gè)高頻輻射單元，所述2n個(gè)高頻輻射單元沿所述反射板的縱向間隔設(shè)置在反射板的正面；每個(gè)所述低頻輻射單元的兩側(cè)分別對(duì)稱分布有兩個(gè)所述高頻輻射單元；所述n為大于0的正整數(shù)。

進(jìn)一步地，所述低頻輻射陣列的兩側(cè)分別設(shè)有隔離板，所述隔離板固定到所述反射板的正面且位于低頻輻射陣列和對(duì)應(yīng)一側(cè)的所述高頻輻射陣列之間。

進(jìn)一步地，所述反射板的縱向兩側(cè)分別朝反射板的正面翻折形成豎直翻邊，所述豎直翻邊朝反射板的背面翻折形成l型翻邊。

進(jìn)一步地，相鄰的兩個(gè)所述低頻輻射單元之間的間距是相鄰的兩個(gè)所述高頻輻射單元之間的間距的兩倍。

進(jìn)一步地，相鄰的兩個(gè)所述高頻輻射單元之間的中間位置設(shè)有金屬條，所述金屬條通過固定柱固定到所述反射板的正面；位于所述低頻輻射單元側(cè)面的金屬條的中心與低頻輻射單元的中心位于同一個(gè)豎直面內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述低頻輻射單元的頂部到所述反射板正面的高度和所述高頻輻射單元的頂部到所述反射板正面的高度均大于所述金屬條的頂部到所述反射板正面的高度。

進(jìn)一步地，所述金屬條的兩端分別朝遠(yuǎn)離所述反射板正面的方向翻折形成豎直邊。

進(jìn)一步地，所述高頻輻射單元的正上方設(shè)有金屬方框，所述金屬方框通過固定件固定到所述高頻輻射單元。

進(jìn)一步地，所述低頻輻射單元包括兩個(gè)相互正交的低頻極化組件，每個(gè)所述低頻極化組件包括兩個(gè)相互對(duì)稱的低頻輻射子單元，相鄰的兩個(gè)所述低頻輻射子單元的輻射臂之間通過第一塑料卡扣連接在一起；所述高頻輻射單元包括兩個(gè)相互正交的高頻極化組件，每個(gè)所述高頻極化組件包括兩個(gè)相互對(duì)稱的高頻輻射子單元，相鄰的兩個(gè)所述高頻輻射子單元的輻射臂之間通過第二塑料卡扣連接在一起。

進(jìn)一步地，所述低頻輻射子單元的輻射臂設(shè)有朝向所述反射板正面的金屬圓柱導(dǎo)體。

本發(fā)明通過一個(gè)低頻輻射陣列和兩個(gè)高頻輻射陣列采用并排共面的排列方式，使得高低頻段間的相互影響較小，高頻段和低頻段均具有較好的前后比、交叉極化比特性，水平面波束寬度收斂，同時(shí)具有高隔離度等良好的電路性能，保證了天線在較小尺寸下獲得可滿足目前移動(dòng)通信系統(tǒng)對(duì)多頻天線的寬頻帶、多頻化、高增益的指標(biāo)要求。

【附圖說明】

圖1、圖2為本發(fā)明提供的一種三頻雙極化基站天線的立體示意圖；

圖3是圖1所示三頻雙極化基站天線的俯視示意圖；

圖4是圖1所示三頻雙極化基站天線的低頻輻射單元的立體示意圖。

【具體實(shí)施方式】

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。

參考圖1、圖2和圖3，本發(fā)明提供的一種三頻雙極化基站天線，包括反射板1、設(shè)置在反射板1正面的一個(gè)低頻輻射陣列和兩個(gè)高頻輻射陣列以及設(shè)置在反射板1背面的饋電網(wǎng)絡(luò)。反射板1為一金屬板。低頻輻射陣列、高頻輻射陣列與饋電網(wǎng)絡(luò)連接，饋電網(wǎng)絡(luò)用于給低頻輻射陣列、高頻輻射陣列提供并聯(lián)饋電。兩個(gè)高頻輻射陣列對(duì)稱分布于低頻輻射陣列的兩側(cè)。低頻輻射陣列工作于698mhz-960mhz，高頻輻射陣列工作于1710mhz-2690mhz。

反射板1的縱向兩側(cè)分別朝反射板1的正面翻折形成豎直翻邊11，豎直翻邊11朝反射板1的背面翻折形成l型翻邊12。豎直翻邊11和l型翻邊12組合成雙層結(jié)構(gòu)，主要是用于調(diào)節(jié)高頻輻射陣列的輻射特性。

低頻輻射陣列的兩側(cè)分別設(shè)有隔離板4。隔離板4通過塑料鉚釘?shù)染o固件固定到反射板1的正面且位于低頻輻射陣列和對(duì)應(yīng)一側(cè)的高頻輻射陣列之間。優(yōu)選地，隔離板4靠近低頻輻射陣列，且隔離板4的高度小于低頻輻射陣列的高度。設(shè)置的隔離板4，主要是用于調(diào)節(jié)低頻輻射陣列的輻射特性。

低頻輻射陣列包括2個(gè)低頻輻射單元2，2個(gè)低頻輻射單元2沿反射板1的縱向間隔設(shè)置在反射板1的正面。優(yōu)選地，2個(gè)低頻輻射單元2沿反射板1的縱向中心線間隔排列。低頻輻射單元2采用圓形雙極化壓鑄振子。每個(gè)高頻輻射陣列包括4個(gè)高頻輻射單元3，4個(gè)高頻輻射單元3沿反射板1的縱向間隔設(shè)置在反射板1的正面。高頻輻射單元3采用雙極化壓鑄振子。每個(gè)低頻輻射單元2的兩側(cè)分別對(duì)稱分布有兩個(gè)高頻輻射單元3。相鄰的兩個(gè)低頻輻射單元2之間的間距是相鄰的兩個(gè)高頻輻射單元3之間的間距的兩倍。本實(shí)施例中，相鄰的兩個(gè)低頻輻射單元2之間的間距為250毫米，相鄰的兩個(gè)高頻輻射單元3之間的間距為125毫米。

相鄰的兩個(gè)高頻輻射單元3之間的中間位置設(shè)有金屬條5，金屬條5通過固定柱51固定到反射板1的正面，從而金屬條5與反射板1的正面之間相隔一定距離。本實(shí)施例中，固定柱51為兩個(gè)，金屬條5的兩端分別通過兩個(gè)固定柱51固定到反射板1的正面。位于低頻輻射單元2側(cè)面的金屬條5的中心與低頻輻射單元2的中心位于同一個(gè)豎直面內(nèi)。低頻輻射單元2的頂部到反射板1正面的高度和高頻輻射單元3的頂部到反射板1正面的高度均大于金屬條5的頂部到反射板1正面的高度。

金屬條5的兩端分別朝遠(yuǎn)離反射板1正面的方向翻折形成豎直邊52。

高頻輻射單元3的正上方設(shè)有金屬方框6，金屬方框6通過固定件61固定到高頻輻射單元3。本實(shí)施例中，固定件61為兩個(gè)，金屬方框6的兩個(gè)對(duì)角分別通過兩個(gè)固定件61固定到高頻輻射單元3。金屬條5、金屬方框6的組合設(shè)置，主要是用于調(diào)節(jié)高頻輻射單元3的輻射特性。

本實(shí)施例中，如圖2、圖3和圖4所示，低頻輻射單元2包括固定到反射板1正面的支撐臂22、形成在支撐臂22一端的兩個(gè)呈+/-45度相互正交的低頻極化組件。每個(gè)低頻極化組件包括兩個(gè)相互對(duì)稱的低頻輻射子單元211，兩個(gè)低頻輻射子單元211形成在支撐臂22一端的兩側(cè)。每個(gè)低頻輻射子單元211包括扇環(huán)形的輻射臂212，相鄰的兩個(gè)低頻輻射子單元211的輻射臂212之間通過第一塑料卡扣213連接在一起，第一塑料卡扣213對(duì)兩個(gè)低頻極化組件起到固定作用，還起到調(diào)節(jié)低頻輻射單元2的輻射特性的作用。

低頻輻射子單元211的輻射臂212設(shè)有朝向反射板1正面的金屬圓柱導(dǎo)體214。優(yōu)選地，金屬圓柱導(dǎo)體214設(shè)置在低頻輻射子單元211的輻射臂212的中間位置。金屬圓柱導(dǎo)體214有利于調(diào)節(jié)低頻輻射單元2的帶寬，使低頻輻射單元2的帶寬更寬。

如圖2和圖3所示，高頻輻射單元3包括固定到反射板1正面的支撐臂32、形成在支撐臂32一端的兩個(gè)呈+/-45度相互正交的高頻極化組件。每個(gè)高頻極化組件包括兩個(gè)相互對(duì)稱的高頻輻射子單元311，兩個(gè)高頻輻射子單元311形成在支撐臂32一端的兩側(cè)。每個(gè)高頻輻射子單元311包括方形的輻射臂312，相鄰的兩個(gè)高頻輻射子單元311的輻射臂312之間通過第二塑料卡扣313連接在一起，第二塑料卡扣313對(duì)兩個(gè)高頻極化組件起到固定作用，還起到調(diào)節(jié)高頻輻射單元3的輻射特性的作用。

如用n表示低頻輻射陣列的低頻輻射單元2的個(gè)數(shù)，則每個(gè)高頻輻射陣列的高頻輻射單元3的個(gè)數(shù)則為2n，即低頻輻射陣列包括n個(gè)低頻輻射單元2，每個(gè)高頻輻射陣列包括2n個(gè)高頻輻射單元3，兩個(gè)高頻輻射陣列共包括4n個(gè)高頻輻射單元3，n為大于0的正整數(shù)。

通過合理的調(diào)整豎直翻邊11和l型翻邊12之間的寬度以及兩者組合成的雙層結(jié)構(gòu)的高度、反射板1的寬度可使得天線在高頻段具有較佳的輻射特性；通過合理的調(diào)整反射板1的寬度、隔離板4的高度可使得天線在低頻段具有較佳的輻射特性；通過合理的調(diào)整金屬方框6、金屬條5、金屬條5兩端的豎直邊51的尺寸，可以在高頻段獲得良好的輻射特性，同時(shí)協(xié)調(diào)本發(fā)明各結(jié)構(gòu)的尺寸可以有效地減小高頻段和低頻段的互耦影響，可獲得良好的s參數(shù)指標(biāo)。

本發(fā)明通過一個(gè)低頻輻射陣列和兩個(gè)高頻輻射陣列采用并排共面的排列方式，既充分保證了低頻輻射單元2、高頻輻射單元3的間距，又使得低頻輻射單元2、高頻輻射單元3之間的相互影響較小，從而保證了高頻段和低頻段的電氣性能，使得高頻段和低頻段均具有較好的前后比、交叉極化比特性，水平面波束寬度收斂，同時(shí)具有高隔離度等良好的電路性能，保證了天線在較小尺寸下獲得可滿足目前移動(dòng)通信系統(tǒng)對(duì)多頻天線的寬頻帶、多頻化、高增益的指標(biāo)要求。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、易于組裝，性能穩(wěn)定，成本也較低。

以上實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，如對(duì)各個(gè)實(shí)施例中的不同特征進(jìn)行組合等，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。