本实用新型涉及移动通信系统技术领域,尤其涉及一种多频段多制式天线中的高密场馆赋性天线。
背景技术:
近年来,随着3g通信技术的普及以及4g通信的兴起,现有的频谱资源日益紧张。寻求宽频谱和高效频谱利用率的天线已经是迫在眉睫。而超宽带技术具有传输速率高、容量大、成本低、功耗小、保密性能好、抗干扰能力强等优势,使得超宽带技术成为最具竞争力和发展前景的技术之一。它不仅能够提供高速文本、声音、图片甚至视频快传服务,还能满足眼下无线智能产品提出的更高通信要求,目前已成为蓬勃兴起的一种无线通信传输技术。
在基站通信方面,多极化天线不仅能够辐射或者接收多对具有特定极化方向上的电磁波,还能实现收发同工。在今移动通信网络中,以4g天线做主网络支撑,5g天线做热点覆盖,势必对天线提出更高要求。在多天线技术中,对于在有限的天线结构尺寸中,在不降低需要指标的情况下,如何把多频段天线来排列组合,有效降低频段之间的互耦,提高辐射参数频点的收敛性及频段之间的隔离抑制等等,是设计这类型天线的关键点。
因此,急需研发一种能够在有限的天线结构尺寸中实现多频段天线布局与设计、频段之间的隔离抑制优良的高密场馆赋性天线。
技术实现要素:
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种能够在有限的天线结构尺寸中实现多频段天线布局与设计、频段之间的隔离抑制性能优良的高密场馆赋性天线。
为解决上述技术问题,本实用新型采用如下所述的技术方案:
一种高密场馆赋性天线,其包括有反射板,所述反射板上设置有第一天线阵列、第二天线阵列和第三天线阵列,所述第一天线阵列支持第一频段,第一天线阵列包括有4个在圆周上依次呈45°、135°、225°和315°分布的第一天线单元;所述第二天线阵列支持第二频段,第二天线阵列位于所述第一天线阵列的中间位置,且第二天线阵列的中心与第一天线阵列的中心重合,所述第二天线阵列包括有4个在圆周上依次呈0°、90°、180°和270°分布第二天线单元;所述第三天线阵列支持第三频段,第三天线阵列包括有4组第三天线单元,每组第三天线单元包括有两个对称设置于所述第一天线单元两侧的第三天线单元,所述第三天线单元与所述第一天线单元的辐射臂轴线方向垂直。
优选地,所述第一天线单元采用单极化半波偶极子单元,所述第二天线单元采用十字交叉双极化单元,所述第三天线单元采用缝隙天线单元。
优选地,所述第一天线阵列包括有+45°极化端口和-45°极化端口,第一天线阵列的+45°极化端口与在圆周上呈45°、225°分布的两个第一天线单元连接;第一天线阵列的-45°极化端口与在圆周上呈135°、315°分布的两个第一天线单元连接。
优选地,所述第一天线阵列中相对的两个第一天线单元的间距为λ,λ为第一频段中心频点的波长。
优选地,所述第二天线阵列包括有+45°极化端口和-45°极化端口,第二天线阵列的+45°极化端口与所述4个第二天线单元的+45°极化半波振子连接;第二天线阵列的-45°极化端口与所述4个第二天线单元的-45°极化半波振子连接。
优选地,所述第二天线阵列中相对的两个第二天线单元的间距为1.5λ,λ为第二频段中心频点的波长。
优选地,所述第三天线单元通过塑料支撑柱固定于所述反射板上。
优选地,所述第三天线阵列中的每组第三天线单元的两个第三天线单元的中心距离为0.9λ,λ为第三频段中心频点的波长。
优选地,所述第一频段为800-960mhz频段,所述第二频段为1710-2690mhz频段,所述第三频段为3400-3600mhz频段。
优选地,所述反射板的四周设置有侧板。
本实用新型的有益技术效果在于:上述高密场馆赋性天线,第一天线阵列的4个第一天线单元在圆周上依次呈45°、135°、225°和315°分布,第二天线阵列的4个第二天线单元在圆周上依次呈0°、90°、180°和270°分布,第三天线阵列的第三天线单元对称设置于第一天线单元两侧,从而使得第一天线阵列、第二天线阵列和第三天线阵列在反射板上交错、镶嵌布局,有效地减小了天线尺寸和天线方向图的对称性,从而在有限的天线结构尺寸中实现了多频段天线布局与设计;此外,第一天线阵列的4个第一天线单元、第二天线阵列的4个第二天线单元以及第三天线阵列的4组第三天线单元均形成正负45度的极化分布,不仅能有效地进行极化分集通信,还能增强抗多径衰落能力,极大程度上降低了频率互扰,从而提高频段之间的隔离抑制性能。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的高密场馆赋性天线的立体结构示意图;
图2为本实用新型的高密场馆赋性天线的平面布局示意图。
具体实施方式
为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解本实用新型的目的、技术方案和优点,以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步的阐述。下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本专利,而不能理解为对本专利的限制。
如图1、2所示,在本实用新型一个实施例中,高密场馆赋性天线包括有反射板40,所述反射板40上设置有第一天线阵列、第二天线阵列和第三天线阵列,所述第一天线阵列支持第一频段,第一天线阵列包括有4个在圆周上依次呈45°、135°、225°和315°分布的第一天线单元10;所述第二天线阵列支持第二频段,第二天线阵列位于所述第一天线阵列的中间位置,且第二天线阵列的中心与第一天线阵列的中心重合,所述第二天线阵列包括有4个在圆周上依次呈0°、90°、180°和270°分布第二天线单元20;所述第三天线阵列支持第三频段,第三天线阵列包括有4组第三天线单元30,每组第三天线单元30包括有两个对称设置于所述第一天线单元10两侧的第三天线单元30,所述第三天线单元30与所述第一天线单元10的辐射臂轴线方向垂直。
本实用新型实施例中的高密场馆赋性天线,第一天线阵列的4个第一天线单元10在圆周上依次呈45°、135°、225°和315°分布,第二天线阵列的4个第二天线单元20在圆周上依次呈0°、90°、180°和270°分布,第三天线阵列的第三天线单元对称设置于第一天线单元两侧,从而使得第一天线阵列、第二天线阵列和第三天线阵列在反射板上40交错、镶嵌布局,有效地减小了天线尺寸和天线方向图的对称性,从而在有限的天线结构尺寸中实现了多频段天线布局与设计;此外第一天线阵列的4个第一天线单元10、第二天线阵列的4个第二天线单元20以及第三天线阵列的4组第三天线单元30均形成正负45度的极化分布,不仅能有效地进行极化分集通信,还能增强抗多径衰落能力,极大程度上降低了频率互扰,从而提高频段之间的隔离抑制性能。
在本实用新型一些优选实施例中,所述第一天线阵列支持800-960mhz低频频段,所述第一天线单元10采用单极化半波偶极子单元,4个单极化半波偶极子单元呈菱形分布。所述第一天线阵列包括有+45°极化端口和-45°极化端口,第一天线阵列的+45°极化端口与在圆周上呈45°、225°分布的两个单极化半波偶极子单元连接,组成+45度极化天线;第一天线阵列的-45°极化端口与在圆周上呈135°、315°分布的两个单极化半波偶极子单元连接,组成-45度极化天线,最终组成+45度极化和-45度极化2端口天线。
在本实用新型一些优选实施例中,所述第二天线阵列支持1710-2690mhz中频频段,所述第二天线单元20采用十字交叉双极化单元,每个十字交叉双极化单元包括有一对+45°极化半波振子和一对-45°极化半波振子。所述第二天线阵列包括有+45°极化端口和-45°极化端口,第二天线阵列的+45°极化端口与所述4个十字交叉双极化单元的+45°极化半波振子连接,组成+45度极化天线;第二天线阵列的-45°极化端口与所述4个十字交叉双极化单元的-45°极化半波振子连接,组成-45度极化天线,最终组成+45度极化和-45度极化2端口天线。
在本实用新型一些优选实施例中,所述第三天线阵列支持3400-3600mhz高频频段,所述第三天线单元30采用缝隙天线单元,所述缝隙天线单元通过塑料支撑柱固定于所述反射板40上。其中,所述缝隙天线单元的结构和功能与专利公告号为cn207069045u的《宽频带缝隙天线单元及缝隙天线》中的宽频带缝隙天线单元的结构和功能相同,这里不再赘述。所述第三天线阵列包括有两个+45°极化端口和两个-45°极化端口,每组缝隙天线单元与第三天线阵列的一个极化端口连接,组成一种极化天线,最终组成2个+45度极化和2个-45度极化4端口天线。
如图2所示,在本实用新型一些优选实施例中,所述第一天线阵列中相对的两个第一天线单元10的间距s1=s2=λ,其中λ为第一频段中心频点的波长。所述第二天线阵列中相对的两个第二天线单元20的间距s3=s4=1.5λ,其中λ为第二频段中心频点的波长。所述第三天线阵列中的每组第三天线单元的两个第三天线单元的中心距离为0.9λ,λ为第三频段中心频点的波长。通过优化天线单元间距的选择,减小天线单元间的互耦,提高频段之间的隔离度。
在所述反射板40的背面设有赋性馈电网络,用于给第一天线阵列、第二天线阵列和第三天线阵列做激励馈电。其中,第一天线阵列中相同极化的两个单极化半波偶极子单元并联馈电,即在圆周上呈45°、225°分布的两个单极化半波偶极子单元并联馈电,以及,在圆周上呈135°、315°分布的两个单极化半波偶极子单元并联馈电,实现瓣宽约32°指标。第二天线阵列中相同极化的极化半波振子并联馈电,即4个十字交叉双极化单元的+45°极化半波振子并联馈电,以及,4个十字交叉双极化单元的-45°极化半波振子并联馈电,实现瓣宽约32°指标。第三天线阵列中的每一组缝隙天线单元的两个缝隙天线单元并联馈电,实现瓣宽约32°指标。
如图2所示,在本实用新型一些优选实施例中,所述反射板40的四周设置有侧板41,使得反射板40的四周的板边高度比反射板40的板面高,从而提高天线的前后比指标。
所述高密场馆赋性天线的外围还设有天线外罩及安装调节装置。
本实用新型的高密场馆赋性天线的具体参数指标如表1所示:
表1:
从表1可以看出,本实用新型的高密场馆赋性天线的各工作频段均采用±45°极化,驻波≤1.5,隔离度≥28db。方向图增益为12±3db,副瓣抑制赋性指标≥15db。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例,而非对本实用新型做任何形式上的限制。本领域的技术人员可在上述实施例的基础上施以各种等同的更改和改进,凡在权利要求范围内所做的等同变化或修饰,均应落入本实用新型的保护范围之内。
1.一种高密场馆赋性天线,包括有反射板,其特征在于,所述反射板上设置有:
第一天线阵列,其支持第一频段,所述第一天线阵列包括有4个在圆周上依次呈45°、135°、225°和315°分布的第一天线单元;
第二天线阵列,其支持第二频段,所述第二天线阵列位于所述第一天线阵列的中间位置,且第二天线阵列的中心与第一天线阵列的中心重合,所述第二天线阵列包括有4个在圆周上依次呈0°、90°、180°和270°分布第二天线单元;
第三天线阵列,其支持第三频段,所述第三天线阵列包括有4组第三天线单元,每组第三天线单元包括有两个对称设置于所述第一天线单元两侧的第三天线单元,所述第三天线单元与所述第一天线单元的辐射臂轴线方向垂直。
2.如权利要求1所述的高密场馆赋性天线,其特征在于,所述第一天线单元采用单极化半波偶极子单元,所述第二天线单元采用十字交叉双极化单元,所述第三天线单元采用缝隙天线单元。
3.如权利要求2所述的高密场馆赋性天线,其特征在于,所述第一天线阵列包括有+45°极化端口和-45°极化端口,第一天线阵列的+45°极化端口与在圆周上呈45°、225°分布的两个第一天线单元连接;第一天线阵列的-45°极化端口与在圆周上呈135°、315°分布的两个第一天线单元连接。
4.如权利要求3所述的高密场馆赋性天线,其特征在于,所述第一天线阵列中相对的两个第一天线单元的间距为λ,λ为第一频段中心频点的波长。
5.如权利要求2所述的高密场馆赋性天线,其特征在于,所述第二天线阵列包括有+45°极化端口和-45°极化端口,第二天线阵列的+45°极化端口与所述4个第二天线单元的+45°极化半波振子连接;第二天线阵列的-45°极化端口与所述4个第二天线单元的-45°极化半波振子连接。
6.如权利要求5所述的高密场馆赋性天线,其特征在于,所述第二天线阵列中相对的两个第二天线单元的间距为1.5λ,λ为第二频段中心频点的波长。
7.如权利要求2所述的高密场馆赋性天线,其特征在于,所述第三天线单元通过塑料支撑柱固定于所述反射板上。
8.如权利要求7所述的高密场馆赋性天线,其特征在于,所述第三天线阵列中的每组第三天线单元的两个第三天线单元的中心距离为0.9λ,λ为第三频段中心频点的波长。
9.如权利要求1所述的高密场馆赋性天线,其特征在于,所述第一频段为800-960mhz频段,所述第二频段为1710-2690mhz频段,所述第三频段为3400-3600mhz频段。
10.如权利要求1所述的高密场馆赋性天线,其特征在于,所述反射板的四周设置有侧板。
技术总结