多系統共體天線的製作方法

2023-05-30 02:56:11 3

本發明涉及通信領域，尤其涉及一種多系統共體天線。

背景技術：

隨著移動通信網絡制式的增多，多種通信制式並存，為了優化資源配置，節省站址和天饋資源，減小物業協調難度，降低投資成本，共站共址的系統共體天線逐漸成為運營商建網的首選。

目前，運營商選用的多系統共體天線通常是在一副天線罩內把智能天線系統(1880～1920MHz，2010～2025MHz，2575～2635MHz)和基站天線系統(880～960MHz，1710～1880MHz)有效集成。常用的天線集成方式如專利CN 101465473 B所給出的設計方案(如圖1所示)，該方案將智能天線陣列1和基站天線陣列2裝設在反射板3上，智能天線陣列1由四列智能天線陣元10構成，基站天線陣列2由一列四個基站天線陣元20構成。智能天線陣列和基站天線陣列在圖1所示的垂直方向豎直相距一段距離。該天線能夠綜合智能天線和傳統基站天線的應用功能，實現兩種天線的集成化，減少網絡規劃難度並降低成本。

但是，由於為平衡增益和電下傾後的上旁瓣抑制等指標，低頻段輻射陣列間距選擇範圍一般為250mm～300mm，高頻段輻射陣列間距選擇範圍一般為105mm～115mm，而天線罩的長度尺寸一般被限定在2m以內，所以，高頻天線陣元和低頻天線陣元的個數都被受到限制。當陣列天線的陣元數量被限定，其陣列天線對應的天線增益也會受到限制，從而無法在一副天線罩內實現高增益的多系統共體天線。

技術實現要素：

本發明的目的旨在提供一種在尺寸一定下增益較高的多系統共體天線。

為了解決上述問題，本發明提供以下技術方案：

一種多系統共體天線，包括反射板以及均安裝於所述反射板上智能天線陣列和基站天線陣列；所述智能天線陣列位於所述反射板下端，其包括多個智能天線子陣列，每個所述智能天線子陣列由多個智能天線陣元組成；所述基站天線陣列包含多個第一基站天線陣元和第二基站天線陣元，並且所述多個第一基站天線陣元位於所述反射板的上端，所述第二基站天線陣元位於反射板下端並嵌入多個所述智能天線陣元的間隙內，且將相鄰兩個智能天線子陣列的多個所述智能天線陣元圍設於其內。

優選地，所述智能天線陣列包含四列縱向並行排布的智能天線子陣列。

優選地，相鄰兩個所述智能天線子陣列的多個智能天線陣元之間平行排列或者錯位排列。

優選地，被第二基站天線陣元圍設於其內的相鄰兩個智能天線子陣列的多個智能天線陣元之間一一對應平齊排列。

進一步地，所述第一基站天線陣元和第二基站天線陣元均為低頻基站天線陣元，所述基站天線陣列還包括與所述多個第一基站天線陣元設於反射板同一端的多個高頻基站天線陣元，並且所述多個高頻基站天線陣元與所述第一基站天線陣列縱向並行排布，或者所述多個高頻基站天線陣元與所述第一基站天線陣元在一列上排布。

優選地，所述第二基站天線陣元與第一基站天線陣元的中心不在同一軸向上。

優選地，所述第一基站天線陣元和第二基站天線陣元之間不等相饋電。

優選地，所述低頻基站天線陣元工作於880-960MHz，所述高頻基站天線陣元工作於1710-1880MHz，所述智能天線陣列工作於1880-1920MHz、2010-2025MHz、2575-2635MHz。

優選地，所述第一基站天線陣元和第二基站天線陣元均為低頻基站天線陣元，所述基站天線陣列還包括與所述多個第一基站天線陣元設於反射板同一端的一個或多個由多個高頻基站天線陣元組成的高頻基站天線陣列，並且所述高頻基站天線陣列與所述第一基站天線陣元縱向並行排布，或者所述高頻基站天線陣列與所述第一基站天線陣元在一列上排布。

優選地，多個所述智能天線陣元所圍成的空間與一個所述第二基站天線陣元所需的空間相近。

優選地，所述基站天線陣元的輻射結構為圓環、矩形或者多邊形。

優選地，所述智能天線陣列和所述基站天線陣列與所述反射板導電連接或電容耦合連接。

優選地，所述第二基站天線陣元在靠近所述第一基站天線陣元處安裝。

一種多系統共體天線，其特徵在於，包括反射板以及均安裝於所述反射板上智能天線陣列和基站天線陣列；

所述智能天線陣列位於所述反射板下端，其包括多個智能天線子陣列，每個所述智能天線子陣列由多個智能天線陣元組成；

所述基站天線陣列包含多個第一基站天線陣列和多個第二基站天線陣元，並且所述多個第一基站天線陣列位於所述反射板的上端，所述多個第二基站天線陣元位於反射板下端並嵌入多個所述智能天線陣元的間隙內，且將多個不相鄰智能天線子陣列的多個所述智能天線陣元圍設於其內。

優選地，所述第一基站天線陣列和第二基站天線陣元均為低頻基站天線陣元，所述基站天線陣列還包括與所述多個第一基站天線陣列設於反射板同一端的一個或多個由多個高頻基站天線陣元組成的高頻基站天線陣列，並且所述高頻基站天線陣列與所述第一基站天線陣列縱向並行排布，或者所述高頻基站天線陣列與所述第一基站天線陣列在一列上排布。

本發明的方案具有以下優點：

1、本發明通過將工作於不同頻段的智能天線陣列和基站天線陣列分別設於反射板不同的兩端，並且至少一個基站天線陣列的陣元將多個智能天線陣列的陣元圍設於其內，通過充分合理利用天線陣元間的間隙，在保持天線罩和反射板尺寸不變的情況下，增加一個或多個基站天線陣元，從而提高天線的增益。

2、在本發明的多系統共體天線中，由於多個智能天線陣元所佔空間大小與單個基站天線陣元所需空間大小相近，該種設計既能合理利用空間，又能保證嵌入的基站天線陣元性能與普通的基站天線陣元的性能基本一致。

3、由於本發明的智能天線陣列和基站天線陣列分別設於反射板不同的兩端，僅有少數智能天線陣列的陣元被靠近智能天線陣列的基站天線陣元所包圍，對於具有多個智能天線陣元的智能天線陣列來說，基站天線陣列對其影響較小，更易獲取優越的性能指標。

本發明附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，這些將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。

附圖說明

本發明上述的和/或附加的方面和優點從下面結合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1為中國CN 101465473 B號專利公告涉及的一種多系統共體天線的結構示意圖；

圖2為本發明實施例一多系統共體天線的結構示意圖；

圖3為本發明實施例二多系統共體天線的結構示意圖；

圖4為本發明實施例三多系統共體天線的結構示意圖；

圖5為本發明實施例四多系統共體天線的結構示意圖；

圖6為本發明實施例五多系統共體天線的結構示意圖；

圖7為本發明實施例六多系統共體天線的結構示意圖；

圖8為本發明實施例七多系統共體天線的結構示意圖。

具體實施方式

下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用於解釋本發明，而不能解釋為對本發明的限制。

實施例一

如圖2所示，本實施例提供一種多系統共體天線，包括反射板3，以及均安裝於反射板3上的智能天線陣列1和基站天線陣列2。其中，智能天線陣列1、基站天線陣列2分別組成智能天線和基站天線，從而實現了工作於不同頻段的不同系統(TD-LTE系統和傳統蜂窩移動系統，比如GSM900MHz、CDMA800MHz)的天線共用反射板及天線罩，實現了多系統共體設計，有利於天線小型化，節省安裝空間。

所述反射板3作為智能天線陣列1和基站天線陣列2的共同反射器，所述智能天線陣列1和基站天線陣列2分別與反射板3電連接，優選為導電連接或者電容耦合連接。

所述智能天線陣列1位於所述反射板3的下端，其包括四個智能天線子陣列11、12、13、14，每個智能天線子陣列由四個或四個以上智能天線陣元縱向同一軸線排列組成。本實施例中每個智能天線陣列包含9個陣元。

所述基站天線陣列2包括至少兩個第一基站天線陣元21和至少一個第二基站天線陣元20，所述第一基站天線陣元21設於所述反射板3的上端，所述第二基站天線陣元20靠近所述第一基站天線陣元21設置在反射板3下端，並且至少一個所述第二基站天線陣元20嵌入智能天線陣元間的間隙內，並將兩列相鄰的智能天線子陣列的各兩個智能天線陣元(即四個相鄰的智能天線陣元)圍設於其內。在本實施例中，一個所述第二基站天線陣元20將中間兩列智能天線子陣列12、13的四個智能天線陣元121、122、131、132圍在其內。

為此，單個第二基站天線陣元20被配置成其所需的安裝空間與四個智能天線陣元共同佔用的空間相近，使得一個第二基站天線陣元20可以將四個智能天線陣元圍設於其內。

通過將智能天線陣列1和基站天線陣列2設在反射板3的不同端，並且至少一個第二基站天線陣元20將多個智能天線陣元圍在其內，通過有效利用智能天線陣元間的間隙，在不增加天線罩和反射板3尺寸的基礎上增加基站天線陣元的個數，從而提高基站天線陣列的增益，有利於天線的小型化設計。

由於多個智能天線陣元所佔空間大小與單個基站天線陣元所需空間大小相近，既能合理利用空間，又能保證嵌入智能天線陣元間隙中的基站天線陣元(即第二基站天線陣元20)性能與普通的基站天線陣元(即第一基站天線陣元21)的性能基本一致。

另外，嵌入智能天線陣列1間隙內的第二基站天線陣元20靠近第一基站天線陣元21設置，既有利於基站天線的組陣，又能保證嵌入的第二基站天線陣元20隻對每個智能天線子陣列的最邊沿兩個或三個天線陣元產生影響，而對每個智能天線子陣列具有八個以上陣元的智能天線陣列1性能的整體影響較小。

在其他實施方式中，本領域技術人員可根據需要將第二基站天線陣元配置成可以將六個或其他數目的智能天線陣元圍在其內。

優選地，中間兩列智能天線子陣列12、13的智能天線陣元一一對應平行排列，而兩側的智能天線子陣列11、14與相鄰一個智能天線子陣列12、13的智能天線陣元錯位或平行排列。

優選地，被第二基站天線陣元20圍設於其內的相鄰兩個智能天線子陣列的多個智能天線陣元之間一一對應平齊排列。

在本發明的多系統共體天線中，第二基站天線陣元20和第一基站天線陣元21優選為低頻基站天線陣元，其輻射結構相同，均為矩形形式。

隨著第二基站天線陣元20個數的增加，智能天線陣列1受到的影響也會加重，因此，本領域技術人員可根據基站天線和智能天線的增益需求，來適當設置第二基站天線陣元20的個數。換言之，在本實施例中，嵌入在智能天線陣列1的多個陣元的間隙內的第二基站天線陣元20的個數不局限於一個。

實施例二

如圖3所示，本實施例提供一種多系統共體天線，其主要特點在於：所述第二基站天線陣元22和所述第一基站天線陣元23的輻射結構採用圓環形式。其餘同實施例一。

實施例三

如圖4所示，本實施例提供一種多系統共體天線，其主要特點在於：基站天線採用的是多頻共用天線的形式，即，基站天線陣列2還包括與第一基站天線陣元21(低頻基站天線陣元)設於反射板3同一端的多個高頻基站天線陣元200，並且所述高頻基站天線陣元200設於所述第一基站天線陣元21的左側。其中，所述第一基站天線陣元21、第二基站天線陣元20工作於880-960MHz，高頻基站天線陣元200工作於1710-1880MHz，二者組成雙頻共用天線。所述智能天線陣列工作於1880-1920MHz、2010-2025MHz、2575-2635MHz。其餘同實施例一。

在本實施例中，增加了高頻基站天線陣元200，第一基站天線陣元21和第二基站天線陣元20的中心點不在同一軸向上。為了不影響第一基站天線陣元21和第二基站天線陣元20的組陣，將第一基站天線陣元21和第二基站天線陣元20採用不等相的饋電方式，從而彌補第一基站天線陣元21和第二基站天線陣元20空間上的錯位分布。

在其他實施方式中，所述高頻基站天線陣元200也可設於第一基站天線陣元21的右側或者所述多個高頻基站天線陣元200與所述第一基站天線陣元21在一列上排布。

實施例四

如圖5所示，本發明實施例提供一種多系統共體天線，其主要特點在於：所述第一基站天線陣元21位於反射板3右側，第二基站天線陣元20嵌於右邊兩列智能天線陣元13、14的多個陣元的間隙內。其餘同實施例一。

在本實施例中，第二基站天線陣元20將四個相鄰的智能天線陣元131、132、141、142嵌於其內，且四個相鄰的智能天線陣元131、132、141、142平均分布在右邊兩列智能天線子陣列13、14中。

實施例五

如圖6所示，本發明實施例提供一種多系統共體天線，其主要特點在於：所述第一基站天線陣元21位於反射板3左側，第二基站天線陣元20嵌於左邊兩列智能天線子陣列11、12的多個陣元的間隙內。其餘同實施例一。

在本實施例中，第二基站天線陣元20將六個相鄰的智能天線陣元111、112、113、121、122、123嵌於其內，且六個相鄰的智能天線陣元111、112、113、121、122、123平均分布在左邊兩列智能天線子陣列11、12中。

實施例六

如圖7所示，本實施例提供一種多系統共體天線，其主要特點在於：基站天線採用的是多頻共用天線的形式，可以同時支持雙通道900MHz系統、四通道1800MHz系統和八通道FA\D系統，即基站天線陣列2包括與第一基站天線陣元21(低頻基站天線陣元)設於反射板3同一端、同一軸線上的多個高頻基站天線陣元201和設於第一基站天線陣元21左側的多個高頻基站天線陣元200。其中，多個高頻基站陣元201構成可工作於1710-1880MHz系統的第一高頻基站陣列。多個高頻基站陣元200構成可工作於1710-1880MHz系統的第二高頻基站陣列。設於反射板3上端的多個第一基站天線陣元21和設於反射板3下端的至少一個第二基站天線陣元20構成可工作於880-960MHz系統的第一低頻基站陣列。其餘同實施例三。本實施例中，所述第一基站天線陣元設置於反射板上端左側或右側，效果實質相同。

實施例七

如圖8所示，本實施例提供一種多系統共體天線，其主要特點在於：基站天線採用的是多頻共用天線的形式，可以同時支持四通道900MHz系統、四通道1800MHz系統和八通道FA\D系統，即基站天線陣列2由設於反射板3上端左側的多個第一基站天線陣元23和至少一個設於反射板3下端左側的第一基站天線陣元22構成可工作於880-960MHz系統的第一低頻基站陣列。由設於反射板3上端右側的多個第一基站天線陣元21和至少一個設於反射板3下端右側的第一基站天線陣元20構成可工作於880-960MHz系統的第二低頻基站陣列。由設於與第一基站天線陣元23同一軸線的多個高頻基站天線陣元200構成可工作於1710-1880MHz系統的第一高頻基站天線陣列。由設於與第一基站天線陣元21同一軸線的多個高頻基站天線陣元201構成可工作於1710-1880MHz系統的第二高頻基站天線陣列組成，其餘同實施例六。

在本實施例中，第二基站天線陣元20將兩個相鄰的智能天線陣元141、142嵌於其內，第二基站天線陣元22將兩個相鄰的智能天線陣元111、112嵌於其內，且兩個相鄰智能天線陣元141、142分布在智能天線子陣列14中，兩個相鄰智能天線陣元111、112分布在智能天線子陣列11中。

以上所有實施例中，所述第一基站天線陣元設置於反射板上端左側或右側，效果實質相同。

以上所述僅是本發明的部分實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。