一種雙頻超寬帶基站天線的製作方法

2023-04-29 05:36:01

本發明涉及移動通信基站天線領域，具體的是涉及一種雙頻超寬帶基站天線。

背景技術：

天線作為無線通信系統的關鍵前端部件，其性能的優劣對運營商的網絡質量起到決定性作用。近年來，隨著移動用戶數量的急劇增長，通信系統在不斷更新與擴容，對天線的設計提出越來越高的要求，一方面要求天線寬頻化、多頻化，以同時滿足多個系統的通信要求；另一方面要求實現多系統共用天線，以減小天線間的幹擾並降低成本。隨著運行商對雙頻超寬帶基站天線的指標要求日漸提高，當前雙頻超寬帶基站天線設計的核心問題就是不斷地優化雙頻超寬帶基站天線的實現形式，包括輻射單元的設計以及反射邊界的優化，使得天線滿足新的技術要求。

技術實現要素：

本發明的目的在於克服上述技術的不足，提供一種體積小、重量輕、成本低的雙頻超寬帶基站天線。

本發明提供的一種雙頻超寬帶基站天線，包括反射板、設置在反射板正面的輻射單元以及設置在反射板背面的饋電網絡，所述輻射單元與所述饋電網絡連接，所述輻射單元包括N個低頻輻射單元、N+1個第一高頻輻射單元和N個第二高頻輻射單元，所述N為大於或等於1的正整數；所述N個低頻輻射單元和所述N+1個第一高頻輻射單元沿一縱向軸線間隔交替設置在所述反射板的正面，所述N個第二高頻輻射單元分別一一對應設置在所述N個低頻輻射單元內側的中間位置；所述N個低頻輻射單元組成低頻輻射陣列，所述N+1個第一高頻輻射單元和N個第二高頻輻射單元組成高頻輻射陣列。

進一步地，所述縱向軸線與所述反射板的縱向軸線重合。

進一步地，相鄰的所述低頻輻射單元之間的距離是相鄰的所述第一高頻輻射單元、第二高頻輻射單元之間的距離的兩倍。

進一步地，所述反射板的縱向兩側邊分別朝反射板的正面翻折形成豎直翻邊，所述豎直翻邊設有與所述低頻輻射單元對應的第一凸起。

進一步地，所述第一凸起朝對應的所述低頻輻射單元彎折形成第二凸起，所述第二凸起垂直於第一凸起；所述低頻輻射單元頂端面的中心位於所述第二凸起的橫向軸線上。

進一步地，所述N個低頻輻射單元的內側分別圍繞設置有金屬矮框，所述金屬矮框的尺寸小於對應的所述低頻輻射單元的口徑且大於所述第二高頻輻射單元的口徑。

進一步地，所述金屬矮框由四個第一金屬擋板圍合形成，所述四個第一金屬擋板設置在所述反射板的正面且相鄰的第一金屬擋板之間固定連接；所述第一金屬擋板的形狀為方形。

進一步地，所述N+1個第一高頻輻射單元的外側分別圍繞設置有金屬高框，所述金屬高框的尺寸大於所述第一高頻輻射單元的口徑，且金屬高框的高度小於所述低頻輻射單元的高度。

進一步地，所述金屬高框由四個第二金屬擋板圍合形成，所述四個第二金屬擋板設置在所述反射板的正面且相鄰的第二金屬擋板之間固定連接；所述第二金屬擋板的兩側邊與第二金屬擋板的頂邊之間分別通過一斜邊連接。

進一步地，所述第一高頻輻射單元和第二高頻輻射單元的輻射面都設有支撐柱，所述支撐柱的頂端設有引向圓片。

本發明的低頻輻射陣列和高頻輻射陣列採用共軸的排列方式，減小了基站天線的體積，減輕了基站天線的重量，並具有較佳的輻射性能和高隔離度等良好的電路性能，滿足了目前移動通信系統對多頻段天線的高性能、小尺寸的指標要求。

【附圖說明】

圖1為本發明一實施例提供的一種雙頻超寬帶基站天線的立體圖；

圖2是圖1所示雙頻超寬帶基站天線的俯視圖；

圖3是圖1所示雙頻超寬帶基站天線的低頻輻射單元與高頻輻射單元、金屬矮框的立體圖；

圖4是圖1所示雙頻超寬帶基站天線的高頻輻射單元與金屬高框的立體圖。

【具體實施方式】

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的描述。

參考圖1和圖2，本發明提供的一種雙頻超寬帶基站天線，包括反射板10、設置在反射板10正面的輻射單元以及設置在反射板10背面的饋電網絡。反射板10為一金屬板。輻射單元與饋電網絡連接，用於對輻射單元提供並聯饋電。

輻射單元包括N個低頻輻射單元20和2N+1個高頻輻射單元30，N為大於或等於1的正整數。該2N+1個高頻輻射單元30包括N+1個第一高頻輻射單元和N個第二高頻輻射單元，本實施例中，第一高頻輻射單元和第二高頻輻射單元結構相同，所以下文將N+1個第一高頻輻射單元簡稱為N+1個高頻輻射單元30，將N個第二高頻輻射單元簡稱為N個高頻輻射單元30。

低頻輻射單元20採用的是方形的雙極化壓鑄振子，每個極化由兩個偶極子並聯構成，偶極子的兩個輻射臂成90度角，高頻輻射單元30採用的是雙極化壓鑄振子，低頻輻射單元20的高度大於高頻輻射單元30的高度。N個低頻輻射單元20和N+1個高頻輻射單元30沿一縱向軸線間隔交替設置在反射板10的正面，如圖2所示，縱向軸線用L表示。N個高頻輻射單元30分別一一對應設置在N個低頻輻射單元20內側的中間位置。本實施例中，該縱向軸線L與反射板10的縱向軸線重合，因而低頻輻射單元20和高頻輻射單元30分別到反射板10縱向兩側邊的距離相等，使得輻射均勻。N個低頻輻射單元20組成低頻輻射陣列，2N+1個高頻輻射單元30組成高頻輻射陣列，因而低頻輻射陣列和高頻輻射陣列在反射板10的正面形成共軸的高低直線陣列，實現了該基站天線小尺寸的指標要求，同時具有較佳的高低頻輻射性能和高隔離度等良好的電路性能，且低頻輻射陣列的輻射面較小，高低頻輻射陣列間的相互影響較小，高低頻輻射陣列均具有的較好的前後比、交叉極化鑑別率指標，水平面波束寬度收斂。本實施例中，輻射單元包括2個低頻輻射單元20和5個高頻輻射單元30，2個低頻輻射單元20和其中的3個高頻輻射單元30沿縱向軸線L間隔交替設置在反射板10的正面，剩下的2個高頻輻射單元30分別一一對應設置在2個低頻輻射單元20內側的中間位置。低頻輻射陣列工作於790MHz-960MHz，高頻輻射陣列工作於1710MHz-2690MHz。

相鄰的低頻輻射單元20之間的距離是相鄰的高頻輻射單元30之間的距離的兩倍，使得高低頻段間的相互影響較小。本實施例中，相鄰的低頻輻射單元20之間的距離是250毫米，相鄰的高頻輻射單元30之間的距離是125毫米。

反射板10的縱向兩側邊分別朝反射板10的正面翻折形成豎直翻邊11，豎直翻邊11設有與低頻輻射單元20對應的第一凸起12。第一凸起12朝對應的低頻輻射單元20彎折形成第二凸起13，第二凸起13垂直於第一凸起12。低頻輻射單元20頂端面的中心位於第二凸起13的橫向軸線上。豎直翻邊11、第一凸起12和第二凸起13主要用於調節低頻輻射陣列的輻射方向圖，可使得基站天線在低頻段具有較佳的輻射特性。

參考圖3和圖4，N個低頻輻射單元20的內側分別圍繞設置有金屬矮框40，金屬矮框40的尺寸小於對應的低頻輻射單元20的口徑且大於高頻輻射單元30的口徑。金屬矮框40的截面形狀為方形。金屬矮框40由四個第一金屬擋板41圍合形成，四個第一金屬擋板41設置在反射板10的正面且相鄰的第一金屬擋板41之間固定連接。優選地，相鄰的第一金屬擋板41之間通過塑料鉚釘固定。第一金屬擋板41的形狀為方形。

N+1個高頻輻射單元30的外側分別圍繞設置有金屬高框50，金屬高框50的尺寸大於高頻輻射單元30的口徑，且金屬高框50的高度小於低頻輻射單元20的高度。金屬高框50的截面形狀為方形。金屬高框50由四個第二金屬擋板51圍合形成，四個第二金屬擋板51設置在反射板10的正面且相鄰的第二金屬擋板51之間固定連接。優選地，相鄰的第二金屬擋板51之間通過塑料鉚釘固定。第二金屬擋板51的兩側邊與第二金屬擋板51的頂邊之間分別通過一斜邊52連接。

金屬矮框40和金屬高框50主要用於調節高頻輻射陣列的的輻射方向圖，使得基站天線在高頻段能獲得良好的輻射特性。

高頻輻射單元30的輻射面設有支撐柱31，支撐柱31的頂端設有引向圓片32。

綜上，本發明的低頻輻射陣列和高頻輻射陣列採用共軸的排列方式，並通過合理的設置輻射單元之間的間距及反射邊界的結構，能有效地減少低頻段和高頻段的互耦影響，獲得良好的S參數指標，使得基站天線具有較佳的輻射性能和高隔離度等良好的電路性能，減小了基站天線的體積，保證了基站天線在較小尺寸下獲得可以滿足目前移動通信系統對多頻段天線的高性能、小尺寸的指標要求。本發明結構簡單，易於組裝，性能穩定，成本低。

以上實施例僅表達了本發明的優選實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，如對各個實施例中的不同特徵進行組合等，這些都屬於本發明的保護範圍。