一种内置合路的多频基站天线制造技术

本实用新型专利技术公开了一种内置合路的多频基站天线，包含超宽频阵列、高频阵列、合路器组、低频移相器与高频移相器；超宽频阵列由N个超宽频辐射单元沿直线排列而成；高频阵列由N‑1个高频辐射单元沿着直线排列而成；合路器的第二输出口一一对应与低频移相器的前N‑1个输入口相连，第N个超宽频辐射单元与低频移相器的第N个输入口相连；共同构成一个工作于F3频段的低频天线系统；合路器的第一输出口一一对应与高频移相器从第一个起相间隔的输入口相连，高频辐射单元的输出口一一对应与高频移相器从第二个起相间隔的输入口相连；共同构成一个工作于F2频段的高频天线系统。本实用新型专利技术获得更优越的辐射性能；同时可以有效减少合路器的使用数量。

【技术实现步骤摘要】
一种内置合路的多频基站天线
本技术涉及通信
，具体涉及一种内置合路的多频基站天线。
技术介绍
从3G网络到3G/WLAN一体化网络，到现在的4G网络，移动通信系统经历着迅猛的发展。为了兼容多种网络制式，改变当前天线扇面位置紧张的状态，基站天线小型化已经成为未来基站天线的发展趋势。随着5G时代的到来，基站天线工作的频段越来越高，就意味着天线的物理尺寸越来越小，如何在尽量小的尺寸内增加天线的通道数量，对于节省站址和天馈资源，减小物业协调难度，简化天线安装维护，降低天线投资具有重要意义。当前国内外预备规划的5G通信系统，主要涵盖的工作频段包含2.3GHz、2.6GHz、3.5GHz等高频频段。针对此类工作于高频段的多频基站天线，如图1，现有技术的常规做法是，设置多个工作于不同频段的天线阵列，使其分别与对应的馈电网络相连接，形成多系统基站天线。该方法通常要求多个阵列并排设置，使得天线的截面宽度增大，无法实现基站天线的小型化目标。如图2，现有技术的另外一种做法是，使用内置合路器的方式复用超宽频天线阵列，使得单阵列可以同时工作于多个高低频天线系统。一般情况下，基站天线的阵列单元间距为0.8倍波长左右，在超宽带范围内工作，该方法选定的单一间距无法兼顾上下截止频率的辐射性能。针对下截止频率而言，选取的单元间距通常过小，将明显降低低频天线系统增益；针对上截止频率而言，选取的间距通常太大，导致天线的垂直面栅瓣过高，也将明显降低高频天线系统增益。同时，该方法一般情况下要求阵列中的阵元与合路器一一对应，这就导致天线内部的合路器数量比较多，明显增加天线成本、电性能一致性差，不利于天线整机的批量生产。
技术实现思路
有鉴于此，为了解决现有技术中的上述问题，本技术提出一种内置合路的多频基站天线，可以避免设置多个并排天线阵列，有效减小天线截面宽度，实现天线的小型化设计；可以有效提高天线在超宽带内工作的辐射性能，同时减少合路器的使用数量，有效降低天线成本，提高其批量可生产性。本技术通过以下技术手段解决上述问题：一种内置合路的多频基站天线，包含超宽频阵列、高频阵列、合路器组、低频移相器与高频移相器；所述超宽频阵列由N个超宽频辐射单元沿直线排列而成；N≥2；所述高频阵列由N-1个高频辐射单元沿着直线排列而成；所述超宽频辐射单元与高频辐射单元交错设置于同一轴线上；所述超宽频辐射单元工作于超宽频F1频段，所述高频辐射单元工作于高频F2频段，其中高频F2频段位于超宽频F1的上截止频率附近，并为其所涵盖；所述合路器组包括N-1个合路器，输入口工作于超宽频F1频段，第一输出口工作于高频F2频段，第二输出口工作于低频F3频段；F3频段位于超宽频F1频段的下截止频率附近，并为其所涵盖；所述合路器的输入口一一对应与前N-1个超宽频辐射单元相连接；所述合路器的第二输出口一一对应与低频移相器的前N-1个输入口相连，第N个超宽频辐射单元与低频移相器的第N个输入口相连；以上组合，共同构成一个工作于F3频段的低频天线系统；所述合路器的第一输出口一一对应与高频移相器从第一个起相间隔的输入口相连，所述高频辐射单元的输出口一一对应与高频移相器从第二个起相间隔的输入口相连；以上组合，共同构成一个工作于F2频段的高频天线系统。优选地，所述内置合路的多频基站天线还包括中频移相器，所述合路器第三输出口工作于中频F4频段；所述合路器的第三输出口一一对应与中频移相器的输入口相连，以上组合，共同构成一个工作于F4频段的中频天线系统。优选地，所述超宽频辐射单元与高频辐射单元在水平面上的正投影不作重合。优选地，所述超宽频阵列为等间距排列，高频阵列也为等间距排列，且两者间距相等。优选地，超宽频F1频段设置为2300-3800MHz，高频F2频段设置为3300-3800MHz，低频F3频段设置为2300-2700MHz。优选地，超宽频辐射单元的口径大于高频辐射单元，同时超宽频辐射单元的高度也大于高频辐射单元。优选地，N＝4。与现有技术相比，本技术的有益效果至少包括：本技术可以有效减小基站天线的截面尺寸，减轻天线重量，实现天线的小型化设计。相对同类天线，可以有效解决在超宽频范围内工作时，由于单一的阵列间距导致天线高频段栅瓣过高，低频段增益过低等问题，从而获得更优越的辐射性能；同时可以有效减少合路器的使用数量，降低物料成本，提高天线批量可生产性。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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技术的一些实施例，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是现有技术第一种多频基站天线的结构示意图；图2是现有技术第二种多频基站天线的结构示意图；图3是本技术内置合路的多频基站天线的低频天线系统的结构示意图；图4是本技术内置合路的多频基站天线的高频天线系统的结构示意图；图5是本技术内置合路的多频基站天线的中频天线系统的结构示意图。具体实施方式为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合附图和具体的实施例对本技术的技术方案进行详细说明。需要指出的是，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。实施例1如图3、图4所示，本技术提供一种内置合路的多频基站天线，包含超宽频阵列1、高频阵列2、合路器组3、低频移相器4与高频移相器5。所述超宽频阵列1由超宽频辐射单元101、102、103、104沿直线排列而成；同样地，所述高频阵列2由高频辐射单元201、202、203沿着直线排列而成；所述超宽频阵列1的阵元与高频阵列2的阵元交错设置于同一轴线上，且两类阵元在水平面上的正投影不作重合。具体地，高频辐射单元201设置于超宽频辐射单元101、102之间，高频辐射单元202设置于超宽频辐射单元102、103之间，高频辐射单元203设置于超宽频辐射单元103、104之间。所述超宽频辐射单元101、102、103、104工作于超宽频F1频段，所述高频辐射单元201、202、203工作于高频F2频段。其中高频F2频段位于超宽频F1的上截止频率附近，并为其所涵盖。所述合路器组3包括合路器31、32、33，本实施例中，所述合路器31、32、33为一种一进二出的无源器件，输入口301工作于超宽频F1频段，第一输出口302工作于高频F2频段，第二输出口303工作于低频F3频段；F3频段位于超宽频F1频段的下截止频率附近，并为其所涵盖。所述合路器31、32、33的输入口301一一对应与宽频辐射单元101、102、103相连接；所述合路器31、32、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内置合路的多频基站天线，其特征在于，包含超宽频阵列、高频阵列、合路器组、低频移相器与高频移相器；/n所述超宽频阵列由N个超宽频辐射单元沿直线排列而成；N≥2；所述高频阵列由N-1个高频辐射单元沿着直线排列而成；所述超宽频辐射单元与高频辐射单元交错设置于同一轴线上；/n所述超宽频辐射单元工作于超宽频F1频段，所述高频辐射单元工作于高频F2频段，其中高频F2频段位于超宽频F1的上截止频率附近，并为其所涵盖；/n所述合路器组包括N-1个合路器，输入口工作于超宽频F1频段，第一输出口工作于高频F2频段，第二输出口工作于低频F3频段；F3频段位于超宽频F1频段的下截止频率附近，并为其所涵盖；/n所述合路器的输入口一一对应与前N-1个超宽频辐射单元相连接；所述合路器的第二输出口一一对应与低频移相器的前N-1个输入口相连，第N个超宽频辐射单元与低频移相器的第N个输入口相连；以上组合，共同构成一个工作于F3频段的低频天线系统；/n所述合路器的第一输出口一一对应与高频移相器从第一个起相间隔的输入口相连，所述高频辐射单元的输出口一一对应与高频移相器从第二个起相间隔的输入口相连；以上组合，共同构成一个工作于F2频段的高频天线系统。/n...

【技术特征摘要】
1.一种内置合路的多频基站天线，其特征在于，包含超宽频阵列、高频阵列、合路器组、低频移相器与高频移相器；
所述超宽频阵列由N个超宽频辐射单元沿直线排列而成；N≥2；所述高频阵列由N-1个高频辐射单元沿着直线排列而成；所述超宽频辐射单元与高频辐射单元交错设置于同一轴线上；
所述超宽频辐射单元工作于超宽频F1频段，所述高频辐射单元工作于高频F2频段，其中高频F2频段位于超宽频F1的上截止频率附近，并为其所涵盖；
所述合路器组包括N-1个合路器，输入口工作于超宽频F1频段，第一输出口工作于高频F2频段，第二输出口工作于低频F3频段；F3频段位于超宽频F1频段的下截止频率附近，并为其所涵盖；
所述合路器的输入口一一对应与前N-1个超宽频辐射单元相连接；所述合路器的第二输出口一一对应与低频移相器的前N-1个输入口相连，第N个超宽频辐射单元与低频移相器的第N个输入口相连；以上组合，共同构成一个工作于F3频段的低频天线系统；
所述合路器的第一输出口一一对应与高频移相器从第一个起相间隔的输入口相连，所述高频辐射单元的输出口一一对应与高频移相器从第二个起相间隔的输入口相连；以上组合，共同构成一个工作于F2频段的高频天线系统。

【专利技术属性】
技术研发人员：邱柯芳，吴壁群，张鹏，苏振华，
申请(专利权)人：广东博纬通信科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44