[发明专利]天线控制系统和多频共用天线

说明书

本发明主要公开一种多频共用天线及系统，该天线包括反射板和设置在反射板上的第一频率辐射阵列和第二频率辐射阵列，所述第一频率大于第二频率；所述第二频率辐射阵列具有两条大致竖向平行的第一轴线和第二轴线；所述第二频率辐射阵列包括至少三个第二频率辐射单元，所述至少三个第二频率辐射单元布设于第一轴线和第二轴线上，每条轴线至少设置一个第二频率辐射单元，所述三个第二频率辐射单元在轴线大致正交方向上间隔错开设置；所述第一频率辐射阵列包括至少一个第一频率辐射单元，所述多个第一频率辐射单元设置于第一轴线上；第一轴线上的第二频率辐射单元与第一轴线上部分第一频率辐射单元嵌套使用。通过对多频共用天线的布局进行改进，使多频共用天线在取得合理尺寸的同时，具有更优的电气性能。

【技术领域】

本发明涉及移动通信天线领域，尤其涉及一种多频共用天线、基于多频共用天线的天线控制系统。

【背景技术】

随着移动通信网络制式的增多，为节省站址和天馈资源，减小物业协调难度，降低投资成本，共站共址的多频共用天线逐渐成为运营商建网的首选。

目前行业中多频共用天线组阵方案主要有两种结构，一种是如图1所述的同轴嵌套方案，该方案中，低频辐射单元1a与高频辐射单元2a共轴设置在反射板3a的同一轴线4a上；另一种是如图2所述的Side By Side邻接方案，其将低频辐射单元1b和高频辐射单元2b分别设置在反射板3b的两条相邻近的轴线4b、5b上。毫无疑问，同轴嵌套方案的天线宽度及迎风面积将明显小于Side By Side邻接方案，因此更加获得客户的青睐。

实践中发现，图1所示的同轴嵌套方案在使用时具有一定的局限性，至少存在两点不足：

其一是当同线排列的低频辐射单元1a的间距不等于高频辐射单元2a间距的整数倍时，在正投影到反射板而形成的正投影面上，无法与高频辐射单元2a实现嵌套的低频辐射单元1a的辐射臂会落在高频辐射单元上方出现重叠、交叉（如图3所示低频辐射单元1c与高频辐射单元2c之间出现交叉重叠），从而对高频辐射单元2a形成的高频段辐射阵列产生严重干扰，大大增加了高频段辐射阵列辐射特性的设计难度。例如，790～960MHz与1710～2690MHz多频共用电调天线选择同轴嵌套方案时，为平衡增益和电下倾后的上旁瓣抑制等指标，低频段辐射阵列间距选择范围一般为250mm～300mm，高频段辐射阵列间距选择范围一般为105mm～115mm，无论高、低频从上述范围中选择什么样的阵列间距进行组合，当高频辐射单元2b、低频辐射单元1b全部共轴时，均会出现部分低频辐射单元1b的辐射臂落在高频辐射单元2b上方，从而对高频辐射单元2b产生严重干扰，大大增加了高频段辐射阵列辐射特性的设计难度，如通过缩小低频辐射单元1b的投影面积解决此问题，则低频辐射单元1b的水平面半功率波束宽度则相应展宽，得不到想要的结果。

其二是在包括一个低频段辐射阵列和两个频段相同的高频段辐射阵列的三频电调天线中运用时，现有技术的两种方案，一是如图4所示，直接在天线的竖直方向增加一组高频段辐射阵列，该方案的缺点是大幅增加了天线长度，且上半部分高频段辐射阵列因主馈线增长而导致传输损耗增大，天线增益降低；方案二是如图5所示，在原天线旁边增加一组高频段辐射阵列，该方案的缺点是大幅增加了天线宽度，且因低频辐射单元全部在高频辐射单元的一侧,低频段辐射阵列和高频段辐射阵列因左右辐射边界的严重不对称性，再加上两个阵列间的相互影响，导致两个阵列的水平面波束指向偏斜、交叉极化比变差等系列问题，设计难度大幅增加。

【发明内容】

本发明的第一目的在于提供一种多频共用天线，确保天线尺寸合理、电气性能良好。

本发明的第二目的在于提供一种天线控制系统，以使该多频共用天线更适合现场应用。