[发明专利]一种小型化超宽频多系统阵列天线

说明书

技术领域

本发明涉及通信天线技术领域，具体涉及一种小型化超宽频多系统阵列天线。

背景技术

通信技术作为信息传递的重要手段，在现代信息化进程深化的推动下不断发展。从3G网络到3G/WLAN一体化网络，再到现在的4G网络，移动通信系统经历着迅猛的发展。天线作为无线通信系统的咽喉要道，是辐射与接收电磁波的系统部件。一副高性能的天线不仅能够放宽通信系统的要求而且可以改善整个系统的性能。为了兼容多种通信制式，改变当前天线扇面位置紧张的状态，基站天线小型化的需求愈加迫切，已经成为未来基站天线的发展趋势。

我国的通信网络复杂，多种通信应用标准并存的局面持续存在是不可避免的，同一个基站2G，3G，4G网络并存，更甚是后期将涉及到5G,不同网络制式间的干扰也严重，传统的天线都为独立双极化天线，存在体积庞大，空间占用大，视觉污染严重，安装复杂，运营成本高，维护困难等待众多弊端。

发明内容

因此，有必要针对在满足多系统超宽频带的要求下，基站天线的小型化以及现有技术中存在的问题，设计一种小型化超宽频多系统阵列天线，以克服上述问题，本发明的目的在于实现一种超宽带多系统天线的小型化，提供了一种可兼顾690-960MHz与1400-2700MHz的结构紧凑的小型化基站天线，有利于实现MIMO通信，提升通信系统的容量。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种小型化超宽频多系统阵列天线，包括金属反射板、辐射单元、塑料底座、功分器；辐射单元、塑料底座和功分器固定安装于金属反射板上。

进一步地，辐射单元为低频辐射单元、中频辐射单元、高频辐射单元。

进一步地，金属反射板部分镂空，安装塑料底座，部分中频辐射单元与部分高频辐射单元安装塑料底座上，避免了它们与金属反射板物理上直接连接。通过各个频段辐射单元不共地的方式减小各个频段之间的电磁耦合，在一定程度上保障了各系统相关性能指标的独立性。另一部分高频辐射单元嵌套安装在碗状低频辐射单元上；另一部分中频辐射单元与全部低频辐射单元通过金属螺丝与金属反射板直接连接，通过选择适当的中频振子接地可以在一定程度上实现低频辐射性能的优化。

进一步地，低频辐射单元的工作频段范围为690-960MHz，中频辐射单元的工作频率范围为1400-2400MHz，高频辐射单元的工作频段范围为1695-2700MHz。

进一步地，低频辐射单元为柱形底座，两对振子正交极化且用于发射或接收信号，每对所述振子平行对置，一个碗状低频辐射单元的内部包含一个安装盘，可供安装一个高频辐射单元，安装后的高频辐射单元口径面的几何中心与低频辐射单元口径面的几何中心重合。

进一步地，低频辐射单元两对振子的延伸方向、中频辐射单元两个振子的延伸方向与高频辐射单元两个振子的延伸方向呈平行状态，且三种辐射单元的延伸方向均与金属反射板的翻边呈45°夹角。

进一步地，低频阵列、中频阵列与高频阵列皆为线性等间距排列，分别为第一间距、第二间距以及第三间距，优选地，第一间距大于第二间距，第二间距大于或等于第三间距。

进一步地，所述高频辐射单元包含相互正交的两个振子，等数量的高频辐射单元分别沿着第二参考线、第三参考线，与低频阵列共轴排列，形成两列高频阵列，其中部分高频辐射单元安装在碗状低频辐射单元中，另外一部分通过塑料件安装在地板上，这两部分的高频辐射单元存在一定程度的高度差，高频辐射单元的数量多于低频辐射单元，优选地高频辐射单元的数量是低频辐射单元的2倍或3倍。

进一步地，中频辐射单元包含相互正交的两个振子；多个中频辐射单元沿第一参考线排列，形成一列中频阵列，所述第一参考线位于金属反射板中间；所述金属反射板关于第一参考线轴对称，等数量的多个低频辐射单元分别沿着第二、第三参考线排列，形成两列低频阵列；所述第二、三参考线平行于第一参考线，且不与第一参考线重合；第二参考线位于第一参考线的一侧，第三参考线位于第一参考线的另一侧。

进一步地，功分器为二路功分器。

进一步地，金属反射板两侧设置有翻边和金属隔离墙。

进一步地，两列低频阵列对应的第一对辐射单元采用一个二路功分器相连，对应的最后一对辐射单元亦采用一个二路功分器相连，它们分别归属于两个低频阵列，意即最终形成的两个低频阵列皆为“L”形状的。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：