CN205303669U - 双扇区双频段基站天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种双扇区双频段基站天线，包括：用于覆盖第一扇区的第一天线结构，第一天线结构包括第一阵列和第二阵列，第一阵列和第二阵列分别包括多个工作在相同频段的辐射单元，第二阵列的每一个辐射单元均包含至少两个用于控制波束宽度的寄生单元；用于覆盖第二扇区的第二天线结构，第二天线结构包括第三阵列和第四阵列，第三阵列和第四阵列分别包括多个工作在相同频段的辐射单元，第四阵列的每一个辐射单元均包含至少两个用于控制波束宽度的寄生单元；第二扇区与第一扇区的指向相反，第一天线结构与第二天线结构成轴对称。本实用新型的技术方案能够满足“一字型”场景的全频段信号覆盖，可实现各频段的优化覆盖。

Description

双扇区双频段基站天线

技术领域

本实用新型涉及无线通信领域，特别是指一种双扇区双频段基站天线。

背景技术

目前无线通信系统一般都涉及到多个频段，尤其是要满足共建共享的无线通信系统，因此需要在无线通信系统中应用能充分覆盖并满足多种系统应用要求的天线设备。

天线设备能够通过若干数量的辐射单元组合实现高频电流和电磁波的相互转换，在整个无线通信系统中传输和接收信息。为了满足覆盖和优化的要求，需要对天线偶极子阵列的结构进行精确设计。天线偶极子的数量和它们的物理分布(尺寸、间距)结构，会对天线的辐射性能有显著地影响。更具体的说，如果偶极子数量不合适或者间距不适当时，天线阵列会出现较高的副瓣而影响辐射性能。

在设计天线的性能时，还需要考虑天线具体的工作频段。目前国内2G(第二代移动通信技术)、3G(第三代移动通信技术)和4G(第四代移动通信技术)移动通信系统涵盖从700MHz到2690MHz的频率范围，并且不同的移动通信系统所要求的最佳天线波束下倾角不同。在多系统共站时，为保证系统间干扰最低，各系统所需的天线下倾角不同。由于低频天线具有较大的垂直面波束宽度和较低的传播损耗，所以在相同条件(位置、挂高等物理条件)下，低频段系统要求的最佳下倾角比高频段系统要求的最佳下倾角大。

当一副天线工作频段覆盖整个移动通信频段时，不仅要考虑不同系统对于天线下倾角的要求，而且要考虑低频单元要比高频单元呈现出较大的体积，需要同时研究天线辐射单元在小尺寸的约束条件下，如何能够使天线保持良好的电气性能。

目前对于大多数“一字型”场景的覆盖，一般选用两幅单扇区天线背靠背安装。

但是，现有的单扇区天线尺寸较大，对于抱杆承载力较小的场景不适用，而且与所处环境不和谐。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种双扇区双频段基站天线，能够满足“一字型”场景的全频段信号覆盖，并且低频段和高频段天线阵列结构独立调节，可实现各频段的优化覆盖。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施例提供技术方案如下：

一方面，提供一种双扇区双频段基站天线，包括：

用于覆盖第一扇区的第一天线结构，所述第一天线结构包括第一阵列和第二阵列，所述第一阵列和第二阵列分别包括多个工作在相同频段的辐射单元，所述第二阵列的每一个辐射单元均包含至少两个用于控制波束宽度的寄生单元；

用于覆盖第二扇区的第二天线结构，所述第二天线结构包括第三阵列和第四阵列，所述第三阵列和第四阵列分别包括多个工作在相同频段的辐射单元，所述第四阵列的每一个辐射单元均包含至少两个用于控制波束宽度的寄生单元；

其中，所述第二扇区与所述第一扇区的指向相反，所述第一天线结构与所述第二天线结构成轴对称，所述第一阵列与所述第二阵列工作在不同频段，所述第三阵列与所述第四阵列工作在不同频段。

进一步地，所述第一阵列在高频段下工作，所述第二阵列在低频段下工作；

所述第三阵列在高频段下工作，所述第四阵列在低频段下工作。

进一步地，所述第一阵列由双极化振子组成的3dB波宽为65°的高频段阵列天线组成，所述第二阵列由双极化振子组成的3dB波宽为65°的低频段阵列天线组成；

所述第三阵列由双极化振子组成的3dB波宽为65°的高频段阵列天线组成，所述第四阵列由双极化振子组成的3dB波宽为65°的低频端阵列天线组成。

进一步地，所述高频段为1710-2690MHz，所述低频段为698-960MHz。

进一步地，所述辐射单元中寄生单元的长度为0.5*λ2，其中λ2为辐射单元中心频率所对应波长。

进一步地，所述寄生单元为采用印刷电路板或采用金属制成。

进一步地，所述第一天线结构的第一阵列和第二阵列固定在第一金属反射板上；

所述第二天线结构的第三阵列和第四阵列固定在第二金属反射板上。

进一步地，所述第一天线结构的寄生单元通过所述第一金属反射板上的固定孔，固定在所述第二阵列旁；

所述第二天线结构的寄生单元通过所述第二金属反射板上的固定孔，固定在所述第四阵列旁。

进一步地，所述第一天线结构和所述第二天线结构设置在同一圆柱形天线罩中。

进一步地，所述第一阵列与所述第三阵列相同，所述第二阵列与所述第四阵列相同，所述第一天线结构与所述第二天线结构之间的距离为d，其中，0.25λ2<d<λ1，λ1为所述第一阵列中辐射单元中心频率所对应的波长。

本实用新型的实施例具有以下有益效果：

本实施例的双扇区双频段基站天线能够同时工作在2G、3G以及4G系统下，实现多系统站点共用，从而减少天面天线数量，使楼面站或者铁塔站简洁；而且应用紧凑的布阵方式使天线整体尺寸减小，不但能够减少抱杆受力，还能够使天线与外部环境相融合。

附图说明

图1为本实用新型实施例双扇区双频段基站天线的结构示意图；

图2为本实用新型实施例双扇区双频段基站天线的侧视示意图；

图3为图2所示A部分的放大示意图；

图4为本实用新型实施例第二天线结构的结构示意图；

图5为本实用新型实施例第二天线结构的正视示意图；

图6为图5所示B部分的放大示意图；

图7为本实用新型实施例第二天线结构的侧视示意图；

图8为图7所示C部分的放大示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本实用新型的实施例提供一种双扇区双频段基站天线，能够满足“一字型”场景的全频段信号覆盖，并且低频段和高频段天线阵列结构独立调节，可实现各频段的优化覆盖。

如图1-图3所示，本实施例的双扇区双频段基站天线，包括：

用于覆盖第一扇区的第一天线结构1，所述第一天线结构包括第一阵列和第二阵列，所述第一阵列和第二阵列分别包括多个工作在相同频段的辐射单元，所述第二阵列的每一个辐射单元均包含至少两个用于控制波束宽度的寄生单元；

用于覆盖第二扇区的第二天线结构2，所述第二天线结构包括第三阵列和第四阵列，所述第三阵列和第四阵列分别包括多个工作在相同频段的辐射单元，所述第四阵列的每一个辐射单元均包含至少两个用于控制波束宽度的寄生单元；

其中，所述第二扇区与所述第一扇区的指向相反，所述第一天线结构与所述第二天线结构成轴对称，所述第一阵列与所述第二阵列工作在不同频段，所述第三阵列与所述第四阵列工作在不同频段。

本实施例的双扇区双频段基站天线能够同时工作在2G、3G以及4G系统下，实现多系统站点共用，从而减少天面天线数量，使楼面站或者铁塔站简洁；而且应用紧凑的布阵方式使天线整体尺寸减小，不但能够减少抱杆受力，还能够使天线与外部环境相融合。

进一步地，由于第一阵列与第二阵列工作在不同频段，第三阵列与第四阵列工作在不同频段，因此，能够满足“一字型”场景的全频段信号覆盖，并且不同频段的天线阵列结构能够独立调节，可实现各频段的优化覆盖。

具体地，所述第一阵列在高频段下工作，所述第二阵列在低频段下工作；所述第三阵列在高频段下工作，所述第四阵列在低频段下工作。这样低频段和高频段天线阵列结构能够独立调节，可实现各频段的优化覆盖。

具体实施例中，所述第一阵列可以由双极化振子组成的3dB波宽为65°的高频段阵列天线组成，所述第二阵列可以由双极化振子组成的3dB波宽为65°的低频段阵列天线组成；

所述第三阵列可以由双极化振子组成的3dB波宽为65°的高频段阵列天线组成，所述第四阵列可以由双极化振子组成的3dB波宽为65°的低频端阵列天线组成。

进一步地，上述高频段为1710-2690MHz，低频段为698-960MHz，这样本实施例的双扇区双频段基站天线能够同时覆盖低频段698-960MHz和高频段1710-2690MHz。

进一步地，所述第一阵列与所述第三阵列相同，所述第二阵列与所述第四阵列相同，第一天线结构和第二天线结构的结构相同，每一天线结构中的所述辐射单元中寄生单元的长度均为0.5*λ2，其中λ2为辐射单元中心频率所对应波长。

具体地，所述寄生单元可以采用印刷电路板或采用金属制成，通过耦合作用于第二阵列或第四阵列的辐射单元。

进一步地，如图4-图6所示，每一天线结构的天线阵列均固定在同一金属反射板上，具体地，所述第一天线结构的第一阵列和第二阵列固定在第一金属反射板上；所述第二天线结构的第三阵列和第四阵列固定在第二金属反射板上。

在第一金属反射板上设置有固定孔，所述第一天线结构的寄生单元通过所述第一金属反射板上的固定孔，固定在所述第二阵列旁，寄生单元可以通过支撑物固定在第二阵列旁，支撑物的形状不做限定，只要可以支撑寄生单元即可，具体地，支撑物的形状可以为矩形；

在第二金属反射板上设置有固定孔，所述第二天线结构的寄生单元通过所述第二金属反射板上的固定孔，固定在所述第四阵列旁，如图7-图8所示，寄生单元可以通过支撑物固定在第二阵列旁，支撑物的形状不做限定，只要可以支撑寄生单元即可，具体地，支撑物的形状可以为矩形。

由于第一天线结构和第二天线结构为一个整体，进一步地，所述第一天线结构和所述第二天线结构可以设置在同一天线罩中，该天线罩的形状不做限定，只要可以容纳第一天线结构和第二天线结构即可，具体地，天线罩的形状可以为圆柱形。

进一步地，所述第一阵列与所述第三阵列相同，所述第二阵列与所述第四阵列相同，所述第一天线结构与所述第二天线结构的结构完全相同，所述第一天线结构与所述第二天线结构之间的距离为d，其中，0.25λ2<d<λ1，λ1为所述第一阵列中辐射单元中心频率所对应的波长。

本实施例的双扇区双频段基站天线能够同时工作在2G、3G以及4G系统下，实现多系统站点共用，从而减少天面天线数量，使楼面站或者铁塔站简洁；而且应用紧凑的布阵方式使天线整体尺寸减小，不但能够减少抱杆受力，还能够使天线与外部环境相融合。另外由于第一天线结构的第一阵列和第二阵列分别工作在高频段和低频段，第二天线结构的第三阵列和第四阵列分别工作在高频段和低频段，能够使得低频段和高频段天线阵列结构独立调节，可实现各频段的优化覆盖。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种双扇区双频段基站天线，其特征在于，包括：

用于覆盖第一扇区的第一天线结构，所述第一天线结构包括第一阵列和第二阵列，所述第一阵列和第二阵列分别包括多个工作在相同频段的辐射单元，所述第二阵列的每一个辐射单元均包含至少两个用于控制波束宽度的寄生单元；

用于覆盖第二扇区的第二天线结构，所述第二天线结构包括第三阵列和第四阵列，所述第三阵列和第四阵列分别包括多个工作在相同频段的辐射单元，所述第四阵列的每一个辐射单元均包含至少两个用于控制波束宽度的寄生单元；

其中，所述第二扇区与所述第一扇区的指向相反，所述第一天线结构与所述第二天线结构成轴对称，所述第一阵列与所述第二阵列工作在不同频段，所述第三阵列与所述第四阵列工作在不同频段。

2.根据权利要求1所述的双扇区双频段基站天线，其特征在于，所述第一阵列在高频段下工作，所述第二阵列在低频段下工作；

所述第三阵列在高频段下工作，所述第四阵列在低频段下工作。

3.根据权利要求2所述的双扇区双频段基站天线，其特征在于，

所述第一阵列由双极化振子组成的3dB波宽为65°的高频段阵列天线组成，所述第二阵列由双极化振子组成的3dB波宽为65°的低频段阵列天线组成；

所述第三阵列由双极化振子组成的3dB波宽为65°的高频段阵列天线组成，所述第四阵列由双极化振子组成的3dB波宽为65°的低频端阵列天线组成。

4.根据权利要求2所述的双扇区双频段基站天线，其特征在于，所述高频段为1710-2690MHz，所述低频段为698-960MHz。

5.根据权利要求1所述的双扇区双频段基站天线，其特征在于，所述辐射单元中寄生单元的长度为0.5*λ2，其中λ2为辐射单元中心频率所对应波长。

6.根据权利要求1所述的双扇区双频段基站天线，其特征在于，所述寄生单元为采用印刷电路板或采用金属制成。

7.根据权利要求1所述的双扇区双频段基站天线，其特征在于，所述第一天线结构的第一阵列和第二阵列固定在第一金属反射板上；

所述第二天线结构的第三阵列和第四阵列固定在第二金属反射板上。

8.根据权利要求7所述的双扇区双频段基站天线，其特征在于，

所述第一天线结构的寄生单元通过所述第一金属反射板上的固定孔，固定在所述第二阵列旁；

所述第二天线结构的寄生单元通过所述第二金属反射板上的固定孔，固定在所述第四阵列旁。

9.根据权利要求1所述的双扇区双频段基站天线，其特征在于，所述第一天线结构和所述第二天线结构设置在同一圆柱形天线罩中。

10.根据权利要求1所述的双扇区双频段基站天线，其特征在于，所述第一阵列与所述第三阵列相同，所述第二阵列与所述第四阵列相同，所述第一天线结构与所述第二天线结构之间的距离为d，其中，0.25λ2<d<λ1，λ1为所述第一阵列中辐射单元中心频率所对应的波长。