一种三频双极化基站天线的制作方法

【技术领域】

本发明涉及移动通信技术领域，具体的是涉及一种三频双极化基站天线。

背景技术：

天线作为无线通信系统的关键前端部件，其性能的优劣对运营商的网络质量起到决定性作用。近年来，随着移动用户数量的急剧增长，通信系统在不断更新与扩容，对天线的设计提出越来越高的要求，一方面要求天线宽频化、多频化，以同时满足多个系统的通信要求；另一方面要求实现多系统共用减少天线的数量，以减小天线间的干扰并降低成本。随着运行商对三频双极化基站天线的指标要求日渐提高，当前三频双极化基站天线设计的核心问题就是不断地优化三频双极化基站天线的实现形式，包括辐射单元的设计以及反射边界的优化，使得天线满足新的技术要求。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述技术的不足，提供一种宽频带、多频化、高增益、并具有较佳的辐射性能和电路性能的三频双极化基站天线。

本发明提供的一种三频双极化基站天线，包括反射板、设置在反射板正面的一个低频辐射阵列和两个高频辐射阵列以及设置在反射板背面的馈电网络；所述低频辐射阵列、高频辐射阵列与所述馈电网络连接，所述两个高频辐射阵列对称分布于所述低频辐射阵列的两侧；所述低频辐射阵列包括n个低频辐射单元，所述n个低频辐射单元沿所述反射板的纵向间隔设置在反射板的正面；每个所述高频辐射阵列包括2n个高频辐射单元，所述2n个高频辐射单元沿所述反射板的纵向间隔设置在反射板的正面；每个所述低频辐射单元的两侧分别对称分布有两个所述高频辐射单元；所述n为大于0的正整数。

进一步地，所述低频辐射阵列的两侧分别设有隔离板，所述隔离板固定到所述反射板的正面且位于低频辐射阵列和对应一侧的所述高频辐射阵列之间。

进一步地，所述反射板的纵向两侧分别朝反射板的正面翻折形成竖直翻边，所述竖直翻边朝反射板的背面翻折形成l型翻边。

进一步地，相邻的两个所述低频辐射单元之间的间距是相邻的两个所述高频辐射单元之间的间距的两倍。

进一步地，相邻的两个所述高频辐射单元之间的中间位置设有金属条，所述金属条通过固定柱固定到所述反射板的正面；位于所述低频辐射单元侧面的金属条的中心与低频辐射单元的中心位于同一个竖直面内。

进一步地，所述低频辐射单元的顶部到所述反射板正面的高度和所述高频辐射单元的顶部到所述反射板正面的高度均大于所述金属条的顶部到所述反射板正面的高度。

进一步地，所述金属条的两端分别朝远离所述反射板正面的方向翻折形成竖直边。

进一步地，所述高频辐射单元的正上方设有金属方框，所述金属方框通过固定件固定到所述高频辐射单元。

进一步地，所述低频辐射单元包括两个相互正交的低频极化组件，每个所述低频极化组件包括两个相互对称的低频辐射子单元，相邻的两个所述低频辐射子单元的辐射臂之间通过第一塑料卡扣连接在一起；所述高频辐射单元包括两个相互正交的高频极化组件，每个所述高频极化组件包括两个相互对称的高频辐射子单元，相邻的两个所述高频辐射子单元的辐射臂之间通过第二塑料卡扣连接在一起。

进一步地，所述低频辐射子单元的辐射臂设有朝向所述反射板正面的金属圆柱导体。

本发明通过一个低频辐射阵列和两个高频辐射阵列采用并排共面的排列方式，使得高低频段间的相互影响较小，高频段和低频段均具有较好的前后比、交叉极化比特性，水平面波束宽度收敛，同时具有高隔离度等良好的电路性能，保证了天线在较小尺寸下获得可满足目前移动通信系统对多频天线的宽频带、多频化、高增益的指标要求。

【附图说明】

图1、图2为本发明提供的一种三频双极化基站天线的立体示意图；

图3是图1所示三频双极化基站天线的俯视示意图；

图4是图1所示三频双极化基站天线的低频辐射单元的立体示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

参考图1、图2和图3，本发明提供的一种三频双极化基站天线，包括反射板1、设置在反射板1正面的一个低频辐射阵列和两个高频辐射阵列以及设置在反射板1背面的馈电网络。反射板1为一金属板。低频辐射阵列、高频辐射阵列与馈电网络连接，馈电网络用于给低频辐射阵列、高频辐射阵列提供并联馈电。两个高频辐射阵列对称分布于低频辐射阵列的两侧。低频辐射阵列工作于698mhz-960mhz，高频辐射阵列工作于1710mhz-2690mhz。

反射板1的纵向两侧分别朝反射板1的正面翻折形成竖直翻边11，竖直翻边11朝反射板1的背面翻折形成l型翻边12。竖直翻边11和l型翻边12组合成双层结构，主要是用于调节高频辐射阵列的辐射特性。

低频辐射阵列的两侧分别设有隔离板4。隔离板4通过塑料铆钉等紧固件固定到反射板1的正面且位于低频辐射阵列和对应一侧的高频辐射阵列之间。优选地，隔离板4靠近低频辐射阵列，且隔离板4的高度小于低频辐射阵列的高度。设置的隔离板4，主要是用于调节低频辐射阵列的辐射特性。

低频辐射阵列包括2个低频辐射单元2，2个低频辐射单元2沿反射板1的纵向间隔设置在反射板1的正面。优选地，2个低频辐射单元2沿反射板1的纵向中心线间隔排列。低频辐射单元2采用圆形双极化压铸振子。每个高频辐射阵列包括4个高频辐射单元3，4个高频辐射单元3沿反射板1的纵向间隔设置在反射板1的正面。高频辐射单元3采用双极化压铸振子。每个低频辐射单元2的两侧分别对称分布有两个高频辐射单元3。相邻的两个低频辐射单元2之间的间距是相邻的两个高频辐射单元3之间的间距的两倍。本实施例中，相邻的两个低频辐射单元2之间的间距为250毫米，相邻的两个高频辐射单元3之间的间距为125毫米。

相邻的两个高频辐射单元3之间的中间位置设有金属条5，金属条5通过固定柱51固定到反射板1的正面，从而金属条5与反射板1的正面之间相隔一定距离。本实施例中，固定柱51为两个，金属条5的两端分别通过两个固定柱51固定到反射板1的正面。位于低频辐射单元2侧面的金属条5的中心与低频辐射单元2的中心位于同一个竖直面内。低频辐射单元2的顶部到反射板1正面的高度和高频辐射单元3的顶部到反射板1正面的高度均大于金属条5的顶部到反射板1正面的高度。

金属条5的两端分别朝远离反射板1正面的方向翻折形成竖直边52。

高频辐射单元3的正上方设有金属方框6，金属方框6通过固定件61固定到高频辐射单元3。本实施例中，固定件61为两个，金属方框6的两个对角分别通过两个固定件61固定到高频辐射单元3。金属条5、金属方框6的组合设置，主要是用于调节高频辐射单元3的辐射特性。

本实施例中，如图2、图3和图4所示，低频辐射单元2包括固定到反射板1正面的支撑臂22、形成在支撑臂22一端的两个呈+/-45度相互正交的低频极化组件。每个低频极化组件包括两个相互对称的低频辐射子单元211，两个低频辐射子单元211形成在支撑臂22一端的两侧。每个低频辐射子单元211包括扇环形的辐射臂212，相邻的两个低频辐射子单元211的辐射臂212之间通过第一塑料卡扣213连接在一起，第一塑料卡扣213对两个低频极化组件起到固定作用，还起到调节低频辐射单元2的辐射特性的作用。

低频辐射子单元211的辐射臂212设有朝向反射板1正面的金属圆柱导体214。优选地，金属圆柱导体214设置在低频辐射子单元211的辐射臂212的中间位置。金属圆柱导体214有利于调节低频辐射单元2的带宽，使低频辐射单元2的带宽更宽。

如图2和图3所示，高频辐射单元3包括固定到反射板1正面的支撑臂32、形成在支撑臂32一端的两个呈+/-45度相互正交的高频极化组件。每个高频极化组件包括两个相互对称的高频辐射子单元311，两个高频辐射子单元311形成在支撑臂32一端的两侧。每个高频辐射子单元311包括方形的辐射臂312，相邻的两个高频辐射子单元311的辐射臂312之间通过第二塑料卡扣313连接在一起，第二塑料卡扣313对两个高频极化组件起到固定作用，还起到调节高频辐射单元3的辐射特性的作用。

如用n表示低频辐射阵列的低频辐射单元2的个数，则每个高频辐射阵列的高频辐射单元3的个数则为2n，即低频辐射阵列包括n个低频辐射单元2，每个高频辐射阵列包括2n个高频辐射单元3，两个高频辐射阵列共包括4n个高频辐射单元3，n为大于0的正整数。

通过合理的调整竖直翻边11和l型翻边12之间的宽度以及两者组合成的双层结构的高度、反射板1的宽度可使得天线在高频段具有较佳的辐射特性；通过合理的调整反射板1的宽度、隔离板4的高度可使得天线在低频段具有较佳的辐射特性；通过合理的调整金属方框6、金属条5、金属条5两端的竖直边51的尺寸，可以在高频段获得良好的辐射特性，同时协调本发明各结构的尺寸可以有效地减小高频段和低频段的互耦影响，可获得良好的s参数指标。

本发明通过一个低频辐射阵列和两个高频辐射阵列采用并排共面的排列方式，既充分保证了低频辐射单元2、高频辐射单元3的间距，又使得低频辐射单元2、高频辐射单元3之间的相互影响较小，从而保证了高频段和低频段的电气性能，使得高频段和低频段均具有较好的前后比、交叉极化比特性，水平面波束宽度收敛，同时具有高隔离度等良好的电路性能，保证了天线在较小尺寸下获得可满足目前移动通信系统对多频天线的宽频带、多频化、高增益的指标要求。

本发明结构简单、易于组装，性能稳定，成本也较低。

以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，如对各个实施例中的不同特征进行组合等，这些都属于本发明的保护范围。