一种一体化的基站天线的制作方法

本实用新型涉及一种移动通信领域，应用于基站天线系统，尤其是涉及一种集成传统宏站天线与大规模多入多出天线于一体的新型基站天线。

背景技术：

目前，随着无线通信领域的高速发展，移动互联网及物联网等信息通信技术(Information Communication Technology，ICT)将催生数据流量持续爆炸性增长，无线网络需要具备支持超大数据流量的能力。大规模多输入多输出(Massive Multiple-Input Multiple-Output)技术凭借其可以提供更大的网络容量、更好的可靠性、更高的能耗效率的无线网络的优势，已成为当前研究热点。采用大规模MIMO技术，更多天线会给传播通道带来更高的自由度，在数据传送速率、链路可靠性等方面拥有更高的性能，已成为第五代移动通信(5G)的关键技术之一。

如图1所示，在目前的分布式天馈系统中，宏站天线与大规模多入多出天线(Massive MIMO)等天线为相互独立模块，共同组网来提高网络容量。但是这样的分布式天馈系统集成度低，网络部署时间和成本高，存在网络部署空间不足等压力。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种集成度高且能有效扩充网络容量的一体化的基站天线。

为实现上述目的，本实用新型提出如下技术方案：一种一体化的基站天线，包括宏站天线和大规模多入多出天线，所述宏站天线和大规模多入多出天线集成安装在同一天线外罩内。

优选地，所述宏站天线和大规模多入多出天线在天线外罩内各自独立分布，或者部分/全部穿插分布。

优选地，所述一体化基站天线还包括反射背板，所述宏站天线和大规模多入多出天线集成安装在同一反射背板上，或者分别安装在各自对应的一反射背板上，通过所述反射背板安装于天线外罩内。

优选地，所述宏站天线包括n列2G/3G/4G天线阵列，n为大于等于1的自然数。

优选地，所述宏站天线至少包括单频TDD天线、多频TDD天线、单频FDD天线、多频FDD天线中的一种。

优选地，所述大规模多入多出天线为无源天线或有源天线。

优选地，所述大规模多入多出天线包括a×b组子阵，每组所述子阵包括m×n个天线振子单元，其中，a,b分别为单簇大规模多入多出天线内子阵模块的行列数；m,n分别为子阵内振子单元的行列数，且a，b，m，n均为大于等于1的自然数。

优选地，多组所述子阵工作于同一频段或不同频段。

优选地，每组子阵内的天线振子单元共同工作，多组子阵中的任意一个或两个以上子阵工作，其他子阵可随机工作或不工作。

优选地，不同频段的子阵之间设置有去耦结构。

本实用新型通过将传统的宏站天线与大规模多入多出天线集成在同一天线中，使得大规模多入多出天线等有源或无源天线作为补充模块与传统宏站天线混合布网，有效解决传统分布式天线布网空间不足的问题，同时有效减少布网时间和成本，并且相对于传统宏站能有效扩充网络容量，提高网络效率，从而提升用户体验，提高了产品的竞争力。

附图说明

图1是传统分布式天馈系统的原理框图；

图2是本实用新型的原理框图；

图3是本实用新型实施例的结构示意图；

图4是本实用新型另一实施例的结构示意图；

图5是本实用新型大规模多入多出天线的子阵的组阵示意图；

图6是本实用新型大规模多入多出天线的子阵的另一组阵示意图；

图7是本实用新型单频或多频大规模多入多出天线的结构示意图。

附图标记：

1、宏站天线；2、大规模多入多出天线，3、天线背板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。

如图2所示，本实用新型所揭示的一种一体化的基站天线，包括宏站天线1和大规模多入多出天线2，两者集成在一个天线中。

具体地，将宏站天线1和大规模多入多出天线2集成安装在同一天线外罩(图未示)内，两者在天线外罩内独立工作。与现有分布式基站架构相比，本实用新型将宏站天线1和大规模多入多出天线2通过设置在同一天线外罩内来共同组网，提高集成度，从而有效解决传统分布式天线布网空间不足的问题，同时有效减少布网时间和成本，并且相对于传统宏站能有效扩充网络容量，提高网络效率，从而提升用户体验。

具体实施时，宏站天线1和大规模多入多出天线2可集成安装在同一反射背板3上，通过该反射背板3再集成安装到同一天线外罩内。在该反射背板3上，宏站天线1和大规模多入多出天线2可以各自独立分布，即没有交叉，如图3所示。

作为可替换的方案，两者也可以部分/全部穿插分布。如图4所示，在反射背板3上，宏站天线1和大规模多入多出天线2之间存在高度差，如宏站天线1的高度高于大规模多入多出天线2的设置高度，则大规模多入多出天线2可以嵌入到宏站天线1中，在反射背板3上形成穿插分布，可以部分宏站天线1和大规模多入多出天线2交叉分布(如图4所示)，也可以在反射背板3上全部穿插分布，这样，可以有效地节省了反射背板3的空间，进一步解决传统分布式天线布网空间不足的问题，且提高了基站天线的集成度。

作为另一可替换的方案，宏站天线1和大规模多入多出天线2也可分别安装在各自对应的一反射背板3上，然后再通过各自的反射背板3集成安装到同一天线外罩内，实现集成于一体。这种方案下，宏站天线1和大规模多入多出天线2在天线外罩内则是各自独立分布。

这里的宏站天线1可采用传统宏站天线的任意一种，如单频或多频多端口TDD天线、单频或多频多端口FDD天线等。

具体地，结合图3和图4所示，宏站天线1包括n列2G/3G/4G天线阵列，其中，n为大于等于1的自然数。天线阵列之间的频段可以相同或不同，即可以是单频宏站天线或是多频宏站天线。

大规模多入多出天线2具体包括a×b组子阵，每组子阵由m×n个天线振子单元以及复数射频端口组成，其中，a,b分别为单簇大规模多入多出天线内子阵模块的行列数；m,n分别为子阵内振子单元的行列数，且a，b，m，n均为大于等于1的自然数。

其中，子阵的组阵情况较多，如图5所示，组成单簇大规模多入多出天线的子阵包括a1×b1组m×n＝2×1子阵、或a2×b2组m×n＝1×1子阵、或a3×b3组m×n＝2×2子阵、或a4×b4组m×n＝4×3子阵等。

又如图6所示，组成大规模多入多出天线的子阵包括a1×b1组m×n＝2×1子阵、或a2×b2组m×n＝1×1子阵、或a3×b3组m×n＝2×2子阵、或a4×b4组m×n＝3×1子阵、或a5×b5组m×n＝1×4子阵等。子阵组阵情况较多，这里便不一一列举。

所以本实用新型的大规模多入多出天线可以是包括单簇单频子阵的大规模多入多出天线，单簇即为一个a×b组子阵，如上述举例；也可以是包括多簇单频子阵(即每簇子阵均工作在同一频段)或者多簇多频子阵(即每簇子阵频率可能不同)的大规模多入多出天线，多簇即为N个a×b组子阵(N≥1)，如图7所示，上段多个子阵均工作在频段1，构成包括单簇单频子阵的大规模多入多出天线；再如图7所示，下段多个子阵有的工作在频段1，有的工作在频段2，则构成包括多簇多频子阵的大规模多入多出天线。

这里的天线振子单元可以是单极化天线振子单元或双极化天线振子单元或三极化天线振子单元，每组子阵中的射频端口则与相应天线振子单元的极化数相对应设置，如每组子阵包括m×n个单极化天线振子单元，则该子阵中的射频端口对应设置一个；又如每组子阵包括m×n个双极化天线振子单元，则该子阵中的射频端口对应设置两个，依次类推。

每组子阵内的天线振子单元是共同工作的，但是，多组子阵中间，可以有任意一个或两个以上子阵工作，其他子阵则可随机工作或不工作。如大规模多入多出天线包括4组子阵，每组子阵由2个天线振子单元组成，则4组子阵中可以有1组子阵工作，其他3组子阵不工作，而工作的这组子阵中的2个天线振子单元则共同工作。

优选地，不同频段的子阵之间设置有去耦结构(图未示)，即通过去耦技术减少不同频段阵列间互耦，保障了优异的网络性能的同时，解决天面部署难题。实施时，去耦结构可以添加在天线振子单元上以线路形式去耦，亦可通过添加去耦模块安装在反射背板上实现去耦。

另外，本实用新型的大规模多入多出天线可以是无源天线，也可以是有源天线，有源天线即是在每组子阵上增加上相应的有源模块，使其由无源天线变成有源天线。

本实用新型的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本实用新型的教示及揭示而作种种不背离本实用新型精神的替换及修饰，因此，本实用新型保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本实用新型的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。