一种一体化天线以及基站的制作方法

本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种一体化天线以及基站。

背景技术：

第五代移动通信技术(5th-generation，5g)是当前新一代移动通信技术发展的主要方向，是未来新一代信息基础设施的重要组成部分。5g基站因具有更高的速率、更宽的带宽，能够满足消费者对虚拟现实、超高清视频等更高的网络体验需求，5g基站对天线覆盖距离、覆盖面积等要求越来越高。

在一些诸如狭长繁华街区、高铁/地铁隧道等于人口密集、区域狭长的特殊区域，由于基站选址非常困难，目前基站的架构通常包括基带处理单元、以及一体化天线，其中一体化天线包括射频远端单元以及天线单元。但是目前一体化天线存在的问题是，天线可以覆盖的电磁波信号空间范有限。

技术实现要素：

本实用新型实施例的主要目的在于提出一种一体化天线以及基站，旨在扩大天线可以覆盖的电磁波信号空间范围。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供了一种一体化天线，包括：

射频远端单元；

多个天线单元，每一所述天线单元与所述射频远端单元通信连接，不同所述天线单元固定在所述射频远端单元的不同表面上。

为实现上述目的，本实用新型实施例还提出了一种基站，所述基站包括：

包括多个上述技术方案中任意所述的一体化天线，还包括基带处理单元，每一所述一体化天线中的射频远端单元通过光纤与所述基带处理单元通信连接。

本实用新型实施例中的技术方案，包括射频远端单元和多个天线单元，每一天线单元与射频远端单元通信连接，不同天线单元固定在射频远端单元的不同表面上。一体化天线可以接收或者发射两个不同表面侧的平面电磁波信号。相比现有技术中，天线单元位于射频远端单元的其中一个平面，即只能发射或接收一个平面侧的平面电磁波信号，本实施例中的技术方案扩大了一体化天线可以覆盖的电磁波信号空间范围。

附图说明

图1是现有技术中的一种一体化天线的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种一体化天线的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的另一种一体化天线的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的一种天线单元的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的一种天线背板的结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的又一种一体化天线的结构示意图；

图7是本实用新型实施例提供的又一种一体化天线的结构示意图；

图8是本实用新型实施例提供的另一种天线背板的结构示意图；

图9是本实用新型实施例提供的又一种天线背板的结构示意图；

图10是本实用新型实施例提供的又一种天线背板的结构示意图；

图11是本实用新型实施例提供的又一种一体化天线的结构示意图；

图12是本实用新型实施例提供的又一种一体化天线的结构示意图；

图13是本实用新型实施例提供的一种基站的结构示意图。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本实用新型的说明，其本身没有特有的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。

正如上述背景技术中所述，目前一体化天线存在的问题是，可以接收或者发射平面电磁波信号的空间范围有限。究其原因，图1是现有技术中的一种一体化天线的结构示意图。参见图1，现有的一体化天线包括射频远端单元10以及天线单元20，天线单元20位于射频远端单元10的其中一个表面，即称之为单面天线单元。由于天线单元20位于射频远端单元10的其中一个平面，即只能发射或接收一个平面侧的平面电磁波信号。

针对上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种一天化天线，扩大了一体化天线可以接收或者发射电磁波信号的空间范围。

图2是本实用新型实施例提供的一种一体化天线的结构示意图。图3是本实用新型实施例提供的另一种一体化天线的结构示意图。参见图2和图3，该一体化天线包括射频远端单元10；多个天线单元20，每一天线单元20与射频远端单元10通信连接，不同天线单元20固定在射频远端单元10的不同表面上。

可知的，在无线通信系统中，天线单元20的功能是将导引电磁波转换为真空传播的平面电磁波。在本实施例中，同一个天线单元是可以双向工作的，既能够用于发射天线单元又可以用于接收天线单元。

射频远端单元(radioremoteunit，rru)10将数字基带信号转换成高频(射频)信号，并将高频(射频)信号送到天线单元辐射出去，或者从天线单元20接收高频(射频)信号转换为数字基带信号。

示例性的，本实施例中的天线单元20包括无源天线单元，通过线缆与射频远端单元10实现通信连接。

可知的，现有的一体化天线由于天线单元20位于射频远端单元10的其中一个平面，即只能发射或接收一个平面侧的平面电磁波信号。

需要说明的是，图2和图3中示例性的示出了一体化天线包括射频远端单元10和2个天线单元20。示例性的，当射频远端单元10的外形为矩形时，最多可以设置6个天线单元20，其中，在外形为矩形的射频远端单元10包括的6个表面中每一表面固定一天线单元20。本实用新型实施例并不限定天线单元20的个数，本领域人员可以根据射频远端单元10的外形包括的表面以及实际的需要自行设定。

参见图2，一个天线单元20位于射频远端单元10的第一表面101，另一个天线单元20位于射频远端单元10的第二表面102。其中，第一表面101和第二表面102是射频远端单元10的两个不同表面。这样设置的好处是：第一表面101上的天线单元20可以接收或者发射第一表面101侧的平面电磁波信号。第二表面102上的天线单元20可以接收或者发射第二表面102侧的平面电磁波信号。

参见图3，一个天线单元20位于射频远端单元10的第一表面101，另一个天线单元20位于射频远端单元10的第三表面103。其中，第一表面101和第三表面103是射频远端单元10的两个不同表面。这样设置的好处是：第一表面101上的天线单元20可以接收或者发射第一表面101侧的平面电磁波信号。第三表面103上的天线单元20可以接收或者发射第三表面103侧的平面电磁波信号。

本实用新型实施例中的技术方案，包括射频远端单元10和多个天线单元20，每一天线单元20与射频远端单元10通信连接，不同天线单元20固定在射频远端单元10的不同表面上。一体化天线可以接收或者发射不同表面侧的平面电磁波信号。相比现有技术中，天线单元20位于射频远端单元10的其中一个平面，即只能发射或接收一个平面侧的平面电磁波信号，本实施例中的技术方案扩大了一体化天线可以覆盖的电磁波信号空间范围。

可选地，任意两个天线单元20所在的平面相互垂直或者平行。

以图2示出的一体化天线为例进行介绍，一个天线单元20位于射频远端单元10的第一表面101，另一个天线单元20位于射频远端单元10的第二表面102。其中，第一表面101和第二表面102是射频远端单元10的两个不同表面。且第一表面101和第二表面102是相互平行的，第二表面102侧的天线单元20接收或发射的平面电磁波信号可以增强第一表面101侧的天线单元20接收或发射的平面电磁波信号。

以图3示出的一体化天线为例进行介绍，一个天线单元20位于射频远端单元10的第一表面101，另一个天线单元20位于射频远端单元10的第三表面103。其中，第一表面101和第三表面103是射频远端单元10的两个不同表面。且第一表面101和第三表面103是相互垂直的，第一表面101侧的天线单元20接收或发射的平面电磁波信号与第三表面103侧的天线单元20接收或发射的平面电磁波信号矢量方向是相互垂直的互相不会干扰。且第一表面101上的天线单元20可以接收或者发射第一表面101侧的平面电磁波信号。第三表面103上的天线单元20可以接收或者发射第三表面103侧的平面电磁波信号，减少了一体化天线可以接收或者发射的平面电磁波信号的盲区。

在上述技术方案中，每一天线单元20与射频远端单元10通信连接，以实现天线单元20接收或者发射的平面电磁波信号。下面具体介绍天线单元20和射频远端单元10之间的固定连接方式和通信连接方式。

图4是本实用新型实施例提供的一种天线单元的结构示意图。图5是本实用新型实施例提供的一种天线背板的结构示意图。参见图4和图5，天线单元20包括天线背板21和位于天线背板21上的接收/发射组件22。示例性的接收/发射组件22可以为金属材料。天线单元20还包括位于天线背极板21上的螺纹孔210和密封圈211。在射频远端单元10的边缘设置有同样大小的螺纹孔，可以通过螺栓穿过天线背板21上的螺纹孔210以及射频远端单元10的边缘设置有同样大小的螺纹孔来实现天线单元20和射频远端单元10之间的固定连接。其中密封圈211包括橡胶密封圈，设置在天线单元20与射频远端单元10之间，用于防止水汽浸入天线单元20内部。

图6是本实用新型实施例提供的又一种一体化天线的结构示意图。参见图4、图5和图6，可选地，天线单元20包括直接连接天线单元20a，其中，直接连接天线单元20a内设置有射频连接装置212；射频远端单元10设置有天线接口(未示出)；直接连接天线单元20a通过射频连接装置212与天线接口通信连接。

其中，射频连接装置212位于天线背板21上。具体的，直接连接天线单元20a通过射频连接装置212与天线接口通信连接，以实现天线单元20接收或者发射的平面电磁波信号。

需要说明的是，天线单元20的横截面图形可以是多边形也可以使圆形，本实用新型实施例对于其具体形状不作限定。

为了减少射频远端单元10需要设置的天线接口的数量，本实用新型实施例提供了如下技术方案：

图7是本实用新型实施例提供的又一种一体化天线的结构示意图。图8是本实用新型实施例提供的另一种天线背板的结构示意图。参见图7，天线单元20还包括间接连接天线单元20b，直接连接天线单元20a和间接连接天线单元20b分别设置有对外连接器213，直接连接天线单元20a和间接连接天线单元20b对应设置的对外连接器213通过外接线缆214通信连接。

具体的，参见图5和图8，对外连接器213设置在天线背板21上。需要说明的是，图5示出的是直接连接天线单元20a包括的天线背板21，其需要设置与射频远端单元10实现通信连接的射频连接装置212；图8示出的间接连接天线单元20b包括的天线背板21，其无需设置有与射频远端单元10实现通信连接的射频连接装置212。相应的，射频远端单元10只需设置与直接连接天线单元20a的射频连接装置通信连接的天线接口，大大减少了频远端单元10需要设置的天线接口的数量，减低了一体化天线的生产成本。

本实施例中，示例性的示出了两个对外连接器213和两根外接线缆214，但是本实施例并不具体限定其数量，本领域人员可以根据实际情况自行设定。

在上述技术方案中，直接连接天线单元20a通过射频连接装置212与天线接口通信连接，以实现天线单元20接收或者发射的平面电磁波信号。下面具体介绍射频连接装置212的具体结构。

图9是本实用新型实施例提供的又一种天线背板的结构示意图。图10是本实用新型实施例提供的又一种天线背板的结构示意图。参见图9和图10,射频连接装置212包括内置线缆接头212a或者盲插连接器212b。

其中，图9示出的天线背板21设置有内置线缆接头212a。示例性的，本实施例中的线缆包括同轴电缆。同轴电缆(coaxialcable)是指有两个同心导体，而导体和屏蔽层又共用同一轴心的电缆。同轴电缆可用于模拟信号和数字信号的传输，适用于各种各样的应用，其中最重要的有电视传播、长途电话传输、计算机系统之间的短距离连接以及局域网等。

图10示出的天线背板21设置有盲插连接器212b。示例性的，盲插连接器212b在径像和轴向均具有浮动距离,便于和射频远端单元10设置的天线接口实现通信连接。盲插连接器212b和内置线缆接头212a相比现有技术中通过外接线缆实现通信连接，减少了外接线缆的占用空间，即减小了一体化天线的体积，提高了其集成度。

在上述技术方案中，不同天线单元20固定在射频远端单元10的不同表面上。一体化天线可以接收或者发射不同表面侧的平面电磁波信号。为了增强每一个天线单元20可以接收或者发射的平面电磁波信号的强度，本实用新型实施例提供了如下技术方案：可选地，每一天线单元20包括多个天线振子。示例性的，多个天线振子可以呈阵列排布。天线振子的数量越多，每一个天线单元20可以接收或者发射的平面电磁波信号的强度越强。

需要说明的是，上述技术方案中对外连接器213的数量和天线振子的数量相同。本实用新型实施例对于天线振子的数量不作具体限定。

可选地，天线振子包括定向天线振子。具体的，每一个天线单元20包括多个定向天线振子，即每一个天线单元20可以接收或者发射的特定方向的平面电磁波信号，示例性的每一个天线单元20可以接收或者发射对应平面侧的特定方向的平面电磁波信号。那么，在保证每一个天线单元20可以接收或者发射对应平面侧的特定方向的平面电磁波信号强度的基础上，可以通过不同天线单元20固定在射频远端单元10的不同表面上的技术方案来可以接收或者发射不同表面侧的平面电磁波信号。

具体的，天线振子包括定向天线振子，天线单元20为定向天线单元。参见图2，一个天线单元20位于射频远端单元10的第一表面101，另一个天线单元20位于射频远端单元10的第二表面102。第一表面101上的天线单元20在垂直于第一表面101且远离第一表面101的方向上，可以接收或者发射的电磁波信号以一定角度范围辐射，呈扇形区域。第二表面102上的天线单元20在垂直于第二表面102且远离第二表面102的方向上，可以接收或者发射的电磁波信号以一定角度范围辐射，呈扇形区域。

参见图3，一个天线单元20位于射频远端单元10的第一表面101，另一个天线单元20位于射频远端单元10的第三表面103。第一表面101上的天线单元20在垂直于第一表面101且远离第一表面101的方向上，可以接收或者发射的电磁波信号以一定角度范围辐射，呈扇形区域。第三表面103上的天线单元20在垂直于第三表面103且远离第三表面103的方向上，可以接收或者发射的电磁波信号以一定角度范围辐射，呈扇形区域。

上述技术方案，包括射频远端单元10和多个天线单元20，每一天线单元20与射频远端单元10通信连接，不同天线单元20固定在射频远端单元10的不同表面上。且天线振子包括定向天线振子，天线单元20为定向天线单元，该一体化天线可以接收或者发射的电磁波信号在不同方向上以一定角度范围辐射，呈扇形区域。相比现有技术中，天线单元20位于射频远端单元10的其中一个平面，即只能发射或接收一个平面侧的平面电磁波信号，其电磁波信号只能在一个方向以一定角度范围辐射，呈扇形区域。本实施例中的技术方案扩大了一体化天线可以覆盖的电磁波信号空间范围。

图11是本实用新型实施例提供的又一种一体化天线的结构示意图。图12是本实用新型实施例提供的又一种一体化天线的结构示意图。参见图11和图12，该一体化天线还包括壳体结构1，射频远端单元10设置在壳体结构1内，其中，壳体结构1的表面设置有散热结构11。

具体的，散热结构11可以为散发射频远端单元10运行时产生的热量，来保证射频远端单元10的运行速率。

可选地，散热结构11包括多个条形散热齿。示例性的，每根条形散热齿的齿形可以是多边形，也可以是圆形。本实用新型实施例对于每根条形散热齿的齿形不作具体限定。

示例性的，继续参见图11和图12，壳体结构1上设置有多个安装孔12。可以通过安装孔将一体化天线安装在预设位置。其中安装孔12的数量本实用新型实施例不作具体限定。

本实用新型实施例还提供了一种基站。图13是本实用新型实施例提供的一种基站的结构示意图。参见图13该基站包括多个上述技术方案中任意所述的一体化天线100，还包括基带处理单元200，每一一体化天线100中的射频远端单元10通过光纤300与基带处理单元200通信连接。

示例性的，将本实施例提供的基站设置在一个小区内，基带处理单元200(buildingbasebandunit，bbu)集中放置在机房，一体化天线100可安装至各个楼层中，射频远端单元与基带处理单元之间采用光纤300传输，射频远端单元10再通过同轴电缆连接至天线单元20。

对于下行方向：光纤从基带处理单元200直接连到射频远端单元10，基带处理单元300和射频远端单元10之间传输的是基带数字信号，这样基站可以控制某个用户的信号从指定的射频远端单元通道发射出去，这样可以大大降低对本小区其他通道上用户的干扰。

对于上行方向：用户手机信号被距离最近的通道收到，然后从这个通道经过光纤传到基站，这样也可以大大降低不同通道上用户之间的干扰。

上述技术方案中，一个基带处理单元200可以支持多个一体化天线100，可以很好地解决大型场馆的电磁波信号在室内大范围覆盖的问题。且每个一体化天线包括射频远端单元10和多个天线单元20，每一天线单元20与射频远端单元10通信连接，不同天线单元20固定在射频远端单元10的不同表面上。一体化天线可以接收或者发射不同表面侧的平面电磁波信号。相比现有技术中，天线单元20位于射频远端单元10的其中一个平面，即只能发射或接收一个平面侧的平面电磁波信号，本实施例中的技术方案扩大了一体化天线可以覆盖的电磁波信号空间范围。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、设备中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。

在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于ram、rom、eeprom、闪存或其他存储器技术、cd-rom、数字多功能盘(dvd)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

以上参照附图说明了本实用新型的优选实施例，并非因此局限本实用新型的权利范围。本领域技术人员不脱离本实用新型的范围和实质内所作的任何修改、等同替换和改进，均应在本实用新型的权利范围之内。