本發(fā)明涉及移動通信基站天線設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體的是一種小型化LTE多陣列天線。
背景技術(shù)：
：隨著我國移動通信行業(yè)的不斷發(fā)展，特別是4G的商用，各大運營商的基站密度越來越大，同一個鐵塔上面的基站天線數(shù)量也越來越多，進而導(dǎo)致鐵塔天面空間資源越來越緊張。比較于現(xiàn)有的普通產(chǎn)品，小型化的基站天線能節(jié)約目前寶貴的天面空間資源條件，同時為了減少普通民眾對于電磁波信號輻射的擔憂，運營商也希望基站天線的尺寸越小越好，尺寸縮小的同時天線重量一般也會降低，更便于天線的安裝施工，能大幅提高通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)布點的工作效率并降低網(wǎng)絡(luò)維護成本。綜合上述因素，基站天線的小型化是行業(yè)技術(shù)發(fā)展的必然。目前行業(yè)內(nèi)的小型化基站天線，為了縮短天線尺寸，大多采用的是減少輻射單元數(shù)量進而縮短天線整機長度的方案，但這樣的小型化天線有個缺陷就是在實現(xiàn)了尺寸小的同時，犧牲了天線的增益指標，而天線增益的降低會導(dǎo)致天線覆蓋區(qū)域的減小，進而影響網(wǎng)絡(luò)的覆蓋效果和通話的質(zhì)量。技術(shù)實現(xiàn)要素：針對現(xiàn)有技術(shù)缺陷，本發(fā)明的主要目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺陷，提供了一種使得天線尺寸得到縮小的同時保持天線增益指標的LTE多陣列天線。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種小型化LTE多陣列天線，包括反射板，設(shè)置于反射板正面的四個陣列1、陣列2、陣列3、陣列4，設(shè)置于反射板背面的耦合校準網(wǎng)絡(luò)，和設(shè)置于反射板背面的饋電網(wǎng)絡(luò)1、饋電網(wǎng)絡(luò)2、饋電網(wǎng)絡(luò)3、饋電網(wǎng)絡(luò)4，陣列1、陣列2、陣列3、陣列4分別包括若干個等間距排列的輻射單元；每個輻射單元包括雙極化振子以及巴倫1、巴倫2，雙極化振子是兩個分開的偶極子，分別沿不同極化方向放置，沿±45°方向形成±45°兩路極化；兩個偶極子分別連接巴倫1、巴倫2；饋電網(wǎng)絡(luò)1、饋電網(wǎng)絡(luò)2、饋電網(wǎng)絡(luò)3、饋電網(wǎng)絡(luò)4分別采用平面結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)各端口之間的饋電點在同一個水平線上；各輻射單元采用強耦合方式放置。而且，陣列1、陣列2、陣列3、陣列4分別包括十個等間距排列的輻射單元。而且，所述各輻射單元采用強耦合方式放置，包括陣列1、陣列2、陣列3、陣列4之間的間距為0.5～0.7λ，各陣列中每個輻射單元間距為0.5～0.7λ，λ為中心頻點的波長。而且，饋電網(wǎng)絡(luò)1、饋電網(wǎng)絡(luò)2、饋電網(wǎng)絡(luò)3、饋電網(wǎng)絡(luò)4具有預(yù)置下傾角。而且，饋電網(wǎng)絡(luò)1、饋電網(wǎng)絡(luò)2、饋電網(wǎng)絡(luò)3、饋電網(wǎng)絡(luò)4中，各個功率分配單元之間用平面微帶線直接連接。而且，巴倫1和巴倫2的高度為0.16λ，λ為中心頻點的波長。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明提出的一種小型化LTE多陣列天線，采用強耦合輻射單元技術(shù)，縮短輻射單元間距，使得天線整機長度更短；采用低剖面輻射單元，使得天線高度得到降低，綜合作用使得天線整體體積僅僅是同類產(chǎn)品的50％，大大縮小了天面空間的占用，與此同時，天線陣列保持了較高的增益、較好的幅度和相位精度，生產(chǎn)一致性好，且輻射方向圖的上副瓣指標優(yōu)良，結(jié)構(gòu)合理，尺寸緊湊，可以保障使用了該小型化LTE天線的網(wǎng)絡(luò)性能，具有重要的市場價值，可以作為一項重要技術(shù)打開國外市場。附圖說明圖1為本發(fā)明實施例的小型化LTE多陣列天線反射板正面結(jié)構(gòu)圖。圖2為本發(fā)明實施例的小型化LTE多陣列天線反射板背面結(jié)構(gòu)圖。圖3為本發(fā)明實施例的小型化LTE多陣列天線低剖面輻射單元結(jié)構(gòu)圖。具體實施方式本發(fā)明采用平面結(jié)構(gòu)的微帶網(wǎng)絡(luò)組成天線的幅度相位控制單元，采用強耦合技術(shù)實現(xiàn)輻射單元間距縮小，采用低剖面輻射單元技術(shù)降低天線高度，同時天線單元陣列保持高增益，進而實現(xiàn)一種小型化的LTE多陣列天線。下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進行更加詳細的描述。此發(fā)明的小型化的LTE多陣列天線分為反射板正面的輻射單元面和反射板背面的饋電網(wǎng)絡(luò)，其中圖1為小型化LTE多陣列天線反射板正面結(jié)構(gòu)圖，圖2為小型化LTE多陣列天線反射板背面結(jié)構(gòu)圖，圖3為小型化LTE多陣列天線低剖面輻射單元結(jié)構(gòu)圖。根據(jù)行業(yè)標準，智能天線是由四個陣列組成。在本發(fā)明實施例所述的小型化LTE多陣列天線包括反射板(1)、設(shè)置于反射板正面的四個雙極化輻射單元的陣列，分別記為陣列1(2.1)、陣列2(2.2)、陣列3(2.3)、陣列4(2.4)，設(shè)置于反射板背面的耦合校準網(wǎng)絡(luò)(3)、設(shè)置于反射板背面的饋電網(wǎng)絡(luò)1(4.1)、饋電網(wǎng)絡(luò)2(4.2)、饋電網(wǎng)絡(luò)3(4.3)、饋電網(wǎng)絡(luò)4(4.4)，由饋電網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)天線幅度和相位的分配。具體實施時，耦合校準網(wǎng)絡(luò)(3)可采用現(xiàn)有模塊實現(xiàn)。耦合校準網(wǎng)絡(luò)(3)通過同軸電纜實現(xiàn)同饋電網(wǎng)絡(luò)1(4.1)、饋電網(wǎng)絡(luò)2(4.2)、饋電網(wǎng)絡(luò)3(4.3)、饋電網(wǎng)絡(luò)4(4.4)的相互連接。在本發(fā)明實施例所述的小型化LTE多陣列天線中，陣列1(2.1)、陣列2(2.2)、陣列3(2.3)、陣列4(2.4)均由10個輻射單元等間距的排列組成。具體實施時，輻射單元個數(shù)可根據(jù)具體情況選取，但需要在保證增益指標的前提下，不增加輻射單元數(shù)目。因為輻射單元數(shù)目越多，天線長度就越長，小型化也就不可能實現(xiàn)，但數(shù)量也不能少，少了增益不夠，本發(fā)明提出10個輻射單元是一個最優(yōu)選的方案。在本發(fā)明所述的小型化LTE多陣列天線中，輻射單元為一種低剖面輻射單元。在本發(fā)明所述的小型化LTE多陣列天線中，該低剖面輻射單元由雙極化振子(5)、以及巴倫1(6.1)、巴倫2(6.2)組成。這種雙極化振子是兩個分開的偶極子，分別沿不同極化方向放置，沿±45°方向形成±45°兩路極化。即饋電焊接點分別沿輻射面水平方向以及垂直方向放置，具體為以輻射面水平中心線為參考，分別沿±45°方向形成±45°兩路極化。輻射面材料可為PCB介質(zhì)板，在PCB介質(zhì)板表面采用微帶線形式，以覆銅來實現(xiàn)輻射臂，每個偶極子中通過L型饋電探針連接兩個輻射臂實現(xiàn)耦合饋電。兩個偶極子分別連接巴倫1(6.1)、巴倫2(6.2)。在本發(fā)明所述的小型化LTE多陣列天線中，陣列1(2.1)、陣列2(2.2)、陣列3(2.3)、陣列4(2.4)四個陣列中均采用強耦合輻射單元技術(shù)，陣列1(2.1)、陣列2(2.2)、陣列3(2.3)、陣列4(2.4)四個陣列之間的間距為0.5～0.7λ(λ位中心頻點的波長)。并且，在本優(yōu)選實施例中，陣列1(2.1)、陣列2(2.2)、陣列3(2.3)、陣列4(2.4)中所有輻射單元均采用強耦合技術(shù)，輻射單元間距僅為0.5～0.7λ(λ為中心頻點的波長)。因此無論是陣列間還是陣列內(nèi)，每個輻射單元間距僅為0.5～0.7λ(λ為中心頻點的波長)。參見圖1，40個45度放置的輻射單元構(gòu)成的行列，各輻射單元間距緊湊，使得天線整機長度更短。在本發(fā)明所述的小型化LTE多陣列天線中，饋電網(wǎng)絡(luò)1(4.1)、饋電網(wǎng)絡(luò)2(4.2)、饋電網(wǎng)絡(luò)3(4.3)、饋電網(wǎng)絡(luò)4(4.4)為具有預(yù)置下傾角的一體化平面結(jié)構(gòu)的微帶網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)天線的幅度和相位分配。具體實施時，可以在天線設(shè)計時，預(yù)先設(shè)計合適的饋電網(wǎng)絡(luò)使得天線方向圖主瓣按預(yù)先設(shè)計好的下傾角度進行下傾，例如預(yù)置下傾角6度。常規(guī)饋電網(wǎng)絡(luò)由各種功分器件、接線端子、同軸電纜組成的一個立體復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，本發(fā)明的饋電網(wǎng)絡(luò)，輻射單元之間通過平面微帶線相連接，整體成型，整個饋電網(wǎng)絡(luò)是一個平面結(jié)構(gòu)，各端口間的饋電點是在同一個水平線上。這樣，不需要同軸電纜連接，避免了同軸電纜連接時焊點數(shù)量多，互調(diào)指標不可控；而這種饋電網(wǎng)絡(luò)體積小，整體成型后期裝配簡單，可靠性高。在本優(yōu)選實施例中，陣列1(2.1)、陣列2(2.2)、陣列3(2.3)、陣列4(2.4)的組陣方案和饋電網(wǎng)絡(luò)是一致的。具體的以陣列1(2.1)為例，詳細描述單個陣列的詳細實現(xiàn)方式：1、陣列1(2.1)中的輻射單元1(2.1.1)、輻射單元2(2.1.2)、輻射單元3(2.1.3)、輻射單元4(2.1.4)、輻射單元5(2.1.5)、輻射單元6(2.1.6)、輻射單元7(2.1.7)、輻射單元8(2.1.8)、輻射單元9(2.1.9)、輻射單元10(2.1.10)之間采用強耦合技術(shù)，每個輻射單元間距僅為0.5～0.7λ(λ為中心頻點的波長)。為了達成小型化目標，縮小振子之間的間距，可使得每個相鄰振子之間的電磁耦合變得更強。2、陣列1(2.1)中的輻射單元1(2.1.1)、輻射單元2(2.1.2)、輻射單元3(2.1.3)、輻射單元4(2.1.4)、輻射單元5(2.1.5)、輻射單元6(2.1.6)、輻射單元7(2.1.7)、輻射單元8(2.1.8)、輻射單元9(2.1.9)、輻射單元10(2.1.10)均為低剖面輻射單元。3、陣列1(2.1)中的每個低剖面輻射單元均由雙極化PCB振子(5)、以及巴倫1(6.1)、巴倫2(6.2)組成，整體裝配后依次安裝在反射板(1)上面。4、為了實現(xiàn)小型化目標，需要使得振子高度降低，振子高度降低才能使得天線高度降低，才能實現(xiàn)小型化。而巴倫高度也是一個和振子增益和阻抗匹配相關(guān)聯(lián)的一個參數(shù)。陣列1(2.1)中的低剖面輻射單元的巴倫1(6.1)、巴倫2(6.2)的高度僅為0.16λ，在振子增益和高度上達到了最優(yōu)，而常規(guī)天線的巴倫高度為0.25λ，使得整個輻射單元的高度降低了36％。5、陣列1(2.1)的背面通過一體化的饋電網(wǎng)絡(luò)1(4.1)將輻射單元1(2.1.1)、輻射單元2(2.1.2)、輻射單元3(2.1.3)、輻射單元4(2.1.4)、輻射單元5(2.1.5)、輻射單元6(2.1.6)、輻射單元7(2.1.7)、輻射單元8(2.1.8)、輻射單元9(2.1.9)、輻射單元10(2.1.10)相連接，組成完整的天線陣列。6、該一體化的饋電網(wǎng)絡(luò)1(4.1)的設(shè)計使得到達輻射單元1(2.1.1)、輻射單元2(2.1.2)、輻射單元3(2.1.3)、輻射單元4(2.1.4)、輻射單元5(2.1.5)、輻射單元6(2.1.6)、輻射單元7(2.1.7)、輻射單元8(2.1.8)、輻射單元9(2.1.9)、輻射單元10(2.1.10)的功率比為：0.25:0.25:0.5:0.7:0.7:0.7:0.7:0.5:0.25:0.25。具體實施時，相位差可根據(jù)天線的預(yù)置下傾角和上副瓣抑制指標決定的，可以根據(jù)具體天線指標進行改變，本領(lǐng)域技術(shù)人員可采用天線幅度相位設(shè)計算法確定具體相位差。7、該一體化的饋電網(wǎng)絡(luò)1(4.1)的設(shè)計使得到達輻射單元1(2.1.1)、輻射單元2(2.1.2)、輻射單元3(2.1.3)、輻射單元4(2.1.4)、輻射單元5(2.1.5)、輻射單元6(2.1.6)、輻射單元7(2.1.7)、輻射單元8(2.1.8)、輻射單元9(2.1.9)、輻射單元10(2.1.10)的相位滿足依次滯后21.5°。8、通過以上設(shè)計使得陣列1(2.1)具有單元陣列的高增益和良好的上副瓣抑制指標。在本優(yōu)選實施例中，陣列1(2.1)在近場測試環(huán)境測得單元增益指標如下：頻點(MHz)188519152010202525752635增益(dBi)13.6513.8414.3614.0615.7116.17此指標可以滿足中國移動通信集團最新企業(yè)標準中FAD寬頻的單元增益指標要求。以上所述的實施例僅表達了本發(fā)明的某種實施方式，其描述較為具體和詳細，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，通讀本說明書后，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。當前第1頁1 2 3