一种基站阵列天线和基站射频设备制造技术

本实用新型专利技术提供了一种基站天线和基站射频设备，包括多个阵列天线，以及与各个所述阵列天线连接的馈电网络，所述馈电网络包括：输入端口，用于与外部电路连接；功分器单元，输入端与所述输入端口连接，所述功分器单元用于对传输信号进行功率分配以拓宽频段；多个可重构单元，各个所述可重构单元的输入端分别与所述功分器单元的各个输出端连接，用于对传输信号进行相位重构，各个所述可重构单元的输出端分别与一个所述阵列天线连接。本实用新型专利技术上述基站阵列天线和基站射频设备通过功分器对传输信号进行功率分配，增大阻抗带宽，实现拓宽频段；通过可重构单元对传输信号进行相位重构后再馈电。

【技术实现步骤摘要】
一种基站阵列天线和基站射频设备
本技术属于天线
，特别是涉及一种可应用于第五代通信系统的波瓣可重构的基站阵列天线和基站射频设备。
技术介绍
随着移动通信系统的快速发展，对宽波瓣且宽频段的基站天线的需求越来越多。为了满足实际应用中对波瓣和频段的要求，比如越来越宽的覆盖范围，近几年，人们正在研究不同种类的线极化天线。目前，有在H面有着稳定的宽波瓣的宽频段的单向多极化天线，但是在整个应用频段其H面的波瓣宽度仅63.3°。而另一种能实现高达41％的频带宽度，而在H面的宽波瓣的电磁偶极子天线则只有约6.3dBi的增益。因此，我们需要一种更宽频段和更宽波瓣的基站天线，同时具备双极化多天线小型化效果。
技术实现思路
本技术提供了一种基站阵列天线，以解决现有技术中的基站天线存在的频段窄的问题。本技术实施例提供的一种基站阵列天线，包括多个阵列天线，以及与各个所述阵列天线连接的馈电网络，所述馈电网络包括：输入端口，用于与外部电路连接；功分器单元，输入端与所述输入端口连接，所述功分器单元用于对传输信号进行功率分配以拓宽频段；多个可重构单元，各个所述可重构单元的输入端分别与所述功分器单元的各个输出端连接，用于对传输信号进行相位重构，各个所述可重构单元的输出端分别与一个所述阵列天线连接。进一步地，所述功分器单元包括：一个与所述输入端口连接的三级二路功分器；和一个与所述三级二路功分器两个输出端连接的单级M路功分器，其中M为2以上的整数。进一步地，所述可重构单元为移相器。进一步地，至少一个所述可重构单元具有可切换的同步传输通道和异步传输通道。进一步地，所述阵列天线为3个，所述可重构单元为3个，所述单级M路功分器为具有三个输出端的单级二路功分器。进一步地，所述的基站阵列天线还包括缺少面盖的反射盒，所述阵列天线和所述馈电网络设置在所述反射盒内。进一步地，各个所述阵列天线包括电偶极子、与所述电偶极子相互垂直设置的磁偶极子以及与所述电偶极子耦合且相对所述电偶极子位于与所述磁偶极子同侧的馈电部。进一步地，所述电偶极子包括N个中心对称的辐射片，其中所述N为4以上的偶数；所述磁偶极子包括用于接地的且位于所述电偶极子所在平面第一侧的短路部件。进一步地，所述短路部件包括N个短路柱，N个所述短路柱分别与N个所述辐射片一一对应相对设置。进一步地，所述馈电部包括N/2个呈“ㄇ”字形的馈电探针，N/2个所述馈电探针在所述辐射片的对称中心所在轴线处交叠，各个所述馈电探针与所述电偶极子耦合，且各个所述馈电探针的两端部自所述电偶极子所在平面向其第一侧方向延伸。进一步地，“ㄇ”字形的所述馈电探针包括：传输部，一端与所述可重构单元的输出端耦接；耦合部，一端与所述传输部另一端垂直连接，所述耦合部与所述电偶极子耦合，且所述耦合部的中心与所述辐射片的对称中心所在轴线重合；自由部，与所述耦合部另一端垂直连接。进一步地，各个所述辐射片以缝隙相隔，各个所述馈电探针与所述缝隙相对。进一步地，N＝4时，各个所述辐射片为具有两个切角的矩形，两个所述切角靠近相邻的所述辐射片的两侧。此外，还提供了一种基站射频设备，包括上述所述的基站阵列天线。上述基站阵列天线和基站射频设备通过功分器对传输信号进行功率分配，增大阻抗带宽，实现拓宽频段；通过可重构单元对传输信号进行相位重构后再馈电。附图说明图1为本技术较佳实施例中基站阵列天线的立体结构示意图；图2为图1所示基站阵列天线中的馈电网络的结构示意图；图3为图1所示基站阵列天线的阵列天线的立体结构示意图；图4为图3所示阵列天线中的电偶极子的结构示意图；图5为图3所示阵列天线中的馈电探针的透视结构示意图；图6为图1的基站阵列天线中一个阵列天线模拟仿真的SWR和增益结果；图7为图1的基站阵列天线中一个天线单元模拟仿真的前后比和隔离度结果；图8A和图8B为图1的基站阵列天线两种模式下模拟仿真的SWR和增益结果；图9为图1的基站阵列天线E面和H面不同工作模式下的辐射模式。具体实施方式为了使本技术要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。请参阅图1和图2，本技术较佳实施例中的可应用于基站射频设备的基站阵列天线，包括多个阵列天线100以及与各个阵列天线100连接的馈电网络200，馈电网络200包括输入端口210、功分器单元220及多个可重构单元230。实施例中以3个阵列天线100进行说明。即可重构单元230为3个。输入端口210用于与外部电路(未图示)连接；功分器单元220的输入端与输入端口210连接，功分器单元220用于对传输信号进行功率分配以拓宽频段；多个可重构单元230的输入端分别与功分器单元220的各个输出端连接，用于对传输信号进行相位重构，各个可重构单元230的输出端分别与一个阵列天线100连接。本实施方式中，功分器单元220包括：一个与输入端口210连接的三级二路功分器221；和一个与三级二路功分器221两个输出端连接的单级M路222功分器，其中M为2以上的整数。三级二路功分器221为3-dB的威尔金森功分器，用于来增大阻抗带宽，实现拓宽频段功能。如图示，M为2，单级二路功分器具有三个输出端，为3-dB的威尔金森功分器，按1:2:1的功率比例给三个阵列天线100馈电，实现功分器和相位可重构功能。具体地，可重构单元230为移相器。其中，至少一个可重构单元230(231)具有可切换的同步传输通道230A和异步传输通道230B。即可通过控制对应馈电网络200的开关选择工作在两种模式下：同步模式(0°差异)和异步模式(110°滞后于另外两个阵列天线100)在一个实施例中，馈电网络200由0.787mm的罗杰斯介电材料(相对介电常数为2.33)构建，可同时实现了功分器和相位可重构功能。基站阵列天线100还包括缺少面盖的反射盒300，阵列天线100和馈电网络200设置在反射盒300内。如此，在阵列天线100的周围加了反射面，这样使得阵列天线100的增益得到有效的提高，趋于稳定。在一个实施方式中，请参阅图3，各个阵列天线100包括电偶极子110、与电偶极子110相互垂直设置的磁偶极子120以及与电偶极子110耦合且相对电偶极子110位于与磁偶极子120同侧的馈电部130。本实施方式中，请参阅图3和图4，电偶极子110包括N个中心对称的辐射片111，其中N为4以上的偶数。以N为4说明相关实施方式。优选地，各个辐射片111以缝隙50相隔，缝隙50作为电偶极子110的纵横轴线将其表面贯穿。在其他实施方式中可以不设置开缝，或开缝不贯穿电偶极子110表面。另外，各个辐射片111为具有两个切角的矩形，两个切角靠近相邻的辐射片111的两侧。故，电偶极子110上相邻的两个辐射片111的切角形成4个中心对称的”C”形槽112，“C”形槽112形成于相邻的两个辐射片111之间的，且各个“C”形槽112开口位于电偶极子110边缘；设有缝隙50时，”C”形槽112的底部与缝隙50相通。电磁偶极子本身具备提升天线增益的特性，同时在这里通过剪切切角使其能减小有效电长度，从而拓宽频段和降低剖面。与馈电网络200本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基站阵列天线，其特征在于，包括多个阵列天线，以及与各个所述阵列天线连接的馈电网络，所述馈电网络包括：输入端口，用于与外部电路连接；功分器单元，输入端与所述输入端口连接，所述功分器单元用于对传输信号进行功率分配以拓宽频段；多个可重构单元，各个所述可重构单元的输入端分别与所述功分器单元的各个输出端连接，用于对传输信号进行相位重构，各个所述可重构单元的输出端分别与一个所述阵列天线连接。

【技术特征摘要】
1.一种基站阵列天线，其特征在于，包括多个阵列天线，以及与各个所述阵列天线连接的馈电网络，所述馈电网络包括：输入端口，用于与外部电路连接；功分器单元，输入端与所述输入端口连接，所述功分器单元用于对传输信号进行功率分配以拓宽频段；多个可重构单元，各个所述可重构单元的输入端分别与所述功分器单元的各个输出端连接，用于对传输信号进行相位重构，各个所述可重构单元的输出端分别与一个所述阵列天线连接。2.如权利要求1所述的基站阵列天线，其特征在于，所述功分器单元包括：一个与所述输入端口连接的三级二路功分器；和一个与所述三级二路功分器两个输出端连接的单级M路功分器，其中M为2以上的整数。3.如权利要求2所述的基站阵列天线，其特征在于，所述可重构单元为移相器。4.如权利要求3所述的基站阵列天线，其特征在于，至少一个所述可重构单元具有可切换的同步传输通道和异步传输通道。5.如权利要求2所述的基站阵列天线，其特征在于，所述阵列天线为3个，所述可重构单元为3个，所述单级M路功分器为具有三个输出端的单级二路功分器。6.如权利要求2所述的基站阵列天线，其特征在于，还包括缺少面盖的反射盒，所述阵列天线和所述馈电网络设置在所述反射盒内。7.如权利要求1至6任一项所述的基站阵列天线，各个所述阵列天线包括电偶极子、与所述电偶极子相互垂直设置的磁偶极子以及与所述电偶极子耦合且相对所述电偶极子位于与所述磁偶极子同...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯波涛，涂雅婷，
申请(专利权)人：深圳日海通讯技术股份有限公司，深圳日海天线技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44