一种窄波束高增益多频段天线阵列及高铁天线制造技术

本实用新型专利技术提供一种窄波束高增益多频段天线阵列，其包括若干高频辐射单元和低频辐射单元，所述高频辐射单元分别组成频率不同的第一高频辐射阵列和第二高频辐射阵列，所述低频辐射单元分别组成频率不同的第一低频辐射阵列和第二低频辐射阵列，所述第二高频辐射阵列和第二低频辐射阵列沿同一轴线嵌套设置，所述第一高频辐射阵列靠近所述第二高频辐射阵列平行布设，所述第一低频辐射阵列靠近所述第一高频辐射阵列平行布设；其中，所述第一低频辐射阵列内的低频辐射单元的间距不等于所述第二低频辐射阵列内的低频辐射单元的间距。本实用新型专利技术结构简单，轻便，具备振子复用、多频化、小型化、窄波束以及高增益的特点，利于工程实现，节省工程资源。此外，本实用新型专利技术提供一种高铁天线，其采用上述的窄波束高增益多频段天线阵列。

A narrow beam high gain multi band antenna array and high speed antenna

The utility model provides a narrow beam high gain multiband antenna array, which includes a number of high frequency radiation units and low frequency radiation units. The high frequency radiation unit consists of the first high-frequency radiation array and the second high frequency radiation array, respectively. The low frequency radiation unit consists of the first low frequency radiant with different frequency. The array of radiation and the second low frequency radiation array, the second high frequency radiation array and the second low frequency radiation array are nested along the same axis. The first high frequency radiation array is parallel to the second high frequency radiation array. The first low frequency radiation array is arranged in parallel with the first high frequency radiation array; among them, the first frequency radiation array is arranged in parallel with the first high frequency radiation array; The spacing between the low-frequency radiation units in the first low-frequency radiation array is not equal to the spacing of the low-frequency radiation units in the second low-frequency radiation array. The utility model is simple and portable, and has the characteristics of multiplex, multi frequency, miniaturization, narrow beam and high gain, which is beneficial to the realization of the engineering and saves the engineering resources. In addition, the utility model provides a high iron antenna which adopts the narrow beam high gain multi band antenna array.

【技术实现步骤摘要】
一种窄波束高增益多频段天线阵列及高铁天线
本技术涉及移动通信领域，尤其涉及一种窄波束高增益多频段天线阵列及高铁天线。
技术介绍
随着社会经济高速的发展，高速铁路日益普及，高速铁路的快速发展给移动通信带来了新的机遇，但也对通信系统提出了严峻考验。由于多径效应和多普勒频移的影响会使信号衰减，达不到高质量的通信要求，所以在网络覆盖时，优先选择高增益的天线。又由于的高铁行驶区域是狭长地形的，瓣宽宽了不适合高铁行驶区域的覆盖，而且这样增益更小，所以天线选取窄波束。随着国内站点资源越来越紧张，运营商选择天线越来越趋向小型化(迎风面积小,重量轻)，多频化的高铁天线。所以设计了满足当前需求的一款嵌套的，窄波束、高增益的多频高铁天线。现有高铁天线中，天线体积偏大，只能实现820HZ-960MHZ和1710MHZ-2017MHZ两种频段覆盖，且低频波束发散，影响旁边区域覆盖。因此，现有的技术方案中，天线的覆盖频段不够多样化，且不能满足当前天线小型化的需求。
技术实现思路
本技术提供一种窄波束高增益多频段天线阵列。第一方面，本技术提供一种窄波束高增益多频段天线阵列，其包括若干高频辐射单元和低频辐射单元，所述高频辐射单元分别组成频率不同的第一高频辐射阵列和第二高频辐射阵列，所述低频辐射单元分别组成频率不同的第一低频辐射阵列和第二低频辐射阵列，所述第二高频辐射阵列和第二低频辐射阵列沿同一轴线嵌套设置，所述第一高频辐射阵列靠近所述第二高频辐射阵列平行布设，所述第一低频辐射阵列靠近所述第一高频辐射阵列平行布设；其中，所述第一低频辐射阵列内的低频辐射单元的间距不等于所述第二低频辐射阵列内的低频辐射单元的间距。具体的，所述高频辐射单元的工作频段为1710MHz-2017MHz或2575MHz-2635MHz，所述低频辐射单元的工作频段为820Hz-960MHz。具体的，其特征在于，所述第一低频辐射阵列内的低频辐射单元的间距为其高频工作频段波长的2.7-2.8倍。优选的，所述第二低频辐射阵列内的低频辐射单元的间距为其高频工作频段波长的2.5-2.6倍。具体的，所述第一高频辐射阵列和第二高频辐射阵列内的高频辐射单元中纵向相邻两个所述高频辐射单元之间的间距为其高频工作频段波长的1.2-1.3倍。优选的，所述天线阵列还包括用于固定所述高频辐射单元和低频辐射单元的反射板，还包括设置在所述反射板的背面用于连接所述第一高频辐射阵列和第二高频辐射阵列中横向相邻的所述高频辐射单元之间的合路器。优选的，所述反射板上设有固定在所述第一高频辐射阵列和第二高频辐射阵列中两个横向相邻的所述高频辐射单元中间的第一加载片，以及固定在纵向相邻的所述高频辐射单元中间的第二加载片。具体的，所述第一加载片与比邻的所述高频辐射单元的辐射中心点之间的距离为其高频工作频段波长的0.5倍。第二方面，本技术提供一种高铁天线，其采用如上述所述第一方面中任意一项的窄波束高增益多频段天线阵列。具体的，所述高铁天线还包括天线罩、设于所述天线罩两端的端盖、设于其中一个端盖上的接头，所述天线罩与所述两个端盖之间形成密闭空腔，所述密闭空腔容置所述窄波束高增益多频段天线阵列。相比现有技术，本技术提供的方案有以下优点：1、本技术提供一种窄波束高增益多频段天线阵列，其包括若干高频辐射单元和低频辐射单元，所述高频辐射单元分别组成频率不同的第一高频辐射阵列和第二高频辐射阵列，所述低频辐射单元分别组成频率不同的第一低频辐射阵列和第二低频辐射阵列，所述第二高频辐射阵列和第二低频辐射阵列沿同一轴线嵌套设置，所述第一低频辐射阵列内的低频辐射单元的间距不等于所述第二低频辐射阵列内的低频辐射单元的间距。本技术灵活地使用不等间的距辐射单元，解决了低频波束收敛问题，降低了对高频辐射单元的耦合影响。2、本技术所述天线阵列还包括设置在所述反射板的背面用于连接所述第一高频辐射阵列和第二高频辐射阵列中横向相邻的所述高频辐射单元之间的合路器。本技术采用合路器将辐射单元的工作的频段通过微带合路器分成两个有效的工作频段1710MHZ-2017MHZ和2575MHZ-2635MHZ，从而实现振子复用，减少振子数，减轻重量，增加工作频段，实现小型化的多频。3、本技术所述方法中，所述第一低频辐射阵列内的低频辐射单元的间距与所述第二低频辐射阵列内的低频辐射单元的间距采用不等距，该布局方案既减小了实施第一低频辐射阵列内的低频振子臂对高频辐射区的影响，又为所述第二高频辐射阵列和第二低频辐射阵列沿同一轴线嵌套设置提供了布局基础，实现天线体积的小型化。因此，本技术所述天线阵列天线可工作在0.9GHz、1.8GHz、2.6GHz频段，能够实现TD-LTE/TD-LTE-Advanced等系统的高速数据通信.在提高天线的各项技术参数的前提下，减小了天线的体积，又增加了工作频段，实现了窄波束、高增益、多频段的天线，特别适用在高铁的运行环境。本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。附图说明本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为本技术的一种窄波束高增益多频段天线阵列结构示意图；图2为本技术实施例中所述高频辐射单元结构示意图；图3为本技术实施例中所述低频辐射单元结构示意图；图4为本技术的一种高铁天线侧视结构示意图；图5为本技术的一种高铁天线背面俯视图；图6为本技术的低频辐射单元的辐射场强的方向图；图7为本技术的高频辐射单元的辐射场强的方向图。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能解释为对本技术的限制。请参考图1，本技术提供一种窄波束高增益多频段天线阵列，其包括若干高频辐射单元111、121和低频辐射单元131、141，所述高频辐射单元111组成第一高频辐射阵列11，所述高频辐射单元121组成第二高频辐射阵列12，其中，所述第一高频辐射阵列11与所述第二高频辐射阵列12共同工作于两个不同频段。所述低频辐射单元131组成第一低频辐射阵列13，所述低频辐射单元141组成第二低频辐射阵列14，其中，所述第一低频辐射阵列13和所述第二低频辐射阵列14之间保持一定的间距，两者的工作频段相同。所述第二高频辐射阵列12和第二低频辐射阵列14沿同一轴线嵌套设置，以实现所述天线阵列的体积小型化，同时可以使得所述高频辐射单元111、121和低频辐射单元131、141的辐射两两叠加，实现窄波束。进一步的，所述第一高频辐射阵列11靠近所述第二高频辐射阵列12平行布设，所述第一低频辐射阵列13靠近所述第一高频辐射阵列11平行布设；其中，所述第一低频辐射阵列13内的低频辐射单元131的间距不等于所述第二低频辐射阵列14内的低频辐射单元141的间距，本技术灵活地使用所述第一低频辐射阵列13内的低频辐射单元131与所述第二低频辐射阵列14内的低频辐射单元141的不等间距布局方案，解决了低频波本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种窄波束高增益多频段天线阵列，其包括若干高频辐射单元和低频辐射单元，其特征在于，所述高频辐射单元分别组成频率不同的第一高频辐射阵列和第二高频辐射阵列，所述低频辐射单元分别组成第一低频辐射阵列和第二低频辐射阵列，所述第二高频辐射阵列和第二低频辐射阵列沿同一轴线嵌套设置，所述第一高频辐射阵列靠近所述第二高频辐射阵列平行布设，所述第一低频辐射阵列靠近所述第一高频辐射阵列平行布设；其中，所述第一低频辐射阵列内的低频辐射单元的间距不等于所述第二低频辐射阵列内的低频辐射单元的间距。

【技术特征摘要】
1.一种窄波束高增益多频段天线阵列，其包括若干高频辐射单元和低频辐射单元，其特征在于，所述高频辐射单元分别组成频率不同的第一高频辐射阵列和第二高频辐射阵列，所述低频辐射单元分别组成第一低频辐射阵列和第二低频辐射阵列，所述第二高频辐射阵列和第二低频辐射阵列沿同一轴线嵌套设置，所述第一高频辐射阵列靠近所述第二高频辐射阵列平行布设，所述第一低频辐射阵列靠近所述第一高频辐射阵列平行布设；其中，所述第一低频辐射阵列内的低频辐射单元的间距不等于所述第二低频辐射阵列内的低频辐射单元的间距。2.根据权利要求1所述的窄波束高增益多频段天线阵列，其特征在于，所述高频辐射单元的工作频段为1710MHz-2017MHz或2575MHz-2635MHz，所述低频辐射单元的工作频段为820Hz-960MHz。3.根据权利要求1所述的窄波束高增益多频段天线阵列，其特征在于，所述第一低频辐射阵列内的低频辐射单元的间距为其高频工作频段波长的2.7-2.8倍。4.根据权利要求3所述的窄波束高增益多频段天线阵列，其特征在于，所述第二低频辐射阵列内的低频辐射单元的间距为其高频工作频段波长的2.5-2.6倍。5.根据权利要求1所述的窄波束高增益多频段天线阵列，其特征在于，所述第一高...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫少辉，黄伟青，费锦洲，
申请(专利权)人：京信通信系统中国有限公司，京信通信技术广州有限公司，京信通信系统广州有限公司，天津京信通信系统有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44