一种多频窄波束天线阵列及天线制造技术

本发明专利技术提供一种多频窄波束天线阵列及天线，涉及移动通信技术领域。其中多频窄波束天线阵列包括四列高频阵列，任意两列高频阵列在辐射单元输入端分别设置有一个合路器，每一合路器从相应的高频阵列中分出两个不同频段的频率信号，两列高频阵列被合路器分出的频率信号存在三个不同的频段；其中，两列高频阵列被合路器合路产生的同频段频率信号合并形成第一高频窄波束阵列，合路产生的两个不同频段的频率信号分别与未安装合路器的两列高频阵列一对一合并形成第二高频窄波束阵列和第三高频窄波束阵列。本发明专利技术提供的多频窄波束天线阵列先合路再合并，通过灵活调配相邻两列之间的列间距可以使各高频窄波束阵列达到优越的波宽收敛性及优良的电气性能。

【技术实现步骤摘要】
一种多频窄波束天线阵列及天线
本专利技术实施例涉及移动通信
，尤其涉及一种多频窄波束天线阵列及天线。
技术介绍
随着移动通信网络的不断优化升级以及高铁建设的持续推进，高铁网络覆盖场景日益被各运营商更加关注，而最适合高铁网络覆盖的天线就是窄波束天线。常见的窄波束天线多为单一频段或纯高频频段或纯低频频段，既不符合多系统共建天面的建设思路，也在一定程度上浪费了高铁的站点资源。目前，多频窄波束天线阵列在使用四列阵列合成三列窄波束阵列时，通用技术方案是其中两列单独合成使用，另外两列合成后使用合路器分出两个频段使用；但该方案中使用合路器的两个频段的窄波束阵列由于合成时的两个阵列的列间距是固定唯一的，导致该两个频段的各项电气指标特别是波宽收敛性较差。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术的目的之一是提供一种多频窄波束天线阵列，用以解决现有的多频窄波束天线阵列通过四列阵列合成三列窄波束阵列时波宽收敛性差的问题。本专利技术的目的之二是提供一种使用上述多频窄波束的天线。(二)技术方案为了解决上述技术问题之一，本专利技术提供一种多频窄波束天线阵列，包括四列高频阵列，任意两列所述高频阵列在辐射单元输入端分别设置有一个合路器，每一所述合路器从相应的所述高频阵列中分出两个不同频段的频率信号，两列所述高频阵列被所述合路器分出的频率信号存在三个不同的频段；其中，两列所述高频阵列被所述合路器合路产生的同频段频率信号合并形成第一高频窄波束阵列，合路产生的两个不同频段频率信号分别与未安装所述合路器的两列所述高频阵列一对一合并形成第二高频窄波束阵列和第三高频窄波束阵列。其中，还包括两列低频阵列，两列所述低频阵列的频率信号合并形成低频窄波束阵列。其中，两列所述低频阵列与两列所述高频阵列一一对应共线排布。其中，每一所述低频阵列中的低频辐射单元呈十字形，两列所述低频阵列分别设置在相邻两列所述高频阵列之间。其中，所述低频窄波束阵列中心频率波长为λ0，两列所述低频阵列之间的列间距为0.6～1.1λ0。其中，四列所述高频阵列分别为第一高频阵列、第二高频阵列、第三高频阵列及第四高频阵列，所述第一高频阵列、所述第二高频阵列、所述第三高频阵列与所述第四高频阵列顺次设置并相互平行，其中所述第二高频阵列与所述第三高频阵列分别设置有所述合路器。其中，所述第一高频阵列与所述第二高频阵列经由所述分路器分出的频率信号合并形成所述第二高频窄波束阵列；所述第四高频阵列与所述第三高频阵列经由所述分路器分出的频率信号合并形成所述第三高频窄波束阵列。其中，所述第一高频窄波束阵列的中心频率波长为λ1，所述第二高频阵列与所述第三高频阵列之间的列间距为0.6-1λ1；所述第二高频窄波束阵列的中心频率波长为λ2，所述第一高频阵列与所述第二高频阵列之间的列间距为0.6～0.85λ2；所述第三高频窄波束阵列的中心频率波长为λ3，所述第三高频阵列与所述第四高频阵列之间的列间距为0.6～0.85λ3。其中，还包括反射板，四列所述高频阵列沿所述反射板的宽度方向顺次设置。为解决上述技术问题之二，本专利技术提供一种天线，所述天线包括如上所述的多频窄波束天线阵列。(三)有益效果本专利技术提供的多频窄波束天线阵列，其中两列高频阵列通过合路器先合路然后再与另外两列高频阵列合并，从而形成第一高频窄波束阵列、第二高频窄波束阵列与第三高频窄波束阵列三个高频窄波束阵列，通过灵活调配四个高频阵列相邻两列之间的列间距可以使第一高频窄波束阵列、第二高频窄波束阵列与第三高频窄波束阵列达到优越的波宽收敛性及优良的电气性能。附图说明图1为本专利技术实施例多频窄波束天线阵列的俯视图；图2为图1中所示的多频窄波束天线阵列的侧视图；图3为传统多频窄波束天线阵列在某一频段的水平面波宽的仿真图；图4为本专利技术实施例多频窄波束天线阵列在同一频段的水平面波宽的仿真图；图5为本专利技术另一实施例多频窄波束天线阵列的俯视图；图6为图5中所示的多频窄波束天线阵列的侧视图；图7为本专利技术再一实施例多频窄波束天线阵列的俯视图；图8为图7中所示的多频窄波束天线阵列的侧视图。图中：10、高频阵列；11、第一高频阵列；12、第二高频阵列；13、第三高频阵列；14、第四高频阵列；20、低频阵列；30、反射板。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。本专利技术实施例提供的一种多频窄波束天线阵列，如图1和2所示，包括四列高频阵列10，在四列高频阵列10中有两列在辐射单元的输入端分别设置合路器，即这两列高频阵列10中的每一个高频辐射单元均设置有一个合路器，需要说明的是，设置合路器的两列可以为四列高频阵列10中央的两列，也可以是位于边缘的一列和其他三列中的任一列，对此不做具体限制。每一列高频阵列10经由合路器可以分出两个不同频段的信号，具体地，其中一列高频阵列10中的高频辐射单元经由合路器分出两个频率信号H1、H2，另外一列高频阵列10中的高频辐射单元经由合路器分出两个频率信号H2、H3，两列高频阵列10经由合路器分出的频率信号之间存在一个同频段信号H2，即两个高频阵列10经由合路器分出三个不同频段的频率信号H1、H2和H3。将两个安装有合路器的高频阵列10中分出的同频段的频率信号H2合并以形成第一高频窄波束阵列；将未安装合路器的另外两个高频阵列10分别与合路器分出的其他两个频段的频率信号H1、H3合并即可形成第二高频窄波束阵列和第三高频窄波束阵列。需要说明的是，在未安装合路器的两个高频阵列10中，其中一个高频阵列10与频率信号H1的频段一致，两者合并产生第二高频窄波束阵列；另外一个高频阵列10与频率信号H3的频段一致，两者合并产生第三高频窄波束阵列。第一高频窄波束阵列、第二高频窄波束阵列与第三高频窄波束阵列三个高频窄波束阵列的中心频率不同。本专利技术实施例提供的多频窄波束天线阵列，其中两列高频阵列10采用先合路再合并的思想，通过灵活调配四个高频阵列10相邻两列之间的列间距可以使第一高频窄波束阵列、第二高频窄波束阵列与第三高频窄波束阵列达到优越的波宽收敛性及优良的电气性能。具体如图3所示为传统多频窄波束天线阵列的其中一个频段的水平面波宽的仿真图，图4为本专利技术实施例多频窄波束天线阵列与传统多频窄波束天线阵列位于相同频段的水平面波宽的仿真图，对比两副仿真图可见，本专利技术实施例的多频窄波束天线阵列使波束宽度更收敛至32度。除此之外，本专利技术实施例中的多频窄波束阵列还包括两列低频阵列20，两列低频阵列20的频率信号合并形成低频窄波束阵列，通过调整两列低频阵列20之间的列间距可以改善低频窄波束阵列的波宽收敛性并提高其电气性能。其中，低频窄波束阵列的中心频率低于第一高频窄波束阵列、第二高频窄波束阵列和第三高频窄波束阵列三个高频窄波束阵列。具体地，低频阵列20中的低频辐射单元可以为方形也本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多频窄波束天线阵列，其特征在于，包括四列高频阵列，任意两列所述高频阵列在辐射单元输入端分别设置有一个合路器，每一所述合路器从相应的所述高频阵列中分出两个不同频段的频率信号，两列所述高频阵列被所述合路器分出的频率信号存在三个不同的频段；其中，两列所述高频阵列被所述合路器合路产生的同频段频率信号合并形成第一高频窄波束阵列，合路产生的两个不同频段频率信号分别与未安装所述合路器的两列所述高频阵列一对一合并形成第二高频窄波束阵列和第三高频窄波束阵列。

【技术特征摘要】
1.一种多频窄波束天线阵列，其特征在于，包括四列高频阵列，任意两列所述高频阵列在辐射单元输入端分别设置有一个合路器，每一所述合路器从相应的所述高频阵列中分出两个不同频段的频率信号，两列所述高频阵列被所述合路器分出的频率信号存在三个不同的频段；其中，两列所述高频阵列被所述合路器合路产生的同频段频率信号合并形成第一高频窄波束阵列，合路产生的两个不同频段频率信号分别与未安装所述合路器的两列所述高频阵列一对一合并形成第二高频窄波束阵列和第三高频窄波束阵列。2.根据权利要求1所述的多频窄波束天线阵列，其特征在于，还包括两列低频阵列，两列所述低频阵列的频率信号合并形成低频窄波束阵列。3.根据权利要求2所述的多频窄波束天线阵列，其特征在于，两列所述低频阵列与两列所述高频阵列一一对应共线排布。4.根据权利要求2所述的多频窄波束天线阵列，其特征在于，每一所述低频阵列中的低频辐射单元呈十字形，两列所述低频阵列分别设置在相邻两列所述高频阵列之间。5.根据权利要求2-4任一项所述的多频窄波束天线阵列，其特征在于，所述低频窄波束阵列中心频率波长为λ0，两列所述低频阵列之间的列间距为0.6～1.1λ0。6.根据权利要求1所述的多频窄波束天线阵列，其特征在于，四列所述高频...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑明杰，孙彦明，黄梓璨，
申请(专利权)人：武汉虹信通信技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42