天线控制系统和多频共用天线技术方案

本发明专利技术主要公开一种多频共用天线，包括第一高频段辐射阵列和低频段辐射阵列，低频段辐射阵列包括沿两条轴线分别共轴设置的多个低频辐射单元，各低频辐射单元在两条轴线的正交方向上相互错开设置；第一高频段辐射阵列包括多个高频辐射单元，至少部分沿同一轴线共轴排列；低频段辐射阵列的轴线之一与第一高频段辐射阵列的轴线相重合且其中的低频辐射单元有高频辐射单元与之相嵌套，两条轴线上的低频辐射单元，彼此相邻近的对称振子馈入功率相等，彼此相远离的对称振子馈入功率也相等，且前者大于后者。通过对多频共用天线的布局进行改进，使多频共用天线在取得合理尺寸的同时，具有更优的电气性能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】天线控制系统和多频共用天线
本专利技术涉及移动通信天线领域，尤其涉及一种多频共用天线、基于多频共用天线的天线控制系统。
技术介绍
随着移动通信网络制式的增多，为节省站址和天馈资源，减小物业协调难度，降低投资成本，共站共址的多频共用天线逐渐成为运营商建网的首选。目前行业中多频共用天线组阵方案主要有两种结构，一种是如图1所述的同轴嵌套方案，该方案中，低频辐射单元1a与高频辐射单元2a共轴设置在反射板3a的同一轴线4a上；另一种是如图2所述的SideBySide邻接方案，其将低频辐射单元1b和高频辐射单元2b分别设置在反射板3b的两条相邻近的轴线4b、5b上。毫无疑问，同轴嵌套方案的天线宽度及迎风面积将明显小于SideBySide邻接方案，因此更加获得客户的青睐。实践中发现，图1所示的同轴嵌套方案在使用时具有一定的局限性，至少存在两点不足：其一是当同线排列的低频辐射单元1a的间距不等于高频辐射单元2a间距的整数倍时，在正投影到反射板而形成的正投影面上，无法与高频辐射单元2a实现嵌套的低频辐射单元1a的辐射臂会落在高频辐射单元上方出现重叠、交叉(如图3所示低频辐射单元1c与高频辐射单元2c之间出现交叉重叠)，从而对高频辐射单元2a形成的高频段辐射阵列产生严重干扰，大大增加了高频段辐射阵列辐射特性的设计难度。例如，790～960MHz与1710～2690MHz多频共用电调天线选择同轴嵌套方案时，为平衡增益和电下倾后的上旁瓣抑制等指标，低频段辐射阵列间距选择范围一般为250mm～300mm，高频段辐射阵列间距选择范围一般为105mm～115mm，无论高、低频从上述范围中选择什么样的阵列间距进行组合，当高频辐射单元2b、低频辐射单元1b全部共轴时，均会出现部分低频辐射单元1b的辐射臂落在高频辐射单元2b上方，从而对高频辐射单元2b产生严重干扰，大大增加了高频段辐射阵列辐射特性的设计难度，如通过缩小低频辐射单元1b的投影面积解决此问题，则低频辐射单元1b的水平面半功率波束宽度则相应展宽，得不到想要的结果。其二是在包括一个低频段辐射阵列和两个频段相同的高频段辐射阵列的三频电调天线中运用时，现有技术的两种方案，一是如图4所示，直接在天线的竖直方向增加一组高频段辐射阵列，该方案的缺点是大幅增加了天线长度，且上半部分高频段辐射阵列因主馈线增长而导致传输损耗增大，天线增益降低；方案二是如图5所示，在原天线旁边增加一组高频段辐射阵列，该方案的缺点是大幅增加了天线宽度，且因低频辐射单元全部在高频辐射单元的一侧,低频段辐射阵列和高频段辐射阵列因左右辐射边界的严重不对称性，再加上两个阵列间的相互影响，导致两个阵列的水平面波束指向偏斜、交叉极化比变差等系列问题，设计难度大幅增加。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种多频共用天线，确保天线尺寸合理、电气性能良好。本专利技术的第二目的在于提供一种天线控制系统，以使该多频共用天线更适合现场应用。为实现本专利技术的目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术的多频共用天线，包括设置在反射板上的由不同的馈电网络馈电的低频段辐射阵列和第一高频段辐射阵列，其中：所述低频段辐射阵列包括沿相互平行的至少两条轴线分别共轴设置的多个低频辐射单元，该两条轴线上的所述低频辐射单元在该些轴线的正交方向上相互错开设置；所述低频段辐射阵列的所述两条轴线的间距小于或等于低频段辐射阵列最高工作频点的二分之一波长，同时大于或等于高频段辐射阵列最高工作频点的二分之一波长；所述每个低频辐射单元包括两对彼此以极化正交装设的对称振子，所述低频段辐射阵列中至少有一个低频辐射单元的其中一对对称振子中的两个对称振子分别具有不同的馈入功率设置；所述第一高频段辐射阵列包括多个高频辐射单元，至少部分高频段辐射单元沿同一轴线共轴排列，且该轴线与所述低频段辐射阵列的其中一条轴线重合，且该轴线上所排列的高频段辐射单元中，至少有部分的高频段辐射单元嵌套在同一轴线上的低频段辐射单元内，且该些嵌套的高频段辐射单元在反射板上的正投影面积落在相应的低频段辐射单元在反射板上的正投影面积范围之内。根据本专利技术一实施例所揭示，所述低频段辐射阵列所占据的所述两条轴线中，设置在不同轴线上的任意两个相邻的低频辐射单元为一组，该组中同一极化的四个对称振子中，以该两条轴线中第一轴线与第二轴线的对称轴线为参考，邻近所述对称轴线的对称振子馈入功率相等或大致相等，远离所述对称轴线的对称振子馈入功率相等或大致相等，且前者的馈入功率大于后者的馈入功率。根据本专利技术另一实施例所揭示，所述低频段辐射阵列所占据的所述两条轴线中，以该两条轴线中第一轴线与第二轴线的对称轴线为参考，所述对称轴线左边的相邻近的对称振子的馈入功率之和与所述对称轴线右边的相邻近的对称振子的馈入功率之和相等或大致相等，所述对称轴线左边的相远离的对称振子的馈入功率之和与所述对称轴线右边的相远离的对称振子的馈入功率之和相等或大致相等，且前者的馈入功率和值大于后者的馈入功率和值。根据本专利技术一实施例所揭示，该多频共用天线包括由另外的馈电网络馈电的第二高频段辐射阵列，所述第二高频段辐射阵列包括多个高频辐射单元，至少部分沿同一轴线共轴排列；第一高频段辐射阵列的所述轴线和第二高频段辐射阵列的所述轴线彼此相邻且平行设置。进一步的实施例中，所述第二高频段辐射阵列的轴线与所述低频段辐射阵列的一条轴线相重合，第二高频段辐射阵列中至少有部分的高频段辐射单元嵌套在同一轴线上的低频段辐射单元内，且该些嵌套的高频段辐射单元在反射板上的正投影面积落在相应的低频段辐射单元在反射板上的正投影面积范围之内。再进一步的实施例中，在所述第一和第二高频辐射列的轴线的对称轴线上的轴向一侧处，所述低频段辐射阵列的多个低频辐射单元沿该对称轴线布设。更进一步的实施例中，该多频共用天线包括并排设置的由另外的馈电网络分别馈电的第三和第四高频段辐射阵列，第三高频段辐射阵列的轴线与第一高频段辐射阵列的轴线的延长线重合，第四高频段辐射阵列的轴线与第二高频段辐射阵列的轴线延长线重合，第三和第四高频段辐射阵列所处轴线延长线范围内，各自均有属于所述低频段辐射阵列的低频辐射单元供其嵌套，且该些嵌套的高频段辐射单元在反射板上的正投影面积落在相应的低频段辐射单元在反射板上的正投影面积范围之内。另一进一步的实施例中，该多频共用天线包括与第一和第二高频段辐射阵列平行设置的由另外的馈电网络分别独立馈电的第三和第四高频段辐射阵列，以及包括由另外的馈电网络独立馈电的第二低频段辐射阵列，第二低频段辐射阵列与第三、第四高频段辐射阵列之间，以同于前述的结构相组装，以该组装结构所形成的轴线与前述的各轴线相平行设置。本专利技术的又一实施例中，所述第一高频段辐射阵列的另一部分高频辐射单元沿另一轴线共轴设置，第一高频段辐射阵列的各轴线上设置的高频辐射单元在该些轴线的正交方向上相互错开设置。本专利技术的又一实施例中，所述低频段辐射阵列与第一高频段辐射阵列均分布在两条轴线上，彼此各以一条轴线相重合设置，而彼此的另一条轴线关于该对重合的轴线对称设置。较佳的，任意所述低频辐射单元的对称振子中的辐射臂与任意所述高频辐射单元的对称振子中的辐射臂在反射板方向上的正投影相互之间无干涉。较佳的，在正投影到所述反射板的方向上，所述低频段辐本文档来自技高网...

【技术保护点】
PCT国内申请，权利要求书已公开。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.13 CN 201210012047.01.一种多频共用天线，包括设置在反射板上的由不同的馈电网络馈电的低频段辐射阵列和第一高频段辐射阵列，其特征在于：所述低频段辐射阵列包括沿相互平行的至少两条轴线分别共轴设置的多个低频辐射单元，该两条轴线上的所述低频辐射单元在该些轴线的正交方向上相互错开设置；所述低频段辐射阵列的所述两条轴线的间距小于或等于低频段辐射阵列最高工作频点的二分之一波长，同时大于或等于高频段辐射阵列最高工作频点的二分之一波长；所述每个低频辐射单元包括两对彼此以极化正交装设的对称振子，所述低频段辐射阵列中至少有一个低频辐射单元的其中一对对称振子中的两个对称振子分别具有不同的馈入功率设置；所述第一高频段辐射阵列包括多个高频辐射单元，至少部分高频段辐射单元沿同一轴线共轴排列，且该轴线与所述低频段辐射阵列的其中一条轴线重合，且该轴线上所排列的高频段辐射单元中，至少有部分的高频段辐射单元嵌套在同一轴线上的低频段辐射单元内，且该些嵌套的高频段辐射单元在反射板上的正投影面积落在相应的低频段辐射单元在反射板上的正投影面积范围之内；所述低频段辐射阵列所占据的所述两条轴线中，设置在不同轴线上的任意两个相邻的低频辐射单元为一组，该组中同一极化的四个对称振子中，以该两条轴线中第一轴线与第二轴线的对称轴线为参考，邻近所述对称轴线的对称振子馈入功率相等或大致相等，远离所述对称轴线的对称振子馈入功率相等或大致相等，且前者的馈入功率大于后者的馈入功率。2.根据权利要求1所述的多频共用天线，其特征在于，所述低频段辐射阵列所占据的所述两条轴线中，以该两条轴线中第一轴线与第二轴线的对称轴线为参考，所述对称轴线左边的相邻近的对称振子的馈入功率之和与所述对称轴线右边的相邻近的对称振子的馈入功率之和相等或大致相等，所述对称轴线左边的相远离的对称振子的馈入功率之和与所述对称轴线右边的相远离的对称振子的馈入功率之和相等或大致相等，且前者的馈入功率和值大于后者的馈入功率和值。3.根据权利要求1所述的多频共用天线，其特征在于，其包括由另外的馈电网络馈电的第二高频段辐射阵列，所述第二高频段辐射阵列包括多个高频辐射单元，至少部分沿同一轴线共轴排列；第一高频段辐射阵列的所述轴线和第二高频段辐射阵列的所述轴线彼此相邻且平行设置。4.根据权利要求3所述的多频共用天线，其特征在于，所述第二高频段辐射阵列的轴线与所述低频段辐射阵列的一条轴线相重合，第二高频段辐射阵列中至少有部分的高频段辐射单元嵌套在同一轴线上的低频段辐射单元内，且该些嵌套的高频段辐射单元在反射板上的正投影面积落在相应的低频段辐射单元在反射板上的正投影面积范围之内。5.根据权利要求4所述的多频共用天线，其特征在于，在所述第一高频段辐射阵列和第二高频段辐射阵列的轴线的对称轴线上的轴向一侧处，所述低频段辐射阵列的多个低频辐射单元沿该对称轴线布设。6.根据权利要求4所述的多频共用天线，其特征在于，其包括并排设置的由另外的馈电网络分别馈电的第三和第四高频段辐射阵列，第三高频段辐射阵列的轴线与第一高频段辐射阵列的轴线的延长线重合，第四高频段辐...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙善球，贾飞飞，刘培涛，
申请(专利权)人：京信通信系统中国有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44