阵列天线波束调节装置及可调节波束宽度的阵列天线制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种阵列天线波束调节装置及可调节波束宽度的阵列天线，涉及移动通信基站天线技术领域，该阵列天线波束调节装置包括至少一个寄生辐射单元；该寄生辐射单元设置在待调节波束宽度的阵列辐射单元旁；该寄生辐射单元在预设频段内与该阵列辐射单元电磁耦合，以改变该阵列辐射单元在预设频段内的辐射方向图的波束宽度。本发明专利技术实施例提供的一种阵列天线波束调节装置及可调节波束宽度的阵列天线，可以调节阵列天线的任意频段波束，且不会对其它不需要调节的频段造成影响，实现整个工作频段的超宽带。

Beam adjustment device of array antenna and array antenna with adjustable beam width

The invention provides an array antenna beam adjustment device and an array antenna with adjustable beam width, which relates to the technical field of mobile communication base station antenna. The array antenna beam adjustment device comprises at least one parasitic radiation unit, which is located next to the array radiation unit to adjust beam width, and the parasitic radiation unit radiates with the array in the preset frequency band. The element electromagnetic coupling is used to change the beam width of the radiation pattern of the array radiation element in the preset frequency band. The embodiment of the present invention provides an array antenna beam adjusting device and an array antenna with adjustable beam width, which can adjust the beam at any frequency band of the array antenna without affecting other frequency bands that need not be adjusted, and realizes the ultra-wideband of the whole working frequency band.

【技术实现步骤摘要】
阵列天线波束调节装置及可调节波束宽度的阵列天线
本专利技术涉及移动通信基站天线
，尤其是涉及一种阵列天线波束调节装置及可调节波束宽度的阵列天线。
技术介绍
在蜂窝移动通信基站系统中，为了提高系统容量，通常会使用频率复用技术。扇区基站天线是频率复用技术的简便的实现方法，它要求基站天线辐射波束满足特定的波束宽度范围，比如65°±6°。进一步地，随着移动通信技术的演进过程，2G、3G、4G以及将来的5G，需要基站天线在超宽带工作范围，比如690-960MHz，1695-2690MHz，并满足65°±6°。现有改变振子辐射波束瓣宽的方法包括变换振子形式、改变振子距离反射板的高度以及改变反射板形状。但是，这些改变波束宽度的方法还存在以下不足：第一，变换振子形式会影响输入振子阻抗，进而影响振子的工作带宽，导致设计超宽带天线难以实现；第二，对于多频天线，不同频段的振子需要共用反射板，若改变某个频段振子距离反射板的高度，会影响其他频段振子的辐射波束形状；第三，改变反射板形状仅可改变关注的某一小段频率的辐射方向图波束宽度的加宽或缩窄，不能实现在超宽带阵列中。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种阵列天线波束调节装置及可调节波束宽度的阵列天线，可以调节阵列天线的任意频段波束，且不会对其它不需要调节的频段造成影响，实现整个工作频段的超宽带。第一方面，本专利技术实施例提供了一种阵列天线波束调节装置，包括：至少一个寄生辐射单元；该寄生辐射单元设置在待调节波束宽度的阵列辐射单元旁；该寄生辐射单元在预设频段内与该阵列辐射单元电磁耦合，以改变该阵列辐射单元在预设频段内的辐射方向图的波束宽度。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，该寄生辐射单元为半波对称振子，该半波对称振子的长度在预设频段对应波长的五分之一到二分之一倍之间。结合第一方面的第一种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，该半波对称振子为单极化对称振子或双极化对称振子。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，该寄生辐射单元为单极子，该单极子的长度在预设频段对应波长的五分之一到三分之一倍之间。结合第一方面以及第一方面的第一种、第二种及第三种可能的实施方式之一，本专利技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，该寄生辐射单元有多个，且各个寄生辐射单元具有相同或不同的形状和尺寸。结合第一方面的第四种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，该寄生辐射单元设置在阵列辐射单元的一侧、两侧或四周。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，该寄生辐射单元为金属片或寄生于微带线上。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种可调节波束宽度的阵列天线，包括：阵列辐射单元、反射板和上述第一方面及其可能的实施方式之一提供的阵列天线波束调节装置；该阵列辐射单元与该阵列天线波束调节装置均设置在反射板上。结合第二方面，本专利技术实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，该阵列天线波束调节装置与该反射板电磁耦合连接，且在该阵列天线波束调节装置和该反射板之间设置有非金属材料隔层。结合第二方面，本专利技术实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，该阵列天线波束调节装置与该反射板通过螺钉固定连接。本专利技术实施例带来了以下有益效果：本专利技术实施例提供的一种阵列天线波束调节装置及可调节波束宽度的阵列天线，该阵列天线波束调节装置包括至少一个寄生辐射单元；该寄生辐射单元设置在待调节波束宽度的阵列辐射单元旁；该寄生辐射单元在预设频段内与该阵列辐射单元电磁耦合，以改变该阵列辐射单元在预设频段内的辐射方向图的波束宽度；可以调节阵列天线的任意频段波束，且不会对其它不需要调节的频段造成影响，实现整个工作频段的超宽带。本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种单个寄生辐射单元应用场景侧视图；图2为本专利技术实施例提供的一种单个寄生辐射单元应用场景俯视图；图3为本专利技术实施例提供的一种寄生辐射单元结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种多个寄生辐射单元应用场景侧视图；图5为本专利技术实施例提供的一种可调节波束宽度的阵列天线的仿真结果示意图；图6为本专利技术实施例提供的一种阵列天线应用场景侧视图；图7为本专利技术实施例提供的另一种可调节波束宽度的阵列天线的仿真结果示意图。图标：10-阵列辐射单元；11-寄生辐射单元；12-反射板；111-第一寄生辐射单元；112-第二寄生辐射单元；113-第三寄生辐射单元。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。目前，现有改变振子辐射波束瓣宽的方法包括：变换振子形式，比如半波长振子辐射波束宽，全波振子辐射波束窄，也可设计大于半波振子小于全波振子的单元，实现振子辐射波束宽度的变化；改变振子距离反射板的高度，比如振子距离反射板高度增大，反射板宽度不变的情况下振子辐射波束宽度变宽，或者降低振子距离反射板的高度，反射板宽度不变的情况下振子辐射波束变窄；改变反射板形状，反射板加宽变窄，侧边墙高低，以及反射板特殊形状的折弯等改变振子的辐射波束宽度。这些方法要么无法实现超宽带阵列，要么在改变振子某频段时会影响其他频段振子的辐射波束形状。基于此，本专利技术实施例提供的一种阵列天线波束调节装置及可调节波束宽度的阵列天线，可以调节阵列天线的任意频段波束，且不会对其它不需要调节的频段造成影响，实现整个工作频段的超宽带。为便于对本实施例进行理解，首先对本专利技术实施例所公开的一种阵列天线波束调节装置进行详细介绍。本专利技术实施例提供了一种阵列天线波束调节装置，该装置包括至少一个寄生辐射单元。该寄生辐射单元设置在待调节波束宽度的阵列辐射单元旁。该寄生辐射单元在预设频段内与该阵列辐射单元电磁耦合，以改变该阵列辐射单元在预设频段内的辐射方向图的波束宽度。在实际操作中，通过调节寄生辐射单元的形状、尺寸以及该寄生辐射单元与阵列辐射单元之间的距离，可以实现阵列天线波束调节装置与阵列辐射单元之间不同频段的电磁耦合，以增加阵列辐射单元在特定频段内的波束宽度。对于特定形状和尺寸的寄生辐射单元，单独调整该寄生辐射单元与阵列辐射单元之间的距离也可以实现对阵列辐射单元不同频段的波束宽度的改变。在寄生辐射单元与阵列辐射单元之间的距离一定时，可以通过设置该寄生辐射单元的尺寸或形状本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阵列天线波束调节装置，其特征在于，包括：至少一个寄生辐射单元；所述寄生辐射单元设置在待调节波束宽度的阵列辐射单元旁；所述寄生辐射单元在预设频段内与所述阵列辐射单元电磁耦合，以改变所述阵列辐射单元在所述预设频段内的辐射方向图的波束宽度。

【技术特征摘要】
1.一种阵列天线波束调节装置，其特征在于，包括：至少一个寄生辐射单元；所述寄生辐射单元设置在待调节波束宽度的阵列辐射单元旁；所述寄生辐射单元在预设频段内与所述阵列辐射单元电磁耦合，以改变所述阵列辐射单元在所述预设频段内的辐射方向图的波束宽度。2.根据权利要求1所述的阵列天线波束调节装置，其特征在于，所述寄生辐射单元为半波对称振子，所述半波对称振子的长度在所述预设频段对应波长的五分之一到二分之一倍之间。3.根据权利要求2所述的阵列天线波束调节装置，其特征在于，所述半波对称振子为单极化对称振子或双极化对称振子。4.根据权利要求1所述的阵列天线波束调节装置，其特征在于，所述寄生辐射单元为单极子，所述单极子的长度在所述预设频段对应波长的五分之一到三分之一倍之间。5.根据权利要求1-4任一所述的阵列天线波束调节装置，其特征在于，所述寄生辐射单元有多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：卜安涛，
申请(专利权)人：南京澳博阳射频技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32