一种天线系统及基站天馈系统技术方案

本申请提供了一种天线系统及基站天馈系统。该天线系统包括依次设置的第一频段辐射单元阵列、频率选择表面和第二频段辐射单元阵列，也就是说，频率选择表面设置于第一频段辐射单元阵列与第二频段辐射单元阵列之间。该频率选择表面用于反射第一频段辐射单元阵列的信号，并透射第二频段辐射单元阵列的信号。上述移相器与第一频段辐射单元阵列连接，从而用于为第一频段辐射单元阵列馈电。上述移相器包括腔体，该腔体设置于频率选择表面的边缘，且腔体的第一延伸方向与第一频段辐射单元阵列的第二延伸方向一致。该天线系统至少包括两个频段的辐射单元阵列，且天线系统的信号质量较好，集成度较高。此外。不同频段的辐射单元阵列可以分别独立演进。可以分别独立演进。可以分别独立演进。

【技术实现步骤摘要】
一种天线系统及基站天馈系统


[0001]本申请涉及通信
，具体为一种天线系统及基站天馈系统。

技术介绍

[0002]随着无线通信技术的发展，基站能够支持的通信频段越来越多，因此基站天线的结构越来越复杂。单个天面需要集成较多频段的天线阵列和馈电网络，使得单个天面的天线集成度也越来越高。
[0003]现有技术中，为了实现天线系统的高集成度，将多个频段的天线单元阵列集成到一个天线系统，形成多频段天线系统。具体的，可以使多频段天线系统包括第一频段辐射单元阵列和第二频段辐射单元阵列，在第一频段辐射单元阵列和第二频段辐射单元阵列之间可以设置有频率选择表面(frequency selective surface，FSS)。然而，频率选择表面的面积有限，则用于设置第一频段辐射单元阵列和第二频段辐射单元阵列的空间有限，天线的集成度较低。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种天线系统及基站天馈系统，该天线系统至少包括两个频段的辐射单元阵列。该天线系统的信号质量较好，且集成度较高。并且，能够实现不同频段的辐射单元阵列的独立演进。
[0005]第一方面，本申请提供了一种天线系统，该天线系统包括频率选择表面、第一频段辐射单元阵列、第二频段辐射单元阵列和移相器。上述第一频段辐射单元阵列、频率选择表面和第二频段辐射单元阵列依次设置，也就是说，上述频率选择表面设置于第一频段辐射单元阵列与第二频段辐射单元阵列之间。上述频率选择表面用于反射第一频段辐射单元阵列的信号，并透射第二频段辐射单元阵列的信号。具体的，上述信号包括发射的信号，也包括接收的信号。上述移相器与第一频段辐射单元阵列连接，从而用于为第一频段辐射单元阵列馈电。上述移相器包括腔体，该腔体设置于频率选择表面的边缘，且腔体的第一延伸方向与第一频段辐射单元阵列的第二延伸方向一致。该技术方案中，移相器的腔体设置于频率选择表面的边缘，第二频段辐射单元阵列的信号在从上述频率选择表面透射时，插损较少，有利于提升天线系统的信号质量。此外，配置第二频段辐射单元阵列时无需考虑第一频段辐射单元阵列对其可能产生的干扰，有利于实现第一频段辐射单元阵列与第二频段辐射单元阵列的解耦，以便根据需求灵活配置第一频段辐射单元阵列和第二频段辐射单元阵列。此外，该方案中，整个天线系统朝向天面的空间都可以设置频率选择表面，而无需额外设置移相器的辅助结构。因此可以使频率选择表面背离第一频段辐射单元阵列的一侧具有较多的空间，用于设置上述第二频段辐射单元阵列，从而提升天线系统的集成度。该方案中，第一频段辐射单元阵列和第二频段辐射单元阵列采用层叠排列，可以实现至少两个频段的辐射单元阵列的单天面部署，从垂直于频率选择表面的表面方向看，天线系统整体占用一个天面，易于部署。此外，该天线系统的集成度较高，则天线系统的面积较小，风载也就
较小。
[0006]具体的技术方案中，上述频率选择表面包括第一侧边和第二侧边，该第一侧边和第二侧边可以为频率选择表面相对的两个侧边。上述移相器包括第一移相器和第二移相器，则第一移相器的腔体设置于上述第一侧边，第二移相器的腔体设置于上述第二侧边。第一频段辐射单元包括第一阵列和第二阵列。上述第一移相器与第一阵列连接，用于为第一阵列馈电。第二移相器与第二阵列连接，用于为第二阵列馈电。
[0007]上述移相器除了包括腔体以外，还包括移相电路，该移相电路具体设置于腔体。上述第一频段辐射单元阵列的辐射单元包括第一巴伦，该第一巴伦包括第一外导体和第一内导体。第一频段辐射单元阵列的辐射单元包括同极化的第一辐射臂和第二辐射臂。上述第一外导体连接第一辐射臂和腔体，第一内导体连接第二辐射臂和移相电路。也就是说，第一辐射臂和腔体通过第一外导体连接，第二辐射臂和移相电路通过第一内导体连接。该方案中，第一巴伦直接与移相器电连接。该方案无需通过频率选择表面来传输在第一巴伦与移相器之间的信号，信号的传输路径较短，则信号的插损也较少，有利于提升第一频段辐射单元阵列的增益，提升天线系统性能。此外，该方案中，无需利用频率选择表面来传输在第一巴伦与移相器之间的信号，则频率选择表面对于第二频段辐射单元阵列的干扰较少，有利于提升第二频段辐射单元阵列的增益，也可以提升天线系统性能。
[0008]具体的技术方案中，第一频段辐射单元阵列的辐射单元可以包括一组同极化的第一辐射臂和第二辐射臂，也可以包括两组同极化的第一辐射臂和第二辐射臂，每组的极化方向不同。本申请对此不做限制。
[0009]具体设置上述第一巴伦时，可以使第一巴伦与频率选择表面的夹角呈锐角，也就是说，使得第一巴伦朝向频率选择表面的中心倾斜。该方案可以使得第一频段辐射单元阵列在频率选择表面的投影完全位于频率选择表面。该方案中，频率选择表面可以完全反射第一频段辐射单元阵列的信号，从而可以提升第一频段辐射单元阵列的增益。
[0010]针对位于频率选择表面后侧的第二频段辐射单元阵列，在频率选择表面的投影可以完全位于频率选择表面，也可以部分位于频率选择表面，本申请对此不做限制。
[0011]上述天线系统还可以包括反射板，该反射板设置于第二频段辐射单元阵列远离频率选择表面的一侧，用于反射第二频段辐射单元阵列的信号。该信号具体包括发送至第二频段辐射单元阵列的信号，以及第二频段辐射单元阵列发射出的信号。该方案可以提升第二频段辐射单元阵列的增益。
[0012]上述腔体在第一延伸方向的长度大于或者等于第一频段辐射单元阵列在第二沿延伸方向的长度。该方案可以使得第一频段辐射单元阵列的全部辐射单元都直接设置于腔体，以减短辐射单元与腔体之间连接结构的长度，以减少插损，提升第一频段辐射单元阵列的信号质量。此外，该方案还有利于提升天线系统的整体强度。
[0013]具体的技术方案中，上述第一频段辐射单元阵列具体可以为无源辐射单元阵列。该第一频段辐射单元阵列对于设置于频率选择表面后侧的第二频段辐射单元阵列无干扰，以便于实现辐射单元阵列的叠置。第二频段辐射单元阵列则可以为无源辐射单元阵列或者有源辐射单元阵列，本申请对此不做限制。
[0014]上述第一频段辐射单元阵列的频段小于第二频段辐射单元阵列的频段。辐射单元阵列的频段越小，则辐射单元的尺寸越大，该方案有利于使设置于频率选择表面的前侧的
辐射单元的尺寸在整个天线系统的辐射单元中较大，则天线系统的外观较为规整，且天线系统的风载也可以较小。
[0015]具体设置本申请中天线系统时，可以使第一频段辐射单元阵列的辐射面与频率选择表面平行，第二频段辐射单元阵列的辐射面与频率选择表面平行。也就是第一频段辐射单元阵列的辐射面、第二频段辐射单元阵列的辐射面与频率选择表面均平行设置。则第一频段辐射单元阵列的发射和接收的信号波束的方向，与第二频段辐射单元阵列的发射和接收的信号波束的方向相同。该方案有利于提升天线系统信号覆盖范围的准确性。
[0016]具体设置上述天线系统时，上述天线系统可以包括第一天线罩和第二天线罩。上述第一频段辐射单元阵列设置于第一天线罩中，第二频段辐射单元阵列设置于第二天线罩中。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种天线系统，其特征在于，包括频率选择表面、第一频段辐射单元阵列、第二频段辐射单元阵列和移相器，其中：所述频率选择表面设置于所述第一频段辐射单元阵列与所述第二频段辐射单元阵列之间，所述频率选择表面用于反射所述第一频段辐射单元阵列的信号、并且透射所述第二频段辐射单元阵列的信号；所述移相器包括腔体；所述腔体设置于所述频率选择表面的边缘，所述腔体的第一延伸方向与所述第一频段辐射单元阵列的第二延伸方向一致。2.如权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述频率选择表面包括第一侧边和第二侧边，所述移相器包括第一移相器和第二移相器，所述第一移相器的所述腔体设置于所述第一侧边，所述第二移相器的所述腔体设置于所述第二侧边；所述第一频段辐射单元阵列包括第一阵列和第二阵列，所述第一移相器与所述第一阵列连接，所述第二移相器与所述第二阵列连接。3.如权利要求1或2所述的天线系统，其特征在于，所述移相器还包括移相电路，所述第一频段辐射单元阵列的辐射单元包括第一巴伦，所述第一巴伦包括第一外导体和第一内导体；所述第一频段辐射单元阵列的辐射单元包括同极化的第一辐射臂和第二辐射臂，所述第一外导体连接所述第一辐射臂与所述腔体，所述第一内导体连接所述第二辐射臂与所述移相电路。4.如权利要求3所述的天线系统，其特征在于，所述第一巴伦与所述频率选择表面的夹角呈锐角。5.如权利要求1～4任一项所述的天线系统，其特征在于，所述天线系统还包括反射板，所述反射板设置于所述第二频段辐射单元阵列远离所述频率选择表面的一侧。6.如权利要求1～5任一项所述的天线系统，其特征在于，所述腔体在所述第一延伸方向的长度大于或者等于所述第一频段辐射单元阵列在所述第二沿延伸方向的长度。7.如权利要求1～6任一项所述的天线系统，其特征在于，所述第一频段辐射单元阵列为无源辐射单元阵列。8.如权利要求1～7任一项所述的天线系统，其特征在于，所述第一频段辐射单元阵列的频段小于所述第二频段辐射单元阵列的频段。9.如权利要求1～8任一项所述的天线，其特征在于，所述第一频段辐射单元阵列的辐射面与所述频率选择表面平行，所述第二频段辐射单元阵列的辐射面与所述频率选择表面平行。10.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖伟宏，廖志强，崔鹤，李建平，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：