[发明专利]一种适用于多制式基站的多频天线阵列

说明书

本发明涉及一种适用于多制式基站的多频天线阵列，属于移动通信基站天线技术领域。该天线阵列包括由两个低频辐射单元构成的低频天线阵列、由两列四个中频辐射单元构成的中频天线阵列、由五个高频辐射单元构成的高频天线阵列、大反射板、小反射板、高频隔离墙和中频隔离墙；低频天线阵列和高频天线阵列采用共轴嵌套的方式放置在大反射板的轴线上；高频辐射单元按照“一加三加一”原则，通过非均匀分布的方式放置在低频辐射单元内部和两个低频辐射单元之间，同时位于低频辐射单元内部的偶极子通过小反射板将高频辐射单元抬升一定高度。本发明改善了低频对高频辐射单元的干扰以及低频和高频阵列对中频阵列的干扰，并保证天线阵列辐射性能的稳定性。

技术领域

本发明属于移动通信基站天线技术领域，涉及一种适用于2G/3G/LTE/5G多制式基站的多频天线阵列。

背景技术

第五代移动通信系统已经进入以Sub-6GHz频段为主的新发展阶段，2G/3G/LTE/5G多个通信制式共存成为当前通信发展及应用的主要趋势。随着新通信频段的划分以及应用频率的升高，不得不建立更多的通信基站以满足当前呈爆炸式增长的用户数量和稳定的信号覆盖，这使得本就匮乏的天面资源更为紧张。同时，针对如此庞大的通信基站数量，其选址也存在非常大的困难。因此，多个通信制式共用站址和多系统共享天线技术成为解决以上问题的最有效方案，即同一个通信基站内支持多种通信制式，且能够独立运行，相互影响较小。而多频天线阵列正是适用于以上方案的主流天线类型。当前，多频天线阵列的研究方案主要是高频天线与低频天线之间以单一的肩并肩或共轴嵌套的方式组成阵列。但是该方案不满足于当前更多的通信制式共站址的现状，所以提出一个能够满足当前更多通信制式共址的研究方案成为了多频天线的研究重点和难点。

目前，研究多频天线阵列的频段主要集中在工信部新规划的Sub-6GHz频段，具体来说是690-960MHz、1710-2690MHz、3300-3600MHz和4800-5000MHz。共轴嵌套的研究方案将高频辐射单元依次放置在低频天线的内部和两个低频天线之间，该方案能够大幅缩减其阵列尺寸，但其一般多用于双频天线阵列。肩并肩的研究方案则是多个天线阵列按照肩并肩的形式排布，该方案虽然能够满足多频天线阵列的设计要求，但该天线阵列的尺寸较大。而想要完全覆盖上述频段，且需要保证相对较小的阵列尺寸，按照上述研究方案难以满足现阶段通信基站的需求。因此，研究适用于当前2G/3G/LTE/5G多制式基站的多频天线阵列具有十分重要的学术价值和工程意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种适用于当前2G/3G/LTE/5G多制式基站的多频天线阵列（高频天线的工作频段为3220-5110MHz，中频天线的工作频段为1630-2710MHz，低频天线的工作频段为690-1070MHz），通过设计低频部分和中频部分来完整覆盖2G/3G/LTE所需的690-960MHz以及1710-2690MHz，设计高频部分覆盖当前5G的主要工作频段（3300-3600MHz和4800-5000MHz）。与现有的多频天线阵列相比，该天线提供了一种新的三频天线阵列组阵方式，为应用于当前2G/3G/LTE/5G多制式基站的多频天线阵列提供了设计参考。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种适用于多制式基站的多频天线阵列，包括低频天线阵列、中频天线阵列、高频天线阵列、大反射板4、小反射板5、高频隔离墙6和中频隔离墙7；

所述低频天线阵列由两个低频辐射单元1构成，所述高频天线阵列由五个高频辐射单元2构成，二者采用共轴嵌套的方式放置在大反射板4的轴线上；所述高频辐射单元2按照“一加三加一”原则，通过非均匀分布的方式放置在低频辐射单元1内部和两个低频辐射单元1之间，同时位于低频辐射单元1内部的偶极子通过小反射板5将高频辐射单元2抬升一定高度，以减小高低频天线阵列之间的耦合；