[发明专利]一种宽带双频移动通信基站天线

说明书

技术领域

本发明涉及一种移动通信领域使用的天线，尤其涉及一种宽带双频移动通信基站天线。

背景技术

随着移动通信技术的发展，基站天线作为移动通信无线接入系统的重要组成部分，也随着通信系统更替而改进，其性能直接影响整个无线网络的整体性能。飞速发展的移动通信技术要求基站天线小型化、宽带化、多频段化、高效率和更能适应系统的各种要求。随着用户密度的不断增加，蜂窝小区的覆盖半径减小，造成在很多地方基站林立的局面，在人口密集的城区，基站天线占地昂贵；随着人们环保意识的增加，对基站站址的选择要求越来越高；另外，由于基站天线长期处于室外，维护工作日趋繁重；因此减少天线数量已经成为选择基站天线的重要考虑。

移动通信技术发展至今，已经出现了多种通讯标准。经历了第一代模拟移动通信系统、第二代数字移动通信系统、第三代个人通信系统的发展，现在已经逐渐步入下一个时代。在中国，随着3G时代的到来，出现了3G通信系统和2G通信系统共存的局面，同时由于4G通信系统的发展，对LTE2300/LTE2500频段的覆盖成为了新的需求。在日本，无线通信频段划分有900MHz/1500MHz/2000MHz等频段。随着移动用户的迅速增长，通信系统不断扩容，多种制式系统并存，多个系统共用一套天线，使得基站天线的设计要求天线能在宽频带范围内工作，支持不同的子系统。

要实现2G、3G、4G(LTE)频段的覆盖，需要天线具有824-960MHz，1.71-2.69GHz的带宽覆盖，而目前的多频宽带基站天线在带宽覆盖上都有不足。一般来说基站天线采用直立振子或者多层贴片层叠的形式，三维立体结构复杂。为方便进行波形和方图下倾控制，用于移动通信系统的基站天线一般需要采用阵列方式。组阵时，当间距的电长度大于半波长，就可能出现栅瓣。若高频辐射部分和低频辐射部分组建在同一个天线单元中，组阵时高频辐射部分和低频辐射部分的间距相同，而高频辐射单元间距的电长度大于低频辐射单元的电长度，当高频中心频率和低频中心频率比约为2:1时，等间距均匀组阵，高频段方向图可能出现大的栅瓣。因此,既保证天线结构简单，同时又避免在高频段出现大的栅瓣是要解决的问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种全平面结构的、性能良好的宽带双频移动通信基站天线。在不增加基站天线数量和不降低天线性能指标的前提下，用一副天线同时支持GSM900/1800、CDMA、PCS、TD-SCDMA/WCDMA/cdma2000、LTE2300、LTE2500、以及日本的900MHz（810-950MHz）、1500MHz（1429-1516MHz），和2000MHz（1710-2690MHz）频段。满足移动通信系统多性能的需要，达到有效减少天线数量的目的。

为解决上述技术问题，本发明提供一种耦合馈电、高低频辐射单元共轴嵌套排布的全平面结构的定向宽带双频基站天线。

技术方案如下：该天线包括天线辐射体、馈电网络、介质基板、反射板、支撑结构和固定结构，所述介质基板包括天线辐射体介质基板和馈电结构介质基板；馈电网络蚀刻在馈电结构介质基板上，馈电结构介质基板设在反射板上表面；天线辐射体采用印刷振子天线阵列形式，蚀刻在天线辐射体介质基板上，天线辐射体介质基板通过固定结构安装在支撑结构上，支撑结构安装在反射板正上方。

天线辐射体包括低频辐射单元阵列和高频辐射单元阵列，低频辐射单元阵列包括n（n=1,2,3,…）个低频辐射单元，高频辐射单元阵列包括2n个高频辐射单元；优选的, 低频辐射单元阵列包括4个低频辐射单元，高频辐射单元阵列包括8个高频辐射单元。每两个高频辐射单元分别嵌套设在同一个低频辐射单元的两侧剩余空间里；高频辐射单元阵列和低频辐射单元阵列共面且共轴线，其轴线位于反射板纵向中轴线上。相邻的高频辐射单元间距相等，相邻的低频辐射单元间距相等，低频辐射单元间距是高频辐射单元间距的2倍。