[发明专利]一种双波束天线

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种移动通信室外分布天线，具体涉及一个高增益双波束天线，用于室外移动通信覆盖，本发明属于通信领域。

 

背景技术

随着移动通信用户的飞速增加，室外通信网络局部区域面临高话务，高负荷的压力。为了增强天线系统容量，帮助运营商摆脱困境，优化现有网络，近几年国内外公司开发了新产品双波束天线，作为新的高端天线产品已经打入市场。

双波束天线又称为劈裂天线，是在一个天线罩实体中集成了两个双极化天线，它采用波束赋形技术，相比于普通双极化天线，双波束天线增益下降更快，双波束天线内两个扇区间的重叠区域更小，有利于减少软切换和更软切换。使用双波束天线组网，对比普通基站天线组网，在不增加安装成本费用的基础上，只需更换三个天线、增加三个射频模块及部分配件，可使网络容量增加60-80%以上。使用双波束天线扩容可实现低成本平滑扩容，具有运用灵活，对网络拓扑结构影响小等优点。

而本发明涉及的高增益双波束天线，应用于室外无线通信广覆盖。应用场景包括高速公路、铁路、隧道、狭长地形等区域。这种天线的水平波瓣宽度一般选 32°或以下，另外这种天线由于振子数量较多而体积较大，整体重量较重。

如附图4A和4B所示，现在技术的普通高增益双波束天线包括天线罩10、反射板20、多个辐射单元30、馈电网络40、支撑架50,辐射单元30为±45°双极化振子；如附图4B所示，在支撑架的左右两侧，放置有2 X n列±45度双极化辐射单元；如图4C所示，左右两侧单元阵列结合馈电网络各组成一个双极化窄波束天线，两列辐射单元阵列纵向方向上等间距轴向放置在反射板上，任意两个辐射单元中心间距为d1。由于双波束天线内部集中了两个双极化天线，为避免相互干扰，必须对两个天线波束进行波束倾斜，波束下倾后的水平面方向图如图5所示。现有技术使用机械下倾技术实现波束下倾，即调整支撑架与水平面夹角角度实现波束机械下倾。当下倾角度过大时，水平方向图变形严重，产生越区覆盖，影响网络通信质量。另从图中可以看出，普通高增益双波束天线整体结构在宽度和高度方向尺寸较大，且天线罩要设计成异形结构，造成普通双波束天线存在体积大、整体重量大、迎风面大等一系列缺点，增加了整体成本，并且由于恶劣天气的增多，增加了实际应用的风险。

 

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种容易实现、低成本、小型化的双波束天线，以满足室外不同应用场合下的覆盖需要。

本发明所采用的技术方案是：

一种双波束天线,包括多个辐射单元、一个反射板、馈电网络，辐射单元固定在反射板上, 辐射单元轴向方向呈等间距排列，所述反射板包括一个水平面以及设置其两侧的折弯平面形成沿中心对称的沟渠型结构，折弯平面同反射板水平面之间设置有角度，在反射板左侧折弯平面和右侧折弯平面沿轴向方向分别固定有一列的多个辐射单元，反射板的水平面上沿轴向方向固定有两列的多个辐射单元，反射板折弯平面上的辐射单元和位于反射板水平面上且与其相邻排列的辐射单元之间呈交叉排列,折弯平面上的辐射单元和位于反射板水平面上且与其不相邻排列的辐射单元之间呈对齐排列，其中：同一纵向阵列上的相邻辐射单元的轴向中心间距小于交叉排列的两列辐射单元之间的轴向中心间距。

所述反射板折弯平面同反射板水平面之间设置有角度为0度-90度。

所述交叉排列的两列辐射单元之间的轴向中间间距为同一纵向阵列上的相邻辐射的轴向间距的一半。

所述辐射单元为±45°双极化振子。

所述双极化振子的工作频率为806MHz-960MHz 。

所述双极化振子的工作频率为1710MHz-2170MHz 。

所述反射板水平面上的辐射单元采用改变馈电电位电流振幅、相位实现辐射单元波束水平面电下倾。

所述馈电网络连接有移相器。

本发明双波束天线具有以下优点：

1.本发明方案使用同一块反射板集成两个双极化窄波束天线，具有整体结构小等特点，解决了普通双波束天线存在体积大、整体重量大、迎风面大等一系列缺点，能显著减少实际应用风险； 

2. 本发明方案可使用相同结构，组成不同频段使用的高增益双波束基站天线以及双波束电调天线，可满足不同通信系统的室外无线覆盖需求； 

3.使用机械下倾和电下倾的方法对波束进行赋形，代替现有技术的机械下倾技术，因电下倾天线在性能上远远优于机械下倾天线，可更好的提升网络覆盖性能；