CN108232450A - 一种小型化天线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种小型化天线，包括第一阵列、第二阵列和反射板，其中第一阵列和第二阵列放置于反射板上，第一阵列包括至少一个第一辐射单元、至少一个第一馈电网络和与第二阵列共用的至少一个射频网络；第二阵列包括至少一个第二辐射单元、至少一个第二馈电网络和与第一阵列共用的至少一个射频网络；射频网络有两个输入端口和两个输出端口，射频网络的两个输入端口相互隔离并分别接入第一馈电网络和第二馈电网络，射频网络的两个输出端口分别与第一辐射单元和第二辐射单元连接。本发明可以有效减小了天线的物理尺寸，有利于实现天线的小型化设计，有效改善波束宽度收敛性。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信天线技术领域，具体地是涉及一种小型化天线。
背景技术
在移动通信覆盖中，作为无线接入系统的基站天线，也随着通信系统更替而改进，基站天线的性能直接影响整个无线网络的整体性能，多网运营已经成为运营商网络发展的主旋律，逐渐显现的多网共存场景也对基站天线提出更高的要求，移动通信已经出现2G/3G/4G系统共存的局面，为了兼容多种通信制式，多频双极化天线已经大规模使用，随着基站数量的急剧增加、新建站点选址困难等问题日益显现，这就要求基站天线要向多频化、小型化方向发展。针对这些问题，需要开发制造成本低且高性能的创新天线阵列形式。
因此，本发明的发明人亟需构思一种新技术以改善其问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种小型化天线。
本发明的技术方案是：
一种小型化天线，包括第一阵列、第二阵列和反射板，其中所述第一阵列和所述第二阵列放置于所述反射板上，所述第一阵列包括至少一个第一辐射单元、至少一个第一馈电网络和与所述第二阵列共用的至少一个射频网络；所述第二阵列包括至少一个第二辐射单元、至少一个第二馈电网络和与所述第一阵列共用的至少一个射频网络；所述射频网络有两个输入端口和两个输出端口，所述射频网络的两个输入端口相互隔离并分别接入所述第一馈电网络和所述第二馈电网络，所述射频网络的两个输出端口分别与所述第一辐射单元和所述第二辐射单元连接。
优选地，所述第一馈电网络和所述第二馈电网络均设有一个输入端口和至少一个输出端口；所述射频网络的两个输入端口分别接入所述第一馈电网络和所述第二馈电网络的至少一个输出端口。
优选地，所述第一阵列包括五个第一辐射单元、两个第一馈电网络和与一个射频网络；五个第一辐射单元平行设置在所述反射板上，其中四个第一辐射单元与所述第一馈电网络连接，另外一个第一辐射单元与所述射频网络的一输出端口连接。
优选地，所述第二阵列包括五个第二辐射单元、两个第二馈电网络和与一个射频网络，五个第二辐射单元平行设置在所述反射板上，其中四个第二辐射单元与所述第二馈电网络连接，另外一个第二辐射单元与所述射频网络的一输出端口连接。
优选地，所述射频网络为电桥电路。
优选地，所述射频网络为180°电桥电路。
采用上述技术方案，本发明至少包括如下有益效果：
本发明所述的小型化天线，设计一种射频网络，可以实现波束宽度的变窄，利用该技术可以有效减小了天线的物理尺寸，有利于实现天线的小型化设计，有效改善波束宽度收敛性。
附图说明
图1为本发明的实施例中小型化天线的示意图；
图2为本发明的实施例中射频网络的示意图；
图3为本发明的实施例中射频网络两个输入端口电压驻波比；
图4为本发明的实施例中射频网络两个输入端口的隔离度；
图5为本发明的实施例中射频网络输入端口1在两个输入端口功率比；
图6为本发明的实施例中射频网络输入端口4在两个输入端口功率比；
图7为本发明的实施例未加入射频网络第一阵列水平面方向图；
图8为本发明的实施例加入射频网络第一阵列水平面方向图。
其中：1.第一馈电网络，2.第二馈电网络，3.第一阵列，4.第二阵列，5.射频网络，6.反射板，7.第一辐射单元，8.第二辐射单元。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
如图1至图2所示，为符合本发明的所述的一种小型化天线，包括第一阵列3、第二阵列4和反射板6，其中所述第一阵列3和所述第二阵列4放置于所述反射板6上，所述第一阵列3包括至少一个第一辐射单元7、至少一个第一馈电网络1和与所述第二阵列4共用的至少一个射频网络5；所述第二阵列4包括至少一个第二辐射单元8、至少一个第二馈电网络2和与所述第一阵列3共用的至少一个射频网络5；所述射频网络5有两个输入端口和两个输出端口，所述射频网络5的两个输入端口相互隔离并分别接入所述第一馈电网络1和所述第二馈电网络2，所述射频网络5的两个输出端口分别与所述第一辐射单元7和所述第二辐射单元8连接，射频信号从所述的射频网络5中任意一个输入端口输入时均可在两个输出端口处向第一辐射单元7和第二辐射单元8输出任意功率比值和固定相位差值的射频信号。
优选地，所述第一馈电网络1和所述第二馈电网络2均设有一个输入端口和至少一个输出端口；所述射频网络5的两个输入端口分别接入所述第一馈电网络1和所述第二馈电网络2的至少一个输出端口。
优选地，所述第一阵列3包括五个第一辐射单元7、两个第一馈电网络1和与一个射频网络5；五个第一辐射单元7平行设置在所述反射板6上，其中四个第一辐射单元7与所述第一馈电网络1连接，另外一个第一辐射单元7与所述射频网络5的一输出端口连接。
优选地，所述第二阵列4包括五个第二辐射单元8、两个第二馈电网络2和与一个射频网络5，五个第二辐射单元8平行设置在所述反射板6上，其中四个第二辐射单元8与所述第二馈电网络2连接，另外一个第二辐射单元8与所述射频网络5的一输出端口连接。
优选地，所述射频网络5为电桥电路。
优选地，所述射频网络5为180°电桥电路，可以实现任意输入端口输入可在输出端口输出任意功率比和固定相位差的信号。
优选地，所述射频网络5输出功率比为阶梯分布。
其中，调整射频网络5的数量可以调节天线阵列的波束宽度。
其中，调整输出端口输出功率比可以调节天线阵列的波束宽度和收敛性。
其中，每一个所述第一辐射单元7与对应的第二辐射单元8同时接入一个所述射频网络5。
在一优选实施例中，该小型化天线包括并排放置的第一阵列3、第二阵列4和反射板6，所述第一阵列3包括五个第一辐射单元7、两个第一馈电网络1和与第二阵列4共用一个射频网络5，第二阵列4包括五个第二辐射单元8、两个第二馈电网络2和与第一阵列3共用一个射频网络5，所述第一阵列3和第二阵列4放置于反射板6上，所述射频网络5有两个输入端口P1、P4和两个输出端口P2、P3，所述第一馈电网络1、2有一个输入端口和五个输出端口，所述射频网络的两个输入端口P1、P4相互隔离并分别接入第一阵列3和第二阵列4的第一馈电网络1和第二馈电网络2的一个输出端口，所述射频网络5的两个输出端口P2、P3分别与并排放置的第一辐射单元7和第二辐射单元8连接，射频信号从所述的射频网络中输入端口P1输入时在两个输出端口P2、P3处向第一辐射单元7和第二辐射单元8输出任意功率比值为A12：A13射频信号，射频信号从所述的射频网络中输入端口P4输入时在两个输出端口P2、P3处向第一辐射单元7和第二辐射单元8输出任意功率比值为A42：A43射频信号。
图3为本发明的实施例中射频网络两个输入端口电压驻波比，在690-960MHz频带内，电压驻波比小于1.1，有良好的匹配性能。
图4为本发明的实施例中射频网络两个输入端口的隔离度，在690-960MHz频带内，隔离度小于-28dB，有良好的隔离性能，可以很好抑制两个输入端口信号干扰。
图5为本发明的实施例中射频网络输入端口1在两个输入端口功率比，数据统计如表1：
表1
| 频点(MHz) | 690 | 720 | 750 | 780 | 810 | 840 | 870 | 900 | 930 | 960 |
| A12 | 0.57 | 0.59 | 0.62 | 0.64 | 0.67 | 0.70 | 0.73 | 0.75 | 0.78 | 0.80 |
| A13 | 0.43 | 0.40 | 0.39 | 0.36 | 0.33 | 0.30 | 0.27 | 0.24 | 0.22 | 0.20 |
图6为本发明的实施例中射频网络输入端口4在两个输入端口功率比，数据统计如表2：
表2
| 频点(MHz) | 690 | 720 | 750 | 780 | 810 | 840 | 870 | 900 | 930 | 960 |
| A42 | 0.43 | 0.40 | 0.39 | 0.36 | 0.33 | 0.30 | 0.27 | 0.24 | 0.22 | 0.20 |
| A43 | 0.57 | 0.59 | 0.62 | 0.64 | 0.67 | 0.70 | 0.73 | 0.75 | 0.78 | 0.80 |
图7为本发明的实施例未加入射频网络第一阵列水平面方向图，数据统计如表3：
表3
图8为本发明的实施例加入射频网络第一阵列水平面方向图，数据统计如表4：
表4
在同样物理尺寸情况下，水平面波束宽度明显变窄，波束宽度收敛性更好，如未加入射频网络第一阵列要实现表4的性能，势必要增加天线物理尺寸。
综上所述，本发明所述的小型化天线，可以实现波束宽度的变窄，利用该技术可以有效减小了天线的物理尺寸，有利于实现天线的小型化设计，有效改善波宽宽度收敛性。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (6)
1.一种小型化天线，其特征在于：包括第一阵列、第二阵列和反射板，其中所述第一阵列和所述第二阵列放置于所述反射板上，所述第一阵列包括至少一个第一辐射单元、至少一个第一馈电网络和与所述第二阵列共用的至少一个射频网络；所述第二阵列包括至少一个第二辐射单元、至少一个第二馈电网络和与所述第一阵列共用的至少一个射频网络；所述射频网络有两个输入端口和两个输出端口，所述射频网络的两个输入端口相互隔离并分别接入所述第一馈电网络和所述第二馈电网络，所述射频网络的两个输出端口分别与所述第一辐射单元和所述第二辐射单元连接。
2.如权利要求1所述的小型化天线，其特征在于：所述第一馈电网络和所述第二馈电网络均设有一个输入端口和至少一个输出端口；所述射频网络的两个输入端口分别接入所述第一馈电网络和所述第二馈电网络的至少一个输出端口。
3.如权利要求1或2所述的小型化天线，其特征在于：所述第一阵列包括五个第一辐射单元、两个第一馈电网络和与一个射频网络；五个第一辐射单元平行设置在所述反射板上，其中四个第一辐射单元与所述第一馈电网络连接，另外一个第一辐射单元与所述射频网络的一输出端口连接。
4.如权利要求1-3任一所述的小型化天线，其特征在于：所述第二阵列包括五个第二辐射单元、两个第二馈电网络和与一个射频网络，五个第二辐射单元平行设置在所述反射板上，其中四个第二辐射单元与所述第二馈电网络连接，另外一个第二辐射单元与所述射频网络的一输出端口连接。
5.如权利要求1-4任一所述的小型化天线，其特征在于：所述射频网络为电桥电路。
6.如权利要求1-5任一所述的小型化天线，其特征在于：所述射频网络为180°电桥电路。
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