CN116435759B - 一种基站天线及其指标调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通信器件技术领域，尤其是一种基站天线及其指标调节方法，基站天线包括天线阵列、反射板、多个功分网络和N个移相器；所述天线阵列设置在所述反射板的正面，所述移相器设置在所述反射板的背面；所述天线阵列包括N行子阵列，所述子阵列包括M个等间距排列的辐射单元，所述辐射单元具有馈电巴伦；所述移相器中设置有移相网络，所述移相网络的输入端连接所述基站天线的馈电端口，所述移相网络的输出端电性连接所述功分网络的输入端，所述功分网络的输出端电性连接馈电巴伦的输入端；所述功分网络的接地端与所述馈电巴伦的接地端电性连接；本发明能够实现各零部件的模块化，简化装配工序，减少电缆的使用。

Description

一种基站天线及其指标调节方法

技术领域

本发明涉及通信器件技术领域，尤其是一种基站天线及其指标调节方法。

背景技术

随着移动通信技术快速发展，通信系统对工作频段越来越多，通信天线的复杂度也在不断增加，对通信天线的性能和装配工艺提出了更高的要求。然而相关技术中的基站天线通常采用大量的电缆，导致物料成本较高，且装配成本和工艺要求也随之增加，也与当前绿色环保的治理理念相违背。

业界一直渴望尽可能改进现有的基站天线设计形式，能够在满足性能要求的前提下，减少电缆使用，简化装配工艺。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种基站天线及其指标调节方法，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一方面，提供一种基站天线，包括天线阵列、反射板、多个功分网络和N个移相器；

所述天线阵列设置在所述反射板的正面，所述移相器设置在所述反射板的背面；

所述天线阵列包括N行子阵列，所述子阵列包括M个等间距排列的辐射单元，所述辐射单元具有馈电巴伦；

所述移相器中设置有移相网络，所述移相网络的输入端连接所述基站天线的馈电端口，所述移相网络的输出端电性连接所述功分网络的输入端，所述功分网络的输出端电性连接馈电巴伦的输入端；所述功分网络的接地端与所述馈电巴伦的接地端电性连接。

在一些实施例中，所述子阵列还包括功分板，所述功分板设置在所述反射板的正面，所述辐射单元设置在所述反射板上，所述功分网络设置于所述功分板上。

在一些实施例中，所述功分网络设置于所述移相器中，且与所述移相网络集成设计，所述辐射单元的输入端与所述移相器的输出端电性连接或者强耦合电磁连接。

在一些实施例中，所述移相器包括两个嵌套的腔体，每个所述腔体分别对应一个极化，所述腔体的一侧封闭，另一侧开口；所述腔体内部设置有PCB板，所述移相网络设置在所述PCB板上。

在一些实施例中，所述基站天线还包括去耦结构，所述去耦结构设置在所述反射板正面，且位于相邻的辐射单元之间或相邻的子阵列之间。

在一些实施例中，所述去耦结构为离散型隔离板，离散型隔离板的形状为栅形、弧形、锯齿形或电磁带隙结构。

在一些实施例中，所述基站天线还包括天线罩、支架和端盖，所述支架设置于所述反射板的两侧，所述天线罩固定在所述支架上，所述端盖设置于所述反射板的两端，且与所述天线罩适配连接。

在一些实施例中，所述基站天线还包括传动装置和转接结构，所述传动装置的一端设置于所述端盖上，另一端连接所述转接结构的一端，所述转接结构的另一端连接N个所述移相器，所述传动装置通过转接结构连接所述多个移相器，拖动所述多个移相器实现辐射角度变化。

在一些实施例中，所述基站天线还包括设置于所述端盖上的电缆组件接头，所述电缆组件接头包括N个射频接头，N个所述射频接头一一对应的电性连接N个所述移相网络的输入端。

另一方面，提供一种基站天线的指标调节方法，应用于上述任一项所述的基站天线，所述方法包括：

确定基站天线的隔离度指标；

通过调节离散型隔离板的尺寸、缝隙、各子阵列中相邻辐射单元的间距的其中至少一种对所述基站天线的隔离度进行调节，以达到所述隔离度指标。

本发明的有益效果：通过将天线阵列、反射板、功分网络和移相器进行模块化分布和合理的设置，实现各零部件的模块化，简化装配工序，减少电缆的使用。

附图说明

图1是一实施例提供的基站天线的整体结构图；

图2是一实施例提供的辐射单元的结构图；

图3是一实施例提供的基站天线的剖视图；

图4是一实施例提供的去耦结构的示意图；

图5是另一实施例提供的去耦结构的示意图；

图6是另一实施例提供的去耦结构的示意图；

图7是是一实施例提供的基站天线的背面结构图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清晰，下面将结合实施例和附图，对本发明作进一步的描述。

在本发明的描述中，若干的含义是不定量，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

在本发明的描述中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。

本发明的一个目的在于解决现有技术之不足而提供一种基站天线，实现各零部件的模块化，简化装配工序，减少电缆的使用。

如图1和图2所示，本发明实施例提供的一种基站天线，所述基站天线包括天线阵列100、反射板200、多个功分网络300和N个移相器400；

所述天线阵列100设置在所述反射板200的正面，所述移相器400设置在所述反射板200的背面；

所述天线阵列100包括N行子阵列110，所述子阵列110包括M个等间距排列的辐射单元111，所述辐射单元111具有馈电巴伦120；

所述移相器400中设置有移相网络，所述移相网络的输入端连接所述基站天线的馈电端口，所述移相网络的输出端电性连接所述功分网络300的输入端，所述功分网络300的输出端电性连接馈电巴伦120的输入端；所述功分网络300的接地端与所述馈电巴伦120的接地端电性连接。

需要说明的是，M、N均为正整数，N个所述移相器400与N行所述子阵列110一一对应，功分网络300和辐射单元111的数量均为M*N个，对于一个移相器400，所述移相网络的多个输出端与多个所述功分网络300的输入端一一对应连接，所述功分网络300的M个输出端与所述子阵列110中的M个馈电巴伦120的输入端一一对应连接。

本申请提供的实施例中，通过将天线阵列100、反射板200、功分网络300和移相器400进行模块化分布和合理的设置，实现各零部件的模块化，简化装配工序，减少电缆的使用。

在一些优选的实施例中，所述子阵列110还包括功分板112，所述功分板112设置在所述反射板200的正面，所述辐射单元111设置在所述反射板200上，所述功分网络300设置于所述功分板112上。

其中，所述反射板200由印制板PCB加工而成或者由塑料电镀而成，以实现轻量化。

在一些优选的实施例中，所述功分网络300设置于所述移相器400中，且与所述移相网络集成设计，所述辐射单元111的输入端与所述移相器400的输出端电性连接或者强耦合电磁连接。

所述功分网络300亦可以集成设计到移相器400中，实现天线正面简化；所述辐射单元111的输入端直接与移相器400的输出端电性连接或者强耦合电磁连接，减少电缆及焊点，实现无电缆化设计，也利于改善互调干扰。

如图3所示，在一些优选的实施例中，所述移相器400包括两个嵌套的腔体410，每个所述腔体410分别对应一个极化，所述腔体410的一侧封闭，另一侧开口；所述腔体410内部设置有PCB板420，所述移相网络设置在所述PCB板420上。

两个所述腔体410一体化成型，所述PCB板420安装在所述腔体410中后，再将腔体410整体固定在反射板200的背面；所述PCB板420上的移相网络的输出端依次穿过所述反射板200和所述功分板112后，与所述功分板112上的功分网络300电性连接。所述移相器400与所述反射板200铆接或者焊接连接，并采用线接触或者点接触电性连接。

结合图1所示，在一些优选的实施例中，所述基站天线还包括去耦结构500，所述去耦结构500设置在所述反射板200正面，且位于相邻的辐射单元111之间或相邻的子阵列110之间。

结合图4至图6，在一些优选的实施例中，所述去耦结构500为离散型隔离板，离散型隔离板的形状为栅形、弧形、锯齿形或电磁带隙结构。

本实施例中，所述辐射单元111之间或子阵列110之间设置有去耦结构500，用于改善隔离度；所述去耦结构500安装在反射板200正面；所述去耦结构500设计为离散栅型隔离板；所述加载的离散栅型隔离板上会有感应电流分布，使得相邻列天线之间的部分电流相应的减弱，改善隔离度。所述栅型结构不限于本方案的矩形结构，也可以设计为弧形，锯齿形等形状。所述去耦结构500可以设计为电磁带隙结构形式，通过优化子阵列110中相邻辐射单元111的间距实现去耦。

参考图7，在一些优选的实施例中，所述基站天线还包括天线罩610、支架620和端盖630，所述支架620设置于所述反射板200的两侧，所述天线罩610固定在所述支架620上，所述端盖630设置于所述反射板200的两端，且与所述天线罩610适配连接。

在一些优选的实施例中，所述基站天线还包括传动装置710和转接结构720，所述传动装置710的一端设置于所述端盖630上，另一端连接所述转接结构720的一端，所述转接结构720的另一端连接N个所述移相器400，所述传动装置710通过转接结构720连接所述多个移相器400，拖动所述多个移相器400实现辐射角度变化。

本实施例中，通过拖动移相器400实现辐射角度变化，覆盖不同区域。

在一些优选的实施例中，所述基站天线还包括设置于所述端盖630上的电缆组件接头800，所述电缆组件接头800包括N个射频接头810，N个所述射频接头810一一对应的电性连接N个所述移相网络的输入端。

本实施例中，所述PCB板420中位于移相网络的输入端的一端伸出所述移相器400腔体410，使得移相网络的输入端与转接结构720直接电性连接，例如通过导电金属端子装配连接，并连接对应的射频接头810，实现在无电缆的方式下整体射频信号的输入。所述射频接头810可通过定制实现与高性能传输线集成。

本发明提供的一种基站天线性能优良，采用本实施例的移相器400的设计及安装方式、PCB板420的出线方位及方式设计、移相器400与功分网络300的连接形式，实现了除了射频信号输入端的主馈电缆外，总体无任何电缆，绿色又环保。

本发明的另一目的在于解决现有技术之不足而提供一种基站天线的指标调节方法，所述方法包括：

确定基站天线的隔离度指标；

通过调节离散型隔离板的尺寸、缝隙、各子阵列110中相邻辐射单元111的间距的其中至少一种对所述基站天线的隔离度进行调节，以达到所述隔离度指标。

此外，还可调节传动装置710，通过转接结构720拖动移相器400实现辐射角度变化，对所述基站天线的覆盖区域进行调节。

本发明实施例描述的实施例是为了更加清楚的说明本发明实施例的技术方案，并不构成对于本发明实施例提供的技术方案的限定，本领域技术人员可知，随着技术的演变和新应用场景的出现，本发明实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。

本领域技术人员可以理解的是，图中示出的技术方案并不构成对本发明实施例的限定，本发明的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

应当理解，在本发明中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

以上参照附图说明了本发明实施例的优选实施例，并非因此局限本发明实施例的权利范围。本领域技术人员不脱离本发明实施例的范围和实质内所作的任何修改、等同替换和改进，均应在本发明实施例的权利范围之内。

Claims (7)

1.一种基站天线，其特征在于，包括天线阵列、反射板、多个功分网络和N个移相器；

所述天线阵列设置在所述反射板的正面，所述移相器设置在所述反射板的背面；

所述天线阵列包括N行子阵列，所述子阵列包括M个等间距排列的辐射单元，所述辐射单元具有馈电巴伦；

所述移相器中设置有移相网络，所述移相网络的输入端连接所述基站天线的馈电端口，所述移相网络的输出端电性连接所述功分网络的输入端，所述功分网络的输出端电性连接馈电巴伦的输入端；所述功分网络的接地端与所述馈电巴伦的接地端电性连接；

所述子阵列还包括功分板，所述功分板设置在所述反射板的正面，所述辐射单元设置在所述反射板上，所述功分网络设置于所述功分板上；

所述移相器包括两个嵌套的腔体，所述腔体的一侧封闭，另一侧开口；两个腔体嵌套后，形成相对的2个槽道，每个所述槽道分别对应一个极化，所述槽道的内部设置有PCB板，所述移相网络设置在所述PCB板上；两个所述腔体一体化成型，所述PCB板安装在所述腔体中后，再将腔体固定在反射板的背面；所述PCB板上的移相网络的输出端依次穿过所述反射板和所述功分板后，与所述功分板上的功分网络电性连接；所述移相器与所述反射板铆接或者焊接连接，并采用线接触或者点接触电性连接。

2.根据权利要求1所述的基站天线，其特征在于，所述基站天线还包括去耦结构，所述去耦结构设置在所述反射板正面，且位于相邻的辐射单元之间或相邻的子阵列之间。

3.根据权利要求2所述的基站天线，其特征在于，所述去耦结构为离散型隔离板，离散型隔离板的形状为栅形、弧形、锯齿形或电磁带隙结构。

4.根据权利要求3所述的基站天线，其特征在于，所述基站天线还包括天线罩、支架和端盖，所述支架设置于所述反射板的两侧，所述天线罩固定在所述支架上，所述端盖设置于所述反射板的两端，且与所述天线罩适配连接。

5.根据权利要求4所述的基站天线，其特征在于，所述基站天线还包括传动装置和转接结构，所述传动装置的一端设置于所述端盖上，另一端连接所述转接结构的一端，所述转接结构的另一端连接N个所述移相器，所述传动装置通过转接结构连接所述多个移相器，拖动所述多个移相器实现辐射角度变化。

6.根据权利要求4所述的基站天线，其特征在于，所述基站天线还包括设置于所述端盖上的电缆组件接头，所述电缆组件接头包括N个射频接头，N个所述射频接头一一对应的电性连接N个所述移相网络的输入端。

7.一种基站天线的指标调节方法，应用于权利要求3至6任一项所述的基站天线，其特征在于，所述方法包括：

确定基站天线的隔离度指标；

通过调节离散型隔离板的尺寸、缝隙、各子阵列中相邻辐射单元的间距的其中至少一种对所述基站天线的隔离度进行调节，以达到所述隔离度指标。