本發(fā)明涉及一種高低頻組合的多頻天線陣列，包括單頻、雙頻及多頻陣列天線的振子排列。

背景技術(shù)：

近年來，隨著移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)制式的增多，為節(jié)省站址和天饋資源，減小物業(yè)協(xié)調(diào)難度，降低投資成本，共站共址的多頻陣列天線成為建網(wǎng)的首選。且在現(xiàn)有無線通信系統(tǒng)中，MIMO (Multiple-Input Multiple-Output,多入多出)天線技術(shù)是提升移動(dòng)通信質(zhì)量和效率的重要關(guān)鍵技術(shù)，利用MIMO技術(shù)可以大幅提升信道的容量，提高信道的可靠性，降低誤碼率。

但是隨著陣列天線頻段及陣列越來越多，陣列間的干擾越來越嚴(yán)重。為了在保證天線尺寸相對較小的前提下降低這種干擾，更好的實(shí)現(xiàn)MIMO多天線的收發(fā)分集效果，提高陣列天線的應(yīng)用場景，對天線陣列組陣方案的研究具有極大的意義。

現(xiàn)在行業(yè)內(nèi)已經(jīng)有的方案主要有兩種：共軸嵌套加兩列和肩并肩方案。參見圖2，共軸嵌套加兩列方案中，第一高頻陣列、第二高頻陣列和第三高頻陣列的高頻振子設(shè)置的位置相同；參見圖3，低頻振子兩側(cè)設(shè)置第一高頻陣列和第二高頻陣列，每個(gè)低頻振子處于相鄰四個(gè)高頻振子的對稱中心，形成肩并肩的結(jié)構(gòu)。其中共軸嵌套方案行業(yè)內(nèi)做的整機(jī)尺寸太大，增大了投資成本并且還要占用較大的基站空間。肩并肩方案雖然方向圖對稱性好，尺寸也相對較小，但是這種方案要實(shí)現(xiàn)四頻甚至五頻天線陣列，整機(jī)小型化也難以得到保證。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了克服上述技術(shù)背景的不足，提供一種高低頻組合的組陣方案，在保證天線尺寸相對較小的前提下，實(shí)現(xiàn)天線的高增益，多頻段，高隔離度，高可靠性。

本發(fā)明技術(shù)方案提供一種高低頻組合的多頻天線陣列，包括一個(gè)由低頻振子組成的低頻陣列和由高頻振子組成的第一高頻陣列、第二高頻陣列和第三高頻陣列，天線中間為由低頻陣列和第一高頻陣列共軸嵌套組成的雙頻陣列，第二高頻陣列和第三高頻陣列按照肩并肩錯(cuò)位的方式分布在雙頻陣列的兩側(cè)，第二高頻陣列中高頻振子間距和第三高頻陣列中高頻振子間距相等；

低頻陣列和第一高頻陣列共軸嵌套的實(shí)現(xiàn)方式為，第一高頻陣列中每間隔一個(gè)高頻振子外圍有低頻振子；

肩并肩錯(cuò)位的分布，包括在沿天線縱長方向上，雙頻陣列中的第一高頻陣列中任意一個(gè)高頻振子到第二高頻陣列或第三高頻陣列中最近的兩個(gè)高頻振子的距離不相等。

而且，從天線的連接器端開始，第一高頻陣列中處于偶數(shù)位的高頻振子外圍有低頻振子，處于奇數(shù)位的高頻振子外圍沒有低頻振子。

或者，從天線的連接器端開始，第一高頻陣列中處于奇數(shù)位的高頻振子外圍有低頻振子，處于偶數(shù)位的高頻振子外圍沒有低頻振子。

而且，第二高頻陣列和第三高頻陣列相對于雙頻陣列的距離相等。

或者，第二高頻陣列和第三高頻陣列相對于雙頻陣列的距離不相等。

而且，從天線的正面俯視，低頻陣列、第一高頻陣列、第二高頻陣列和第三高頻陣列在反射板上的投影均不重疊。

跟其他方案相比，本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)基站天線覆蓋、高質(zhì)量的通話及數(shù)據(jù)傳輸比、節(jié)約基站空間，提升客戶容量等扇區(qū)覆蓋問題提供了一種新的陣列天線組陣方案。該陣列主要考慮了天線振子的組陣方式，利用高低頻組合的形式提高天線在無線傳輸系統(tǒng)中的傳輸效率。高頻“肩并肩錯(cuò)位”組合形式的排布，可以有效的降低振子陣列間相互干擾，提高天線陣列間的隔離度和水平面波瓣寬度等性能參數(shù)。當(dāng)天線指標(biāo)一定時(shí)，陣列天線振子采用“肩并肩”錯(cuò)位排布，可以使得天線尺寸變小，這可以在保證天線覆蓋范圍、通話質(zhì)量的前提下，節(jié)約了基站空間；在相同空間的基站上，可以排布更多的天線，提高客戶容量。此發(fā)明可被廣泛用于智能天線和多天線等陣列天線，具有重要的市場價(jià)值。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的高低頻組合的多頻天線陣列示意圖。

圖2為現(xiàn)有技術(shù)中共軸嵌套加兩列方案的多頻天線陣列示意圖。

圖3為現(xiàn)有技術(shù)中“肩并肩”方案的多頻天線陣列示意圖。

具體實(shí)施方式

以下根據(jù)附圖和實(shí)施例對本發(fā)明的具體技術(shù)方案進(jìn)行說明。

本發(fā)明方案采用的是一種高低頻組合的多頻天線陣列形式，包括一個(gè)由低頻振子組成的低頻陣列和由高頻振子組成的第一高頻陣列，第二高頻陣列和第三高頻陣列。

在本發(fā)明中，天線中間為由低頻陣列和第一高頻陣列共軸嵌套組成的雙頻陣列，且第一高頻陣列中每間隔一個(gè)高頻振子外圍有低頻振子，具體形式為：從天線的連接器端開始數(shù)，所述第一高頻陣列中處于偶數(shù)位（奇數(shù)位）的高頻振子外圍有低頻振子，處于奇數(shù)位（偶數(shù)位）的高頻振子外圍沒有低頻振子。因此，在本發(fā)明中，所述雙頻陣列中低頻陣列的振子間距是第一高頻陣列的振子間距的兩倍。

并且，在本發(fā)明中，第二高頻陣列的振子間距與第三高頻陣列的振子間距相等，但是第二高頻陣列和第三高頻陣列按照“肩并肩”錯(cuò)位的方式分布在雙頻陣列的兩側(cè)。錯(cuò)位實(shí)現(xiàn)方式為，沿天線縱長方向上，雙頻陣列中的第一高頻陣列中任意一個(gè)高頻振子到第二高頻陣列或第三高頻陣列中最近的兩個(gè)高頻振子的距離不相等。

特別地，在本發(fā)明中，第二高頻陣列和第三高頻陣列相對于雙頻陣列軸線對稱與否都可以，這主要是指第二高頻陣列和第三高頻陣列相對于雙頻陣列軸線的距離相等或不等都可以。沿天線縱長方向上，第二高頻陣列和第三高頻陣列中高頻振子的分布是一一對應(yīng)的。

值得指出的是，在本發(fā)明中，所述的四個(gè)天線陣列從天線正面俯視過去，在反射板上的投影均不重疊。

以上所述的陣列天線是由若干個(gè)高頻振子和低頻振子沿直線排列的天線系統(tǒng)。

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的陣列形式具體包括有：連接器1，低頻振子2，高頻振子3，反射板4，饋電網(wǎng)絡(luò)5。參見圖1中，低頻振子間距記為L1，雙頻陣列中第一高頻陣列的振子間距記為L2，“肩并肩”中第二高頻陣列和第三高頻陣列中高頻振子間距記為L3，第一高頻陣列與第二高頻陣列的陣列間距記為L4，第一高頻陣列與第三高頻陣列的陣列間距記為L5，沿天線縱長方向上第二高頻陣列和第三高頻陣列中高頻振子的位置是相應(yīng)的，第一高頻陣列與第二高頻陣列（第三高頻陣列）中高頻振子的錯(cuò)位間距記為L6，第一高頻陣列與第二高頻陣列（第三高頻陣列）中高頻振子的錯(cuò)位間距記為L7。其中L1=2L2，L6≠L7，L4與L5可以相等或不等。進(jìn)一步地，本發(fā)明提出，天線的輻射方向圖通過獨(dú)立的邊界1、邊界2、邊界3以及邊界4調(diào)節(jié)，例如設(shè)置各陣列邊界分別的高度和角度，和現(xiàn)有技術(shù)中相比更加靈活，具有更好的性能。由高低頻組合形成的四個(gè)天線陣列合并成整機(jī)放置在反射板4的正面，所有的天線陣列都由饋電網(wǎng)絡(luò)5連接并安裝在反射板4的背面。具體實(shí)施時(shí)，連接器1、反射板4和饋電網(wǎng)絡(luò)5可根據(jù)具體情況設(shè)置。

采用以上方案，相對共軸嵌套加兩列方案和“肩并肩”方案，高頻陣列間的隔離度最差值可以提高2~3dB；結(jié)合圖1和圖2，設(shè)共軸嵌套加兩列方案中，第一高頻陣列與第二高頻陣列的陣列間距為L8，第一高頻陣列與第三高頻陣列的陣列間距為L9，由于L4〈L8，L5〈L9，因此在同樣性能的前提下，本方案的寬度更窄。

上述實(shí)施例描述僅為了清楚說明本發(fā)明的基本技術(shù)方案，但本發(fā)明并不僅限于上述實(shí)施例；凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均落入本發(fā)明的技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。