本實(shí)用新型涉及移動(dòng)通信基站天線領(lǐng)域，尤其涉及一種超寬頻雙波束電調(diào)天線。

背景技術(shù)：

一般的蜂窩基站由3面65°方位角波束寬度的天線構(gòu)成，每面天線可覆蓋120°的扇區(qū)。在人口密集的地方的蜂窩系統(tǒng)由6面33°方位角波束寬度的天線構(gòu)成6扇區(qū)覆蓋網(wǎng)絡(luò)，此方案會(huì)引入大量的干擾源，同時(shí)需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，且后期維護(hù)優(yōu)化難度大、成本昂貴。

雙波束天線可發(fā)射兩個(gè)窄波束，對(duì)覆蓋區(qū)域進(jìn)行分散覆蓋，兩個(gè)窄波束之間隔離好，可以讓不相鄰的兩波束同頻或臨頻，提高了頻率復(fù)用，用雙波束代替6扇區(qū)蜂窩系統(tǒng)，可以在不改變?cè)芯W(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的前提下實(shí)現(xiàn)平滑更迭。

在現(xiàn)代基站天線領(lǐng)域，形成雙波束比較成熟的方案為Butler矩陣，此種方案產(chǎn)生的雙波束會(huì)有很大的旁瓣，與主瓣相比，達(dá)到<-10dB水平，且隨著頻率的增加會(huì)更加惡化，這樣一個(gè)高干擾且有一定增益的后瓣會(huì)在非預(yù)期扇區(qū)內(nèi)產(chǎn)生較大干擾，對(duì)現(xiàn)代化高質(zhì)量通信系統(tǒng)是不可接受的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種超寬頻雙波束電調(diào)天線。該超寬頻雙波束電調(diào)天線基于機(jī)械下傾原理而產(chǎn)生雙波束，可提供較好的水平旁瓣抑制，較小的后瓣電平對(duì)其它扇區(qū)產(chǎn)生的干擾也較小，并對(duì)目標(biāo)扇區(qū)提供較好的覆蓋，并且能夠保證各自水平面波瓣寬度的收斂性，以及解決熱點(diǎn)區(qū)域的數(shù)據(jù)丟包和失真情況。

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種超寬頻雙波束電調(diào)天線，包括四列輻射陣列、反射板、移相機(jī)構(gòu)和饋電網(wǎng)絡(luò)；所述反射板包括左反射板和右反射板，所述左反射板和右反射板相連接，且?jiàn)A角為鈍角；所述左反射板和右反射板上各自設(shè)置有兩列輻射陣列，所述左反射板上的兩列輻射陣列通過(guò)饋電網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)，所述右反射板上的兩列輻射陣列分別通過(guò)另一饋電網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)，兩個(gè)饋電網(wǎng)絡(luò)分別接入移相機(jī)構(gòu)；所述左反射板形成兩級(jí)的臺(tái)階結(jié)構(gòu)，所述左反射板上的兩列輻射陣列分別設(shè)置在所述左反射板的第一臺(tái)階和第二臺(tái)階上；所述右反射板也形成兩級(jí)的臺(tái)階結(jié)構(gòu)，所述右反射板上的兩列輻射陣列分別設(shè)置在所述右反射板的第一臺(tái)階和第二臺(tái)階上。

進(jìn)一步地，所述左反射板上的兩級(jí)臺(tái)階結(jié)構(gòu)的高度差為L(zhǎng)，所述右反射板上的兩級(jí)臺(tái)階結(jié)構(gòu)的高度差也為L(zhǎng)， L=0.08λ，其中，λ為該天線的中心頻率波長(zhǎng)。

進(jìn)一步地，所述左反射板和右反射板的邊緣分別設(shè)置有垂直于所述左反射板或右反射板的雙折邊的肘形結(jié)構(gòu)，所述肘形結(jié)構(gòu)的兩個(gè)折邊均為90°，且兩個(gè)折邊的高度H相等，H=0.1λ。

進(jìn)一步地，四列輻射陣列中的輻射單元均為±45°雙極化輻射單元。

進(jìn)一步地，所述輻射單元的工作頻率為1710 MHz -2690MHz。

進(jìn)一步地，所述左反射板和右反射板形成的鈍角大小在0.67-0.85π之間。

進(jìn)一步地，所述左反射板上離所述左反射板和右反射板相接處較遠(yuǎn)的一列輻射陣列內(nèi)的輻射單元呈交錯(cuò)排列，離所述左反射板和右反射板相接處較近的一列輻射陣列內(nèi)的輻射單元呈直線排列；所述右反射板上離所述左反射板和右反射板相接處較遠(yuǎn)的輻射陣列內(nèi)的一列輻射單元呈交錯(cuò)排列，離所述左反射板和右反射板相接處較近的輻射陣列內(nèi)的輻射單元呈直線排列。

進(jìn)一步地，所述左反射板上呈交錯(cuò)排列的輻射陣列內(nèi)的每個(gè)輻射單元的中心距離其陣列中心線的水平距離為D1，所述右反射板上呈交錯(cuò)排列的輻射陣列內(nèi)的每個(gè)輻射單元的中心距離其陣列中心線的水平距離也為D1，D1=0.075λ。

進(jìn)一步地，四列輻射陣列內(nèi)的輻射單元沿各自陣列的排列方向上的間距均為D2，0.75λ≤D2≤0.85λ。

進(jìn)一步地，所述左反射板上的兩列輻射陣列的陣列中心線之間的水平距離為d1，所述右反射板上的兩列輻射陣列的陣列中心線之間的水平距離為d2，所述左反射板和右反射板上相互靠近的兩列輻射陣列的陣列中心線之間距離為d3，且滿足d1=d2＞d3。

本實(shí)用新型具有如下有益效果：

1.該超寬頻雙波束電調(diào)天線基于機(jī)械下傾原理而產(chǎn)生雙波束，即所述左反射板上的兩列輻射陣列產(chǎn)生的波束方向和右反射板上的兩列輻射陣列產(chǎn)生的波束方向不相互平行，以使產(chǎn)生的雙波束的旁瓣相錯(cuò)開(kāi)，可提供較好的水平旁瓣抑制，較小的后瓣電平，對(duì)其它扇區(qū)產(chǎn)生的干擾也較小，并對(duì)目標(biāo)扇區(qū)提供較好的覆蓋；

2.所述左反射板上的兩列輻射陣列之間以及所述右反射板上的兩列輻射陣列之間分別各自形成落差，可以保證所述左反射板上的兩列輻射陣列之間以及所述右反射板上的兩列輻射陣列之間的水平面波瓣寬度的收斂性；

3.肘形結(jié)構(gòu)可以保證雙波束的邊緣電平快速滾降，可緩解熱點(diǎn)區(qū)域容量不足導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟包及失真的情況；

4.離所述左反射板和右反射板相接處較遠(yuǎn)的兩列輻射陣列內(nèi)的輻射單元交錯(cuò)排列在其陣列中心線的兩側(cè)可以防止水平波束寬度的V字形滑落，避免中間頻段的水平波束寬度過(guò)小，保證水平波束寬度的收斂性。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型提供的超寬頻雙波束電調(diào)天線的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1所示的超寬頻雙波束電調(diào)天線的輻射陣列的排列、饋電網(wǎng)絡(luò)及移相機(jī)構(gòu)示意圖；

圖3為圖1所示的超寬頻雙波束電調(diào)天線產(chǎn)生的方位角方向的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。

如圖1-3所示，一種超寬頻雙波束電調(diào)天線，包括四列輻射陣列11、12、13、14，移相機(jī)構(gòu)，饋電網(wǎng)絡(luò)3和反射板，所述反射板包括左反射板41和右反射板42，所述左反射板41和右反射板42相連接，且?jiàn)A角為鈍角α；所述左反射板41上設(shè)置有輻射陣列11、12，所述右反射板42上設(shè)置有輻射陣列13、14，優(yōu)選地，所述左反射板41上的兩列輻射陣列11、12與右反射板42上的兩列輻射陣列13、14相對(duì)于所述左反射板41和右反射板42的相接處對(duì)稱；所述左反射板41上的兩列輻射陣列11、12通過(guò)饋電網(wǎng)絡(luò)3級(jí)聯(lián)，所述右反射板上的兩列輻射陣列13、14通過(guò)另一饋電網(wǎng)絡(luò)3級(jí)聯(lián)，兩個(gè)饋電網(wǎng)絡(luò)3分別接入移相機(jī)構(gòu)；所述左反射板41形成兩級(jí)的臺(tái)階結(jié)構(gòu)，所述左反射板41上的兩列輻射陣列11、12分別設(shè)置在所述左反射板41的第一臺(tái)階和第二臺(tái)階上；所述右反射板42也形成兩級(jí)的臺(tái)階結(jié)構(gòu)，所述右反射板42上的兩列輻射陣列13、14分別設(shè)置在所述右反射板42的第一臺(tái)階和第二臺(tái)階上。

本技術(shù)方案的超寬頻雙波束電調(diào)天線基于機(jī)械下傾原理而產(chǎn)生雙波束，所述左反射板41上的兩列輻射陣列11、12產(chǎn)生負(fù)方位角的左波束，所述右反射板42上的兩列輻射陣列13、14產(chǎn)生的正方位角的右波束，以使產(chǎn)生的雙波束的旁瓣相錯(cuò)開(kāi)，可提供較好的水平旁瓣抑制，較小的后瓣電平，對(duì)其它扇區(qū)產(chǎn)生的干擾也較小，并對(duì)目標(biāo)扇區(qū)提供較好的覆蓋；另外，所述左反射板41和右反射板42均呈兩級(jí)的臺(tái)階結(jié)構(gòu)，以使輻射陣列11和12之間以及輻射陣列13和14之間形成落差，可以保證輻射陣列11和12之間以及輻射陣列13和14之間的水平面波瓣寬度的收斂性。

所述左反射板41上的兩級(jí)臺(tái)階結(jié)構(gòu)的高度差為L(zhǎng)，所述右反射板42上的兩級(jí)臺(tái)階結(jié)構(gòu)的高度差也為L(zhǎng)， L=0.08λ，其中，λ為該天線的中心頻率波長(zhǎng)。

四列輻射陣列11、12、13、14中的輻射單元均為工作在1710 MHz -2690MHz的±45°雙極化輻射單元，所述左反射板和右反射板形成的鈍角α大小在0.67-0.85π之間，所述左反射板41上的兩列輻射陣列11、12形成-30°方位角的左波束，所述右反射板42上的兩列輻射陣列13、14形成﹢30°方位角的右波束。

本技術(shù)方案的超寬頻雙波束電調(diào)天線內(nèi)的輻射單元的工作頻率并不局限于1710 MHz -2690MHz的移動(dòng)基站頻率，可根據(jù)不同產(chǎn)品的頻率需求而替換。

所述饋電網(wǎng)絡(luò)3和移相機(jī)構(gòu)為該天線分配功率和相位，所述移相機(jī)構(gòu)包括多個(gè)慢波線空氣微帶移相器2，所述慢波線空氣微帶移相器2的數(shù)目等于輻射陣列的數(shù)目，每個(gè)慢波線空氣微帶移相器2上有六個(gè)輸入接口K1、K2、K3、K4、K5和K6，輸入接口K1、K2、K3的功率兩兩之間相差3dB，輸入接口K4、K5、K6的功率兩兩之間相差3dB。

如圖2所示，所述左反射板上的兩列輻射陣列11、12通過(guò)所述饋電網(wǎng)絡(luò)3級(jí)聯(lián)后，兩列輻射陣列11、12中的﹢45°極化接入同一個(gè)慢波線空氣微帶移相器2中，兩列輻射陣列11、12中的﹣45°極化接入另一個(gè)慢波線空氣微帶移相器2中，同理的，所述右反射板上的兩列輻射陣列13、14也通過(guò)另一饋電網(wǎng)絡(luò)3級(jí)聯(lián)后，分別將兩列輻射陣列13、14中的﹢45°極化和﹣45°極化分別接入不同的慢波線空氣微帶移相器2中。

所述左反射板41上所有的輻射單元的饋線出口均設(shè)置在其自身中心的右側(cè)，所述右反射板42上所有的輻射單元的饋線出口均設(shè)置在其自身中心的左側(cè)。

所述左反射板41和右反射板42的邊緣分別設(shè)置有垂直于所述左反射板41和右反射板42的雙折邊的肘形結(jié)構(gòu)7，所述肘形結(jié)構(gòu)7的兩個(gè)折邊均為90°，且兩個(gè)折邊的高度H相等，H=0.1λ。

位于該超寬頻雙波束電調(diào)天線的兩邊緣上的雙折邊的肘形結(jié)構(gòu)7可以保證雙波束的邊緣電平快速滾降，可緩解熱點(diǎn)區(qū)域容量不足導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟包及失真的情況。

所述左反射板41和右反射板42的相接處設(shè)置有中隔板5；所述左反射板41的邊緣（若所述左反射板41上具有肘形結(jié)構(gòu)7，則指肘形結(jié)構(gòu)7的邊緣）到該左反射板41的兩級(jí)臺(tái)階的落差處的直線距離、以及所述右反射板42的邊緣（若所述右反射板42上具有肘形結(jié)構(gòu)7，則指肘形結(jié)構(gòu)7的邊緣）到該右反射板42的兩級(jí)臺(tái)階的落差處的直線距離均為t1；所述中隔板5到所述左反射板41的兩級(jí)臺(tái)階的落差處的直線距離、以及所述中隔板5到所述右反射板42的兩級(jí)臺(tái)階的落差處的直線距離均為t2；t1=0.8λ，t2=0.75λ。

所述左反射板41上離所述左反射板41和右反射板42相接處較遠(yuǎn)的輻射陣列11內(nèi)的輻射單元呈交錯(cuò)排列（即交錯(cuò)排列在其陣列中心線L1的兩側(cè)），離所述左反射板41和右反射板42相接處較近的輻射陣列12內(nèi)的輻射單元呈直線排列（即直線排列在其陣列中心線L2上）；所述右反射板42上離所述左反射板41和右反射板42相接處較遠(yuǎn)的輻射陣列14內(nèi)的輻射單元呈交錯(cuò)排列（即交錯(cuò)排列在其陣列中心線L4的兩側(cè)），離所述左反射板41和右反射板42相接處較近的輻射陣列13內(nèi)的輻射單元呈直線排列（即直線排列在其陣列中心線L3上）。

本技術(shù)方案的超寬頻雙波束電調(diào)天線上離所述左反射板41和右反射板42相接處較遠(yuǎn)的兩列輻射陣列11、14內(nèi)的輻射單元交錯(cuò)排列在其陣列中心線L1、L4的兩側(cè)，可以防止水平波束寬度的V字形滑落，避免中間頻段的水平波束寬度過(guò)小，保證水平波束寬度的收斂性。

優(yōu)選地，所述左反射板41上呈交錯(cuò)排列的輻射陣列11內(nèi)的每個(gè)輻射單元的中心距離其陣列中心線L1的水平距離為D1，所述右反射板42上呈交錯(cuò)排列的輻射陣列14內(nèi)的每個(gè)輻射單元的中心距離其陣列中心線L4的水平距離也為D1，D1=0.075λ；四列輻射陣列內(nèi)的輻射單元的中心沿各自陣列的排列方向上的間距均為D2,0.75λ≤D2≤0.85λ。所述左反射板41上的兩列輻射陣列11、12的陣列中心線L1、L2之間的水平距離為d1，所述右反射板42上的兩列輻射陣列13、14的陣列中心線L3、L4之間的水平距離為d2，所述左反射板41和右反射板42上相互靠近的兩列輻射陣列12、13的陣列中心線L2、L3之間距離為d3，且滿足d1=d2＞d3。

優(yōu)選地，所述左反射板41和右反射板42的底部銜接有固定板6，形成橫截面為等腰鈍角α三角形的三棱柱結(jié)構(gòu)，所述左反射板41和右反射板42分別為該等腰鈍角α三角形的兩等腰，以增加該天線的穩(wěn)固程度。

更進(jìn)一步地，本技術(shù)方案的超寬頻雙波束電調(diào)天線還可以加入合成網(wǎng)絡(luò)，將所述左反射板41和右反射板42上同一極化的左右波束形成合成波束，該合成網(wǎng)絡(luò)可以內(nèi)置也可以外置。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專利范圍的限制，但凡采用等同替換或等效變換的形式所獲得的技術(shù)方案，均應(yīng)落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。