水平波瓣宽度可调的天线及基站[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 112821082 A(43)申请公布日 2021.05.18

(21)申请号 202110002478.8(22)申请日 2021.01.04

(71)申请人 武汉虹信科技发展有限责任公司

地址 430205 湖北省武汉市江夏区藏龙岛

谭湖二路1号(72)发明人 鲍重杰　杨能文　胡成军　梁超　(74)专利代理机构 北京路浩知识产权代理有限

公司 11002

代理人 吕伟盼(51)Int.Cl.

H01Q 15/14(2006.01)H01Q 1/36(2006.01)H01Q 19/10(2006.01)

权利要求书1页 说明书4页 附图3页

(54)发明名称

水平波瓣宽度可调的天线及基站(57)摘要

本发明提供一种水平波瓣宽度可调的天线及基站，涉及移动通信技术领域。该水平波瓣宽度可调的天线，包括反射板，还包括第一板体、第二板体，第一板体与第二板体分别安装有一排辐射单元，第一板体固定安装于反射板，第二板体通过调节机构与反射板可转动连接，在调节机构的作用下，第二板体与第一板体合拢或错开，其中，第一板体与第二板体合拢时，第一板体与第二板体上的辐射单元排布呈直线排布。本发明提供的水平波瓣宽度可调的天线及基站，通过调节机构变换第一板体和第二板体上辐射单元的阵列形式，从而实现水平面波瓣宽度的调整，同时天线增益变化不大且能有效保障覆盖距离，以满足不同应用场景的天线要求。

CN 112821082 ACN 112821082 A

权　利　要　求　书

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1.一种水平波瓣宽度可调的天线，包括反射板，其特征在于，还包括第一板体、第二板体，所述第一板体与所述第二板体分别安装有一排辐射单元，所述第一板体固定安装于所述反射板，所述第二板体通过调节机构与所述反射板可转动连接，在所述调节机构的作用下，所述第二板体与所述第一板体合拢或错开，其中，所述第一板体与所述第二板体合拢时，所述第一板体与所述第二板体上的辐射单元排布呈直线排布。

2.根据权利要求1所述的水平波瓣宽度可调的天线，其特征在于，所述调节机构包括蜗轮连杆及蜗轮轴，所述蜗轮连杆和所述蜗轮轴分别与所述反射板可转动连接，所述蜗轮连杆与所述蜗轮轴的延伸方向垂直，所述蜗轮轴上套接固定有蜗轮，所述蜗轮连杆的一端设有与所述蜗轮啮合的外齿，所述蜗轮固定连接转接板，所述转接板的一端与所述第二板体可转动连接。

其特征在于，所述调节机构还包括3.根据权利要求2所述的水平波瓣宽度可调的天线，

接口帽，所述反射板固定安装调节接口，所述接口帽通过所述调节接口与所述蜗轮连杆可选择性接合。

4.根据权利要求2或3所述的水平波瓣宽度可调的天线，其特征在于，所述调节机构还包括驱动装置，所述驱动装置与所述蜗轮连杆驱动连接。

5.根据权利要求2所述的水平波瓣宽度可调的天线，其特征在于，所述调节机构还包括蜗轮固定件，所述蜗轮固定件为L型板，所述L型板的竖直段的端部与所述反射板固定连接，所述L型板的水平段与所述反射板平行，所述蜗轮轴转动安装于所述反射板与所述L型板的水平段之间。

6.根据权利要求2所述的水平波瓣宽度可调的天线，其特征在于，所述转接板的一端构造有凸台，所述第二板体固定安装连接块，所述凸台可转动插设于所述连接块。

7.根据权利要求1所述的水平波瓣宽度可调的天线，其特征在于，所述反射板的相对两侧向同侧翻折形成折边，所述第一板体固定于其中一侧的所述折边上，所述折边比所述第一板体高至少1/4个工作频率波长。

8.根据权利要求1所述的水平波瓣宽度可调的天线，其特征在于，当所述第一板体与所述第二板体合拢时，相邻两个辐射单元之间的间距为0.8～1个工作频率波长；当所述第一板体上的辐射单元与所述第二板体上的辐射单元呈方形阵列排布时，所述第一板体上的辐射单元与所述第二板体上对应的辐射单元之间的间距小于一个工作频率波长。

9.一种基站，其特征在于，包括如权利要求1‑8任一项所述的水平波瓣宽度可调的天线。

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水平波瓣宽度可调的天线及基站

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技术领域

[0001]本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种水平波瓣宽度可调的天线及基站。背景技术

[0002]目前，移动通信几乎成为人们生活的必需品，带动移动通信行业迅猛发展。随着移动用户量的巨增以及通信环境变化，基站天线的指标面临越来越高的要求。比如，移动通信涉及全覆盖、无缝覆盖等模式，特殊环境如隧道、小区等狭小空间的网络覆盖，需较多使用窄波束的天线。

[0003]然而目前的天线产品水平波瓣宽度多为固定值，不能随意调节水平波瓣宽度，导致覆盖时相邻小区之间存在干扰进而影响覆盖的质量。

发明内容

[0004]本发明提供一种水平波瓣宽度可调的天线及基站，用以解决现有技术中天线波束固定导致覆盖范围小难以适应不同应用场景的缺陷。[0005]本发明提供一种水平波瓣宽度可调的天线，包括反射板，还包括第一板体、第二板体，所述第一板体与所述第二板体分别安装有一排辐射单元，所述第一板体固定安装于所述反射板，所述第二板体通过调节机构与所述反射板可转动连接，在所述调节机构的作用下，所述第二板体与所述第一板体合拢或错开，其中，所述第一板体与所述第二板体合拢时，所述第一板体与所述第二板体上的辐射单元排布呈直线排布。[0006]根据本发明提供的一种水平波瓣宽度可调的天线，所述调节机构包括蜗轮连杆及蜗轮轴，所述蜗轮连杆和所述蜗轮轴分别与所述反射板可转动连接，所述蜗轮连杆与所述蜗轮轴的延伸方向垂直，所述蜗轮轴上套接固定有蜗轮，所述蜗轮连杆的一端设有与所述蜗轮啮合的外齿，所述蜗轮固定连接转接板，所述转接板的一端与所述第二板体可转动连接。

[0007]根据本发明提供的一种水平波瓣宽度可调的天线，所述调节机构还包括接口帽，所述反射板固定安装调节接口，所述接口帽通过所述调节接口与所述蜗轮连杆可选择性接合。

[0008]根据本发明提供的一种水平波瓣宽度可调的天线，所述调节机构还包括驱动装置，所述驱动装置与所述蜗轮连杆驱动连接。

[0009]根据本发明提供的一种水平波瓣宽度可调的天线，所述调节机构还包括蜗轮固定件，所述蜗轮固定件为L型板，所述L型板的竖直段的端部与所述反射板固定连接，所述L型板的水平段与所述反射板平行，所述蜗轮轴转动安装于所述反射板与所述L型板的水平段之间。

[0010]根据本发明提供的一种水平波瓣宽度可调的天线，所述转接板的一端构造有凸台，所述第二板体固定安装连接块，所述凸台可转动插设于所述连接块。[0011]根据本发明提供的一种水平波瓣宽度可调的天线，所述反射板的相对两侧向同侧

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翻折形成折边，所述第一板体固定于其中一侧的所述折边上，所述折边比所述第一板体高至少1/4个工作频率波长。

[0012]根据本发明提供的一种水平波瓣宽度可调的天线，当所述第一板体与所述第二板体合拢时，相邻两个辐射单元之间的间距为0.8～1个工作频率波长；当所述第一板体上的辐射单元与所述第二板体上的辐射单元呈方形阵列排布时，所述第一板体上的辐射单元与所述第二板体上对应的辐射单元之间的间距小于一个工作频率波长。[0013]本发明还提供一种基站，包括如上任一所述的水平波瓣宽度可调的天线。[0014]本发明提供的水平波瓣宽度可调的天线及基站，通过调节机构变换第一板体和第二板体上辐射单元的阵列形式，从而实现水平面波瓣宽度的调整，同时天线增益变化不大且能有效保障覆盖距离，以满足不同应用场景的天线要求。附图说明

[0015]为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0016]图1是本发明提供的水平波瓣宽度可调的天线在合拢状态下的内部结构图；[0017]图2是图1所示的内部结构去除第二板体及其上的辐射单元后的结构示意图；[0018]图3是本发明提供的水平波瓣宽度可调的天线在错开状态下的内部结构图；[0019]图4是图3所示的内部结构去除第二板体及其上的辐射单元后的结构示意图；[0020]图5是本发明提供的水平波瓣宽度可调的天线的结构示意图；[0021]附图标记：[0022]1：反射板；         11：折边；          2：第一板体；[0023]3：第二板体；       4：辐射单元；       5：调节机构；[0024]51：蜗轮连杆；      52：蜗轮轴；        53：转接板；[0025]54：调节接口；      56：蜗轮固定件；接口帽；        55：[0026]57：天线罩。连接块；        6：具体实施方式

[0027]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。[0028]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0029]下面结合图1‑图5描述本发明实施例提供的水平波瓣宽度可调的天线。

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现有的射灯天线和基站天线水平面波瓣宽度不可调节，容易造成覆盖范围偏小或

相邻小区的干扰；常见的天线在设计的时候要么水平波宽65°，要么水平波宽32°，目前尚无一款天线能实现水平波瓣宽度从65°到32°的任意角度的调节。为了能很好的解决覆盖区域需要调节的特殊应用场景，有必要设计出一种新的天线产品来满足实际使用需求。[0031]如图1所示，本发明提供一种水平波瓣宽度可调的天线，其包括反射板1、第一板体2及第二板体3。第一板体2与第二板体3分别安装有一排辐射单元4，第一板体2固定安装于反射板1，第二板体3通过调节机构5与反射板1可转动连接，在调节机构5的作用下，第二板体3与第一板体2合拢或错开。其中，如图1所示，第一板体2与第二板体3合拢时，第一板体2与第二板体3上的辐射单元4排布呈直线排布。可以理解的是，第一板体2和第二板体3上的辐射单元4的总量不少于2个，图1至图5中以六个辐射单元为例进行示意，其中每个板体上各安装有三个辐射单元4。

[0032]本发明实施例提供的水平波瓣宽度可调的天线，第一板体2和第二板体3在调节机

每个板体上分别安装有一排辐射单元4，当第一板体2与第二构5的作用下可以合拢或错开，

板体3合拢时，两个板体上的辐射单元4排成一排，当第一板体2与第二板体3在调节机构5的作用下错开时，第一板体2和第二板体3上的辐射单元4呈平行的两排排布。由此，借助调节机构5变换第一板体2和第二板体3上辐射单元的阵列形式，从而实现水平面波瓣宽度的调整，同时天线增益变化不大且能有效保障覆盖距离，以满足不同应用场景的天线要求。[0033]可以理解的是，本发明实施例提供的水平波瓣宽度可调的天线，第一板体2和第二板体3的高度相同，确保第一板体2和第二板体3合拢时，两个板体上的辐射单元4等高。如图所示，第一板体2上相邻两个辐射单元4之间设有凹槽，第二板体3上相邻的两个辐射单元4之间同样设有凹槽，从而在辐射单元4的安装位置形成凸台，两个板体的结构相同，借由调节机构5的调节作用，第二板体3安装辐射单元4的凸台位置与凹槽匹配，当第一板体2和第二板体3合拢后形成一个整板。当然，第一板体2和第二板体3也可以采用其他结构形式，对此本发明实施例不做具体限定。[0034]如图2所示，调节机构5包括蜗轮连杆51及蜗轮轴52，蜗轮连杆51和蜗轮轴52分别与反射板1可转动连接，蜗轮连杆51与蜗轮轴52的延伸方向垂直。蜗轮轴52上套接固定有蜗轮，蜗轮连杆51的一端设有与蜗轮啮合的外齿，蜗轮固定连接转接板53，转接板53的一端与第二板体3可转动连接。当蜗轮连杆51旋转时，带动套接固定有蜗轮的蜗轮轴52转动，同时带动转接板53转动，从而带动与转接板53相连的第二板体3旋转，由此实现第一板体2与第二板体3的合拢或错开。其中，第一板体2与第二板体3错开时的结构如图3所示。需要说明的是，调节机构5也可以采用其他结构形式，比如，借助两个驱动方向垂直的驱动件，使第二板体3先远离第一板体2，然后再沿另一方向移动，使交错排布的两排辐射单元4形成对应排布的方形阵列，当然也可以仅采用一个方向的驱动，使第二板体3上的辐射单元4与第一板体2上的辐射单元4呈错位排布。[0035]其中，图3中仅示出第二板体3上辐射单元与第一板体2上辐射单元呈方形排布的状态，本领域技术人员可以理解的是，第二板体3上的辐射单元4与第一板体2上的辐射单元4错开呈两排排布时，可以借助蜗轮连杆51的旋转圈数控制两排辐射单元4的相对形态。[0036]在上述实施例基础上，如图2和图4所示，调节机构5还包括接口帽54，反射板1固定安装调节接口55，接口帽54通过调节接口55与蜗轮连杆51可选择性接合。其中，调节接口55

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固定安装在反射板1的折边上，当接口帽54插入调节接口55旋转时，可以带动蜗轮连杆51旋转。当接口帽54从调节接口55弹出时，阻断动力传递，蜗轮连杆51停止转动。[0037]其中，调节机构5还包括驱动装置，驱动装置与蜗轮连杆51驱动连接，借助自动驱动装置调控蜗轮连杆51的转动。可以理解的是，也可以采用手动调节的方式调控蜗轮连杆51的转动。

[0038]如图2和图4所示，调节机构5还包括蜗轮固定件56，蜗轮固定件56为L型板，L型板的竖直段的端部与反射板1固定连接，L型板的水平段与反射板1平行，蜗轮轴52转动安装于反射板1与L型板的水平段之间。[0039]如图2和图4所示，反射板1上固定安装支座，蜗轮连杆51的一端可转动安装于支座，另一端与反射板1的折边相连，借助支座的支撑作用使蜗轮连杆51与反射板1的板面保持一定间距。同样的，蜗轮及与蜗轮固定的转接板53借助蜗轮固定件56与反射板1之间也保持一定间距。[0040]其中，转接板53的一端构造有凸台，第二板体3固定安装连接块57，凸台可转动插设于连接块57。当蜗轮轴52上固定的蜗轮在蜗轮连杆51的带动下旋转时，转接板53旋转，进而带动第二板体3呈圆弧运动，使辐射单元4由单直线排列变为双直线排列，可以实现天线水平面波瓣宽度从65°到32°的变化。

[0041]本发明实施例提供的水平波瓣宽度可调的天线，调节机构5位于第二板体3的下方。如图5所示，反射板1安装在天线罩6内。[0042]如图1所示，第一板体2固定于其中一反射板1的相对两侧向同侧翻折形成折边11，侧的折边11上，该折边11比第一板体2高至少1/4个工作频率波长。两个折边11形成第一板体2的反射边界，蜗轮连杆51平行于该折边11设置，其借助两端对应连接两个折边11的翻边与支座配合实现支撑。

[0043]当第一板体2与第二板体3合拢时，如图1所示，相邻两个辐射单元4之间的间距为0.8～1个工作频率波长；当第一板体2上的辐射单元4与第二板体3上的辐射单元4呈方形阵列排布时，如图3所示，第一板体2上的辐射单元4与第二板体3上对应的辐射单元4之间的间距小于1个工作频率波长。[0044]如图4所示，本发明实施例提供的水平波瓣宽度可调的天线，转接板53的旋转角度最大达到90°。当第一板体2与第二板体3合拢时，如图2所示，转接板53的延伸方向与折边11平行；当第一板体2与第二板体3分离时，如图4所示，转接板53旋转可达90°，此时两个板体上的辐射单元4呈方形阵列排布。可以理解的是，第二板体3运动后与第一板体2的总宽度小于反射板1的宽度，确保第二板体3在反射板1对应区域内移动。[0045]除此之外，本发明实施例还提供一种基站，包括如上所述的水平波瓣宽度可调的天线。

[0046]最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

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图3

图4

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图5

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