CN116073113A - 一种多频天线及通信设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种多频天线及通信设备。多频天线包括反射板、第一辐射单元和第二辐射单元，第一辐射单元和第二辐射单元设置于反射板的一侧，第一辐射单元位于反射板与第二辐射单元之间。第一辐射单元包括第一辐射部和金属板，金属板位于第一辐射部与第二辐射单元之间。第二辐射单元包括第二辐射部和金属环，金属环位于第二辐射部与金属板之间。在采用上述结构时，可以减小多频天线整体的尺寸，且使得第一频段和第二频段之间具备较高的隔离度，保证两个频段能够各自独立工作，能够满足多频天线共天面小型化需求，天线工作稳定，效率较高。

Description

一种多频天线及通信设备

技术领域

本申请涉及天线技术领域，尤其涉及一种多频天线及通信设备。

背景技术

基站天线向多频、多极化发展，以满足各个运营商的需求，或者多个运营商的共同需求是当下的趋势。然而，常规的多频天线在实际实现过程中，为了满足隔离度及方向图等指标要求，天线之间的间隔尺寸通常较大。一旦天线之间的间隔尺寸做小，频段之间的相互影响会明显变大，指标会有明显恶化。

以双频段天线为例，现有的双频段天线通常采用并排(side by side，SBS)的排列方式，两个频段的辐射振子的间距通常大于较低频段的工作频率所对应的波长的0.5倍，可以满足两个频段的隔离度和方向图不畸变的要求。但是，这也导致了天线阵列的宽度大幅增加。为了减小双频段天线的尺寸，双频段天线的辐射振子也会采用宽带化设计，通过合路器将两个子频段隔离开，以在端口上实现两个独立的频段。但是，因为合路器及其连接线的引入，信号通道上的插入损耗会明显增加，且在发射信号通道上会产生无源互调(passiveintermodulation，PIM)干扰，导致整个天线系统信噪比降低。

发明内容

本申请提供了一种多频天线及通信设备，以实现小尺寸下的临频双频段天线共天面设计。

第一方面，本申请提供了一种多频天线，包括反射板、第一辐射单元和第二辐射单元，第一辐射单元和第二辐射单元设置于反射板的一侧，第一辐射单元位于反射板与第二辐射单元之间。第一辐射单元包括第一辐射部和金属板，金属板位于第一辐射部与第二辐射单元之间。第二辐射单元包括第二辐射部和金属环，金属环位于第二辐射部与金属板之间。

本申请提供的技术方案，第一辐射部作为第一辐射单元的辐射功能元件，对应辐射及接收第一频段，第二辐射部作为第二辐射单元的辐射功能元件，对应辐射及接收第二频段，第一辐射部与第二辐射部叠层排布，可以减小多频天线整体的宽度，并且，第一辐射部与第二辐射部之间设置有金属板及金属环，其中，金属板的设置可以在第一频段的远端产生一个谐振的驻波零点，金属环的设置可以在第二频段的近端产生一个谐振的驻波零点，使得第一频段和第二频段之间具备较高的隔离度，满足第一频段和第二频段之间的隔离度要求，第一辐射部与第二辐射部的相互干扰减弱，可以实现第一辐射部与第二辐射部解耦，保证两个频段能够各自独立工作，且由于第一频段和第二频段之间具备较高的隔离度，使得第一辐射部与第二辐射部的距离可以较小，即多频天线整体的高度可以较小。整体上，多频天线具有较小的宽度和高度，整体尺寸较小，并具有较高的隔离，可以实现临频频段去耦，可以作为临频双频天线(两个频段的隔离带宽小于5％的天线阵列)使用，可以满足双频天线共天面小型化的需求，且无PIM干扰，天线工作稳定，效率较高，制作工艺较简单。

在一个具体的可实施方案中，第一辐射部具有第一通孔。第二辐射单元还包括巴伦，第二辐射部通过巴伦设置于反射板，巴伦由第一通孔穿过第一辐射部与反射板连接。第一通孔的设置可以实现第一辐射部与第二辐射部共轴排布，可以减小多频天线整体的尺寸，且第一通孔的存在可以在第一频段的近端产生一个谐振的驻波零点，提高第一频段与第二频段之间的隔离度，减弱第一频段与第二频段之间的相互干扰。

在具体设置第一通孔时，第一辐射单元和第二辐射单元沿第一方向层叠设置，第一方向与反射板呈夹角设置，第一通孔在垂直于第一方向的截面的周长大于第一辐射单元辐射频段最低工作频率所对应的波长的1/10。可以使第一频段在最高频点外产生一个谐振的驻波零点，即可以在第一频段的近端产生一个谐振的驻波零点，使第一频段与第二频段之间具有较高的隔离度。

在一个具体的可实施方案中，金属板垂直于第一方向的侧壁具有第二通孔，巴伦由第二通孔穿过金属板。可以实现金属板与第二辐射部共轴排布，从而可以实现第一辐射部、金属板均与第二辐射部共轴排布，即可以实现第一辐射单元与第二辐射单元共轴排布，进而可以减小多频天线整体的尺寸。

在一个具体的可实施方案中，金属板面向第二辐射部的一侧具有延伸板。延伸板能够增加金属板的反射面积，从而使金属板在较小的空间占用下具有较大的反射面积，且可以强化对第二频段电磁波的约束。

在具体设置金属板时，延伸板沿第一方向的高度大于第一辐射单元辐射频段最低工作频率所对应的波长的1/12。可以在第一频段的远端产生一个谐振的驻波零点，增加第一频段和第二频段之间的隔离带宽。

在一个具体的可实施方案中，金属环套接于巴伦的外部，且金属环与第二辐射部固定连接。便于金属环的固定。

在一个具体的可实施方案中，金属环在垂直于第一方向的平面的周长大于第二辐射单元辐射频段最低工作频率所对应的波长的1/2。使得第二频段的近端产生一个谐振的驻波零点，可以增加第二频段和第一频段之间的隔离带宽，提高第二频段和第一频段之间的隔离度，减弱第二频段和第一频段之间的相互影响。

在一个具体的可实施方案中，第二辐射单元还包括安装板，第二辐射部固定连接在安装板的一侧，金属环固定连接在安装板的另一侧。安装板的设置，便于第二辐射部的固定，也便于金属环的固定。

在一个具体的可实施方案中，反射板面向第一辐射部的一侧设置有馈电针，馈电针与第一辐射部电性连接。实现为第一辐射部馈电，工作稳定。

在一个具体的可实施方案中，第一方向垂直于反射板。第一辐射单元和第二辐射单元沿反射板的垂向层叠设置，天线整体结构紧凑，空间占用较小。

第二方面，本申请提供了一种通信设备，包括射频处理单元以及如前述的多频天线，射频处理单元与多频天线电性连接。

本申请提供的技术方案，多频天线可以实现小尺寸下的临频双频段天线共天面设计，不仅天线整体尺寸较小，而且两个频段能够各自独立工作，多频天线使得通信设备可以稳定地实现在两个频段上的无线通信，当多频天线的数量为多个时，可以稳定地实现在多于两个频段上的无线通信，通信设备工作效率较高。

附图说明

图1为本申请实施例适用的一种系统架构示意图；

图2为上图所示的一种实施例的基站的天线馈电系统的结构示意图；

图3为本申请一种可能的实施例的基站天线的结构示意图；

图4为本申请一种可能的实施例的多频天线的立体结构示意图；

图5为本申请一种可能的实施例的多频天线的正视图；

图6为图4的结构拆分示意图；

图7为本申请一种可能的实施例的第二辐射单元的结构示意图；

图8为本申请一种可能的实施例的多频天线的仿真示意图；

图9为本申请一种可能的实施例的多频天线的仿真示意图；

图10为本申请一种可能的实施例的多频天线的应用示意图。

附图标记：

10-天线；20-抱杆；30-天线调整支架；40-天线罩；50-射频处理单元；60-信号处理单元；

70-电缆线；12-反射板；3-馈电网络；31-传动部件；32-校准网络；33-移项器；

34-合路器；35-滤波器；100-第一辐射单元；200-第二辐射单元；101-第一辐射部；

102-金属板；103-第一通孔；104-第二通孔；105-馈电针；106-延伸板；201-巴伦；

202-第二辐射部；203-金属环；204-安装板。

具体实施方式

下面将结合附图，对本申请实施例进行详细描述。

为了方便理解，在介绍本申请实施例提供的多频天线之前，首先介绍天线相关的一些概念：

隔离度：一个天线发射的信号与另一个天线所接收的信号功率的比值。频段之间需要满足一定的隔离度要求(两个频段之间的隔离度通常需要大于15dB)才能实现各个频段独立工作；

隔离带宽：高频段的最低频减去低频段的最高频之差，除以间隔带的中心频率。频段之间的隔离带宽越小，则频段之间的隔离度越小；

临频双频阵列：两个频段的隔离带宽小于5％的天线阵列。

图1示例性示出了本申请实施例适用的一种系统架构示意图，如图1所示，该系统架构中可以包括无线接入网通信设备和终端，如包括但不限于图1所示的基站。通信设备和终端之间可以实现无线通信。该通信设备可以位于基站子系统(base btation bubsystem，BBS)、陆地无线接入网(UMTS terrestrial radio access network，UTRAN)或者演进的陆地无线接入网(evolved universal terrestrial radio access，E-UTRAN)中，用于进行无线信号的小区覆盖以实现终端设备与无线网络射频端之间的衔接。具体来说，基站可以是GSM或CDMA系统中的基站(base transceiver station，BTS)，也可以是WCDMA系统中的基站(NodeB，NB)，还可以是LTE系统中的演进型基站(evolutional NodeB，eNB或eNodeB)，还可以是云无线接入网络(cloud radio access network，CRAN)场景下的无线控制器，或者该基站也可以为中继站、接入点、车载设备、可穿戴设备以5G网络中的基站或者未来演进的PLMN网络中的基站等，例如，新无线基站，本申请实施例并不限定。

图2展示了如上图所示的一种实施例的基站的天线馈电系统的结构示意图。基站的天线馈电系统通常可以包括天线10、抱杆20、天线调整支架30等结构。其中，基站的天线10包括天线罩40，天线罩40在电气性能上具有良好的电磁波穿透特性，机械性能上能经受外部恶劣环境的影响，从而可起到保护天线系统免受外部环境影响的作用。天线罩40可通过天线调整支架30安装于抱杆20或者铁塔上，以便于天线10信号的接收或者发射。

另外，基站还可以包括射频处理单元50和信号处理单元60。例如，射频处理单元50可用于对天线10接收到的信号进行选频、放大以及下变频处理，并将其转换成中频信号或基带信号发送给信号处理单元60，或者射频处理单元50用于将信号处理单元60或中频信号经过上变频以及放大处理通过天线10转换成电磁波发送出去。信号处理单元60可通过射频处理单元50与天线10的馈电结构连接，用于对射频处理单元50发送的中频信号或基带信号进行处理。

在一种可能的实施例中，如图2所示，射频处理单元50可与天线10一体设置，信号处理单元60位于天线10的远端。在另外一些实施例中，还可以使射频处理单元50和信号处理单元60同时位于天线10的远端。射频处理单元50与信号处理单元60可以通过电缆线70连接。

更为具体地，可一并参照图2和图3，图3为本申请一种可能的实施例的基站天线的结构示意图。基站的天线10可与馈电网络3相连接。馈电网络3通常由受控的阻抗传输线构成，馈电网络3可把信号按照一定的幅度、相位馈送到天线10，或者将接收到的信号按照一定的幅度、相位发送到基站的信号处理单元60。另外，馈电网络3可以通过传动部件31实现不同辐射波束指向，或者与校准网络32连接以获取系统所需的校准信号。在馈电网络3中可以包括移项器33，以用来改变天线信号辐射的最大方向。在馈电网络3中还可能设置有合路器34(可用于把不同频率的信号合成一路，通过天线10发射；或者反向使用时，可以用于将天线10接收到的信号，根据不同的频率分成多路传输到信号处理单元50进行处理)、滤波器35(用于滤除干扰信号)等用于扩展性能的模块。

天线是基站上用来发射以及接收电磁波的核心部件，目前，基站上的天线越来越多，而可用的空间又是有限的，因此，将多个频段的天线阵列进行集成的多频天线逐渐成为天线的主流发展方向。现有的多频天线，辐射单元采用并排(side by side，SBS)的排列方式时，为了满足相邻频段的隔离度和方向图不畸变的要求，相邻频段的辐射振子的间距需要大于较低频段的工作频率所对应的波长的0.5倍，导致了天线阵列的宽度大幅增加。多频天线的辐射单元采用宽带化设计时，虽然减小了天线的尺寸，但由于合路器及其连接线的引入，信号通道上的插入损耗会明显增加，且在发射信号通道上会产生无源互调(passiveintermodulation，PIM)信号，这个信号会干扰接收端，导致整个天线系统信噪比降低。

基于此，本申请实施例提供了一种多频天线，以实现小尺寸下的临频双频段天线共天面设计。

可一并参考图4及图5，图4示出了本申请一种可能的实施例的多频天线的立体结构示意图，图5示出了本申请一种可能的实施例的多频天线的正视图。如图4及图5所示，作为本申请一种可能的实施例，多频天线包括反射板12、第一辐射单元100和第二辐射单元200。其中，反射板12也可以称为底板、天线面板或者金属反射面等，反射板12可以把天线信号反射聚集在接收点上，第一辐射单元100和第二辐射单元200可设置于反射板12的一侧，这样可以起到增强天线信号的接收与发射能力的作用，另外还能够起到阻挡、屏蔽来自反射板背面(本申请中反射板12的背面是指与反射板12的用于设置第一辐射单元100和第二辐射单元200相背的一侧)的其它电磁波对天线信号接收的干扰作用。具体设置时，第一辐射单元100和第二辐射单元200可以沿第一方向层叠设置，以减小多频天线整体的宽度。第一方向可以为反射板12的垂向，即第一辐射单元100和第二辐射单元200可以沿反射板12的垂向由上到下排布。可以理解，第一方向也可以为与反射板12呈其他夹角的方向，例如，第一方向可以为与反射板12呈80°、70°等夹角的方向。

第一辐射单元100可以包括第一辐射部101和金属板102，第一辐射部101和金属板102均可以与反射板12固定连接。并且，第一辐射部101和金属板102可以沿第一方向层叠设置，金属板102在第一方向上位于第一辐射部101与第二辐射单元200之间。

作为一种可能的实施例，第一辐射部101可以采用贴片天线，贴片天线为板状的定向天线，具备辐射功能，且空间占用较小。贴片天线可以制作为印制电路板(printedcircuit board，PCB)的结构形式，具体可以包括金属层和介质层，其中，金属层固定在介质层上，由金属层实现辐射功能。

在具体设置时，第一辐射部101可以由馈电针105进行馈电，馈电针105可以固定在反射板12的面向第一辐射部101的一侧，且馈电针105与第一辐射部101电性连接。实际应用中，馈电针105可以采用L型馈电针，实现单极化差分馈电。馈电针105的数量可以为四个，共同为第一辐射部101馈电，可以实现四点馈电，可以对应两个极化进行馈电。

馈电针105除了可以对第一辐射部101进行馈电，还可以起到支撑第一辐射部101的作用，即第一辐射部101可以通过馈电针105与反射板12固定连接，此时第一辐射部101与馈电针105可通过直接接触实现电性连接。当然，第一辐射部101与馈电针105也可以采用耦合的方式实现电性连接，此时第一辐射部101与馈电针105不直接接触，二者之间存在间隙，第一辐射部101可以通过其他不导电的结构件与反射板12固定连接。

参考图6，图6示出了图4的结构拆分示意图。如图6所示，在具体实施中，第一辐射部101可以具有第一通孔103，第一通孔103可以位于第一辐射部101的中心区域。为了便于说明第一通孔103的作用，此处先对第二辐射单元的构成，及第二辐射单元与第一辐射部101的设置关系进行基本介绍：第二辐射单元可以包括巴伦201和第二辐射部202，第二辐射部202可以与巴伦201连接，巴伦201可以由第一通孔103穿过第一辐射部101与反射板12连接，由此第二辐射部202与反射板12连接。这样设置可以在第一辐射部101与第二辐射部202叠层排布的基础上，实现第一辐射部101与第二辐射部202共轴排布，以进一步减小多频天线整体的尺寸。需要说明的是，此处所说的共轴设置旨在说明连接有第二辐射部202的巴伦201穿过第一辐射部101，而不局限于巴伦201必须与第二辐射部202的中心区域连接，也不局限于巴伦201必须穿过第一辐射部101的中心区域。

在具体设置第一通孔103时，第一通孔103的形状可以为圆形，或者也可以为各种规则或不规则的多边形等，具体可以根据实际需要进行适应性调整，本申请实施例对此不作具体限定。

第一通孔103在垂直于第一方向的截面的周长可以大于1/10λ₁，其中，λ₁为第一辐射单元100的辐射频段最低工作频率所对应的波长，即第一频段最低工作频率所对应的波长，这样可以使第一频段在最高频点外产生一个谐振的驻波零点，即可以在第一频段的近端产生一个谐振的驻波零点。定义第一通孔103的截面周长为a，在实际设置时，可选地，1/10λ₁＜a＜2λ₁。示例性地，a可以为λ₁。此处所说的近端是指两个工作频段相互靠近的区段；对于第一频段而言，近端靠近第一频段的高频段。另外，本申请还涉及第二频段的近端，对于第二频段而言，近端靠近第二频段的低频段。

作为一种可能的实施例，金属板102可以由金属材质制成。或者，金属板102的板体结构可以由非金属材质制成，此时，板体结构的外表面镀制金属层。金属板102可以通过不导电的结构件与反射板12固定连接。

在具体实施中，金属板102面向第二辐射部202的一侧可以设置有延伸板106，实现金属板102反射面积的增加，从而金属板102在较小的空间占用下具有较大的反射面积。金属板102可以垂直于第一方向设置，延伸板106的延伸方向可以垂直于金属板102，图6中示例了金属板102和延伸板106整体为在第一方向上没有顶壁的长方体状结构，即金属板102和延伸板106整体为在第一方向上的顶部具有开口的长方体状结构。此外，金属板102和延伸板106整体也可以为顶部具有开口的正方体状结构或圆柱体结构等。如图6所示，金属板102在第一方向上的底壁可以具有第二通孔104，第二通孔104可以位于金属板102底壁的中心区域，巴伦201可以由第二通孔104穿过金属板102，从而可以实现金属板102与第二辐射部202共轴排布。结合上述，本申请实施例可以实现第一辐射部101、金属板102均与第二辐射部202共轴排布，即可以实现第一辐射单元100与第二辐射单元200共轴排布。由此，第一辐射单元100与第二辐射单元200可以叠层、共轴排布，多频天线整体尺寸较小。可以理解，金属板102沿周向可以设置有多个延伸板106，相邻的延伸板106之间可以相互连接，此时金属板102和延伸板106整体即可以为上述的没有顶壁的长方体状结构，或者，相邻的延伸板106之间可以不相互连接。可以理解，延伸板106可以展开至与金属板102呈较小夹角或平齐，示例性地，延伸板106可以展开至与金属板102平齐，此时金属板102和延伸板106整体呈平板状。

在实际使用中，一方面，金属板102可以作为第一辐射部101的引向器，通过配置金属板102及延伸板106的尺寸可以在第一频段的远端产生一个谐振的驻波零点，增加第一频段和第二频段之间的隔离带宽，提高第一频段和第二频段之间的隔离度。示例性地，延伸板106沿第一方向的高度可以大于1/12λ₁，即延伸板106的高度可以大于第一频段最低工作频率所对应波长的1/12，这样可以在第一频段的远端产生一个谐振的驻波零点。定义延伸板106沿第一方向的高度为b，在实际设置时，可选地，1/12λ₁＜b＜1/4λ₁。示例性地，b可以为1/8λ₁。可以理解，在一种实施方式中，延伸板106沿第一方向的高度可以稍大，或者，在另一种实施方式中，当延伸板106沿第一方向的高度稍小时，那么金属板102沿第一方向垂向的宽度可以适当地增大，以保证可以在第一频段的远端产生一个谐振的驻波零点，起到增加第一频段和第二频段之间的隔离带宽的作用，延伸板106的高度及金属板102的宽度可以根据仿真或实际测试效果灵活地进行配置。另一方面，金属板102还可以作为第二辐射部202的辅助反射板，将第二辐射部202的电磁波辐射由全向约束为定向，从而可以进一步提高第一频段和第二频段之间的隔离度；并且，延伸板106也可以作为第二辐射部202的辅助反射板，可以进一步强化对第二辐射部202电磁波的约束。

承接上述对第二辐射单元的基本介绍，下面对第二辐射单元进行详细介绍，再次参考图4及图5，第二辐射单元200除了可以包括巴伦201和第二辐射部202以外，还可以包括金属环203。巴伦201的一端可以与反射板12固定连接，巴伦201的另一端可以与第二辐射部202固定连接。巴伦201可作为馈电结构将电信号传输给第二辐射部202，以及将来自第二辐射部202的电信号传输给后端设备。金属环203在第一方向上位于第二辐射部202与金属板102之间，且金属环203可以与巴伦201或第二辐射部202固定连接。

作为一种可能的实施例，第二辐射部202可以为半波振子天线，该半波振子天线作为第二辐射单元200的辐射功能元件，对应辐射及接收第二频段。或者，第二辐射部202也可以采用贴片天线。

在具体实施中，金属环203可以由金属材质制成。或者，金属环203的环状结构可以由非金属材质制成，此时，环状结构外表面镀有金属层。金属环203套接在巴伦201的外部，金属环203可以直接连接在第二辐射部202上，也可以通过不导电的结构件与第二辐射部202固定连接，即金属环203与第二辐射部202可以通过不导电结构件实现相对位置固定。此外，金属环203还可以通过不导电的结构件与巴伦201固定连接，或者，金属环203还可以通过不导电的结构件与反射板12固定连接。

在实际应用时，金属环203所在平面可以与第一方向垂直。对金属环203的尺寸进行调试，金属环203在垂直于第一方向的平面的周长可以大于第二辐射单元200辐射频段最低工作频率所对应波长的1/2，即金属环203的周长可以大于第二频段最低工作频率所对应波长的1/2，这样可以使得第二频段的近端产生一个谐振的驻波零点，由此可以增加第二频段和第一频段之间的隔离带宽，提高第二频段和第一频段之间的隔离度，减弱第二频段和第一频段之间的相互影响，另外还可以使得第二辐射部202与第一辐射部101之间的相互干扰减弱，实现第一辐射部101与第二辐射部202解耦。

结合上述的第一辐射单元100的结构，整体而言，第一辐射单元100和第二辐射单元200可以沿第一方向层叠设置，第一辐射单元100的第一辐射部101和金属板102可以沿第一方向层叠设置，且金属板102在第一方向上可以位于第一辐射部101与第二辐射单元200的第二辐射部202之间。

参考图7，图7示出了本申请一种可能的实施例的多频天线的第二辐射单元的结构示意图。如图7所示，作为一种可能的实施例，在上述各个实施例的基础之上，第二辐射单元还可以包括安装板204，安装板204可以与巴伦201固定连接，第二辐射部202可以固定连接在安装板204上，从而实现第二辐射部202与巴伦201固定连接。示例性地，安装板204与巴伦201固定连接，且安装板204的第一侧背离第一辐射单元，安装板204的第二侧面向第一辐射单元，第二辐射部202可以固定连接在安装板204的第一侧，金属环203可以固定连接在安装板204的第二侧。

在具体实施中，安装板204可以采用PCB，第二辐射部202通过安装板204与巴伦201电性连接，实际使用时，通过巴伦201及安装板204为第二辐射部202馈电。此时，第二辐射部202可以集成在安装板204上，第二辐射部202作为PCB的一部分。相似地，金属环203也可以集成在安装板204上。

安装板204的形状可以为长方形或正方形，也可以为圆形或椭圆形等，具体形状可以根据第二辐射部202的尺寸进行适应性设置。例如，图7示出了第二辐射部202的数量为两个，且两个第二辐射部202相互垂直设置的情况，其中，每个第二辐射部202可以包括两个相互对接的辐射臂。当两个第二辐射部202的长度相等时，安装板204的形状可以为正方形，两个第二辐射部202可以分别与安装板204相互垂直的两条边平行设置，或者两个第二辐射部202可以分别沿安装板204的两条对角线设置；或者，安装板204的形状可以为圆形，两个第二辐射部202可以分别沿安装板204相互垂直的两条直径设置。当两个第二辐射部202的长度不相等时，安装板204的形状可以为长方形，两个第二辐射部202可以分别与安装板204相互垂直的两条边平行设置，图7即示出了这种设置方式；或者，安装板204的形状可以为椭圆形，两个第二辐射部202可以分别沿安装板204相互垂直的两条轴线设置。

金属环203的形状不局限于为圆环状，也可以为非圆形的闭环结构。例如，金属环203的形状可以与安装板204的形状相同或相近，当安装板204为正方形时，金属环203也可以为正方形。示例性地，金属环203在第一方向垂向的截面尺寸可大致为安装板204在第一方向垂向的截面尺寸的0.5-1.5倍。图7示出了金属环203的形状与安装板204的形状相同，金属环203的尺寸略小于安装板204的尺寸。

结合上述，本申请实施例的多频天线，第一辐射部作为第一辐射单元的辐射功能元件，对应辐射及接收第一频段的电磁波，第二辐射部作为第二辐射单元的辐射功能元件，对应辐射及接收第二频段的电磁波。第一辐射部与第二辐射部叠层排布，可以减小多频天线整体的宽度，且第一辐射部与第二辐射部共轴排布，可以进一步减小多频天线整体的尺寸。并且，第一辐射部与第二辐射部之间设置有金属板及金属环，其中，如图8所示(图中横轴表示频率，纵轴表示分贝值)，金属板的设置可以在第一频段的远端产生一个谐振的驻波零点，金属环的设置可以在第二频段的近端产生一个谐振的驻波零点，使得第一频段和第二频段之间具备较高的隔离度，可以满足第一频段和第二频段之间的隔离度要求，第一辐射部与第二辐射部的相互干扰减弱，实现第一辐射部与第二辐射部解耦，保证两个频段能够各自独立工作，可以作为临频双频天线使用。此外，第一通孔的存在可以额外使第一频段在最高频点外产生一个谐振的驻波零点，即可以在第一频段的近端产生一个谐振的驻波零点，使得第一频段通带更加陡峭，可以进一步提高第一频段与第二频段之间的隔离度。

本申请实施例的多频天线，示例性地，第一辐射单元对应的第一频段可以为698-803MHz，第二辐射单元对应的第二频段可以为824-960MHz。两个频段的隔离带宽小于5％，满足临频双频阵列的要求。并且，如图9所示(图中横轴表示频率，纵轴表示分贝值)，金属板及金属环的设置可以使两个频段的同极化隔离度和异极化隔离度均比较理想，两个频段的隔离度能够达到15dB以上，从而使得两个频段能够各自独立工作。整体而言，本申请实施例的多频天线具有较小的尺寸，较高的隔离，可以实现临频频段去耦，可以满足多频天线共天面小型化的需求，且无PIM干扰，天线效率较高，工艺较简单，成本较低。

参考图10，图10示出了本申请一种可能的实施例的多频天线的应用示意图。如图10所示，本申请实施例提供的基站包括多个多频天线时，多个多频天线可以平铺排布。图10示例了两个多频天线平铺排布的情形。可以理解，每个多频天线可以具有一个单独的反射板12，或者，多个多频天线可以共用一个反射板12。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种多频天线，其特征在于，包括反射板、及设置于所述反射板一侧的第一辐射单元和第二辐射单元，所述第一辐射单元位于所述反射板与所述第二辐射单元之间，其中：

所述第一辐射单元包括第一辐射部和金属板，所述金属板位于所述第一辐射部与所述第二辐射单元之间；

所述第二辐射单元包括第二辐射部和金属环，所述金属环位于所述第二辐射部与所述金属板之间。

2.如权利要求1所述的多频天线，其特征在于，所述第一辐射部具有第一通孔；

所述第二辐射单元还包括巴伦，所述第二辐射部通过所述巴伦设置于所述反射板，所述巴伦由所述第一通孔穿过所述第一辐射部与所述反射板连接。

3.如权利要求2所述的多频天线，其特征在于，所述第一辐射单元和所述第二辐射单元沿第一方向层叠设置，所述第一方向与所述反射板呈夹角设置；

所述第一通孔在垂直于所述第一方向的截面的周长大于所述第一辐射单元最低工作频率所对应波长的1/10。

4.如权利要求3所述的多频天线，其特征在于，所述金属板具有第二通孔，所述巴伦由所述第二通孔穿过所述金属板。

5.如权利要求4所述的多频天线，其特征在于，所述金属板面向所述第二辐射部的一侧具有延伸板。

6.如权利要求5所述的多频天线，其特征在于，所述延伸板沿所述第一方向的高度大于所述第一辐射单元最低工作频率所对应波长的1/12。

7.如权利要求2～6任一项所述的多频天线，其特征在于，所述金属环套接于所述巴伦的外部，且所述金属环与所述第二辐射部固定连接。

8.如权利要求1～7任一项所述的多频天线，其特征在于，所述金属环在垂直于所述第一方向的平面的周长大于所述第二辐射单元最低工作频率所对应波长的1/2。

9.如权利要求1～8任一项所述的多频天线，其特征在于，所述第二辐射单元还包括安装板，所述第二辐射部固定连接在所述安装板的一侧，所述金属环固定连接在所述安装板的另一侧。

10.如权利要求1～9任一项所述的多频天线，其特征在于，所述反射板面向所述第一辐射部的一侧设置有馈电针，所述馈电针与所述第一辐射部电性连接。

11.如权利要求3～10任一项所述的多频天线，其特征在于，所述第一方向垂直于所述反射板。

12.一种通信设备，其特征在于，包括射频处理单元以及如权利要求1～11任一项所述的多频天线，所述射频处理单元与所述多频天线电性连接。

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