天線控制系統(tǒng)和多頻共用天線

圖1為2013年1月之前的技術(shù)中采用同軸嵌套方案的雙頻共用天線的組陣示意圖；

圖2為2013年1月之前的技術(shù)中采用鄰接方案的雙頻共用天線的組陣示意圖；

圖3為2013年1月之前的技術(shù)中采用同軸嵌套方案的雙頻共用天線的組陣示意圖，其低頻輻射單元的輻射臂落在高頻輻射單元上方，在正投影到反射板而形成的正投影面上呈現(xiàn)彼此的振子臂相干涉的現(xiàn)象；

圖4為2013年1月之前的技術(shù)中一種三頻共用天線的組陣示意圖；

圖5為2013年1月之前的技術(shù)中另一種三頻共用天線的組陣示意圖；

圖6為該發(fā)明多頻共用天線的第一實(shí)施例的組陣示意圖，其適用于輻射兩個(gè)頻段的信號的應(yīng)用場合；

圖7為該發(fā)明多頻共用天線的第二實(shí)施例的組陣示意圖，其適用于輻射兩個(gè)頻段的信號的應(yīng)用場合；

圖8為該發(fā)明多頻共用天線的第三實(shí)施例的組陣示意圖，其適用于輻射兩個(gè)或三個(gè)頻段的信號的應(yīng)用場合；

圖9為該發(fā)明多頻共用天線的第四實(shí)施例的組陣示意圖，其適用于輻射兩個(gè)或三個(gè)頻段的信號的應(yīng)用場合；

圖10為該發(fā)明多頻共用天線的第五實(shí)施例的組陣示意圖，其適用于輻射兩個(gè)或三個(gè)頻段的信號的應(yīng)用場合；

圖11為該發(fā)明多頻共用天線的第六實(shí)施例的組陣示意圖，其適用于輻射兩個(gè)至五個(gè)頻段的信號的應(yīng)用場合；

圖12為該發(fā)明多頻共用天線的第七實(shí)施例的組陣示意圖，其適用于輻射兩個(gè)至六個(gè)頻段的信號的應(yīng)用場合。

圖13為該發(fā)明多頻共用天線的第八實(shí)施例的組陣示意圖，其適用于輻射兩個(gè)頻段的信號的應(yīng)用場合。

1.一種多頻共用天線，包括設(shè)置在反射板上的由不同的饋電網(wǎng)絡(luò)饋電的低頻段輻射陣列和第一高頻段輻射陣列，其特征在于：包括反射板和設(shè)置在反射板上的第一頻率輻射陣列和第二頻率輻射陣列，所述第一頻率大于第二頻率；所述第二頻率輻射陣列具有兩條大致豎向平行的第一軸線和第二軸線；所述第二頻率輻射陣列包括至少三個(gè)第二頻率輻射單元，所述至少三個(gè)第二頻率輻射單元布設(shè)于第一軸線和第二軸線上，每條軸線至少設(shè)置一個(gè)第二頻率輻射單元，所述三個(gè)第二頻率輻射單元在軸線大致正交方向上間隔錯(cuò)開設(shè)置；所述第一頻率輻射陣列包括至少一個(gè)第一頻率輻射單元，所述多個(gè)第一頻率輻射單元設(shè)置于第一軸線上；第一軸線上的第二頻率輻射單元與第一軸線上部分第一頻率輻射單元嵌套使用。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頻共用天線，其特征在于，每個(gè)第二頻率輻射單元包括兩個(gè)極化，其中每個(gè)極化至少包括兩個(gè)輻射臂，該兩個(gè)輻射臂用于饋入不同的功率。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多頻共用天線，其特征在于，所述輻射臂為對稱振子，每個(gè)第二頻率輻射單元的每個(gè)極化都包括一對對稱振子，該對對稱振子中的兩個(gè)對稱振子用于輸入不同的饋入功率。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頻共用天線，其特征在于，設(shè)置在反射板上的第一頻率輻射陣列和第二頻率輻射陣列由不同的饋電網(wǎng)絡(luò)饋電；所述第一軸線與第二軸線的間距小于或等于布設(shè)在兩軸線上的單個(gè)第二頻率輻射單元的最大正投影尺寸。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多頻共用天線，其特征在于，第一軸線與第二軸線之間設(shè)置對稱軸線，所有第二頻率輻射單元中設(shè)置在不同軸線上的兩個(gè)低頻輻射單元為一組，該組中同一極化的四個(gè)對稱振子中，鄰近對稱軸線的對稱振子饋入功率相等或相近，遠(yuǎn)離對稱軸線的對稱振子饋入功率相等或相近，且鄰近對稱軸線的對稱振子饋入功率大于遠(yuǎn)離對稱軸線的對稱振子饋入功率。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頻共用天線，其特征在于，第一軸線上的第二頻率輻射單元與第一軸線上部分第一頻率輻射單元嵌套使用具體為：第一頻率輻射單元在反射板上的正投影面落在第二頻率輻射單元在反射板上的正投影面范圍內(nèi)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的多頻共用天線，其特征在于，第二頻率輻射單元在反射板上的正投影面積S為：144平方厘米≤S≤256平方厘米。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頻共用天線，其特征在于，第二頻率輻射單元在第一軸線與第二軸線的豎向方向上以相等的第一間距排列，第一頻率輻射單元在第一軸線上以相等的第二間距排列，所述第一間距大致為所述第二間距的2.5倍。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頻共用天線，其特征在于，所述第二頻率輻射陣列的第一軸線和第二軸線之間的間距小于或等于第二頻率輻射陣列最高工作頻點(diǎn)的二分之一波長，同時(shí)大于或等于第一頻率輻射陣列最高工作頻點(diǎn)的二分之一波長。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頻共用天線，其特征在于，所述輻射臂為對稱振子，每個(gè)第二頻率輻射單元的每個(gè)極化都包括一對對稱振子，該對對稱振子中的兩個(gè)對稱振子用于輸入相同的饋入功率，所述第二頻率輻射單元所工作的頻段范圍為690-896兆赫。

11.一種天線控制系統(tǒng)，其特征在于：包括前述的多頻共用天線和用于改變提供給所述天線內(nèi)部的輻射單元的信號的相位的移相器，所述移相器具有第一部件和第二部件，第一部件相對于第二部件的滑動導(dǎo)致流經(jīng)該移相器的所述信號的相位的改變。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的天線控制系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括機(jī)電驅(qū)動部件，該機(jī)電驅(qū)動部件具有電力控制單元、電機(jī)和機(jī)械驅(qū)動單元，電力控制單元響應(yīng)于一個(gè)外部控制信號以驅(qū)動所述電機(jī)以預(yù)定量動作，該電機(jī)的預(yù)定量動作通過機(jī)械驅(qū)動單元提供的力矩將動力作用于所述移相器的第一部件以實(shí)現(xiàn)移相。

隨著移動通信網(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，共站共址的多頻共用天線逐漸成為運(yùn)營商建網(wǎng)的首選。2013年前行業(yè)中多頻共用天線組陣方案主要有兩種結(jié)構(gòu)，一種是如圖1所述的同軸嵌套方案，該方案中，低頻輻射單元1a與高頻輻射單元2a共軸設(shè)置在反射板3a的同一軸線4a上；另一種是如圖2所述的Side By Side鄰接方案，其將低頻輻射單元1b和高頻輻射單元2b分別設(shè)置在反射板3b的兩條相鄰近的軸線4b、5b上。毫無疑問，同軸嵌套方案的天線寬度及迎風(fēng)面積將明顯小于Side By Side鄰接方案，因此更加獲得客戶的青睞。

實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，圖1所示的同軸嵌套方案在使用時(shí)具有一定的局限性，至少存在兩點(diǎn)不足：

其一是當(dāng)同線排列的低頻輻射單元1a的間距不等于高頻輻射單元2a間距的整數(shù)倍時(shí)，在正投影到反射板而形成的正投影面上，無法與高頻輻射單元2a實(shí)現(xiàn)嵌套的低頻輻射單元1a的輻射臂會落在高頻輻射單元上方出現(xiàn)重疊、交叉（如圖3所示低頻輻射單元1c與高頻輻射單元2c之間出現(xiàn)交叉重疊），從而對高頻輻射單元2a形成的高頻段輻射陣列產(chǎn)生嚴(yán)重干擾，大大增加了高頻段輻射陣列輻射特性的設(shè)計(jì)難度。例如，790～960兆赫與1710～2690兆赫多頻共用電調(diào)天線選擇同軸嵌套方案時(shí)，為平衡增益和電下傾后的上旁瓣抑制等指標(biāo)，低頻段輻射陣列間距選擇范圍一般為250毫米～300毫米，高頻段輻射陣列間距選擇范圍一般為105毫米～115毫米，無論高、低頻從上述范圍中選擇什么樣的陣列間距進(jìn)行組合，當(dāng)高頻輻射單元2b、低頻輻射單元1b全部共軸時(shí)，均會出現(xiàn)部分低頻輻射單元1b的輻射臂落在高頻輻射單元2b上方，從而對高頻輻射單元2b產(chǎn)生嚴(yán)重干擾，大大增加了高頻段輻射陣列輻射特性的設(shè)計(jì)難度，如通過縮小低頻輻射單元1b的投影面積解決此問題，則低頻輻射單元1b的水平面半功率波束寬度則相應(yīng)展寬，得不到想要的結(jié)果。

其二是在包括一個(gè)低頻段輻射陣列和兩個(gè)頻段相同的高頻段輻射陣列的三頻電調(diào)天線中運(yùn)用時(shí)，2013年1月之前技術(shù)的兩種方案，一是如圖4所示，直接在天線的豎直方向增加一組高頻段輻射陣列，該方案的缺點(diǎn)是大幅增加了天線長度，且上半部分高頻段輻射陣列因主饋線增長而導(dǎo)致傳輸損耗增大，天線增益降低；方案二是如圖5所示，在原天線旁邊增加一組高頻段輻射陣列，該方案的缺點(diǎn)是大幅增加了天線寬度，且因低頻輻射單元全部在高頻輻射單元的一側(cè)，低頻段輻射陣列和高頻段輻射陣列因左右輻射邊界的嚴(yán)重不對稱性，再加上兩個(gè)陣列間的相互影響，導(dǎo)致兩個(gè)陣列的水平面波束指向偏斜、交叉極化比變差等系列問題，設(shè)計(jì)難度大幅增加。

天線控制系統(tǒng)和多頻共用天線專利目的

《天線控制系統(tǒng)和多頻共用天線》的第一目的在于提供一種多頻共用天線，確保天線尺寸合理、電氣性能良好。該發(fā)明的第二目的在于提供一種天線控制系統(tǒng)，以使該多頻共用天線更適合現(xiàn)場應(yīng)用。

天線控制系統(tǒng)和多頻共用天線技術(shù)方案

《天線控制系統(tǒng)和多頻共用天線》的多頻共用天線，包括設(shè)置在反射板上的由不同的饋電網(wǎng)絡(luò)饋電的低頻段輻射陣列和第一高頻段輻射陣列，包括反射板和設(shè)置在反射板上的第一頻率輻射陣列和第二頻率輻射陣列，所述第一頻率大于第二頻率；所述第二頻率輻射陣列具有兩條大致豎向平行的第一軸線和第二軸線；所述第二頻率輻射陣列包括至少三個(gè)第二頻率輻射單元，所述至少三個(gè)第二頻率輻射單元布設(shè)于第一軸線和第二軸線上，每條軸線至少設(shè)置一個(gè)第二頻率輻射單元，所述三個(gè)第二頻率輻射單元在軸線大致正交方向上間隔錯(cuò)開設(shè)置；所述第一頻率輻射陣列包括至少一個(gè)第一頻率輻射單元，所述多個(gè)第一頻率輻射單元設(shè)置于第一軸線上；第一軸線上的第二頻率輻射單元與第一軸線上部分第一頻率輻射單元嵌套使用。

該發(fā)明實(shí)施例還提供一種天線控制系統(tǒng)，其包括前述的多頻共用天線，還包括有用于改變提供給所述天線內(nèi)部的輻射單元的信號的相位的移相器，所述移相器具有第一部件和第二部件，第一部件相對于第二部件的滑動導(dǎo)致流經(jīng)該移相器的所述信號的相位的改變。

為便于按需實(shí)現(xiàn)電調(diào)控制，該系統(tǒng)包括機(jī)電驅(qū)動部件，該機(jī)電驅(qū)動部件具有電力控制單元、電機(jī)和機(jī)械驅(qū)動單元，電力控制單元響應(yīng)于一個(gè)外部控制信號以驅(qū)動所述電機(jī)以預(yù)定量動作，該電機(jī)的預(yù)定量動作通過機(jī)械驅(qū)動單元提供的力矩將動力作用于所述移相器的第一部件以實(shí)現(xiàn)移相。

相比于低頻段輻射陣列與高頻段輻射陣列同軸嵌套方案，通過將低頻段輻射陣列分為分布在不同軸線上的兩組或多組，每組中設(shè)置一個(gè)或多個(gè)低頻輻射單元，將其中一組與高頻段輻射陣列的軸線相重合設(shè)置，當(dāng)同線排列的低頻段輻射單元的間距不等于高頻段輻射單元間距的整數(shù)倍時(shí)，可避免前述同軸嵌套方案中所述低頻段輻射單元與高頻段輻射單元的輻射臂在反射板上的正投影面相干涉（重疊或交叉）的現(xiàn)象，從而大幅降低了高低頻段輻射陣列的設(shè)計(jì)難度。

在包括一個(gè)低頻段輻射陣列和兩個(gè)頻段相同的高頻段輻射陣列的三頻共用天線中運(yùn)用時(shí)，兩個(gè)高頻段輻射陣列分別有至少部分高頻段輻射單元沿大致平行的兩條軸線設(shè)置，并分別與低頻段輻射陣列的其中一條軸線重合，且每條軸線上至少有部分的高頻段輻射單元嵌套在同一軸線上的低頻段輻射單元內(nèi)，避免了前述同軸嵌套方案中所述直接在天線的豎直方向增加一個(gè)高頻段輻射陣列帶來的增益降低和天線整體長度尺寸成倍增加問題。

相比于低頻段輻射陣列與高頻段輻射陣列鄰接方案，通過將低頻段輻射陣列分為分布在不同軸線上的兩組或多組，每組中設(shè)置一個(gè)或多個(gè)低頻輻射單元，將其中一組與高頻段輻射陣列的軸線相重合設(shè)置，高頻段輻射陣列一側(cè)的低頻段輻射單元大幅減少，同時(shí)低頻段輻射陣列一側(cè)的高頻段輻射單元也大幅減少，低頻段輻射陣列和高頻段輻射陣列左右輻射邊界嚴(yán)重不對稱性問題得到改善，相應(yīng)的，水平面波束指向偏斜、交叉極化比等指標(biāo)得到改善，設(shè)計(jì)難度減小。

進(jìn)一步，在小于或等于低頻段輻射陣列最高工作頻點(diǎn)的二分之一波長，同時(shí)大于或等于高頻段輻射陣列最高工作頻點(diǎn)的二分之一波長范圍內(nèi)，通過調(diào)整所述低頻段輻射陣列中至少兩條軸線之間的間距，由此使得多頻共用天線得到較佳的水平面半功率波束寬度等輻射性能指標(biāo)的同時(shí)，整體橫向（軸線正交方向）尺寸剛好小于低頻段輻射陣列與高頻段輻射陣列鄰接時(shí)的橫向尺寸，又大于低頻段輻射陣列與高頻段輻射陣列全部相嵌套時(shí)的橫向尺寸。

進(jìn)一步，通過調(diào)整低頻段輻射單元每個(gè)極化的兩個(gè)對稱振子的信號饋入功率，甚至結(jié)合低頻段輻射單元輻射口徑面的設(shè)置，低頻段輻射陣列不僅能得到想要的水平面半功率波束寬度絕對值，而且能輕松得到極佳的水平面半功率波束寬度收斂性，如在790～960兆赫頻段內(nèi)實(shí)現(xiàn)水平面半功率波束寬度在62±3度以內(nèi)，這是低頻段輻射陣列與高頻段輻射陣列全部相嵌套時(shí)或低頻段輻射陣列與高頻段輻射陣列相鄰接時(shí)很難達(dá)到甚至無法達(dá)到的。

進(jìn)一步，通過調(diào)整低頻段輻射單元每個(gè)極化的兩個(gè)對稱振子的功率，使低頻段輻射陣列垂直面半功率波束寬度展寬的同時(shí)，因極佳的水平面半功率波束寬度收斂性，低頻段輻射陣列工作頻段內(nèi)的最小增益值仍優(yōu)于2013年1月之前技術(shù)中的嵌套方案和鄰接方案。

天線控制系統(tǒng)和多頻共用天線改善效果

《天線控制系統(tǒng)和多頻共用天線》可以在盡可能小的尺寸范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)天線的多頻共用，輻射單元間距不再成為低頻與高頻波束相干擾的根源；在此多頻共用天線的基礎(chǔ)上擴(kuò)展而得的天線控制系統(tǒng)自然也繼承此類優(yōu)點(diǎn)；此種多頻共用天線使得在設(shè)計(jì)時(shí)對其低頻輻射單元的定位調(diào)試更自然也更為方便。

眾所周知的，輻射陣列（包括低頻和高頻段輻射陣列）用于輻射通信信號，通常由多個(gè)輻射單元以矩陣的方式布設(shè)而成，可以呈現(xiàn)單列或并排多列的形式。對于高頻信號，高頻段輻射陣列由多個(gè)高頻輻射單元組陣而成，相應(yīng)的，低頻段輻射陣列由多個(gè)低頻輻射單元組陣而成。其中，輻射單元中用于完成信號發(fā)射和接收的部件為其對稱振子，對稱振子的電氣部件為其輻射臂，該輻射臂由對稱振子的巴倫支撐固定。一個(gè)輻射單元中，為實(shí)現(xiàn)極化分集接收增益，采用兩對彼此以極化正交裝設(shè)的對稱振子，每對對稱振子中的兩個(gè)對稱振子可以分別具有不同的饋入功率設(shè)置。輻射單元可以是平面印刷型的，也可以是具有三維空間立體結(jié)構(gòu)的。該發(fā)明的各實(shí)施例的說明中將沿用這些基本概念。輻射陣列裝設(shè)在反射板上時(shí)，其正投影到反射板方向形成一正投影面，該發(fā)明的圖6－圖13均以該正投影面進(jìn)行示意，以清楚揭示不同輻射陣列之間的布局關(guān)系。

參閱圖6，該發(fā)明的多頻共用天線的第一實(shí)施例中，其反射板3上設(shè)置一低頻段輻射陣列1和一高頻段輻射陣列2。低頻段輻射陣列1由5個(gè)低頻輻射單元11－15構(gòu)成，5個(gè)低頻輻射單元11－15按照自上而下的位置次序，位置為奇數(shù)的三個(gè)低頻輻射單元11、13、15布置在第一軸線a1上，位置為偶數(shù)的兩個(gè)低頻輻射單元12、14布置在第二軸線a2上。第一軸線a1與第二軸線a2相互平行，相鄰兩條軸線a1、a2之間的低頻輻射單元11-15在軸線a1、a2正交方向（圖中橫向，下同）上相互錯(cuò)開設(shè)置，即是，在軸線a1、a2的正交方向上，兩條軸線a1、a2上不會有各一個(gè)低頻輻射單元形成同軸并排關(guān)系。在正投影到所述反射板3的方向（垂直于紙面向里，下同）上，第一軸線a1與第二軸線a2的間距小于或等于布置在該些軸線a1、a2上的單個(gè)低頻輻射單元的最大正投影尺寸，藉此可以保持整個(gè)天線的橫向尺寸雖大于低頻段輻射陣列1和高頻段輻射陣列2相嵌套時(shí)形成的天線尺寸，卻又小于低頻段輻射陣列1和高頻段輻射陣列2相鄰接時(shí)的尺寸。另一方面，可以設(shè)置第一軸線a1與第二軸線a2之間的間距小于或等于低頻段輻射陣列最高工作頻點(diǎn)的二分之一波長，同時(shí)大于或等于高頻段輻射陣列最高工作頻點(diǎn)的二分之一波長，以便在天線尺寸和最佳電氣性能上獲得有機(jī)統(tǒng)一。通常，兩條軸線a1、a2滿足前一種間距設(shè)定關(guān)系時(shí)，自然也就滿足后一種間距設(shè)定關(guān)系。高頻段輻射陣列2由12個(gè)高頻輻射單元2x構(gòu)成，12個(gè)高頻輻射單元2x均設(shè)置在同一軸線a1上，該軸線a1顯然與低頻段輻射陣列1的第一軸線a1相重合，合二為一。

很明顯，對于高頻輻射單元2x和低頻輻射單元11-15而言，如果兩者都以線性排列，則，相鄰兩個(gè)低頻輻射單元之間的間距由于不等于相鄰兩個(gè)高頻輻射單元之間的間距，然而天線系統(tǒng)中各高頻輻射單元2x之間的間距相等以及各低頻輻射單元11-15之間的間距相等又成為一個(gè)必然要求，在這種情況下，將3個(gè)位置為奇數(shù)的低頻輻射單元11、13、15與所有高頻輻射單元12、14共同設(shè)置在第一軸線a1上，這樣第一軸線a1上的相鄰兩個(gè)高頻輻射單元2x的間距是固定的常數(shù)，而同一軸線的低頻輻射單元11、13、15中每相鄰兩個(gè)低頻輻射單元之間的間距必是該常數(shù)的整數(shù)倍，設(shè)第一軸線a1上的相鄰兩個(gè)低頻輻射單元11與13或13與15的間距5倍于相鄰兩個(gè)高頻輻射單元的間距，則3個(gè)低頻輻射單元11、13、15便可各與一個(gè)高頻輻射單元21、22、23同心嵌套。對于位置為偶數(shù)的2個(gè)低頻輻射單元12、14，彼此間的間距顯然與第一軸線a1上的低頻輻射單元11、13、15間間距相等，且，平移低頻段輻射陣列1的兩條軸線a1、a2至重合，即可發(fā)現(xiàn)，重合后的低頻段輻射陣列1中，其各低頻輻射單元11-15是等間距布設(shè)的。也就是說，在軸向上，居于不同軸線a1、a2上的相鄰兩個(gè)低頻輻射單元11-15的間距是既定的且相等的。

所述相互嵌套的高頻輻射單元2x和低頻輻射單元11-15，在正投影到反射板3的正投影面上，較佳的，以彼此的正投影幾何中心同心設(shè)置，例如圖6中的低頻輻射單元11、13、15的示意正圓圓心剛好與高頻輻射單元21、22、23的示意交叉中心重合，使得高頻輻射單元的輻射臂的正投影落在與之嵌套的低頻輻射單元的輻射臂的正投影的范圍之內(nèi)，且相互之間不重合也不交叉。低頻輻射單元所占用的口徑一般較大，該發(fā)明中設(shè)定為小于或等于150毫米以求取最佳設(shè)置，因而，該領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知曉，這種相互嵌套設(shè)計(jì)可以進(jìn)一步擴(kuò)展，使得高頻輻射單元在反射板上的正投影面積落在低頻輻射單元在反射板上的正投影面積范圍之內(nèi)。

第一軸線a1上的每個(gè)低頻輻射單元11、13、15各與一個(gè)對應(yīng)的高頻輻射單元21、22、23實(shí)現(xiàn)嵌套，而第二軸線a2上的每個(gè)低頻輻射單元12、14則與所有高頻輻射單元2x形成鄰接關(guān)系，由此避免了在投影到反射板3的正投影面上，低頻輻射單元11-15的對稱振子的輻射臂（未細(xì)示，參閱圓周所示）與一個(gè)或兩個(gè)高頻輻射單元2x的對稱振子的輻射臂（未細(xì)示，參閱交叉線所示）相干涉（指正投影面形成的圖像的重疊或交叉）的現(xiàn)象，使得低頻段輻射陣列1與高頻段輻射陣列2彼此間信號干擾降至最低，確保高頻段輻射陣列2與低頻段輻射陣列1的信號收發(fā)各行其道、并行不悖。

低頻輻射單元具體包括兩對共四個(gè)呈環(huán)形排列且呈中心對稱設(shè)置的對稱振子。由低頻輻射單元11－15構(gòu)成的低頻段輻射陣列如前所述分別位于第一軸線a1和第二軸線a2上，虛設(shè)第一軸線a1與第二軸線a2之間對稱軸線為參考線，設(shè)置所述第一軸線a1上的低頻輻射單元11、13、15各有一個(gè)對稱振子傾向所述參考線和第二軸線a2設(shè)置，另一對稱振子則相對前者遠(yuǎn)離所述參考線和第二軸線a2設(shè)置，同理，設(shè)置第二軸線a2上的低頻輻射單元12、14各有一個(gè)對稱振子傾向所述參考線和第一軸線a1設(shè)置，另一對稱振子則相對前者遠(yuǎn)離所述參考線和第一軸線a1設(shè)置。由此，兩條軸線a1、a2上，彼此內(nèi)側(cè)的對稱振子相鄰近設(shè)置，彼此外側(cè)的對稱振子相遠(yuǎn)離設(shè)置。為兩條軸線a1、a2上布設(shè)的低頻輻射單元陣列所述的相鄰近設(shè)置的對稱振子設(shè)置相等或大致相等的信號饋入功率，也為所述相遠(yuǎn)離設(shè)置的對稱振子設(shè)置相等或大致相等的信號饋入功率，且確保前者的饋入功率大于后者的饋入功率，則可以實(shí)現(xiàn)低頻段輻射陣列的水平面波束的展寬。

展寬水平面波束的另一種方式可以是基于上述參考線，使參考線一側(cè)的相鄰近該參考線的對稱振子的饋入功率之和與所述參考線另一側(cè)的相鄰近的對稱振子的饋入功率之和相等或大致相等，亦使參考線一側(cè)的遠(yuǎn)離該參考線的對稱振子的饋入功率之和與所述參考線另一側(cè)的遠(yuǎn)離的對稱振子的饋入功率之和相等或大致相等，確保前者的饋入功率和值大于后者的饋入功率和值。

前面所指的大致相等，較佳的，是指相鄰近的兩軸線上對稱振子的信號饋入功率相等，但物理誤差不可避免，因而，該領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知曉，所謂大致相等，亦應(yīng)當(dāng)允許兩條軸線上的相鄰近的對稱振子的信號饋入功率無限趨近相等。展寬低頻段輻射陣列水平面半功率波束寬度的設(shè)置，適用于該發(fā)明的所有實(shí)施例。

可以看出，設(shè)計(jì)階段對低頻段輻射陣列1中的低頻輻射單元11-15進(jìn)行定位是非常重要的，該發(fā)明中，采用如下步驟進(jìn)行定位：先將低頻段輻射陣列1的低頻輻射單元11-15按其所屬軸線a1、a2獨(dú)立組陣成臨時(shí)陣列；調(diào)整每一臨時(shí)陣列的低頻輻射單元的正投影到反射板上的正投影面尺寸和/或邊界條件以令該些臨時(shí)陣列的水平面半功率波束寬度大于某一既定數(shù)值；增大或減小每相鄰兩個(gè)臨時(shí)陣列的軸線的間距以使整個(gè)低頻段輻射陣列1的水平面半功率波束寬度相應(yīng)減小或增大，直至趨近或等于該既定數(shù)值；滿足前一步驟后固定當(dāng)前的天線布局。

該實(shí)施例中，為高頻段輻射陣列2配置有一饋電網(wǎng)絡(luò)（未圖示，下同），其對第一軸線a1上的各個(gè)高頻輻射單元2x進(jìn)行饋電，使高頻段輻射陣列2能輻射高頻信號；同理，為低頻段輻射陣列1配置另一饋電網(wǎng)絡(luò)，其對第一和第二軸線a1、a2上的各個(gè)低頻輻射單元11-15進(jìn)行饋電，使低頻段輻射陣列1能輻射低頻信號。雙頻共用天線由此便可形成。該天線的尺寸合理，而電氣性能較佳，低頻輻射單元11－15中同線排列的3個(gè)低頻輻射單元11、13、15中每相鄰兩個(gè)的間距與高頻輻射單元2x中每相鄰兩個(gè)的間距之間始終呈整數(shù)倍關(guān)系，彼此之間的信號干擾降至最低。

參閱圖7，作為該發(fā)明多頻共用天線的第二實(shí)施例，也是一種雙頻共用天線，其與第一實(shí)施例的不同之處在于：所述高頻段輻射陣列2的12個(gè)高頻輻射單元2x被設(shè)計(jì)成沿兩個(gè)軸線a2、a3布置。具體而言，圖7中，共形成三條軸線a1、a2、a3，其中的第一軸線a1是部分低頻輻射單元1x和部分高頻輻射單元2x的共用軸線，第二軸線a2單獨(dú)設(shè)置其余高頻輻射單元2y，第三軸線a3單獨(dú)設(shè)置其余低頻輻射單元1y，第二軸線a2與第三軸線a3關(guān)于該第一軸線a1對稱設(shè)置。

與第一實(shí)施例同理，在軸線a1、a2、a3的軸向上，高頻輻射單元2x，2y之間的軸向間距是相等的，低頻輻射單元1x、1y之間的軸向間距也是相等的。但該實(shí)施例中，與所述第三軸線a3上的每一低頻輻射單元1y在正交方向上相對應(yīng)的每兩個(gè)高頻輻射單元2y，共計(jì)四個(gè)高頻輻射單元2y被偏離第一軸線a1設(shè)置到第二軸線a2上，形成如圖7所示的布局。

該實(shí)施例的改進(jìn)與第一實(shí)施例相等效，但在物理結(jié)構(gòu)上顯得更為勻稱，是在第一實(shí)施例基礎(chǔ)上進(jìn)一步縮小橫向尺寸的方案。該發(fā)明所揭示的所有實(shí)施例中，其低頻輻射列元與高頻輻射列元均工作于不同頻段范圍，這里的頻輻射列元的“低頻”表示相對于高頻輻射列元中的“高頻”頻率低。優(yōu)選的，低頻輻射列元工作于790－960兆赫頻段范圍，涵蓋當(dāng)前全球范圍內(nèi)的2G、3G移動通信頻段，而高頻輻射列元則工作于1700－2700兆赫頻段范圍，涵蓋當(dāng)前全球范圍內(nèi)的4G如LTE制式的移動通信頻段。

可選的，該實(shí)施例中的多頻共用天線，在所述輻射臂為對稱振子，每個(gè)低頻輻射列元的每個(gè)極化都包括一對對稱振子，該對對稱振子中的兩個(gè)對稱振子用于輸入相同的饋入功率時(shí)，低頻輻射列元所工作的頻段范圍優(yōu)選為690-896兆赫。

參閱圖8，該發(fā)明多頻共用天線的第三實(shí)施例具體揭示一種三頻共用天線，顧名思義，該實(shí)施例的多頻共用天線相對于第一實(shí)施例所具有的第一高頻段輻射陣列2和低頻段輻射陣列1增加了第二高頻段輻射陣列4，而第二高頻段輻射陣列4由不同于第一高頻段輻射陣列2的另一饋電網(wǎng)絡(luò)饋電，第二高頻段輻射陣列4也包括12個(gè)沿同一軸線布置的高頻輻射單元4x，由圖8可以看出，第二高頻段輻射陣列4的軸線a2與第一高頻段輻射陣列2的軸線a1平行，而與所述低頻段輻射陣列1的第二軸線a2相重合。第二高頻段輻射陣列4與第一高頻段輻射陣列2形成并排關(guān)系。為了實(shí)現(xiàn)低頻段輻射陣列1的第二軸線a2上的低頻輻射單元1y與位于同一軸線a2上的高頻輻射單元2y的嵌套關(guān)系，調(diào)整第二高頻段輻射陣列4在所述第二軸線a2上的起始位置，使其中有兩個(gè)高頻輻射單元41、42與所述低頻段輻射陣列1第二軸線a2上的兩個(gè)低頻輻射單元12、14在正投影到反射板3的方向上呈正投影幾何中心同心設(shè)置（同于第一實(shí)施例所述的嵌套關(guān)系），由此形成的多頻共用天線中的第一高頻段輻射陣列2與第二高頻段輻射陣列4將形成一定的上下錯(cuò)位關(guān)系，但這一布局上的不同并不影響其電氣性能。因此，該實(shí)施例同理能夠?qū)崿F(xiàn)三個(gè)頻段的信號的正常工作，既確保天線尺寸最小化，又能確保各個(gè)頻段的輻射陣列的相互干擾最低。

參閱圖9，該發(fā)明多頻共用天線的第四實(shí)施例是在圖5所示的2013年1月之前技術(shù)的基礎(chǔ)上改進(jìn)而得的。其進(jìn)一步區(qū)別于第三實(shí)施例之處也正在于第四實(shí)施例的低頻輻射單元的間距等于高頻輻射單元間距的整數(shù)倍，而第三實(shí)施例的低頻輻射單元的間距不等于高頻輻射單元間距的整數(shù)倍。該實(shí)施例中，第一和第二高頻段輻射陣列2、4在其彼此軸線a1、a2的正交方向（圖中橫向）上，彼此的高頻輻射單元2x、4x對齊，整體布局上形成規(guī)則的兩列矩陣。不同的是，該實(shí)施例的第一高頻段輻射陣列2和第二高頻段輻射陣列4分別僅包括10個(gè)高頻輻射單元2x、4x，而低頻段輻射陣列1依然保持為5個(gè)低頻輻射單元1x、1y，這樣，每條軸線上的低頻輻射單元，在其軸向上的每相鄰的兩個(gè)的間距，與每一高頻段輻射陣列2、4中的每相鄰兩個(gè)高頻輻射單元2x、4x的間距之間，前者依然是后者的整數(shù)倍，對于這種情況，在低頻段輻射陣列1的第一軸線a1也就是第一高頻段輻射陣列2的軸線a1上，設(shè)置3個(gè)低頻輻射單元1x，在低頻段輻射陣列1的第二軸線a2也就是第二高頻段輻射陣列4的軸線a2上，設(shè)置2個(gè)低頻輻射單元1y。所有的低頻輻射單元1x和1y均分別與一個(gè)位置上對應(yīng)的高頻輻射單元以前述相同的方式相嵌套。在軸線a1、a2的軸向上，兩個(gè)低頻輻射單元之間剛好余出一個(gè)高頻輻射單元的位置，即間隔一個(gè)高頻輻射單元設(shè)置一個(gè)與該高頻輻射單元相鄰近的另一個(gè)高頻輻射單元相嵌套的低頻輻射單元。第一軸線a1上布設(shè)位置次序?yàn)?、4、5的離散的3個(gè)低頻輻射單元1x，第二軸線a2上布設(shè)位置次序?yàn)?、3的相鄰的2個(gè)低頻輻射單元1y。以該實(shí)施例實(shí)現(xiàn)的多頻共用天線，同理能夠?qū)崿F(xiàn)三個(gè)頻段的信號的正常工作，既確保天線尺寸最小化，又能確保各個(gè)頻段的輻射陣列的相互干擾最低。

參閱圖10，該發(fā)明多頻共用天線的第五實(shí)施例是在第三實(shí)施例的基礎(chǔ)上做出的另一改進(jìn)。該實(shí)施例的多頻共用天線在第三實(shí)施例的基礎(chǔ)上，在各軸線a1、a2的一個(gè)延伸方向上進(jìn)一步增設(shè)低頻段輻射陣列1的低頻輻射單元1z。如圖10所示，在第一和第二高頻段輻射陣列2、4的上方還設(shè)有5個(gè)低頻輻射單元1z，該5個(gè)低頻輻射單元1z有4個(gè)處于同一第三軸線a3上，該第三軸線a3恰好是第三實(shí)施例所述的低頻段輻射陣列1的第一和第二軸線a1、a2的對稱軸線，也就是第三實(shí)施例所述的第一和第二高頻段輻射陣列2、4的軸線的對稱軸線。該5個(gè)新增的低頻輻射單元1z的另1個(gè)低頻輻射單元1z0則直接處于第二高頻段輻射陣列4的軸線a2（低頻段輻射陣列1的第二軸線a2）上，相當(dāng)于在低頻段輻射陣列1的第二軸線a2上布設(shè)3個(gè)低頻輻射單元，其中，有2個(gè)低頻輻射單元1y落入第二高頻段輻射陣列4各高頻輻射單元4y所占據(jù)的軸線范圍內(nèi)與位置相應(yīng)的高頻輻射單元4y以與前述各實(shí)施例相同的方式相嵌套，另1個(gè)則置于第二高頻段輻射陣列4之外。當(dāng)然，低頻輻射單元間間距表現(xiàn)在各軸線a1、a2的軸向上的尺寸是相等的。毫無疑問，該實(shí)施例也能實(shí)現(xiàn)前述各實(shí)施例所取得的效果。

參閱圖11，該發(fā)明多頻共用天線的第六實(shí)施例揭示一副五頻共用天線，其基于第三實(shí)施例改進(jìn)而得。即多頻共用天線進(jìn)一步包括與第一、第二高頻段輻射陣列2、4并排設(shè)置的由另外的兩個(gè)饋電網(wǎng)絡(luò)分別饋電的第三和第四高頻段輻射陣列6、8，第三高頻段輻射陣列6的軸線a1與第一高頻段輻射陣列2的軸線a1的延長線重合，第四高頻段輻射陣列2的軸線a2與第二高頻段輻射陣列2的軸線a2延長線重合，所述低頻段輻射陣列1的第一和第二軸線a1、a2上均有低頻輻射單元1x、1y分別置于所述兩條延長線處。由此可見，低頻段輻射陣列1中的低頻輻射單元1x、1y總數(shù)擴(kuò)展為10個(gè)，而它們集體組陣并由同一饋電網(wǎng)絡(luò)饋電。考慮到低頻輻射單元1x在第一軸線a1上的數(shù)量與排列關(guān)系以及由此引起的電氣關(guān)系，第一高頻段輻射陣列2所占據(jù)的軸線范圍內(nèi)低頻輻射單元1x的數(shù)量為3時(shí)，第三高頻段輻射陣列6所占據(jù)的軸線范圍內(nèi)的低頻輻射單元1x數(shù)量為2，相應(yīng)的，第二高頻段輻射陣列4所占據(jù)的軸線范圍內(nèi)的低頻輻射單元1y數(shù)量為2，則第四高頻段輻射陣列8所占據(jù)的軸線范圍內(nèi)的低頻輻射單元1y的數(shù)量為3，這樣，可確保低頻段輻射陣列1的第一和第二軸線a1、a2分別設(shè)有5個(gè)低頻輻射單元1x、1y，并且彼此如前所述錯(cuò)開設(shè)置，每個(gè)低頻段輻射陣列1以嵌套的關(guān)系與四個(gè)高頻段輻射陣列2、4、6、8共反射板3組裝，天線尺寸明顯最小化，而電氣性能依然較佳。

參閱圖12，該發(fā)明多頻共用天線的第七實(shí)施例揭示一副六頻共用天線，也系基于第三實(shí)施例改進(jìn)而得，但與第六實(shí)施例的布局關(guān)系不同，它是由第三實(shí)施例所示的天線直接并排而成的。具體而言，其包括與第一和第二高頻段輻射陣列2、4平行設(shè)置的由另外的饋電網(wǎng)絡(luò)分別獨(dú)立饋電的第三和第四高頻段輻射陣列6、8，包括兩個(gè)低頻段輻射陣列，其中的低頻輻射單元1x、1y、1z、1w分布在至少四條分別與各高頻段輻射陣列2的軸線a1、a2、a3、a4相重合的軸線a1、a2、a3、a4上，其中，低頻輻射單元1x和1y構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立頻段的低頻段輻射陣列，由一獨(dú)立的饋電網(wǎng)絡(luò)饋電，低頻輻射單元1z和1w構(gòu)成另一獨(dú)立頻段的低頻段輻射陣列，由另一獨(dú)立的饋電網(wǎng)絡(luò)饋電。同理，該實(shí)施例也能夠在確保天線尺寸最小化的前提下，獲得較佳的天線電氣性能。

根據(jù)上述所揭示的該發(fā)明的諸多實(shí)施例可知，多頻共用天線中，將低頻段輻射陣列1的多個(gè)低頻輻射單元異軸設(shè)置，可以減小低頻段輻射陣列1與高頻段輻射陣列2之間的信號干擾，而天線尺寸則整體不變。

該發(fā)明多頻共用天線適用于天線控制系統(tǒng)中，其中的多個(gè)高頻段輻射陣列2及低頻段輻射陣列1如前所述均分別由獨(dú)立一個(gè)饋電網(wǎng)絡(luò)饋電，饋電網(wǎng)絡(luò)中設(shè)有移相器，移相器包括第一部件和第二部件，第一部件相對于第二部件的滑動能引起流經(jīng)移相器的信號的相位的改變，從而改變提供給相應(yīng)輻射單元的信號的相位，引起天線波束的傾仰。為此，為移相器的第一部件提供驅(qū)動力，便可實(shí)現(xiàn)對天線波束傾仰的遠(yuǎn)程控制。

公知的方式是在天線內(nèi)部設(shè)置復(fù)雜的驅(qū)動結(jié)構(gòu)，這樣會導(dǎo)致天線尺寸變大重量隨之增大。適應(yīng)于該發(fā)明保持較小尺寸的目的，該發(fā)明中，為天線控制系統(tǒng)提供一可拆卸的機(jī)電驅(qū)動部件，該機(jī)電驅(qū)動部件具有電力控制單元、電機(jī)和機(jī)械驅(qū)動單元，電力控制單元響應(yīng)于一個(gè)外部控制信號以驅(qū)動所述電機(jī)以預(yù)定量動作，該電機(jī)的預(yù)定量動作通過機(jī)械驅(qū)動單元提供的力矩將動力作用于所述移相器的第一部件以實(shí)現(xiàn)移相。這樣，在需要進(jìn)行波束傾仰操作時(shí)，將機(jī)電驅(qū)動部件加載到多頻共用天線中，并使其中的機(jī)械驅(qū)動單元作用于移相器的第一部件，便可通過外部信號控制移相實(shí)現(xiàn)波束下傾操作；當(dāng)調(diào)節(jié)到所期望的波束傾角時(shí)，則可移除該機(jī)電驅(qū)動部件，使各饋電網(wǎng)絡(luò)的移相器維持靜止以維持相位，從而使多頻共用天線的波束傾角固定。

需要指出的是，該發(fā)明所稱的軸線均為虛設(shè)線段，軸線之間的“重合”，允許由該領(lǐng)域技術(shù)人員所掌握的適度的偏離。例如在貼片低頻輻射單元上加高頻輻射單元，兩個(gè)軸線就可以稍微偏離一定的距離；再如圖6所示的實(shí)施例，如將低頻輻射單元設(shè)計(jì)成碗型巴倫，高頻陣列軸線也可以與低頻陣列軸線偏離一定的距離。因而，所稱重合的兩條軸線被設(shè)計(jì)成該領(lǐng)域技術(shù)人員所掌握的適度偏離的情況，也屬該發(fā)明所稱的重合。所述“同心”的限定也同理。

另外，絕大多數(shù)情況下，所述低頻輻射單元可以是正投影到反射板上的形狀為菱形、矩形、多邊形或多段線的對稱振子，其次是貼片振子，其三是平面印刷輻射單元，所述高頻輻射單元可以是Kathrein公司專利US6933906B2、京信公司專利CN2702458Y或Adrew公司專利US7053852B2公布的振子形式及其它振子形式。

再者，需要強(qiáng)調(diào)的是，該發(fā)明所選用的所述低頻輻射單元輻射口徑面最大尺寸適宜小于150毫米，以便進(jìn)一步使多頻共用天線最小化，同時(shí)確保電氣性能的獲得。

參閱圖13，該發(fā)明實(shí)施例進(jìn)一步提供一種多頻天線，該多頻天線包括反射板3和設(shè)置在反射板3上的第一頻率輻射陣列2X（包括21和23）和第二頻率輻射陣列（11、12、13），所述第一頻率大于第二頻率。所述第二頻率輻射陣列（11、12、13）具有兩條大致豎向平行的第一軸線a1和第二軸線a2?？梢岳斫猓瑸楹罄m(xù)進(jìn)一步明確反射板3上第一頻率輻射陣列和第二頻率輻射陣列的位置關(guān)系，這里的第一軸線a1和第二軸線a2為虛設(shè)線段。

所述第二頻率輻射陣列包括至少三個(gè)第二頻率輻射單元（11、12、13），所述至少三個(gè)第二頻率輻射單元（11、12、13）布設(shè)于第一軸線a1和第二軸線a2上，每條軸線至少設(shè)置一個(gè)第二頻率輻射單元，所述三個(gè)第二頻率輻射單元（11、12、13）在軸線大致正交方向上間隔錯(cuò)開設(shè)置。優(yōu)選的，所述三個(gè)第二頻率輻射單元（11、12、13）在軸線大致正交方向上的距離間隔相等或相近。

所述第一頻率輻射陣列包括至少一個(gè)第一頻率輻射單元21，所述多個(gè)第一頻率輻射單元設(shè)置于第一軸線a1上；其中，第一軸線a1上的第二頻率輻射單元（11、13）與第一軸線a1上部分第一頻率輻射單元（21、23）嵌套使用；參閱GTE公司美國專利US4434425、Kathrein公司專利US6333720、京信通信中國專利200710031144.3，可見，兩個(gè)不同頻率的輻射單元嵌套使用為該領(lǐng)域行業(yè)人員習(xí)知技術(shù)。優(yōu)選的，該發(fā)明實(shí)施例中，所述嵌套使用可以為：第一頻率輻射單元在反射板上的正投影面落在第二頻率輻射單元在反射板上的正投影面范圍內(nèi)?？梢?，通過在嵌套使用的多頻天線中，將第二頻率輻射單元（11、12、13）在軸線大致正交方向上間隔錯(cuò)開設(shè)置，有助于多頻天線的進(jìn)一步小型化設(shè)計(jì)，使得多頻共用天線在取得合理尺寸的同時(shí)，具有更優(yōu)的電氣性能。

該實(shí)施例中，優(yōu)選的，每個(gè)第二頻率輻射單元包括兩個(gè)極化，其中每個(gè)極化至少包括兩個(gè)輻射臂，該兩個(gè)輻射臂可饋入不同的功率。進(jìn)一步的，該輻射臂為對稱振子，每個(gè)第二頻率輻射單元的每個(gè)極化都包括一對對稱振子，該對對稱振子中的兩個(gè)對稱振子可輸入不同的饋入功率。進(jìn)而通過不同的饋入功率調(diào)整第二頻率輻射陣列的水平面半功率波束寬度。該實(shí)施例中的對稱振子可以參閱美國專利US4434425、US6333720或中國專利200710031144.3中的對稱振子。

該實(shí)施例中，優(yōu)選的，設(shè)置在反射板3上的第一頻率輻射陣列2X（包括21和23）和第二頻率輻射陣列（11、12、13）由不同的饋電網(wǎng)絡(luò)饋電。所述第一軸線與第二軸線的間距小于或等于布設(shè)在兩軸線上的單個(gè)第二頻率輻射單元的最大正投影尺寸?？梢岳斫?，最大正投影尺寸是輻射單元正投影到反射板上的投影邊界兩端的最長距離。對于圓形投影，最大正投影尺寸就是圓形直徑；對于方形投影，最大正投影尺寸就是最大對角線距離；也可以理解，對于其他規(guī)則或不規(guī)則圖形投影，最大正投影尺寸就是完全套設(shè)該不規(guī)則圖形投影的最小圓形直徑。進(jìn)而該發(fā)明實(shí)施例可以進(jìn)一步適用特定頻率使用需求。

該實(shí)施例中，優(yōu)選的，第一軸線與第二軸線的對稱軸線a3，所有第二頻率輻射單元中設(shè)置在不同軸線上的兩個(gè)低頻輻射單元為一組，該組中同一極化的四個(gè)對稱振子中，鄰近對稱軸線a3的對稱振子饋入功率相等或相近，遠(yuǎn)離對稱軸線a3的對稱振子饋入功率相等或相近，且鄰近對稱軸線a3的對稱振子饋入功率大于遠(yuǎn)離對稱軸線a3的對稱振子饋入功率，通過該設(shè)置使得第二頻率輻射陣列的水平面半功率波束寬度得到進(jìn)一步展寬的同時(shí)，保證水平面方向圖的左右對稱性。

該實(shí)施例中，進(jìn)一步的，第一軸線上的第二頻率輻射單元與第一軸線上部分第一頻率輻射單元嵌套使用具體為：第二頻率輻射單元與至少一個(gè)第一頻率輻射單元以彼此的幾何中心相重合的方式嵌套設(shè)置。該實(shí)施例中，進(jìn)一步的，第一軸線上的第二頻率輻射單元與第一軸線上部分第一頻率輻射單元嵌套使用具體為：高頻輻射單元在反射板上的正投影面落在低頻輻射單元在反射板上的正投影面范圍內(nèi)?？蛇x的，第二頻率輻射單元在反射板上的正投影面積S為：144平方厘米≤S≤256平方厘米。

可選的，第二頻率輻射單元在第一軸線與第二軸線的豎向方向上以相等的第一間距排列，第一頻率輻射單元在第一軸線上以相等的第二間距排列，所述第一間距大致為所述第二間距的2.5倍?？蛇x的，第二頻率輻射陣列的第一軸線和第二軸線之間的間距小于或等于第二頻率輻射陣列最高工作頻點(diǎn)的二分之一波長，同時(shí)大于或等于第一頻率輻射陣列最高工作頻點(diǎn)的二分之一波長?？蛇x的，輻射臂為對稱振子，每個(gè)第二頻率輻射單元的每個(gè)極化都包括一對對稱振子，該對對稱振子中的兩個(gè)對稱振子用于輸入相同的饋入功率，所述第二頻率輻射單元所工作的頻段范圍為690-896兆赫。

該實(shí)施例中，可選的，該發(fā)明實(shí)施例提供的多頻天線中，第二頻率輻射陣列還包括第三軸線，所述第三軸線為第一軸線和第二軸線的對稱軸，該對稱軸上布設(shè)的第二低頻輻射單元。綜上所述，該發(fā)明通過對多頻共用天線的布局進(jìn)行改進(jìn)，使多頻共用天線在取得合理尺寸的同時(shí)，具有更優(yōu)的電氣性能，低頻輻射單元線性排列間距與高頻輻射單元線性排列間距之間的關(guān)系不再成為影響業(yè)內(nèi)人士進(jìn)行天線布局設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素。

之所以強(qiáng)調(diào)天線的尺寸更為合理，是因?yàn)椋簩τ谕€排列的低頻輻射單元的間距不等于高頻輻射單元間距的整數(shù)倍的情況，在兩條或兩條以上的軸線上布設(shè)同一低頻段輻射陣列的不同低頻輻射單元，可避免所述正投影面上出現(xiàn)低頻輻射單元與高頻輻射單元相干涉（重疊或交叉）的現(xiàn)象，從而使低頻段輻射陣列與高頻段輻射陣列彼此間信號發(fā)射各行其道，消除或盡可能低地降低互相干擾。

而對于同線排列的低頻輻射單元的間距等于高頻輻射單元間距的整數(shù)倍的情況，如在三頻以上且至少有兩個(gè)相同的高頻振列中，相比于直接在天線的豎直方向增加一組高頻段輻射陣列方案，使用該發(fā)明避免了上半部分高頻段輻射陣列因主饋線增長而導(dǎo)致的傳輸損耗增大，提高天線增益，且在低頻段輻射陣列長度小于高頻段輻射陣列長度的整數(shù)倍時(shí)，大幅縮短了天線長度。相比于鄰接方案，使用該發(fā)明可縮小天線寬度尺寸，且受益于低頻輻射單元在軸線正交方向上相互錯(cuò)開設(shè)置，提高了低頻段輻射陣列和高頻段輻射陣列左右輻射邊界的對稱性，減小了天線設(shè)計(jì)難度。

2020年11月，《天線控制系統(tǒng)和多頻共用天線》獲得第六屆廣東專利獎銀獎。

第一條　為了保證共用天線電視系統(tǒng)建設(shè)質(zhì)量，加強(qiáng)對共用天線電視系統(tǒng)的管理，保持整齊美觀的城鄉(xiāng)風(fēng)貌，提高電視廣播的收看效果，充分發(fā)揮電視廣播在社會主義精神文明和物質(zhì)文明建設(shè)中的作用，制定本辦法。

第二條　共用天線電視系統(tǒng)是指將天線接收到的電視信號經(jīng)過放大，分配并傳輸給用戶接收機(jī)的廣播電視專用設(shè)備。

第三條　共用天線電視系統(tǒng)屬于廣播電視設(shè)施，由廣播電視部門負(fù)責(zé)管理，公安、工商行政管理部門要密切配合。

第四條　本省范圍內(nèi)所有共用天線電視系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)安裝、使用和管理均適用本辦法。

第五條　共用天線電視系統(tǒng)可以較好地改善電視圖象和伴音質(zhì)量，城市的高大建筑群和人口居住密集的區(qū)域，中央和省的電視信號較弱的地區(qū)，都應(yīng)大力發(fā)展共用天線電視系統(tǒng)。

第六條　從事共用天線電視系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝的工程單位必須具備以下條件：

1．有健全的機(jī)構(gòu)、場所及其相適應(yīng)的從業(yè)人員、流動資金、并能獨(dú)立承擔(dān)民事責(zé)任的經(jīng)濟(jì)實(shí)體。

2．擁有一定數(shù)量的較好地掌握電視接收技術(shù)的工程技術(shù)專業(yè)人員，其中無線電工程師應(yīng)有一至二人以上。

3．具有較完備的安裝調(diào)試共用天線電視系統(tǒng)的各類技術(shù)裝備和測試儀器。

第七條　符合第六條規(guī)定的工程施工單位，省屬的到省廣播電視廳申辦《共用天線電視系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝許可證》，地（市）及以下所屬工程單位，必須向所在地（市）廣播電視部門申請登記，由地（市）廣播電視系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝許可證》，憑證向當(dāng)?shù)毓ど绦姓块T辦理營業(yè)執(zhí)照后，方可承接設(shè)計(jì)、安裝業(yè)務(wù)。

第八條　建設(shè)共用天線電視系統(tǒng)，必須按照《陜西省共用天線電視系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行設(shè)計(jì)和安裝，具體標(biāo)準(zhǔn)由省廣播電視廳另文下達(dá)。

第九條　凡需建設(shè)共用天線電視系統(tǒng)的單位，最少應(yīng)提前一個(gè)月向省或所在地（市）廣播電視部門提出書面申請報(bào)告。報(bào)告要注明接收和閉路放像頻道，設(shè)計(jì)施工單位，工程投資預(yù)算等，經(jīng)省廣播電視廳或所在地（市）廣播電視局批準(zhǔn)后，方可進(jìn)行施工。

第十條　共用天線電視系統(tǒng)工程竣工后，中央和兄弟省市屬駐陜單位，省屬單位及中外合資企業(yè)由省廣播電視廳負(fù)責(zé)驗(yàn)收，其余由所在地（市）廣播電視部門負(fù)責(zé)驗(yàn)收。驗(yàn)收合格者，發(fā)給《共用天線電視系統(tǒng)工程質(zhì)量測試驗(yàn)收合格證》后，方可投入使用。不合格者，工程單位限期于三個(gè)月內(nèi)按技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)改裝使之合格，逾期不改裝或改裝后仍不符合標(biāo)準(zhǔn)，省、地（市）廣播電視管理部門依照情況及后果責(zé)令工程單位賠償損失，進(jìn)行罰款或收回“施工許可證”。

第十一條　凡無證設(shè)計(jì)、施工的工程，不采用合格產(chǎn)品的工程，事前不申報(bào)的工程，均屬違章工程，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)后，根據(jù)不同情況給予罰款及沒收“施工許可證”等處罰。

第十二條　已經(jīng)建成設(shè)入使用的共用天線電視系統(tǒng)，自本規(guī)定頒布之日起，限半年內(nèi)由使用單位向省廣播電視廳或地（市）廣播電視局登記審驗(yàn)（驗(yàn)收辦法同第十條），驗(yàn)收合格者發(fā)給“驗(yàn)收合格證”。

第十三條　凡需在共用天線電視系統(tǒng)中自己播放節(jié)目（即建立有線電視臺）的單位，應(yīng)按照《陜西省有線電視管理暫行規(guī)定》履行申報(bào)手續(xù)，憑《陜西省共用天線電視系統(tǒng)工程質(zhì)量測試驗(yàn)收合格證》到省廣播電視廳辦理《有線電視節(jié)目許可證》后，方可播放自辦節(jié)目。

播放錄音錄像應(yīng)符合國家有關(guān)規(guī)定，不得播放含有違禁內(nèi)容的錄音錄像，凡播放淫穢錄像制品者由公安機(jī)關(guān)依照《中華人民共和國治安管理處罰條例》給予處罰；構(gòu)成犯罪的依法追究刑事責(zé)任。

第十四條　全省各單位和城鄉(xiāng)居民未經(jīng)批準(zhǔn)，一律不得安裝接收國外電視臺節(jié)目的電視天線，違者，由廣播電視部門會同公安部門處理。

第十五條　發(fā)放《共用天線電視系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝許可證》、《共用天線電視系統(tǒng)工程質(zhì)量測試驗(yàn)收合格證》、《有線電視自播節(jié)目許可證》可適當(dāng)收取工本費(fèi)，工程管理和驗(yàn)收可酌情收取管理費(fèi)和驗(yàn)收費(fèi)，其收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)和辦法由省廣播電視廳會同省物價(jià)局制訂下達(dá)。

第十六條　兄弟省市來陜進(jìn)行共用天線電視系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工單位，應(yīng)遵照本辦法執(zhí)行。

第十七條　本辦法自頒布之日起實(shí)行。