本技术涉及天线，尤其涉及一种天线系统、基站和电子设备。
背景技术：
1、5g(第五代通信)的一项关键性技术就是大规模天线技术，大规模天线即largescale mimo(multiple-input multiple-output，多路输入输出)，亦称为massive mimo，其将天线阵列和有源的射频模组集成，在自由空间中形成多个波束来提高站点系统的容量，massive mimo产品的安装位置同传统的4g天线位置相同，但由于集成了大规模天线阵列，产品的幅面比较大，由此导致风载荷大幅度增加。
技术实现思路
1、本技术提供一种天线系统、基站和电子设备，该天线系统扩展了天线幅面，且能够显著降低风阻。
2、第一方面，本技术提供一种天线系统，所述天线系统包括至少一个天线装置，每个所述天线装置包括：反射板；天线罩，安装在所述反射板上，并与所述反射板形成容纳腔室；天线阵列，包括至少一个子阵列，所述至少一个子阵列设置在所述容纳腔室内，并用于发射和/或接收电磁波信号；其中，所述反射板上设置有至少一个第一通风孔，所述天线罩上对应所述至少一个第一通风孔设置有至少一个第二通风孔，并且，所述天线阵列与所述至少一个第一通风孔和所述至少一个第二通风孔错位设置。
3、本技术的天线系统，通过在反射板上设置第一通风孔，在天线罩上对应第一通风孔设置第二通风孔，并且，天线阵列与第一通风孔和第二通风孔错位设置，这样能够显著降低风阻，使得在相同风阻条件下，天线的口径尺寸可以更大，扩展了天线的幅面，例如，可突破0.8m2的物理口径限制，由于天线的增益与天线的幅面成正比，从而可获得更高的天线增益。
4、在一种可能的实现方式中，所述第一通风孔的最大尺寸小于或等于1/4λ，其中，λ为所述天线阵列发射和/或接收的电磁波信号的工作波长；和/或，所述第一通风孔和所述第二通风孔一一对应设置，且对应设置的所述第一通风孔和所述第二通风孔的形状相同。这样可避免开孔过大影响反射板的反射效果，第一通风孔的大小与天线的工作频率相关。另外，为了方便第一通风孔和第二通风孔连接，以便形成安装天线阵列的封闭的容纳腔室，第一通风孔和第二通风孔可对应设置且形状相同。
5、在一种可能的实现方式中，所述天线罩的外周与所述反射板的外周密封连接；和/或，所述第一通风孔的外周与所述第二通风孔的外周密封连接。这样容纳腔室为封闭结构，可防止风沙、雨水等异物进入容纳腔室，能够更好地保护天线阵列。
6、在一种可能的实现方式中，每个所述子阵列包括：支撑结构，设置在所述反射板上；至少一个辐射单元，设置在所述支撑结构的朝向所述天线罩的一端，每个所述辐射单元包括载体和辐射体，所述载体设置在所述支撑结构上，所述辐射体设置在所述载体上；所述支撑结构和所述载体一体成型或分体成型；馈电网络，至少部分馈电网络设置在所述支撑结构的侧壁上，所述馈电网络所在平面与所述辐射单元所在平面成角度设置，所述馈电网络的一端与所述至少一个辐射单元连接，另一端用于与射频模组连接以给所述至少一个辐射单元馈电。考虑到多个辐射单元和功分网络两个部件并排设置在反射板上会导致天线装置的扇区面积较大，通过将馈电网络布局在支撑结构的侧壁上可避免占用平面空间(由于馈电网络所在平面与辐射单元所在平面成角度设置，例如垂直设置)，能够给第一通风孔留下设计空间。另外，可先通过一体化方式加工支撑结构和载体，再在支撑结构上电镀馈电网络和在载体上电镀辐射体形成子阵列，可选地，还可在支撑结构上电镀下面将介绍的接地金属层，这样方便加工制造，有利于降低成本。
7、在一种可能的实现方式中，所述载体包括垂直设置的第一载体和第二载体，所述辐射体包括第一辐射体和第二辐射体，所述第一辐射体设置在所述第一载体上并用于辐射第一极化方向的电磁波，所述第二辐射体设置在所述第二载体上并用于辐射第二极化方向的电磁波，所述第二极化方向与所述第一极化方向正交；所述馈电网络包括第一微带线和第二微带线，所述第一微带线和所述第二微带线在所述支撑结构的相对侧壁上间隔设置，所述第一微带线的一端与至少部分所述第一辐射体连接，另一端用于与所述射频模组连接以给所述第一辐射体馈电；所述第二微带线的一端与至少部分所述第二辐射体连接，另一端用于与所述射频模组连接以给所述第二辐射体馈电。这样每个辐射单元为双极化振子，能够辐射双极化电磁波。
8、在一种可能的实现方式中，所述支撑结构包括：支撑板，所述至少一个辐射单元设置在所述支撑板的朝向所述天线罩的第一侧面；第一隔板和第二隔板，在所述支撑板的朝向所述反射板的第二侧面沿所述支撑板的宽度方向间隔设置；其中，所述馈电网络设置在所述第一隔板和所述第二隔板远离彼此的外侧壁上或所述馈电网络设置在所述第一隔板和所述第二隔板远离彼此的外侧壁以及所述支撑板上；并且，在所述馈电网络所在平面与所述辐射单元所在平面垂直时，所述第一隔板和所述第二隔板与所述支撑板垂直连接。这样支撑结构为空心结构，可以在支撑结构的内表面上设置下面将介绍的接地金属层，同时可减轻重量。
9、在一种可能的实现方式中，所述支撑板包括：至少两个第一分段，沿第一方向间隔设置，所述第一隔板和第二隔板设置在所述第一分段的第二侧面；至少一个第二分段，每个所述第二分段连接相邻两个第一分段；所述至少一个辐射单元设置在所述至少两个第一分段和所述第二分段的第一侧面；并且，所述反射板的对应所述第二分段的部位朝向所述第二分段凹陷设置以形成安装空间，所述安装空间用于安装所述射频模组；所述第二通风孔对应所述第一分段设置。这样射频模组可嵌入安装空间内，能够减小安装射频模组后的天线系统的剖面高度。
10、在一种可能的实现方式中，所述馈电网络的第一微带线和第二微带线与所述第一分段上的辐射单元连接，所述馈电网络还包括第三微带线和第四微带线，所述第三微带线和所述第四微带线设置在所述第二分段的朝向所述反射板的第二侧面，所述第三微带线的一端穿过所述第二分段并与所述第二分段上的辐射单元的第一辐射体连接，另一端用于与所述射频模组连接，所述第四微带线的一端穿过所述第二分段并与所述第二分段上的辐射单元的第二辐射体连接，另一端用于与所述射频模组连接，所述反射板的对应所述第三微带线和所述第四微带线的部位作为接地金属层，所述第三微带线和所述接地金属层以及两者之间的空气形成空气微带线，所述第四微带线和所述接地金属层以及两者之间的空气形成空气微带线。这样在支撑板的未设置第一隔板和第二隔板的部位即第二分段处，微带线可设置在第二分段的第二侧面，方便微带线连接第二分段处的多个辐射单元并与射频模组连接，同时也方便将反射板作为金属接地层。
11、在一种可能的实现方式中，所述第一分段、所述第一隔板和所述第二隔板形成倒u型结构，所述第二分段的宽度大于所述第一分段的宽度，且所述第一隔板和所述第二隔板的朝向所述第二分段的一端延伸至所述第二分段的内侧；所述第二分段的对应所述第一隔板和所述第二隔板的一端处分别设置有第一开孔，所述第二分段上还设置有两个第二开孔，所述第一微带线和所述第二微带线各自的另一端分别穿过所述第一开孔延伸至所述第二分段的第一侧面，并通过对应的所述第二开孔延伸至所述第二分段的朝向所述反射板的第二侧面。这样馈电网络可通过开孔连接射频模组，有助于减小天线系统的剖面高度。
12、在一种可能的实现方式中，所述反射板为平板状结构；其中：所述天线系统还包括至少一个第二连接管，每个所述第二连接管的一端与对应设置的所述第一通风孔和所述第二通风孔中一者的外周连接，另一端与对应设置的所述第一通风孔和所述第二通风孔中另一者的外周连接；和/或，所述天线罩包括多个第二凹槽和位于相邻第二凹槽之间的第二支撑部，所述第二通风孔设置在第二支撑部上，所述至少一个辐射单元设置在所述第二凹槽内。这样天线罩和反射板可均为平板状结构，第一通风孔和第二通风可通过第二连接管连接；或者，天线罩上可设置第二凹槽，此时反射板可为平板状结构，第一通风孔和第二通风可直接连接，也可通过第二连接管连接。
13、在一种可能的实现方式中，所述反射板包括多个第一凹槽和位于相邻第一凹槽之间的第一支撑部，所述第一通风孔设置在所述第一支撑部上；所述支撑结构设置在所述第一凹槽内，所述至少一个辐射单元高于所述反射板；其中：所述天线装置还包括至少一个第一连接管，每个所述第一连接管的一端与对应设置的所述第一通风孔和所述第二通风孔中一者的外周连接，每个所述第一连接管的另一端与对应设置的所述第一通风孔和所述第二通风孔中另一者的外周连接；和/或，所述天线罩包括多个第二凹槽和位于相邻第二凹槽之间的第二支撑部，所述第二通风孔设置在第二支撑部上，所述第一支撑部和所述第二支撑部对应且层叠设置，所述多个第一凹槽和所述多个第二凹槽分别对应设置且朝向远离彼此的方向凹陷以形成所述容纳腔室，所述至少一个辐射单元设置在所述第二凹槽内。这样反射板上可设置第一凹槽来固定安装天线阵子，可避免单独设置固定天线阵子的结构。其中：在一些例子中，第一通风孔和第二通风孔通过第一连接管连接，第一连接管的一端可与第一通风孔密封连接，另一端可与第二通风孔密封连接，此时，天线罩可为平板状结构，或者，也可在天线罩上设置第二凹槽来容纳子阵列的辐射单元；在另一些例子中，也可不设置第一连接管，反射板的第一凹槽与天线罩的第二凹槽对应设置形成安装天线阵列的容纳腔室，第一支撑部和第二支撑部层叠设置，第一支撑部上的第一通风孔的外周与第二支撑部上的第二通风孔的外周密封连接，例如通过焊接方式，或者，第一通风孔的外周边与第二支撑部上的第二通风孔的外周边之间设置密封条，从而实现密封连接。
14、在一种可能的实现方式中，所述反射板包括至少一个第二区段和沿第一方向间隔设置的至少两个第一区段，每个所述第二区段位于相邻两个第一区段之间，所述多个第一凹槽沿所述第一方向延伸且在每个所述第一区段上沿第二方向间隔设置，所述第二方向与所述第一方向垂直，每个所述第二区段的朝向所述第一凹槽底部的侧面为平面且低于所述第一凹槽的槽底以形成安装所述射频模组的安装空间；每个所述第二区段的朝向所述第一凹槽开口的侧面为平面，所述第二分段与所述第二区段层叠设置。这样可使射频模组嵌入反射板和子阵列内部，能够减小安装射频模组后的天线系统的剖面高度。
15、在一种可能的实现方式中，所述天线罩包括至少两个第一部分和至少一个第二部分，每个所述第二部分连接相邻两个第一部分，所述第一部分与所述第一分段对应，所述第二部分与所述第二分段对应，所述第二通风孔设置在所述第一部分，所述天线罩的多个第二凹槽设置在所述至少两个第一部分和至少一个第二部分。由于天线罩的第二部分对应射频模组无法透风，故第二通风孔可设置在第一部分，第二部分不再设置第二通风孔。
16、在一种可能的实现方式中，所述第一凹槽的槽壁对应所述馈电网络的部位作为第一接地金属层，所述第一接地金属层和对应的所述馈电网络以及两者之间的空气形成空气微带线。
17、在一种可能的实现方式中，所述支撑结构的第一隔板和第二隔板的朝向彼此的内表面上至少对应所述馈电网络的部位设置有第一接地金属层，所述第一接地金属层和对应的所述馈电网络以及两者之间的支撑结构形成介质微带线；在所述馈电网络的一端或另一端延伸至所述支撑结构的支撑板的第一侧面时，所述支撑板的第二侧面对应所述支撑板的第一侧面上的所述馈电网络设置有第二接地金属层，所述第二接地金属层和对应的所述馈电网络以及两者之间的所述支撑板形成介质微带线。
18、在一种可能的实现方式中，所述反射板为金属件；或，所述反射板包括基板和设置在所述基板上的金属层，所述基板的材质包括塑料。
19、在一种可能的实现方式中，每个所述天线装置还包括至少一个射频模组，每个所述射频模组用于向所述天线阵列馈电或对所述天线阵列接收的电磁波信号进行处理，每个所述射频模组包括：散热器；屏蔽盖，安装在所述散热器上并与所述散热器形成安装空间；电路板，设置在所述安装空间内，所述散热器用于对所述电路板进行散热，所述至少一个子阵列与所述电路板连接。
20、在一种可能的实现方式中，所述天线装置还包括弹性连接器，每个所述子阵列通过所述弹性连接器与所述电路板连接；每个所述弹性连接器包括内导体和围绕所述内导体设置的外导体，所述内导体和所述外导体之间间隔设置或设置有绝缘介质，所述内导体的一端与所述子阵列的馈电网络的另一端连接，所述外导体的一端与所述天线装置的接地金属层或第二接地金属层连接，所述内导体的另一端和所述外导体的另一端穿过所述屏蔽盖与所述电路板连接。
21、在一种可能的实现方式中，所述电路板包括电路板主体和设置在所述电路板主体上的电源、天线接口、滤波器、功放电路，所述电源用于给所述电路板主体供电，所述天线接口与所述至少一个子阵列连接，并通过所述电路板主体与所述滤波器连接，所述功放电路通过所述电路板主体与所述滤波器连接；其中：所述至少一个射频模组包括第一射频模组和第二射频模组中的一者，所述第一射频模组的电路板上设置有射频收发器和基带信号处理器，所述射频收发器与所述基带信号处理器和所述第一射频模组的功放电路连接；所述第二射频模组的所述功放电路用于与所述第一射频模组的射频收发器连接；或，所述至少一个射频模组包括第一射频模组和第二射频模组，所述第一射频模组的电路板上设置有射频收发器和基带信号处理器，所述射频收发器与所述基带信号处理器和所述第一射频模组的功放电路连接；所述第二射频模组的功放电路与所述第一射频模组的射频收发器连接。
22、在一种可能的实现方式中，所述至少一个天线装置包括第一天线装置，所述第一天线装置的射频模组包括间隔设置的所述第一射频模组和所述第二射频模组，所述第二射频模组的功放电路与所述第一射频模组的射频收发器的连接；所述至少一个天线装置还包括第二天线装置，所述第二天线装置的射频模组包括至少一个所述第二射频模组，所述第二天线装置的至少一个第二射频模组的功放电路与所述第一天线装置的第一射频模组的射频收发器连接。这样多个天线装置可共用一个第一射频模组，第一射频模组作为主射频模组，体积较大，第二射频模组作为从射频模组，体积较小，采用主从模块的配置可减小射频模组的尺寸，能预留更多空间设计通风孔，进一步降低风阻。
23、第二方面，本技术提供一种基站，所述基站包括上述第一方面提供的天线系统。
24、第三方面，本技术提供一种电子设备，所述电子设备包括上述第一方面提供的天线系统。
25、本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施例部分予以详细说明。
1.一种天线系统，其特征在于，包括至少一个天线装置(1)，每个所述天线装置(1)包括：
2.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于：
3.根据权利要求1或2所述的天线系统，其特征在于：
4.根据权利要求1-3中任一项所述的天线系统，其特征在于，每个所述子阵列(13)包括：
5.根据权利要求4所述的天线系统，其特征在于，所述载体(f1)包括垂直设置的第一载体(f11)和第二载体(f12)，所述辐射体(f2)包括第一辐射体(f21)和第二辐射体(f22)，所述第一辐射体(f21)设置在所述第一载体(f11)上并用于辐射第一极化方向的电磁波，所述第二辐射体(f22)设置在所述第二载体(f12)上并用于辐射第二极化方向的电磁波，所述第二极化方向与所述第一极化方向正交；
6.根据权利要求4或5所述的天线系统，其特征在于，所述支撑结构(z)包括：
7.根据权利要求6所述的天线系统，其特征在于，所述支撑板(z3)包括：
8.根据权利要求7所述的天线系统，其特征在于，所述馈电网络(k)的第一微带线(k1)和第二微带线与所述第一分段(z31)上的辐射单元(f)连接，所述馈电网络(k)还包括第三微带线和第四微带线，所述第三微带线和所述第四微带线设置在所述第二分段(z32)的朝向所述反射板(11)的第二侧面，所述第三微带线的一端穿过所述第二分段(z32)并与所述第二分段(z32)上的辐射单元(f)的第一辐射体(f21)连接，另一端用于与所述射频模组连接，所述第四微带线的一端穿过所述第二分段(z32)并与所述第二分段(z32)上的辐射单元(f)的第二辐射体(f22)连接，另一端用于与所述射频模组连接，所述反射板(11)的对应所述第三微带线和所述第四微带线的部位作为接地金属层，所述第三微带线和所述接地金属层以及两者之间的空气形成空气微带线，所述第四微带线和所述接地金属层以及两者之间的空气形成空气微带线。
9.根据权利要求7或8所述的天线系统，其特征在于，所述第一分段(z31)、所述第一隔板(z1)和所述第二隔板(z2)形成倒u型结构，所述第二分段(z32)的宽度大于所述第一分段(z31)的宽度，且所述第一隔板(z1)和所述第二隔板(z2)的朝向所述第二分段(z32)的一端延伸至所述第二分段(z32)的内侧；所述第二分段(z32)的对应所述第一隔板(z1)和所述第二隔板(z2)的一端处分别设置有第一开孔，所述第二分段(z32)上还设置有两个第二开孔，所述第一微带线(k1)和所述第二微带线各自的另一端分别穿过所述第一开孔延伸至所述第二分段(z32)的第一侧面，并通过对应的所述第二开孔延伸至所述第二分段(z32)的朝向所述反射板(11)的第二侧面。
10.根据权利要求4-9中任一项所述的天线系统，其特征在于，所述反射板(11)为平板状结构；其中：
11.根据权利要求4-9中任一项所述的天线系统，其特征在于，所述反射板(11)包括多个第一凹槽(c1)和位于相邻第一凹槽(c1)之间的第一支撑部(b1)，所述第一通风孔(t1)设置在所述第一支撑部(b1)上；所述支撑结构(z)设置在所述第一凹槽(c1)内，所述至少一个辐射单元(f)高于所述反射板(11)；其中：
12.根据权利要求11所述的天线系统，其特征在于，所述反射板(11)包括至少一个第二区段(112)和沿第一方向间隔设置的至少两个第一区段(111)，每个所述第二区段(112)位于相邻两个第一区段(111)之间，所述多个第一凹槽(c1)沿所述第一方向延伸且在每个所述第一区段(111)上沿第二方向间隔设置，所述第二方向与所述第一方向垂直，每个所述第二区段(112)的朝向所述第一凹槽(c1)底部的侧面为平面且低于所述第一凹槽(c1)的槽底以形成安装所述射频模组的安装空间；每个所述第二区段(112)的朝向所述第一凹槽(c1)开口的侧面为平面，所述第二分段(z32)与所述第二区段(112)层叠设置。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的天线系统，其特征在于，所述天线罩(12)包括至少两个第一部分(121)和至少一个第二部分(122)，每个所述第二部分(122)连接相邻两个第一部分(121)，所述第一部分(121)与所述第一分段(z31)对应，所述第二部分(122)与所述第二分段(z32)对应，所述第二通风孔(t2)设置在所述第一部分(121)，所述天线罩(12)的多个第二凹槽(c2)设置在所述至少两个第一部分(121)和至少一个第二部分(122)。
14.根据权利要求11或12所述的天线系统，其特征在于，所述第一凹槽(c1)的槽壁对应所述馈电网络(k)的部位作为第一接地金属层(d1)，所述第一接地金属层(d1)和对应的所述馈电网络(k)以及两者之间的空气形成空气微带线。
15.根据权利要求1-13中任一项所述的天线系统，其特征在于，所述支撑结构(z)的第一隔板(z1)和第二隔板(z2)的朝向彼此的内表面上至少对应所述馈电网络(k)的部位设置有第一接地金属层(d1)，所述第一接地金属层(d1)和对应的所述馈电网络(k)以及两者之间的支撑结构(z)形成介质微带线；
16.根据权利要求1-15中任一项所述的天线系统，其特征在于：
17.根据权利要求1-16中任一项所述的天线系统，其特征在于，每个所述天线装置(1)还包括至少一个射频模组(14)，每个所述射频模组(14)用于向所述天线阵列馈电或对所述天线阵列接收的电磁波信号进行处理；
18.根据权利要求17所述的天线系统，其特征在于，所述天线装置(1)还包括弹性连接器，每个所述子阵列(13)通过所述弹性连接器与所述电路板(143)连接；
19.根据权利要求17或18所述的天线系统，其特征在于，所述电路板(143)包括电路板主体(a1)和设置在所述电路板主体(a1)上的电源、天线接口(a2)、滤波器(a3)、功放电路(a4)，所述电源用于给所述电路板主体(a1)供电，所述天线接口(a2)与所述至少一个子阵列(13)连接，并通过所述电路板主体(a1)与所述滤波器(a3)连接，所述功放电路(a4)通过所述电路板主体(a1)与所述滤波器(a3)连接；其中：
20.根据权利要求19所述的天线系统，其特征在于，所述至少一个天线装置(1)包括第一天线装置(1a)，所述第一天线装置(1a)的射频模组(14)包括间隔设置的所述第一射频模组(14a)和所述第二射频模组(14b)，所述第二射频模组(14b)的功放电路(a4)与所述第一射频模组(14a)的射频收发器(a5)的连接；
21.一种基站，其特征在于，包括根据权利要求1至20中任一项所述的天线系统。
22.一种电子设备，其特征在于，包括根据权利要求1至20中任一项所述的天线系统。
