專利名稱：移動(dòng)通信基站使用的天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及諧振式天線，尤其是移動(dòng)通信基站使用的、由線天線和面天線組合的天線。
背景技術(shù)：
無線電技術(shù)由于半導(dǎo)體器件技術(shù)的發(fā)展，主要工作頻率不斷提高，超高頻UHF頻段300MH——3000MH)成為主要工作頻段。廣泛發(fā)展的蜂窩移動(dòng)通信就工作在這一頻段。移動(dòng)通信無線地面覆蓋網(wǎng)十分發(fā)達(dá)，基站天線在保證通信質(zhì)量方面起著極為關(guān)鍵的作用。因而對(duì)基站天線的技術(shù)性能指標(biāo)有很高的要求。
UHF頻段處于無線電高頻頻率之上，屬微波的低頻端，在低于UHF頻段，通常無線通信天線選用線天線形式，高于UHF頻段，天線選用拋物面天線為主的面天線形式。UHF頻段處于兩類天線形式的過渡區(qū)，兩類天線在該頻段都表現(xiàn)出明顯的局限性，很難單獨(dú)適應(yīng)基站天線高性能的要求。目前移動(dòng)通信基站主要用線面結(jié)合的四偶極子天線形式，統(tǒng)稱為板式定向天線，少量還有縫隙天線或微帶天線形式。
背射天線形式是一種優(yōu)秀的適用于UHF頻段的線面結(jié)合天線。其典型特點(diǎn)是高增益、高口徑利用系數(shù)、低副瓣和高前后比特性的特點(diǎn)。這些特點(diǎn)很適合用于移動(dòng)通信基站天線，但由于其外形結(jié)構(gòu)復(fù)雜導(dǎo)致制造及安裝固定較為復(fù)雜。帶寬窄、饋接匹配問題的復(fù)雜性等因素，限制了使用的廣泛性。目前，背射天線多使用在軍事、數(shù)字信號(hào)中繼無線傳輸系統(tǒng)。
目前移動(dòng)通信基站多使用板式定向天線和桿式全向天線。這些天線的基本結(jié)構(gòu)是由多個(gè)沿垂直方向元天線組成的陣列天線，以期有較高的天線增益。多單元天線構(gòu)成的單個(gè)天線因?yàn)橐M(jìn)了垂直方向陣因子，其垂直方向圖要發(fā)生分裂，形成諸多的旁瓣和零點(diǎn)，結(jié)果是隨著增益提高，主瓣急劇減小。這種方向圖不利于基站對(duì)蜂窩小區(qū)的最佳覆蓋，增益與方向性系數(shù)指標(biāo)嚴(yán)重矛盾。同時(shí)較多的零點(diǎn)，直接造成一些弱覆蓋區(qū)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對(duì)背射天線的優(yōu)越性能，改造其應(yīng)用局限性，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、具有較高增益、低副瓣、具有雙極化功能、適用于UHF頻段的移動(dòng)通信基站使用的天線。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案該移動(dòng)通信基站使用的天線，包括反射背腔，設(shè)于反射背腔前的饋源和設(shè)于饋源前的副反射器，以及與饋源相匹配的饋線，其特征在于饋源為領(lǐng)結(jié)天線。
為了實(shí)現(xiàn)正交極化，所述饋源為正交放置的兩對(duì)領(lǐng)結(jié)天線。
所述反射背腔可以是圓形、正方形或矩形。作為一種改進(jìn)，所述反射背腔為帶有邊環(huán)的矩形。
作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述矩形的長(zhǎng)為nλ，寬為λ，邊環(huán)高為0.25λ，其中λ為工作頻段中心頻率波長(zhǎng)，n為自然數(shù)，n取2最佳。
為了使副反射器與饋源之間的距離可調(diào)，以便于調(diào)整諧振頻率，所述饋源的前側(cè)軸線上固定有一根螺桿，所述副反射器安裝在該螺桿上。
所述饋線有兩根，兩饋線分別從兩饋線接頭接入，穿出反射背腔外，從反射背腔外穿過反射背腔及饋源固定架中央的孔，到達(dá)領(lǐng)結(jié)天線，再?gòu)纳贤路謩e穿過分布在其中一對(duì)領(lǐng)結(jié)天線上的兩個(gè)孔，到達(dá)反射背腔并與反射背腔接通。為了固定饋線，所述饋源固定架兩側(cè)有兩道縱向的槽，所述兩饋線從領(lǐng)結(jié)天線到反射背腔的部分分別固定在該兩槽中。
本發(fā)明采用了具有寬帶特性的領(lǐng)結(jié)天線作為饋源，領(lǐng)結(jié)天線是雙錐天線的平面化形式，具有很寬的頻帶特性，其寬帶阻抗特性具有簡(jiǎn)化配接系統(tǒng)的作用。正交放置的領(lǐng)結(jié)天線便于實(shí)現(xiàn)正交極化，符合移動(dòng)通信雙極化天線的要求。本發(fā)明獨(dú)特的饋線接入方式，可抵消饋源阻抗的復(fù)數(shù)阻抗的虛部，實(shí)現(xiàn)良好的阻抗匹配。通過調(diào)節(jié)副反射器與反射背腔之間的相對(duì)位置，可調(diào)整阻抗，使其完全達(dá)到使用要求的駐波系數(shù)值。
目前國(guó)內(nèi)PHS(小靈通)通信基站天線的駐波比基本在小于1.5的范圍，隔離度在25dB左右，前后比基本在20dB左右。而現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)的密度越來越大，基站間的干擾成為影響網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的很大因素，天線的各項(xiàng)指標(biāo)勢(shì)必要求會(huì)越來越高。本發(fā)明的天線作為PHS通信基站天線，分別經(jīng)過信息產(chǎn)業(yè)部廣州移動(dòng)通信產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心、中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第七研究所凱爾實(shí)驗(yàn)室和中國(guó)電子科技集團(tuán)公司39研究所檢測(cè)中心檢測(cè)的檢測(cè)，駐波比小于1.3，隔離度在49dB，前后比在30dB左右，在技術(shù)上有一定的領(lǐng)先地位，符合未來發(fā)展的需求。本發(fā)明的天線應(yīng)用于GSM、3G等多種不同頻段的移動(dòng)通信系統(tǒng)基站，同樣取得了很好的技術(shù)效果。
本發(fā)明的天線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有較高增益、低副瓣，具有雙極化功能，適于UHF頻段的移動(dòng)通信基站使用，也適于在電視發(fā)射臺(tái)站使用。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步具體描述。
圖1本發(fā)明的天線的一種實(shí)施方式的半剖俯視圖。
圖2是圖1的A-A剖視圖。
圖3至圖11是本發(fā)明的天線應(yīng)用于PHS基站時(shí)的性能圖，其中圖3是一饋線接口的駐波圖；圖4是另一饋線接口的駐波圖；圖5是+45°極化1880MHz E面方向圖，增益11.47dBi，垂直面半功率波束寬度50.4°；圖6是+45°極化1920MHz E面方向圖，增益11.73dBi，垂直面半功率波束寬度49.5°；
圖7是+45°極化1880MHz H面方向圖，增益9.68dBi，垂直面半功率波束寬度64.8°；圖8是+45°極化1920MHz H面方向圖，增益9.71dBi，垂直面半功率波束寬度61.2°；圖9是-45°極化1880MHz E面方向圖，增益11.36dBi，垂直面半功率波束寬度52.2°；圖10是-45°極化1920MHz E面方向圖，增益12.16dBi，垂直面半功率波束寬度45.9°；圖11是-45°極化1880MHz H面方向圖，增益9.14dBi，垂直面半功率波束寬度68.4°；圖12是-45°極化1920MHz H面方向圖，增益9.52dBi，垂直面半功率波束寬度62.1°。
具體實(shí)施例方式
如圖1、2所示，本發(fā)明的天線由反射背腔1、由正交放置的兩對(duì)領(lǐng)結(jié)天線21組成的饋源2、副反射器3、饋線4和饋線接頭5等組成。反射背腔1是一個(gè)帶有邊環(huán)的矩形，矩形的長(zhǎng)為2λ，寬為λ，邊環(huán)11高為0.25λ，其中λ為工作頻段中心頻率波長(zhǎng)。反射背腔1中央是一個(gè)饋源固定架6，饋源2就固定安裝在該固定架6上。饋源2前側(cè)的軸線上是一根螺桿7，副反射器3安裝在該螺桿7上。根據(jù)不同的需要，可把副反射器3固定在螺桿7上的不同高度。饋源固定架6兩側(cè)有兩道縱向的槽61。
兩饋線4分別從兩饋線接頭5接入，穿出反射背腔1外，從反射背腔1外穿過反射背腔1及饋源固定架6中央的孔62，到達(dá)領(lǐng)結(jié)天線21，再?gòu)纳贤路謩e穿過分布在其中一對(duì)領(lǐng)結(jié)天線上21的兩個(gè)孔，沿著固定架6兩側(cè)的槽61，到達(dá)反射背腔1并與反射背腔1接通。
從圖3至圖12可見，本發(fā)明的天線應(yīng)用于頻段為1880MHz～1920MHz的PHS通信基站，較高增益、低副瓣，具有雙極化功能。
權(quán)利要求
1.一種移動(dòng)通信基站使用的天線，包括反射背腔(1)，設(shè)于反射背腔(1)前的饋源(2)和設(shè)于饋源前的副反射器(3)，以及與饋源相匹配的饋線(4)，其特征在于所述饋源(2)為領(lǐng)結(jié)天線(21)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線，其特征在于所述饋源(2)為正交放置的兩對(duì)領(lǐng)結(jié)天線(21)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的天線，其特征在于所述反射背腔(1)為帶有邊環(huán)(11)的矩形。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的天線，其特征在于所述矩形的長(zhǎng)為nλ，寬為λ，邊環(huán)(11)高為0.25λ，其中λ為工作頻段中心頻率波長(zhǎng)，n為自然數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的天線，其特征在于所述n取2。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的天線，其特征在于所述饋源(2)的前側(cè)軸線上固定有一根螺桿(7)，所述副反射器(7)安裝在該螺桿(7)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的天線，其特征在于所述饋線(4)為兩根，兩饋線(4)分別從兩饋線接頭(5)接入，穿出反射背腔(1)外，從反射背腔(1)外穿過反射背腔(1)及饋源固定架(6)中央的孔(62)，到達(dá)領(lǐng)結(jié)天線(21)，再?gòu)纳贤路謩e穿過分布在其中一對(duì)領(lǐng)結(jié)天線(21)上的兩個(gè)孔，到達(dá)反射背腔(1)并與反射背腔(1)接通。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的天線，其特征在于所述饋源固定架(6)兩側(cè)有兩道縱向的槽(61)，所述兩饋線(4)從領(lǐng)結(jié)天線(21)到反射背腔(1)的部分分別固定在該兩槽(61)中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種移動(dòng)通信基站使用的天線，它包括反射背腔，設(shè)于反射背腔前的饋源和設(shè)于饋源前的副反射器，以及與饋源相匹配的饋線，其特征在于饋源為領(lǐng)結(jié)天線。本發(fā)明的天線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有較高增益、低副瓣，具有雙極化功能，適于UHF頻段的移動(dòng)通信基站使用，也適于在電視發(fā)射臺(tái)站使用。
文檔編號(hào)H01Q19/19GK1744380SQ20051003757
公開日2006年3月8日 申請(qǐng)日期2005年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月29日
發(fā)明者張金生, 謝仲硎, 李柏年, 楊訓(xùn)婉, 王歡 申請(qǐng)人:廣東南方通信建設(shè)股份有限公司