專利名稱：寬波束寬度水平極化天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及通信天線，具體說是一種寬波束寬度水平極化扇區(qū)板狀天線，主要應(yīng)用于固定無線接入系統(tǒng)中。
背景技術(shù)：
隨著通信技術(shù)的發(fā)展，將使電信市場的競爭逐步由核心網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)移到接入層，也就是要通過充分滿足用戶的個(gè)性化需求而贏得更多的用戶。接入網(wǎng)作為最靠近用戶的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)是反映電信運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)競爭力的關(guān)鍵因素，也是反映網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的關(guān)鍵所在。而無線接入可以幫助新興運(yùn)營企業(yè)快速切入市場，提供經(jīng)濟(jì)、高效、靈活的寬帶接入手段，它將在中國的寬帶浪潮中扮演重要的角色。在諸多接入網(wǎng)技術(shù)實(shí)踐中，固定無線接入技術(shù)更是以其建設(shè)周期短、業(yè)務(wù)承載能力強(qiáng)、應(yīng)用靈活、部署迅速、易于行業(yè)主管機(jī)構(gòu)進(jìn)行統(tǒng)一管理等特點(diǎn)而成為我國接入網(wǎng)放開進(jìn)程的一種優(yōu)選技術(shù)手段。
在現(xiàn)有的固定無線接入系統(tǒng)中，單極化天線一般都是垂直極化天線。然而，利用這些常規(guī)的天線要實(shí)現(xiàn)水平極化，特別是實(shí)現(xiàn)大角度扇區(qū)天線，比如90度與120度的波束寬度，都有一定的難度。而且在實(shí)際通信系統(tǒng)應(yīng)用中，比如固定無線接入系統(tǒng)中，由于對寬波束寬度的水平極化天線有一定的需求，因而很需要設(shè)計(jì)一種可以實(shí)現(xiàn)寬角度的水平極化天線。
實(shí)用新型的內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于避免上述垂直極化天線不能實(shí)現(xiàn)寬波束的不足，提供一種可用于固定無線接入系統(tǒng)中的寬波束寬度水平極化天線，以滿足通信系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中的寬角度要求。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是由饋電片、兩個(gè)對稱的振子臂、U形巴倫構(gòu)成的振子整體，并固定在反射板上。其中，振子臂的形狀采用下斜結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)水平極化，反射板采用水槽形，且水槽形的側(cè)板也采用下斜結(jié)構(gòu)，配合下斜的振子臂，以實(shí)現(xiàn)較寬的波束寬度和較好的前后比。
本實(shí)用新型由于采用下斜結(jié)構(gòu)的振子臂，因而比以往的水平振子臂可以實(shí)現(xiàn)寬角度的水平極化性能；同時(shí)由于底板也采用下斜結(jié)構(gòu)，故可以進(jìn)一步展寬天線的波束寬度，比以往底板采用上翻的結(jié)構(gòu)，使天線具有較好的前后比特性。此外具有結(jié)構(gòu)簡單，便于加工和較好的電氣性能。實(shí)測表明，本實(shí)用新型的前后比大于23dB，比一般要求為15dB高出8dB，其增益在整個(gè)頻段都在10dB以上。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型組成的二單元天線陣列的駐波比VSWR測試圖圖3為本實(shí)用新型組成的二單元天線陣列在2.4G的水平面方向測試圖具體實(shí)施方式
以下參照附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)和效果。
本實(shí)用新型給出的實(shí)例是2.4G的90度和120度水平極化天線，其工作在頻段為2400-2500MHz，結(jié)構(gòu)如圖1。參照圖1，本實(shí)用新型主要由輻射振子和反射板組成。輻射振子包括饋電片1、兩個(gè)對稱的振子臂2和U形巴倫3。振子臂2的結(jié)構(gòu)為向下傾斜結(jié)構(gòu)，該振子臂的長和振子高度的比例為2∶3，該振子臂的下斜度在10度到50度之間。以往的水平振子臂結(jié)構(gòu)很難實(shí)現(xiàn)寬角度水平極化，利用該下傾斜的振子臂結(jié)構(gòu)就可以解決寬角度水平極化這個(gè)問題。反射板為水槽形，由底板4和側(cè)板5組成，該側(cè)板5采用下斜結(jié)構(gòu)，其下斜角度在5度到90度之間。整個(gè)天線由同軸線6連接到饋電片1上進(jìn)行激勵(lì)。通過下斜形的底板配合下斜形的振子臂，即可實(shí)現(xiàn)天線較好的前后比和合格的波束寬度，這也正是本實(shí)用新型的關(guān)鍵所在。
將兩個(gè)天線整體對稱放置沿軸向固定在水槽形反射板的底版(4)上，振子之間用同軸線相連，就組成了兩單元水平陣列天線。
圖2給出兩單元陣列天線的駐波比VSWR測試結(jié)果，從圖2可以看出，整個(gè)頻段天線的駐波比VSWR都在1.45以下。
該兩單元陣列天線可實(shí)現(xiàn)90度扇區(qū)覆蓋。其方向圖測試結(jié)果如表1所示。
表1兩單元陣列天線方向圖測試結(jié)果 從表1可以看出，在整個(gè)頻段內(nèi)，對雙極化天線的兩個(gè)端口其扇區(qū)覆蓋都滿足90°±8°的要求。在整個(gè)頻段內(nèi)天線前后比都在23dB左右，比一般水平極化要求為15dB的高出8dB。天線增益在整個(gè)頻段都在10dB以上。
作為示例，圖3還給出了該陣列天線在頻率為2.4G時(shí)的水平面測試結(jié)果，波束寬度位82.973度，滿足扇區(qū)覆蓋的要求，測試前后比為25.5，比水平極化前后比要求15dB高出10.5dB，天線增益也在10dB以上。這些測試結(jié)果都證明了該實(shí)用新型的高性能。
從表1和圖2～圖3可見，本實(shí)用新型提供了一個(gè)具有較好的機(jī)械和電氣性能的水平極化天線實(shí)例，顯然，所述技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以不經(jīng)過任何創(chuàng)造性勞動(dòng)，而利用本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思，作出不僅僅限于兩個(gè)輻射單元的、波束寬度不僅局限于90度的、頻率不僅為2.4G的同類型的基站天線。
權(quán)利要求1.一種寬波束寬度水平極化天線，包括反射板和由饋電片(1)、振子臂(2)、U形巴倫(3)構(gòu)成的振子整體，該振子整體固定在反射板的底板(4)上，其特征在于振子臂(2)和反射板的側(cè)板(5)均采用向下傾斜結(jié)構(gòu)，分別形成向下扣的水槽形反射板整體和對稱下斜的振子臂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬波束寬度水平極化天線，其特征在于振子臂(2)下斜的角度在10度到50度之間；振子臂(2)的長和振子高度的比例為2∶3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線，其特征在于反射板的側(cè)板(5)下斜的角度在5度到90度之間。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種寬波束寬度水平極化天線。主要解決水平極化天線的寬角度波束寬度和前后比問題。該天線主要由饋電片1、振子臂2、U形巴倫3構(gòu)成振子整體，該振子整體對稱放置沿軸向固定在反射板4上。該振子臂2采用向下傾斜的結(jié)構(gòu)，形成對稱下斜的振子臂，以實(shí)現(xiàn)寬角度的水平極化；該反射板的側(cè)板5也設(shè)計(jì)為下斜結(jié)構(gòu)，形成向下扣的水槽形反射板整體，通過向下扣的水槽形反射板整體與對稱下斜的振子臂配合，以實(shí)現(xiàn)寬角度波束寬度，和較好的前后比性能。該天線可應(yīng)用于固定的無線接入系統(tǒng)中。
文檔編號H01Q19/10GK2796155SQ200520078639
公開日2006年7月12日 申請日期2005年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月20日
發(fā)明者卜安濤, 劉 英, 李恩社, 蘇學(xué)偉 申請人:西安海天天線科技股份有限公司