專利名稱：3g30°雙極化板狀基站用天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種天線，尤其涉及3G30°雙極化板狀基站用天線。
背景技術(shù)：
目前，隨著移動(dòng)通信的迅速發(fā)展，系統(tǒng)容量不斷膨脹，使得基站數(shù)量越來越多，蜂窩小區(qū)愈來愈小，隨之而來的是小區(qū)間的干擾變大，傳輸質(zhì)量下降。第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)是工作于2GHz頻段的寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng)，它區(qū)別于第一代和第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)的主要特點(diǎn)可以簡單概括為全球無隙漫游；具有支持信息速率高達(dá)2Mbit/s的多媒體業(yè)務(wù)的能力，特別是支持Internet業(yè)務(wù)；便于過渡、演進(jìn)；更高的頻譜效率、更低的電磁輻射、更好的服務(wù)質(zhì)量等。第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)采用了當(dāng)今通信和信息處理領(lǐng)域的所有最新技術(shù)，這些新技術(shù)的使用極大的增加了系統(tǒng)容量，改善了傳輸質(zhì)量，降低了功耗和干擾，可以在復(fù)雜的傳輸環(huán)境中提供比第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)更大的系統(tǒng)容量和更高的服務(wù)質(zhì)量。因?yàn)楝F(xiàn)在的第二代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)全面鋪開，而且比較健全，從而不可能在短時(shí)間內(nèi)將其廢棄，因此需要研制新的基站天線實(shí)現(xiàn)了從2G到3G的平穩(wěn)過渡。再者，為了克服接收信號(hào)的各種衰落現(xiàn)象，需采用雙極化天線，雙極化天線的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省單個(gè)基站天線數(shù)量，可以降低呼損，減少干擾，提高全網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量，且架設(shè)安裝方便，節(jié)省資金，且為了抑制內(nèi)部和外部的干擾要求雙極化天線的隔離度和前后比要有較高的指標(biāo)?，F(xiàn)有的天線在上述天線性能方面都存在著不同程度的不足和缺陷，例如振子型天線結(jié)構(gòu)復(fù)雜，微帶型天線工作頻帶比較窄，均不易完善地實(shí)現(xiàn)雙極化。已有的雙極化天線，比如縫隙耦合天線，其增益低和前后比低；又如孔徑耦合天線，是一種多層結(jié)構(gòu)，適合于大寬帶和高極化純度的情況，但駐波比小于1.6的帶寬只有5％，也非常窄，已有天線均達(dá)不到高質(zhì)量，抗干擾能力強(qiáng)，寬頻帶，雙極化，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，生產(chǎn)成本低的要求。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述已有技術(shù)的不足而提供一種高質(zhì)量，抗干擾能力強(qiáng)，寬頻帶，雙極化，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，生產(chǎn)成本低的3G30°雙極化板狀基站用天線。
本實(shí)用新型的目的可以通過如下措施來達(dá)到3G30°雙極化板狀基站用天線，它包括底板13，其特征在于底板13上連接至少一組上下2個(gè)基本輻射單元，每個(gè)基本輻射單元包括一個(gè)正方形下貼片4，每個(gè)下貼片4上均通過支柱2連接一正方形上貼片1，上貼片1和下貼片4的邊相互平行，均與底板13的邊成45°，上貼片1比下貼片4小，每個(gè)下貼片4均通過支柱6與底板13相連，底板13和每個(gè)貼片4之間均設(shè)有至少一個(gè)L形探針5，每個(gè)L形探針5均用探針支柱7支撐，底板13的底部設(shè)有功分器，功分器的輸入端通過射頻電纜11與通信機(jī)相連，功分器的各個(gè)輸出端分別通過射頻電纜11與各個(gè)L形探針5相連，底板13上設(shè)有周圍裙邊19，底板13的寬度為247-257mm，周圍裙邊19的高度為23-27mm，底板13外罩有天線罩15。
為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，所述的底板13和每個(gè)下貼片4之間均設(shè)有兩個(gè)L形探針5，兩個(gè)L形探針5相互垂直。
為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，所述的底板13上橫向并列連接兩組共4個(gè)基本輻射單元，底板13的底部設(shè)有兩個(gè)一分四微帶功分器9，每個(gè)一分四微帶功分器9的輸入端通過一根射頻電纜11與通信機(jī)相連，兩個(gè)一分四微帶功分器9的8個(gè)輸出端分別通過8根射頻電纜11與8個(gè)L形探針5相連。
為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，所述的底板13上橫向并列連接四組共8個(gè)基本輻射單元，底板13的底部設(shè)有兩個(gè)一分二微帶功分器18和四個(gè)一分四微帶功分器9，每個(gè)一分二微帶功分器18的輸入端均通過一根射頻電纜11與通信機(jī)相連，兩個(gè)一分二二微帶功分器18的4個(gè)輸出端分別通過4根射頻電纜11與四個(gè)一分四微帶功分器9的四個(gè)輸入端相連，四個(gè)一分四微帶功分器9的16個(gè)輸出端分別通過16根射頻電纜11與16個(gè)L形探針5相連。
為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，所述的底板13上橫向并列連接八組共16個(gè)基本輻射單元，底板13的底部設(shè)有10個(gè)一分四微帶功分器9，其中兩個(gè)一分四微帶功分器9的輸入端分別通過一根射頻電纜11與通信機(jī)相連，這兩個(gè)一分四微帶功分器9的8個(gè)輸出端分別通過8根射頻電纜11與另八個(gè)一分四微帶功分器9的8個(gè)輸入端相連，另八個(gè)一分四微帶功分器9的32個(gè)輸出端分別通過32根射頻電纜11與32個(gè)L形探針5相連。
為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，所述的底板13和每個(gè)下貼片4之間均設(shè)有三個(gè)L形探針5，其中兩個(gè)L形探針5的相位相差180℃，另一個(gè)L形探針5與這兩個(gè)L形探針5相互垂直。
為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，所述的底板13和每個(gè)下貼片4之間均設(shè)有四個(gè)L形探針5，其中兩個(gè)相對的L形探針5的相位相差180℃，相鄰的兩個(gè)L形探針5相互垂直。
為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，所述的上貼片1的邊長為48.5-52.5mm，下貼片4的邊長為60-64mm。
為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，所述的基本輻射單元之間的單元間距相同，尺寸L1＝130-140mm，L2＝120-130mm。
本實(shí)用新型同已有技術(shù)相比可產(chǎn)生如下積極效果本實(shí)用新型為平板形設(shè)有L形探針的雙極化天線，其性能優(yōu)越，體積小，重量輕，便于架設(shè)和安裝，不需要空間分集，這樣的基站就不需要興建鐵塔，節(jié)省了大量的資金，在選用基站站址時(shí)，基本能夠滿足天線架設(shè)條件，使基站站址的選定變得容易一些。另外本實(shí)用新型是專門為第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)的，其工作頻段為2GHz，頻帶寬，增益和前后比高，降低呼損，減少干擾，提高全網(wǎng)網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量，且制造簡單，使用方便。天線駐波比1.4以下的帶寬為15.9％，是縫隙天線、孔徑耦合天線等形式所不能及的，在一些狹窄地帶等的方向性比較強(qiáng)地方，因?yàn)榉?wù)區(qū)相對比較集中，不需要部署較寬的天線，因此窄波束基站天線在這些地方顯示出其方向性集中，增益高的優(yōu)點(diǎn)。
本實(shí)用新型的整個(gè)天線用天線罩罩起來，形成了封閉系統(tǒng)，保護(hù)內(nèi)部的天線單元、饋電網(wǎng)絡(luò)及全部構(gòu)件，其使用高質(zhì)量的PVC塑料加工成形，能夠耐高溫，抗腐蝕，防紫外線，能夠承受高強(qiáng)度的機(jī)械壓力，密封防水性能強(qiáng)且它對電磁波來說基本是透明的。


圖1為本實(shí)用新型的四組共八個(gè)基本輻射單元基站天線的仰視圖；圖2為本實(shí)用新型的四組共八個(gè)基本輻射單元基站天線的主視圖；圖3為本實(shí)用新型的四組共八個(gè)基本輻射單元基站天線的俯視圖；圖4為本實(shí)用新型的一組單元結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖；圖5為本實(shí)用新型的兩組共四個(gè)基本輻射單元基站天線的仰視圖；圖6為本實(shí)用新型的八組共16個(gè)基本輻射單元基站天線的仰視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的最佳實(shí)施方式作詳細(xì)說明實(shí)施例13G30°雙極化板狀基站用天線(參見圖1、圖2、圖3、圖4)，它包括底板13，底板13上橫向并列連接四組共8個(gè)基本輻射單元，每組設(shè)上下2個(gè)基本輻射單元，基本輻射單元之間的單元間距相同，尺寸L1＝130mm，L2＝120mm，每個(gè)基本輻射單元包括一個(gè)正方形下貼片4，每個(gè)下貼片4的上端通過4個(gè)玻璃支柱2連接一正方形上貼片1，并用禁錮螺釘3鎖住，上貼片1和下貼片4的邊相互平行，均與底板13的邊成30°，上貼片1比下貼片4小，上貼片1的邊長為48.5mm，下貼片4的邊長為60mm，每個(gè)下貼片4的下端通過4個(gè)玻璃支柱6與底板13相連，底板13上在底板和每個(gè)貼片4之間均連接兩個(gè)L形探針5，兩個(gè)L形探針5相互垂直，每個(gè)L形探針5豎直的一端通過探針底座8、探針套管10與底板13相連，每個(gè)L形探針5的水平的一端均用探針支柱7支撐，底板13的底部設(shè)有兩個(gè)一分二微帶功分器18和四個(gè)一分四微帶功分器9，每個(gè)一分二微帶功分器18的輸入端均通過一根射頻電纜11與通信機(jī)相連，兩個(gè)一分二微帶功分器18的4個(gè)輸出端分別通過4根射頻電纜11與四個(gè)一分四微帶功分器9的四個(gè)輸入端相連，四個(gè)一分四微帶功分器9的16個(gè)輸出端分別通過16根射頻電纜11與16個(gè)L形探針5相連，底板13上設(shè)有周圍裙邊19，底板13外罩有天線罩15，天線罩15的兩端設(shè)有天線罩端蓋14，底板13的寬度為247mm，周圍裙邊19的高度為23mm，底板13的4個(gè)角分別設(shè)有4個(gè)底板連接件12。該方案采用兩個(gè)一分二功分器、四個(gè)一分四功分器和射頻電纜來完成天線的饋電網(wǎng)絡(luò)，來自基站的射頻信號(hào)經(jīng)由連接到7/16接頭16的傳輸線進(jìn)入天線的饋電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)通過射頻電纜到達(dá)兩個(gè)一分四微帶功分器的輸入端，每個(gè)微帶功分器將信號(hào)等幅同相的分配成四路輸出，經(jīng)過四根嚴(yán)格按照相位要求長短不等的射頻電纜，至每個(gè)探針，探針被饋電激勵(lì)又輻射高頻電磁波，電磁波在下貼片4上產(chǎn)生表面電流，再耦合到小貼片1上，然后通過天線罩15輻射到自由空間，形成天線方向圖。因?yàn)殡p極化信號(hào)同時(shí)輻射出去，底板13是電磁波的反射機(jī)構(gòu)，它連同它的周邊圍裙19是電磁波反射機(jī)構(gòu)，它將L形探針5，下貼片4和小貼片1輻射到其它上的電磁波反射到前向空間，使天線陣形成定向輻射，底板13的寬度和底板圍裙的高度及其向外傾斜45°張角決定了天線的半功率波束寬度30°和前后比27dB，單元間距是按照波束賦形要求確定的，與功分器9相連的四根電纜是一一對應(yīng)的，這兩種組合構(gòu)成了不同饋電相位的賦形天線陣，保證了基站天線的賦形特性和相應(yīng)的輻射特性。
實(shí)施例23G30°雙極化板狀基站用天線(參見圖4、圖5)，它包括底板13，底板13上橫向并列連接兩組共4個(gè)基本輻射單元，每組設(shè)上下2個(gè)基本輻射單元，基本輻射單元之間的單元間距相同，尺寸L1＝135mm，L2＝125mm，每個(gè)基本輻射單元包括一個(gè)正方形下貼片4，每個(gè)下貼片4的上端通過4個(gè)玻璃支柱2連接一正方形上貼片1，并用禁錮螺釘3鎖住，上貼片1和下貼片4的邊相互平行，均與底板13的邊成45°，上貼片1比下貼片4小，上貼片1的邊長為50.5mm，下貼片4的邊長為62mm，每個(gè)下貼片4的下端通過4個(gè)玻璃支柱6與底板13相連，底板13上在底板和每個(gè)貼片4之間均連接兩個(gè)L形探針5，兩個(gè)L形探針5相互垂直，每個(gè)L形探針5豎直的一端通過探針底座8、探針套管10與底板13相連，每個(gè)L形探針5的水平的一端均用探針支柱7支撐，底板13上設(shè)有周圍裙邊19，底板13外罩有天線罩15，天線罩15的兩端設(shè)有天線罩端蓋14，底板13的寬度為252mm，周圍裙邊19的高度為25mm，底板13的底部設(shè)有兩個(gè)一分四微帶功分器9，每個(gè)一分四微帶功分器9的輸入端通過一根射頻電纜11與通信機(jī)相連，兩個(gè)一分四微帶功分器9的8個(gè)輸出端分別通過8根射頻電纜11與8個(gè)L形探針5相連。該方案采用兩個(gè)一分四微帶功分器和射頻電纜來組成饋電電路。
實(shí)施例33G30°雙極化板狀基站用天線(參見圖4、圖6)，它包括底板13，底板13上橫向并列連接八組共16個(gè)基本輻射單元，每組設(shè)上下2個(gè)基本輻射單元，基本輻射單元之間的單元間距相同，尺寸L1＝140mm，L2＝130mm，每個(gè)基本輻射單元包括一個(gè)正方形下貼片4，每個(gè)下貼片4的上端通過4個(gè)玻璃支柱2連接一正方形上貼片1，并用禁錮螺釘3鎖住，上貼片1和下貼片4的邊相互平行，均與底板13的邊成45°，上貼片1比下貼片4小，上貼片1的邊長為52.5mm，下貼片4的邊長為64mm，每個(gè)下貼片4的下端通過4個(gè)玻璃支柱6與底板13相連，底板13上在底板和每個(gè)貼片4之間均連接兩個(gè)L形探針5，兩個(gè)L形探針5相互垂直，每個(gè)L形探針5豎直的一端通過探針底座8、探針套管10與底板13相連，每個(gè)L形探針5的水平的一端均用探針支柱7支撐，底板13上設(shè)有周圍裙邊19，底板13外罩有天線罩15，天線罩15的兩端設(shè)有天線罩端蓋14，底板13的寬度為257mm，周圍裙邊19的高度為27mm，，底板13的底部設(shè)有10個(gè)一分四微帶功分器9，其中兩個(gè)一分四微帶功分器9的輸入端分別通過一根射頻電纜11與通信機(jī)相連，這兩個(gè)一分四微帶功分器9的8個(gè)輸出端分別通過8根射頻電纜11與另八個(gè)一分四微帶功分器9的8個(gè)輸入端相連，另八個(gè)一分四微帶功分器9的32個(gè)輸出端分別通過32根射頻電纜11與32個(gè)L形探針5相連，該方案采用10個(gè)一分四微帶功分器和射頻電纜來組成饋電電路。
上述均為雙探針的情況，上述底板13和每個(gè)貼片4之間均可設(shè)有三個(gè)L形探針5，其中兩個(gè)L形探針5的相位相差180℃，另一個(gè)L形探針5與這兩個(gè)L形探針5相互垂直。
底板13和每個(gè)貼片4之間均可設(shè)有四個(gè)L形探針5，其中兩個(gè)相對的L形探針5的相位相差180℃，相鄰的兩個(gè)L形探針5相互垂直。這樣只需根據(jù)需要選擇適當(dāng)?shù)纳漕l電纜和微帶功分器來組成饋電電路。
上述L形探針5的表層可為三元合金鍍層，上述射頻電纜17的表面可為3～5um的錫鍍層。
權(quán)利要求1.3G30°雙極化板狀基站用天線，它包括底板(13)，其特征在于底板(13)上連接至少一組上下2個(gè)基本輻射單元，每個(gè)基本輻射單元包括一個(gè)正方形下貼片(4)，每個(gè)下貼片(4)上均通過支柱(2)連接一正方形上貼片(1)，上貼片(1)和下貼片(4)的邊相互平行，均與底板(13)的邊成45°，上貼片(1)比下貼片(4)小，每個(gè)下貼片(4)均通過支柱(6)與底板(13)相連，底板(13)和每個(gè)貼片(4)之間均設(shè)有至少一個(gè)L形探針(5)，每個(gè)L形探針(5)均用探針支柱(7)支撐，底板(13)的底部設(shè)有功分器，功分器的輸入端通過射頻電纜(11)與通信機(jī)相連，功分器的各個(gè)輸出端分別通過射頻電纜(11)與各個(gè)L形探針(5)相連，底板(13)上設(shè)有周圍裙邊(19)，底板(13)的寬度為247-257mm，周圍裙邊(19)的高度為23-27mm，底板(13)外罩有天線罩(15)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3G30°雙極化板狀基站用天線，其特征在于所述的底板(13)和每個(gè)下貼片(4)之間均設(shè)有兩個(gè)L形探針(5)，兩個(gè)L形探針(5)相互垂直。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的3G30°雙極化板狀基站用天線，其特征在于所述的底板(13)上橫向并列連接兩組共4個(gè)基本輻射單元，底板(13)的底部設(shè)有兩個(gè)一分四微帶功分器(9)，每個(gè)一分四微帶功分器(9)的輸入端通過一根射頻電纜(11)與通信機(jī)相連，兩個(gè)一分四微帶功分器(9)的8個(gè)輸出端分別通過8根射頻電纜(11)與8個(gè)L形探針(5)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的3G30°雙極化板狀基站用天線，其特征在于所述的底板(13)上橫向并列連接四組共8個(gè)基本輻射單元，底板(13)的底部設(shè)有兩個(gè)一分二微帶功分器(18)和四個(gè)一分四微帶功分器(9)，每個(gè)一分二微帶功分器(18)的輸入端均通過一根射頻電纜(11)與通信機(jī)相連，兩個(gè)一分二微帶功分器(18)的4個(gè)輸出端分別通過4根射頻電纜(11)與四個(gè)一分四微帶功分器(9)的四個(gè)輸入端相連，四個(gè)一分四微帶功分器(9)的16個(gè)輸出端分別通過16根射頻電纜(11)與16個(gè)L形探針(5)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的3G30°雙極化板狀基站用天線，其特征在于所述的底板(13)上橫向并列連接八組共16個(gè)基本輻射單元，底板(13)的底部設(shè)有10個(gè)一分四微帶功分器(9)，其中兩個(gè)一分四微帶功分器(9)的輸入端分別通過一根射頻電纜(11)與通信機(jī)相連，這兩個(gè)一分四微帶功分器(9)的8個(gè)輸出端分別通過8根射頻電纜(11)與另八個(gè)一分四微帶功分器(9)的8個(gè)輸入端相連，另八個(gè)一分四微帶功分器(9)的32個(gè)輸出端分別通過32根射頻電纜(11)與32個(gè)L形探針(5)相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3G30°雙極化板狀基站用天線，其特征在于所述的底板(13)和每個(gè)下貼片(4)之間均設(shè)有三個(gè)L形探針(5)，其中兩個(gè)L形探針(5)的相位相差180℃，另一個(gè)L形探針(5)與這兩個(gè)L形探針(5)相互垂直。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3G30°雙極化板狀基站用天線，其特征在于所述的底板(13)和每個(gè)下貼片(4)之間均設(shè)有四個(gè)L形探針(5)，其中兩個(gè)相對的L形探針(5)的相位相差180℃，相鄰的兩個(gè)L形探針(5)相互垂直。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3G30°雙極化板狀基站用天線，其特征在于所述的上貼片(1)的邊長為48.5-52.5mm，下貼片(4)的邊長為60-64mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3G30°雙極化板狀基站用天線，其特征在于所述的基本輻射單元之間的單元間距相同，尺寸L1＝130-140mm，L2＝120-130mm。
專利摘要本實(shí)用新型公開了3G30°雙極化板狀基站用天線，其特征在于底板(13)上連接至少一組上下2個(gè)基本輻射單元，每個(gè)基本輻射單元包括一個(gè)正方形下貼片(4)、上貼片(1)，它們的邊相互平行，均與底板(13)的邊成45°，上貼片(1)比下貼片(4)小，底板(13)設(shè)有至少一個(gè)L形探針(5)，底板(13)的底部設(shè)有功分器，輸入端與通信機(jī)相連，各個(gè)輸出端與各個(gè)L形探針(5)相連，底板(13)上設(shè)有周圍裙邊(19)高度為23－27mm，底板(13)的寬度為247－257mm，底板(13)外罩有天線罩(15)。本實(shí)用新型性能優(yōu)越，抗干擾能力強(qiáng)，寬頻帶，雙極化，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，生產(chǎn)成本低。
文檔編號(hào)H01Q21/24GK2783546SQ20052008104
公開日2006年5月24日 申請日期2005年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月1日
發(fā)明者付洪全, 陸貴文, 王卓鵬, 肖長虹, 唐潤乾, 史彥軍, 吳曉靜 申請人:煙臺(tái)高盈科技有限公司