專利名稱：3g雙極化移動(dòng)通信基站天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及用于蜂窩通信系統(tǒng)的通信天線，特別是一種3G雙極化移動(dòng)通信基站天線。
二 背景技術(shù)當(dāng)前，在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，由于用戶量的迅速增長，通信信道的不足已經(jīng)成為人口密集地區(qū)的嚴(yán)重問題，因此3G移動(dòng)通信基站天線技術(shù)已成當(dāng)前之急需。目前，3G移動(dòng)通信基站天線是一種定向波束天線，它除了需要滿足一般基站天線的要求外，還應(yīng)有上旁瓣抑制特性和下旁瓣零點(diǎn)填充特性，前者是為了抑制對(duì)鄰近基站的干擾，后者是為了使覆蓋區(qū)內(nèi)接收電平均勻，另外，為了減少對(duì)鄰區(qū)的干擾和改善服務(wù)區(qū)的通信質(zhì)量，有時(shí)要求天線的波束要有一定程度的傾斜。一般有兩種方法一種是機(jī)械傾斜；另一種是電調(diào)傾斜的方法。電調(diào)傾斜的方法在性能上優(yōu)于機(jī)械傾斜的方法。為了克服接收信號(hào)的各種衰落現(xiàn)象，一般需采用雙極化天線，優(yōu)點(diǎn)是可以節(jié)省單個(gè)基站天線的數(shù)量，降低呼損，減少干擾，提高網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量，也節(jié)省了成本，且為了滿足干擾的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3G天線在結(jié)構(gòu)、天線的性能方面都存在著不同程度的不足和缺陷。例如，微帶型天線工作頻帶比較窄，不易完善的實(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。
三 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種高質(zhì)量、指標(biāo)一致性好、抗干擾能力強(qiáng)、頻帶寬、結(jié)構(gòu)簡單的3G雙極化移動(dòng)通信基站天線。
實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)解決方案為一種3G雙極化天線移動(dòng)通信基站天線，包括設(shè)置周圍裙邊的反射板，該反射板外設(shè)置天線罩，在反射板正面上的軸向固定設(shè)置輻射單元，該輻射單元上分別設(shè)置振子，該輻射單元通過設(shè)置在反射板反面上的兩個(gè)同軸線饋電網(wǎng)絡(luò)連接，即該同軸線饋電網(wǎng)絡(luò)將每路信號(hào)分別輸入到各輻射單元對(duì)應(yīng)的振子上，各輻射單元上分別設(shè)置四個(gè)單個(gè)振子，所述的四個(gè)單個(gè)振子在反射板的軸心線上構(gòu)成一個(gè)菱形，其中一對(duì)單個(gè)振子互相平行并與該反射板軸心線成45°，另一對(duì)單個(gè)振子互相平行并與該反射板軸心線成-45°。
本實(shí)用新型的3G雙極化天線移動(dòng)通信基站天線是在反射板正面上的軸向固定設(shè)置八個(gè)輻射單元，所述的八個(gè)輻射單元之間等間距排列。
本實(shí)用新型3G雙極化天線移動(dòng)通信基站天線的單個(gè)振子包括U型巴倫、與該U型巴倫對(duì)稱連接的左臂、右臂，與左臂連接的饋電貼片與饋電同軸線內(nèi)導(dǎo)體連接，饋電同軸線外導(dǎo)體與右臂連接。
本實(shí)用新型3G雙極化天線移動(dòng)通信基站天線的單個(gè)振子的饋電貼片厚度為1.5～2mm，寬度為4.5～5mm。
本實(shí)用新型3G雙極化天線移動(dòng)通信基站天線的同軸線饋電網(wǎng)絡(luò)中，一個(gè)一分四的一級(jí)功分器分別和四個(gè)一分四的二級(jí)功分器連接，所述的四個(gè)二級(jí)功分器的十六路輸出端分別通過饋電同軸線與各輻射單元內(nèi)對(duì)應(yīng)的振子連接。
本實(shí)用新型3G雙極化天線移動(dòng)通信基站天線的反射板寬為114～118mm，周圍裙邊的高度為12～15mm。
本實(shí)用新型3G雙極化天線移動(dòng)通信基站天線的天線罩的頂部為弧形，長為134mm，寬為15.7mm，兩邊側(cè)高為7.5mm，中間高為9.2mm。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的顯著效果為(1)為平板形設(shè)有輻射單元振子，同軸線饋電的雙極化天線，其性能優(yōu)越，體積也小，結(jié)構(gòu)簡單，便于架設(shè)和安裝，不需要空間分集；(2)頻帶寬，增益和前后比高，降低呼損，減少干擾，提高網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量；(3)整個(gè)天線用天線罩形成了封閉的系統(tǒng)，保護(hù)內(nèi)部的天線輻射單元、饋電網(wǎng)絡(luò)及全部的構(gòu)件，其用高質(zhì)量的玻璃鋼纖維擠拉成形的，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，并對(duì)電磁波來說基本是透明的。
四


圖1為本實(shí)用新型3G雙極化移動(dòng)通信基站天線為8個(gè)輻射單元的示意圖。
圖2為本實(shí)用新型3G雙極化移動(dòng)通信基站天線的單個(gè)振子的主視圖。
圖3為本實(shí)用新型3G雙極化移動(dòng)通信基站天線的單個(gè)振子的俯視圖。
圖4為本實(shí)用新型3G雙極化移動(dòng)通信基站天線的同軸線饋電網(wǎng)絡(luò)的示意圖。
圖5為本實(shí)用新型3G雙極化移動(dòng)通信基站天線的天線罩的橫截面示意圖。
五具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
結(jié)合圖1至圖5，本實(shí)用新型3G雙極化天線移動(dòng)通信基站天線，包括設(shè)置周圍裙邊9、10的反射板11，該反射板11外設(shè)置天線罩26形成了封閉的系統(tǒng)，該反射板11寬為118mm，周圍裙邊9、10的高度為15mm，天線罩26的頂部為弧形，長為134mm，寬為15.7mm，兩邊側(cè)高為7.5mm，中間高為9.2mm。在反射板11正面上的軸向固定設(shè)置八個(gè)輻射單元1、2、3、4、5、6、7、8，所述的八個(gè)輻射單元1、2、3、4、5、6、7、8之間等間距排列(即各輻射單元間距為A)，并在八個(gè)輻射單元1、2、3、4、5、6、7、8上分別設(shè)置四個(gè)單個(gè)振子a、b、c、d，所述的四個(gè)單個(gè)振子a、b、c、d在反射板11的軸心線上構(gòu)成一個(gè)菱形，其中一對(duì)單個(gè)振子a、b互相平行并與該反射板11軸心線成45°，另一對(duì)單個(gè)振子c、d互相平行并與該反射板11軸心線成-45°。這些單個(gè)振子a、b、c、d的結(jié)構(gòu)是一樣的，以其中輻射單元1的四個(gè)單個(gè)振子a、b、c、d中單個(gè)振子18為例，單個(gè)振子18包括U型巴倫27、與該U型巴倫27對(duì)稱連接的左臂22、右臂21，與左臂22連接的饋電貼片23與饋電同軸線內(nèi)導(dǎo)體20連接，饋電同軸線外導(dǎo)體19與右臂21連接。單個(gè)振子18的饋電貼片23厚度為1.5mm～2mm，寬度為5mm。該八個(gè)輻射單元1、2、3、4、5、6、7、8通過設(shè)置在反射板11反面28上的兩個(gè)同軸線饋電網(wǎng)絡(luò)連接，即該同軸線饋電網(wǎng)絡(luò)將每路信號(hào)分別輸入到各輻射單元對(duì)應(yīng)的振子上。以其中一個(gè)同軸線饋電網(wǎng)絡(luò)12為例，即一個(gè)一分四的一級(jí)功分器17分別和四個(gè)一分四的二級(jí)功分器13、14、15、16連接，所述的四個(gè)二級(jí)功分器13、14、15、16的十六路輸出端分別通過饋電同軸線與各輻射單元內(nèi)1、2、3、4、5、6、7、8對(duì)應(yīng)的振子連接，即通過在反射板11背面打孔e穿過來與各輻射單元單個(gè)振子a、b、c、d連接。
來自基站的射頻信號(hào)經(jīng)由連接到7/16接頭24、25進(jìn)入天線的同軸線饋電網(wǎng)絡(luò)，通過一級(jí)功分器17等幅同相的被分配到四個(gè)二級(jí)功分器13、14、15、16的輸入端，每個(gè)二級(jí)功分器13、14、15、16將信號(hào)等幅，且四路輸出分成兩組不同相位，即φ1φ1和φ2φ2，經(jīng)過四根嚴(yán)格按照相位的要求長度不等的同軸線連接到每個(gè)輻射單元振子a、b、c、d上，輻射單元振子被饋電激勵(lì)，產(chǎn)生表面電流輻射電磁波，然后透過天線罩26傳播到自由空間，形成天線的方向圖。雙極化信號(hào)輻射出去，反射板11和周圍裙邊9、10都是電磁波的反射機(jī)構(gòu)，對(duì)于輻射單元的下表面輻射波反射到前向空間使天線陣形成定向輻射，反射板11的寬度和周圍裙邊9、10的高度決定了天線的半功率波束寬度65°和前后比30dB。天線單元的間距都為A，其中φ1～φ8是每個(gè)輻射單元的饋電相位，取第一個(gè)單元相位為參考相位φ1＝0，與二級(jí)功分器11、12、13、14的八對(duì)不同長度的同軸線一一對(duì)應(yīng)，這就組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。
權(quán)利要求1.一種3G雙極化天線移動(dòng)通信基站天線，包括設(shè)置周圍裙邊[9，10]的反射板[11]，該反射板[11]外設(shè)置天線罩[26]，在反射板[11]正面上的軸向固定設(shè)置輻射單元，該輻射單元上分別設(shè)置振子，該輻射單元通過設(shè)置在反射板[11]反面[28]上的兩個(gè)同軸線饋電網(wǎng)絡(luò)連接，即該同軸線饋電網(wǎng)絡(luò)將每路信號(hào)分別輸入到各輻射單元對(duì)應(yīng)的振子上，其特征在于各輻射單元上分別設(shè)置四個(gè)單個(gè)振子，所述的四個(gè)單個(gè)振子在反射板[11]的軸心線上構(gòu)成一個(gè)菱形，其中一對(duì)單個(gè)振子互相平行并與該反射板[11]軸心線成45°，另一對(duì)單個(gè)振子互相平行并與該反射板[11]軸心線成-45°。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3G雙極化天線移動(dòng)通信基站天線，其特征在于在反射板[22]正面上的軸向固定設(shè)置八個(gè)輻射單元[1，2，3，4，5，6，7，8]，所述的八個(gè)輻射單元[1，2，3，4，5，6，7，8]之間等間距排列。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的3G雙極化天線移動(dòng)通信基站天線，其特征在于單個(gè)振子[18]包括U型巴倫[27]、與該U型巴倫[27]對(duì)稱連接的左臂[22]、右臂[21]，與左臂[22]連接的饋電貼片[23]與饋電同軸線內(nèi)導(dǎo)體[20]連接，饋電同軸線外導(dǎo)體[19]與右臂[21]連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的3G雙極化天線移動(dòng)通信基站天線，其特征在于單個(gè)振子[18]的饋電貼片[23]厚度為1.5～2mm，寬度為4.5～5mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的3G雙極化天線移動(dòng)通信基站天線，其特征在于同軸線饋電網(wǎng)絡(luò)[12]中，一個(gè)一分四的一級(jí)功分器[17]分別和四個(gè)一分四的二級(jí)功分器[13，14，15，16]連接，所述的四個(gè)二級(jí)功分器[13，14，15，16]的十六路輸出端分別通過饋電同軸線與各輻射單元內(nèi)[1，2，3，4，5，6，7，8]對(duì)應(yīng)的振子連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3G雙極化天線移動(dòng)通信基站天線，其特征在于反射板[11]寬為114～118mm，周圍裙邊[9，10]的高度為12～15mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3G雙極化天線移動(dòng)通信基站天線，其特征在于天線罩[26]的頂部為弧形，長為134mm，寬為15.7mm，兩邊側(cè)高為7.5mm，中間高為9.2mm。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種3G雙極化天線移動(dòng)通信基站天線。它包括設(shè)置周圍裙邊的反射板，該反射板外設(shè)置天線罩，在反射板正面上的軸向固定設(shè)置輻射單元，該輻射單元上分別設(shè)置振子，該輻射單元通過設(shè)置在反射板反面上的兩個(gè)同軸線饋電網(wǎng)絡(luò)連接，即該同軸線饋電網(wǎng)絡(luò)將每路信號(hào)分別輸入到各輻射單元對(duì)應(yīng)的振子上，各輻射單元上分別設(shè)置四個(gè)單個(gè)振子，所述的四個(gè)單個(gè)振子在反射板的軸心線上構(gòu)成一個(gè)菱形，其中一對(duì)單個(gè)振子互相平行并與該反射板軸心線成45°，另一對(duì)單個(gè)振子互相平行并與該反射板軸心線成－45°。本實(shí)用新型性能優(yōu)越，體積小，結(jié)構(gòu)簡單，便于架設(shè)和安裝；頻帶寬，增益和前后比高，呼損低，干擾少，提高網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量；整個(gè)天線形成封閉的系統(tǒng)。
文檔編號(hào)H01Q13/08GK2881992SQ200620070599
公開日2007年3月21日 申請(qǐng)日期2006年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月24日
發(fā)明者陳如山, 姚平, 沙侃, 唐萬春, 車文荃, 趙志林, 顧敏, 趙旭 申請(qǐng)人:南京理工大學(xué), 靖江市亞信電子科技有限公司