專利名稱：一種共模天線裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及無線通訊領(lǐng)域中的天線，尤其涉及一種共才莫天線 裝置。
背景技術(shù)：
移動通訊自問世以來經(jīng)過幾十年的發(fā)展，已經(jīng)成為全球覆蓋區(qū)域 最廣、用戶數(shù)量最多、互連互通性最好和漫游最為方便的通訊網(wǎng)絡(luò)。 天線作為連接有線網(wǎng)絡(luò)與無線環(huán)境的橋梁和紐帶，其質(zhì)量和性能的好 壞會直接影響信號覆蓋范圍，通信質(zhì)量和終端用戶的感知度等，因此 天線在移動通信系統(tǒng)中占有著舉足輕重的地位。
無線移動通訊經(jīng)過多年的迅猛發(fā)展，出現(xiàn)了多種通信制式，例如 2G( second generation,第二代移動通訊技術(shù))的GSM ( Global System for Mobile Communications , 全J求移動通ifl系統(tǒng))、CDMA (Code-Division Multiple Access,碼分多址),3G ( 3rdGeneration，第 三^C移動通4言4支術(shù))的WCDMA、 TD-SCDMA ( Wideband CDMA, 寬帶碼分多址)以及將來4G (第四代移動通信技術(shù))的LTE ( 3GPP 長期演進(jìn))等。不同運(yùn)營商可能選擇不同制式的通信系統(tǒng)，而且同一 個(gè)運(yùn)營商也可能有多個(gè)不同制式的通信系統(tǒng)。這樣一來，為單獨(dú)通信 系統(tǒng)建造獨(dú)立的通信鐵塔既極大地浪費(fèi)建設(shè)成本和建筑原材料，而且 在征地、租賃等方面存在與政府和物業(yè)溝通困難的情況。所以，不同 通信制式的多種系統(tǒng)共站共存的解決方案就應(yīng)聲而出，例如 GSM900, DCS 1800 ( DCS 1800 Digital Cellular System at 1800MHz, 1800MHz數(shù)字蜂窩系統(tǒng))以及UMTS2100 (通用移動通信系統(tǒng)，2100 MHz)等多系統(tǒng)共站共存，以及將來還會出現(xiàn)2G、 3G和4G在同一 站點(diǎn)共存的情況。
隨著多通信系統(tǒng)共站共存，加之這些系統(tǒng)的天線安裝空間有P艮， 天線的抱桿數(shù)量有限制等，因此不可能為單獨(dú)的系統(tǒng)配置單獨(dú)的天 線。所以，通信市場上涌現(xiàn)出很多種類的多頻段多端口天線系統(tǒng)，例天線在多系統(tǒng) 共站時(shí)應(yīng)用才及為廣泛。
此類多頻段天線的設(shè)計(jì)方法是針對每一個(gè)頻段選擇對應(yīng)的輻射 單元(輻射振子)，再通過隔離技術(shù)以保證不同系統(tǒng)之間需要的天線隔 離度，最后將不同頻段的輻射單元封裝在一個(gè)天線罩里。對于像 GSM900、 DCS1800和UMTS2100等使用單天線的通信系統(tǒng)來說，此 多頻天線方案是可行的。但如果通信系統(tǒng)使用的是多天線系統(tǒng)，例如 TD-SCDMA ( Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access,時(shí)分同步的碼分多址技術(shù))有波束形成功能的智能天線陣， LTE的MIMO ( Multi-input Multi-output,多輸入多輸出)多天線系統(tǒng)， 按照上面方案實(shí)現(xiàn)必然使得天線過重、橫向?qū)挾冗^大，無論在天線的 架設(shè)施工，天線抱桿承重，還是在站點(diǎn)的選擇、租賃等方面都會帶來 一系列的棘手的問題。因此，此情況下常規(guī)多頻天線方案完全失效。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種共模天線裝置，本 實(shí)用新型橫向?qū)挾刃。档土颂炀€的風(fēng)阻，且減少了成本。
本實(shí)用新型公開一種共模天線裝置，包括TD-SCDMA雙極化8 單元智能天線陣、第一雙頻合路器(Diplex)、第二雙頻合路器、第 一三頻合路器(Triplex)、第二三頻合路器、第三三頻合路器以及第四 三頻合路器，所述8單元智能天線陣的第一雙極化同中心天線組的畫 45。極化天線與第一雙頻合路器的輸入端相連；第二雙極化同中心天 線組的-45。極化天線與第一三頻合路器的輸入端相連，第二雙極化同 中心天線組的+ 45。極化天線與第二三頻合路器的輸入端相連；第三 雙極化同中心天線組的-45。極化天線與第三三頻合路器的輸入端相 連，第三雙極化同中心天線組的+ 45。極化天線與第四三頻合路器的 輸入端相連；第四雙極化同中心天線組的+ 45。極化天線與第二雙頻 合路器的輸入端相連。
所述天線裝置還包括第一功分器(Divider)和第二功分器，所述第 一功分器的兩個(gè)輸入端分別與所述第 一三頻合路器及第三三頻合路器的1710 ~ 1880MHz頻段輸出端相連；所述第二功分器的兩個(gè)輸入 端分別與所述第二三頻合路器及第四三頻合路器的1710 ~ 1880MHz 頻段輸出端相連。
所述8單元智能天線陣的相鄰雙極化同中心天線組的中心間距 為TD-SCDMA頻段中心頻點(diǎn)的半波長義/ 2 。
所述8單元智能天線陣的每個(gè)單天線的工作帶寬包括1710 ~ 1880MHz、 2010 ~ 2025MHz以及2300 ~ 2400MHz頻段。
需要說明的是，上述"第一"、"第二"、"第三"、"第四，，的描述僅 是為了敘述需要，并不表示主次或者位置之分。
本實(shí)用新型為DCS、 TD-SCDMA、 LTE共才莫天線裝置，以 TD-SCDMA雙極化8單元智能天線陣作為架構(gòu)基礎(chǔ)，故大小和 TD-SCDMA天線一致，而橫向?qū)挾戎挥?00mm左右，降低了天線的 風(fēng)阻，方便了架設(shè)時(shí)的高空作業(yè)，解決了因?yàn)樘炀€橫向面積過大，站 址難選、難租的困難；本實(shí)用新型引入了射頻器件Diplex、 Triplex 以及Divider,達(dá)到了天線輻射單元的復(fù)用，較之常規(guī)多頻天線極大 地節(jié)省了天線的設(shè)計(jì)成本；這些器件的引入也同時(shí)減少了天饋線的數(shù) 量，降低了天饋系統(tǒng)的整體風(fēng)阻；對于LTE多天線系統(tǒng)，相鄰兩天 線既有極化隔離，又有空間隔離，滿足多天線之間有足夠的不相關(guān)性， 保證了分集效果；且天線復(fù)用技術(shù)的引入，使一面天線同時(shí)為三種不 同的通信系統(tǒng)服務(wù)，節(jié)約了多系統(tǒng)共站時(shí)天線的數(shù)量，保證了天面上 干凈利落的特點(diǎn)。


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖2是圖1中形成的2元陣列在1800MHz頻點(diǎn)的水平面波瓣圖3是本實(shí)用新型實(shí)施二的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和優(yōu)選實(shí)施例，對本實(shí)用新型估文進(jìn)一步詳細(xì)說明。 本實(shí)用新型必然既具有常規(guī)基站天線性能以滿足DCS系統(tǒng)，又
5要有波束形成性能來滿足TD-SCDMA系統(tǒng)，還要有相互間盡量不相 關(guān)的多天線系統(tǒng)以滿足LTE的MIMO功能。
如圖1所示，是DCS1800系統(tǒng)水平半功率角為65。時(shí)的結(jié)構(gòu)示意 圖，包括TD-SCDMA雙極化8通道智能天線陣、雙頻合路器D1、 D2、三頻合^各器T1、 T2、 T3、 T4、功分器V1、 V2;
TD-SCDMA雙極化8通道智能天線陣包括4列+45。極化的天線 (圖l編號為1-4的天線)和4列-45。極化的天線(圖l編號為5-8 的天線)，不同極化天線是同中心放置，形成4個(gè)雙極化同中心天線 組，編號分別為A、 B、 C、 D,每個(gè)單天線的輻射單元的工作帶寬均 包括1710 ~ 1880MHz、 2010 ~ 2025MHz以及2300 ~ 2400MHz頻段， 用以保證本實(shí)用新型能夠覆蓋DCS(1710- 1880MHz)、 TD-SCDMA (2010 ~ 2025MHz)和LTE(2300 ~ 2400MHz)頻段，即可以選擇寬頻帶 或者多頻段天線振子；且相鄰雙極化同中心天線組的中心間距為 TD-SCDMA頻H中心頻點(diǎn)的半波長，用以保證天線在TD-SCDMA 頻^(2010 2025MHz)具有波束形成性能；同時(shí)也保i正了 LTE多天線 系統(tǒng)中每路天線盡量的不相關(guān)性，即相鄰兩根之間既有空間隔離又有 極化隔離，所以天線5、 2、 7、 4 (或者天線1、 6、 3、 8)作為LTE 的四流多收發(fā)系統(tǒng)的天線具有LTE系統(tǒng)要求的不相關(guān)性程度，且有 很大余量；
雙頻合^各器的兩個(gè)頻,爻分別為1710 - 1880MHz 、 2300 -2400MHz ; Dl與天線5相連，D2與天線4相連；
三頻合路器的三個(gè)頻l殳分別為1710 ~ 1880MHz、 2010 ~ 2025MHz和2300 ~ 2400MHz; Tl與天線6相連，T2與天線7相連， T3與天線2相連，T4與天線3相連；合路器用于將不同頻段系統(tǒng)的 信號進(jìn)行合路，以保證不同系統(tǒng)可使用同一天線，即天線復(fù)用，以及 保證各個(gè)系統(tǒng)之間有滿足要求的隔離度；
VI的輸入端分別與T1、T2的1710~ 1880MHz頻段輸出端相連， V2的輸入端分別與T3、 T4的1710~ 1880MHz頻賴:輸出端相連；
由于TD-SCDMA雙極化8通道智能天線陣中單天線的水平半功 率角度為100°~110°,但是DCS1800系統(tǒng)常規(guī)天線的水平半功率角度為65°+/- 5°，要達(dá)到此指標(biāo)就需要使用天線陣中相鄰兩根同極化的 天線組成一個(gè)2元陣列，通過陣列的陣因子來壓縮單根天線的水平波 瓣角度，如圖l所示，本實(shí)施例選4奪天線6、 7和V1、以及天線2、 3和V2組成2元天線陣。
如圖2所示，是圖1所示實(shí)施例中的2元陣列在1800MHz頻點(diǎn) 形成的水平面波瓣圖。從圖中可以看出此2元陣在DCS頻段形成水 平面波瓣圖的半功率角為62.3。，滿足65。+/- 5。的要求。還可以看出 此時(shí)天線的前后比接近33dB，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過基站天線前后比的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 25dB。
DCS1800系統(tǒng)在某些場景(比如覆蓋郊區(qū)、農(nóng)村以及山區(qū)等廣 覆蓋區(qū)域)需要天線的水平半功率角為90°~110。范圍內(nèi)，由于 TD-SCDMA雙極化8通道智能天線陣中單#>天線的水平半功率角滿 足此要求，所以此時(shí)不需要再組成2元陣列，直接使用其中任意單根 天線即可滿足要求，即此時(shí)不需要功分器，直接將DCS1800系統(tǒng)接 入Triplex對應(yīng)的端口即可，如圖3所示，就是DCS1800系統(tǒng)水平半 功率角為100。時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖，包括TD-SCDMA雙極化8通道智 能天線陣、Dl、 D2、 Tl、 T2、 T3、 T4;各部分間的連接參考對圖1 的描述。
本實(shí)用新型還可有其他多種實(shí)施例，在不背離本實(shí)用新型精神及 其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本實(shí)用新型作出各 種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本實(shí)用新型 所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1、一種共模天線裝置，其特征在于，包括時(shí)分同步的碼分多址技術(shù)TD-SCDMA雙極化8單元智能天線陣、第一雙頻合路器、第二雙頻合路器、第一三頻合路器、第二三頻合路器、第三三頻合路器以及第四三頻合路器，所述8單元智能天線陣的第一雙極化同中心天線組的-45°極化天線與第一雙頻合路器的輸入端相連；第二雙極化同中心天線組的-45°極化天線與第一三頻合路器的輸入端相連，第二雙極化同中心天線組的+45°極化天線與第二三頻合路器的輸入端相連；第三雙極化同中心天線組的-45°極化天線與第三三頻合路器的輸入端相連，第三雙極化同中心天線組的+45°極化天線與第四三頻合路器的輸入端相連；第四雙極化同中心天線組的+45°極化天線與第二雙頻合路器的輸入端相連。
2、 如權(quán)利要求1所述的共模天線裝置，其特征在于，所述天線 裝置還包括第一功分器和第二功分器，所述第一功分器的兩個(gè)輸入端 分別與所述第一三頻合路器及第三三頻合路器的1710- 1880MHz頻 段輸出端相連；所述第二功分器的兩個(gè)輸入端分別與所述第二三頻合 路器及第四三頻合路器的1710- 1880MHz頻段輸出端相連。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的共模天線裝置，其特征在于，所述 8單元智能天線陣的相鄰雙極化同中心天線組的中心間距為 TD-SCDMA頻段中心頻點(diǎn)的半波長。
4、 如權(quán)利要求1或2所述的共模天線裝置，其特征在于，所述 8單元智能天線陣的每個(gè)單天線的工作帶寬包括1710~ 1880MHz、 2010 ~ 2025MHz以及2300 ~ 2400MHz頻#殳。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種共模天線裝置，所述裝置包括時(shí)分同步的碼分多址技術(shù)TD-SCDMA雙極化8單元智能天線陣、第一雙頻合路器、第二雙頻合路器、第一三頻合路器、第二三頻合路器、第三三頻合路器以及第四三頻合路器。本實(shí)用新型以TD-SCDMA雙極化8單元智能天線陣作為架構(gòu)基礎(chǔ)，橫向?qū)挾刃。档土颂炀€的風(fēng)阻，且減少了成本。
文檔編號H01Q25/04GK201408844SQ20092013099
公開日2010年2月17日 申請日期2009年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月22日
發(fā)明者楠 沈, 肖昌民, 鐘坤靜, 陳小林 申請人:中興通訊股份有限公司