本實(shí)用新型涉及移動(dòng)通信領(lǐng)域,應(yīng)用于基站天線饋電系統(tǒng),尤其是涉及一種用于改善天線輻射性能、提高天線交叉極化比的饋電結(jié)構(gòu)及基站天線。
背景技術(shù):
基站天線作為基站中最為重要的部件之一,主要負(fù)責(zé)將通信設(shè)備的電信號(hào)和空間輻射電磁波進(jìn)行轉(zhuǎn)換?;咎炀€根據(jù)極化方式可分為單極化和雙極化基站天線。雙極化天線與單極化天線相比,可以縮短天線之間的空間間隔,且具有降低呼損,減少干擾,服務(wù)質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)。
基站天線一般由相同結(jié)構(gòu)的輻射單元組合成陣列形式。其中,在基站天線的輻射單元中,人們已經(jīng)投入相當(dāng)大的人力和物力進(jìn)行了廣泛而深入的研究。輻射單元一般包括輻射面、饋電支撐板和饋電底座,輻射面表面設(shè)置有振子,饋電支撐板位于輻射面和饋電底座之間,其一端與輻射面上的振子連接,另一端穿出饋電底座接地。
在現(xiàn)有技術(shù)中,上述輻射單元的饋電支撐板底面(即其接地面)通常是直連接地的,也就是說其接地端面是連續(xù)的。在實(shí)際使用和研究實(shí)驗(yàn)中,我們發(fā)現(xiàn),這種直連接地結(jié)構(gòu)的天線,其天線輻射的交叉極化比性能較差,且不易調(diào)試,影響了天線增益與通信覆蓋質(zhì)量等特性。
因此,需要對(duì)上述輻射單元的接地結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn),以提高改善天線輻射性能,提高天線的交叉極化比。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,提供一種饋電結(jié)構(gòu)及基站天線,以改善天線輻射性能,提高天線交叉極化比。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型提出如下技術(shù)方案:一種饋電結(jié)構(gòu),所述饋電結(jié)構(gòu)包括輻射器、饋電巴倫和饋電板,所述饋電巴倫一端連接輻射器,另一端穿出饋電板接地,激勵(lì)信號(hào)由饋電板通過饋電巴倫,變換傳輸?shù)捷椛淦?,且所述饋電巴倫接地的那一端面上開設(shè)有至少一個(gè)凹槽。
優(yōu)選地,所述凹槽在饋電巴倫的接地端面上的位置可調(diào)。激勵(lì)信號(hào)傳輸?shù)捷椛淦魃险褡拥倪^程中,通過調(diào)節(jié)凹槽的位置(即饋電結(jié)構(gòu)間斷接地點(diǎn)的位置),改變天線電流分布,調(diào)整輻射性能,可較大程度地改善天線輻射性能,尤其是交叉極化比。
優(yōu)選地,所述凹槽在饋電巴倫的接地端面上沿饋電巴倫的對(duì)稱軸對(duì)稱分布。
優(yōu)選地,所述饋電巴倫上還挖有至少一個(gè)孔。
優(yōu)選地,所述饋電結(jié)構(gòu)還包括反射板,所述反射板與所述饋電巴倫的接地端面相連。
優(yōu)選地,所述饋電巴倫靠近輻射器的端面上設(shè)置有凸起,所述饋電巴倫通過所述凸起穿過輻射器并與輻射器相連。
優(yōu)選地,所述饋電巴倫上附有第一導(dǎo)體和第二導(dǎo)體,所述第一導(dǎo)體通過所述凸起穿過輻射器并與輻射器相連,所述第二導(dǎo)體與饋電巴倫的所述凹槽底面相接。
優(yōu)選地,所述饋電巴倫包括相交的第一饋電巴倫和第二饋電巴倫,所述第一饋電巴倫上的所述凹槽沿第一饋電巴倫的對(duì)稱軸對(duì)稱分布,所述第二饋電巴倫上的所述凹槽沿第二饋電巴倫的對(duì)稱軸對(duì)稱分布。
優(yōu)選地,所述第一饋電巴倫和第二饋電巴倫上分別設(shè)置有用于實(shí)現(xiàn)兩者相交的卡槽。
優(yōu)選地,所述凹槽為條形凹槽。
優(yōu)選地,所述凹槽為矩形凹槽,或所述凹槽的底面為弧形面、側(cè)面為豎直平面。
本實(shí)用新型還提供了另外一種技術(shù)方案:一種基站天線,包括反射板和至少一個(gè)上述所述的饋電結(jié)構(gòu),所述饋電結(jié)構(gòu)安裝在反射板上。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型通過在饋電巴倫的接地面(即輻射單元和饋電板連接的接地面)上開槽,或在開槽基礎(chǔ)上再增挖孔,實(shí)現(xiàn)其間斷接地;且通過調(diào)節(jié)間斷接地點(diǎn)的位置,改變了天線電流分布,優(yōu)化方向圖性能,從而較大程度地改善輻射性能,尤其是交叉極化比,有利于提升天線增益,改善基站覆蓋,優(yōu)化天線電氣性能。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型饋電結(jié)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實(shí)用新型饋電結(jié)構(gòu)(不帶饋電板)的立體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本實(shí)用新型第一饋電巴倫一種實(shí)施方式的立體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是本實(shí)用新型第一饋電巴倫另一種實(shí)施方式的立體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是本實(shí)用新型第二饋電巴倫一種實(shí)施方式的立體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6是本實(shí)用新型第二饋電巴倫另一種實(shí)施方式的立體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7是現(xiàn)有饋電巴倫直連接地的方向圖實(shí)測(cè)效果圖;
圖8是本實(shí)用新型饋電巴倫間斷接地的方向圖實(shí)測(cè)效果圖。
附圖標(biāo)記:
1、輻射器,2、第一饋電巴倫,21、凸起,22、凹槽,23、第一導(dǎo)體,24、第二導(dǎo)體,25、卡槽,26、孔,3、第二饋電巴倫,31、凸起,32、凹槽,33、第一導(dǎo)體,34、第二導(dǎo)體,35、卡槽,36、孔,4、饋電板,41、饋電孔,42、固定孔。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型的附圖,對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述。
本實(shí)用新型所揭示的一種饋電結(jié)構(gòu)及基站天線,可提高天線輻射性能,改善天線交叉極化比,有利于提升天線增益,改善基站覆蓋,優(yōu)化天線電氣性能。
結(jié)合圖1和圖2所示,本實(shí)用新型實(shí)施例所揭示的一種饋電結(jié)構(gòu),包括輻射器1、饋電巴倫、饋電板4和反射板(圖未示),饋電巴倫的一端穿出輻射器1且與輻射器1上的振子(圖未示)相接,另一端則穿出饋電板4與反射板相連接地,其中,輻射器1和饋電板4均與饋電巴倫相垂直,即它們兩者是相平行的。激勵(lì)信號(hào)由饋電板4通過饋電巴倫變換傳輸?shù)捷椛淦?輻射出去。
饋電巴倫包括相正交的第一饋電巴倫2和第二饋電巴倫3,用于給輻射器1上各自對(duì)應(yīng)的振子(圖未示)饋電,以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)垂直方向的極化,即實(shí)現(xiàn)雙極化。
具體地,結(jié)合圖3和圖4所示,第一饋電巴倫2靠近輻射器1的端面上設(shè)有凸起21,第一饋電巴倫2通過該凸起21穿過輻射器1;第一饋電巴倫2靠近饋電板4的端面上設(shè)置有凹槽22,凹槽22的設(shè)置使得第一饋電巴倫2的接地端面(即穿出饋電板的那一端面)不是連續(xù)的,而是間斷的,即實(shí)現(xiàn)間斷接地。
同樣的,結(jié)合圖5和圖6所示,第二饋電巴倫3相對(duì)的兩端面上同樣分別設(shè)置有相應(yīng)的凸起31、凹槽32,其中,凸起31、凹槽32的設(shè)置位置、形狀等與第一饋電巴倫2上的相同,具體可參照上述第一饋電巴倫2的描述。
進(jìn)一步地,第一饋電巴倫2和第二饋電巴倫3上除分別設(shè)置凹槽22、32,還可挖至少一個(gè)孔26、36,孔26、36的位置可設(shè)置在饋電巴倫的背面,用于干擾饋電巴倫2、3接地電流分布,如圖3所示。
優(yōu)選地,本實(shí)施例中,第一饋電巴倫2上的凹槽22沿第一饋電巴倫2的對(duì)稱軸對(duì)稱分布,第二饋電巴倫3上的凹槽32同樣沿第二饋電巴倫3的對(duì)稱軸對(duì)稱分布。
當(dāng)然,本實(shí)用新型對(duì)兩個(gè)饋電巴倫2、3上凹槽22、32的設(shè)置數(shù)量、大小、形狀等參數(shù)不做限定,可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整設(shè)置。本實(shí)施例中,凹槽22、32設(shè)置數(shù)量為兩個(gè),且沿各自饋電巴倫2、3的對(duì)稱軸相對(duì)稱,形狀為條狀的,結(jié)合圖3~圖6所示,如可為矩形凹槽,也可為底面為弧形面、側(cè)面為豎直平面。
進(jìn)一步地,凹槽22、32在各自饋電巴倫2、3的端面上設(shè)置的位置也可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整,通過調(diào)節(jié)凹槽22、32的位置,可改變饋電巴倫2、3上接地點(diǎn)的位置,從而改變天線的電流分布,調(diào)整其輻射性能。
結(jié)合圖3~圖6所示,第一和第二饋電巴倫2、3上均附著有第一導(dǎo)體23、33和第二導(dǎo)體24、34,其中,第一導(dǎo)體23、33通過其對(duì)應(yīng)的饋電巴倫上的所述凸起穿出輻射器1,與輻射器1上的振子相接。第二導(dǎo)體24、34則與其對(duì)應(yīng)的饋電巴倫的凹槽底面相接。
另外,第一饋電巴倫2和第二饋電巴倫3上分別設(shè)置有用于實(shí)現(xiàn)兩者相交的卡槽25、35,本實(shí)施例中,卡槽25、35沿第一、第二饋電巴倫的對(duì)稱軸開設(shè),實(shí)現(xiàn)兩個(gè)饋電巴倫的對(duì)稱相交。
饋電板4用于向饋電巴倫2、3饋電。具體地,如圖1所示,饋電板4上開設(shè)有與饋電巴倫2、3的接地面相對(duì)應(yīng)的饋電孔41,接地面通過這些饋電孔41穿出饋電板4接地,饋電信號(hào)通過該饋電孔41向饋電巴倫2、3饋電。
饋電板4上還設(shè)置固定孔42,饋電板通過穿過這些固定孔42相應(yīng)固定元件固定到反射板上。本實(shí)施例中,固定孔42為圓形,設(shè)置數(shù)量為四個(gè),它們的連線構(gòu)成一矩形區(qū)域,饋電巴倫2、3相交叉的間斷接地面位于該矩形區(qū)域內(nèi)。當(dāng)然,本實(shí)用新型對(duì)固定孔42的形狀、數(shù)量也不做具體限定。
反射板與饋電板4相連,且靠近饋電板4設(shè)置,即整個(gè)饋電結(jié)構(gòu)固定到反射板上。反射板上可設(shè)置一個(gè)或多個(gè)饋電結(jié)構(gòu),從而形成基站天線結(jié)構(gòu)。
因此,本實(shí)用新型通過在饋電巴倫的接地端面上開槽,可改變天線上的電流分布,優(yōu)化方向圖性能。如圖7和圖8所示,分別為現(xiàn)有饋電巴倫直連接地的方向圖實(shí)測(cè)效果圖及本實(shí)用新型間斷接地的方向圖實(shí)測(cè)效果圖。這兩張圖中,深色曲線代表交叉極化,淺色曲線代表主極化,且兩個(gè)顏色對(duì)應(yīng)的五條曲線分別是測(cè)試頻率1.7/1.9/2.0/2.2/2.4GHz,且兩個(gè)曲線圖中,橫坐標(biāo)代表水平面方位角0-360°,縱坐標(biāo)代表主極化和交叉極化輻射方向圖的電平值。需要說明的是,圖中交叉極化曲線與主極化曲線的頂點(diǎn)越遠(yuǎn)代表交叉極化比越好,因此,從圖8可以看出,本實(shí)用新型較現(xiàn)有基站天線的交叉極化比明顯提升。
本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容及技術(shù)特征已揭示如上,然而熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員仍可能基于本實(shí)用新型的教示及揭示而作種種不背離本實(shí)用新型精神的替換及修飾,因此,本實(shí)用新型保護(hù)范圍應(yīng)不限于實(shí)施例所揭示的內(nèi)容,而應(yīng)包括各種不背離本實(shí)用新型的替換及修飾,并為本專利申請(qǐng)權(quán)利要求所涵蓋。