一種無線城域網用基站扇區天線的製作方法
2023-09-20 21:10:25 2
專利名稱：一種無線城域網用基站扇區天線的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種基站扇區天線，特別涉及一種無線城域網用基站扇區天線。
背景技術：
隨著信息技術的不斷發展，人們對於通信網的需求也在不斷提高，當核心網帶寬已達Tbit級時，接入網的帶寬速率反而成為了制約高速率數據傳輸的瓶頸。
WiMax，全稱為World Interoperability for Microwave Access，即全球微波接入互操作性，是一項無線城域網(WIMAN)接入技術。它是802.16標準的代名詞，是針對微波和毫米波頻段提出的一種新的空中接口標準。它用於將802.11無線接入熱點連接到網際網路，也可連結公司與家庭等環境至有線骨幹線路。它可作為線纜和DSL的無線擴展技術，從而實現無線寬帶的最後一公裡接入。它的頻率2-11GHz，最大傳送距離約為50公裡，每區段最大數據速率是每扇區70Mbps，每個基站通常配置6個或4個扇區，每個扇區可同時支持60多個採用T1的企業用戶和數百個採用DSL的家庭用戶。MAC內建的服務質量可支持不同的服務等級，從而可以同時支持不同類型用戶。
WiMax特別適合廣域網絡的寬帶業務、固定與移動業務。它業已包含了802.11標準的眾多成果，如服務質量，高安全性，較高的數據傳輸，網眼網絡技術(Mesh)以及可以有效利用頻段的智能天線技術，有很強的互補性。與Wi-Fi(802.11系列)無線接入網相比，覆蓋範圍大大增大，相應地接入點的數量大大減少，傳輸速率也更高。此外它還對安全隱患進行了修復，增加了高質量電話呼叫功能，並具有能同時傳輸數據、語音和視頻的能力。
常規的無線城域網用基站扇區天線為了滿足各陣元之間等幅同相的要求常採用並聯的饋電方式，這種饋電方式結構複雜，饋線總長度長，饋線損耗較高，其旁瓣及後瓣電輻射較高。此外，為了確保一定的天線帶寬，微帶陣天線往往需採用多層貼片式的設計方案，這使天線厚度變大，重量增加，並且結構及製備工藝相對複雜，批量生產重複性較差，製備成本高，不利於無線城域網用基站扇區天線的小型化與輕型化。
如何解決上述技術問題，已經成為當前無線城域網用基站扇區天線結構設計的熱點。
發明內容
本實用新型的目的在於提供一種無線城域網用基站扇區天線。
為達上述目的，本實用新型採用串並聯相結合的饋電方式和電流由中間向兩端遞減的非等輻饋線形式及單層縫隙設計方案。具體技術方案如下一種無線城域網用基站扇區天線，具有從上至下依次為介質板、泡沫介質和金屬反射背板三層結構，所述介質板上上表面設有饋線，所述介質板下表面設有縫隙，所述縫隙周圍為金屬地。所述饋線由三段組成，分為兩根第一饋線段和多根第二饋線段及一根第三饋線段，所述縫隙的排列方式按兩列多行的陣列方式排列，所述第一饋線段設於陣列兩側並與縫隙列平行，所述第二饋線段置於縫隙上並與第一饋線段連接，所述第三饋線段的兩端與所述第一饋線段的中部相連。
作為本實用新型的一種優選方式，所述縫隙數量及排列方式為兩列八行。
作為本實用新型的另一優選方式，所述兩列縫隙垂直距離為一個介質波波長λe，同一列縫隙的水平距離Sh為0.4λe~0.8λe，所述縫隙的長度為0.4λe~0.6λe，所述縫隙的寬度為1/6λe~1/10λe，所述泡沫介質厚度為0.2~0.30λe。
與常規並聯饋電方式相比，串並聯相結合的饋電結構更簡單，饋線總長度減小，饋線損耗更低。而由於採用單層縫隙設計方案，其與多層貼片設計方案相比，天線厚度更薄，重量更輕，且結構及製備工藝簡單，批量重複性好，製備成本低。此外，由於採用了電流由中間向兩端遞減的非等輻饋線形式，旁瓣及後瓣輻射低。採用縫隙輻射形式，天線可提供300～400MHz(相對帶寬大於10％)的寬通信帶寬。其天線的輻射的水平張角可通過調節縫隙的水平距離Sh調節。由於水平方向兩縫隙中間無饋線，饋線與縫隙之間的互耦更小，這樣可使水平張角的可調節範圍更寬。
以下結合附圖及實施例進一步說明本實用新型。
圖1為本實用新型無線城域網用基站扇區天線結構示意圖。
圖2為圖1A-A剖示圖具體實施方式
如圖1、圖2所示，一種無線城域網用基站扇區天線，具有從上至下依次為介質板1、泡沫介質2和金屬反射背板3三層結構，其中所述介質板1可採用聚四氟乙烯，所述泡沫介質2可採用可發性聚乙烯(又稱珍珠棉)，所述金屬反射背板3可採用鐵，鋁，銅等材質。所述介質板1上表面設有饋線4，所述介質板1下表面設有縫隙5，所述縫隙5周圍為金屬地6，所述縫隙數量及排列方式為兩列八行。所述饋線4採用了串並聯相結合的饋電方法，電流由中間向兩端遞減的非等輻饋線形式。
具體描述如下所述饋線4由三段組成，分為兩根第一饋線段和多根第二饋線段及一根第三饋線段，所述縫隙5的排列方式按兩列多行的陣列方式排列，所述第一饋線段設於陣列兩側並與縫隙5列平行，所述第二饋線段置於縫隙上並與第一饋線段連接，所述第三饋線段的兩端與所述第一饋線段的中部相連。
根椐介質材料的介電常數及饋線4的寬度，同一列縫隙5的垂直距離為一個介質波波長λe，以確保電流到各輻射單元的同相度。0.4λe～0.8λe，所述縫隙5的長度為0.4λe～0.6λe，所述縫隙5的寬度為1/6λe～1/10λe，所述泡沫介質2厚度為0.2～0.30λe。天線的輻射的水平張角可通過調節同一行縫隙5的水平距離Sh調節。
天線的阻抗匹配主要通過調節饋線離開縫隙邊沿的距離實現，還可調節泡沫介質厚度(天線與反射板之間的厚度)，以實現最佳阻抗匹配。
天線的輻射的水平張角可通過調節縫隙5的水平距離Sh調節。由於水平方向兩縫隙中間無饋線，饋線與縫隙之間的互耦更小，這樣可使水平張角的可調節範圍更寬。
權利要求1.一種無線城域網用基站扇區天線，具有從上至下依次為介質板、泡沫介質和金屬反射背板三層結構，所述介質板上表面設有饋線，所述介質板下表面設有縫隙，所述縫隙周圍為金屬地，其特徵在於所述饋線由三段組成，分為兩根第一饋線段和多根第二饋線段及一根第三饋線段，所述縫隙的排列方式按兩列多行的陣列方式排列，所述第一饋線段設於陣列兩側並與縫隙列平行，所述第二饋線段置於縫隙上並與第一饋線段連接，所述第三饋線段的兩端與所述第一饋線段的中部相連。
2.根據權利要求1所述的無線城域網用基站扇區天線，其特徵在於所述縫隙數量及排列方式為兩列八行。
3.根椐權利要求1或2所述的無線城域網用基站扇區天線，其特徵在於所述兩列縫隙垂直距離為一個介質波波長λe，同一列縫隙的水平距離為0.4λe～0.8λe，所述縫隙的長度為0.4λe～0.6λe，所述縫隙的寬度為1/6λe～1/10λe，所述泡沫介質厚度為0.2～0.30λe。
專利摘要一種無線城域網用基站扇區天線，具有從上至下依次為介質板、泡沫介質和金屬反射背板三層結構，所述介質板上表面設有饋線，所述介質板下表面設有縫隙，所述縫隙周圍為金屬地。所述饋線由三段組成，分為兩根第一饋線段和多根第二饋線段及一根第三饋線段，所述縫隙的排列方式按兩列多行的陣列方式排列，所述第一饋線段設於陣列兩側並與縫隙列平行，所述第二饋線段置於縫隙上並與第一饋線段連接，所述第三饋線段的兩端與所述第一饋線段的中部相連。與常規並聯饋電方式相比，串並聯相結合的饋電結構更簡單，饋線總長度減小，饋線損耗更低。
文檔編號H01Q19/10GK2796149SQ20052004166
公開日2006年7月12日 申請日期2005年5月19日 優先權日2005年5月19日
發明者賀連星, 殷傑羿, 李毅 申請人:上海聯能科技有限公司, 上海慧方聯能通信技術有限公司