3g單極化移動通信基站天線的製作方法

2023-05-07 03:25:36 1

專利名稱：3g單極化移動通信基站天線的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及用於蜂窩通信系統的通信天線，特別是一種3G單極化移動通信基站天線。
二 背景技術目前，3G移動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，還應有上旁瓣抑制特性和下旁瓣零點填充特性，前者是為了抑制對鄰近基站的幹擾，後者是為了使覆蓋區內接收電平均勻。另外，為了減少對鄰區的幹擾和改善服務區的通信質量，有時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械傾斜；另一種是電調傾斜的方法。電調傾斜的方法在性能上優於機械傾斜的方法。由於單極化天線也可以在農村大量使用，農村地區的話務量較小，預期覆蓋面積較大，使用水平半功率角較大的天線效果較好，極化分集依賴於移動臺周圍反射體和散射體的分布，所以對於體悟分布相對較稀疏的農村區，極化分集效果不如空間分集效果。因此在安裝條件具備的情況下，應儘可能的使用單極化天線。現有的天線在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，不易完善的實現單極化。又如孔徑耦合天線，是一種多層結構，適合於寬帶和高極化純度的情況，但駐波比小於1.6的帶寬只有5％，也非常窄。因此，不僅存在抗幹擾能力弱、頻帶窄、增益及駐波特性差的缺陷，還有指標的一致性差、結構複雜、成本高等缺陷。
三 發明內容本實用新型的目的在於提供一種高質量、抗幹擾能力強、頻帶寬、結構簡單的3G單極化移動通信基站天線。
實現本實用新型目的的技術解決方案為一種3G單極化移動通信基站天線，包括設置周圍裙邊的反射板，該反射板外設置天線罩，在反射板正面上的軸向固定設置輻射單元，該各輻射單元上分別設置單個振子，該單個振子與反射板軸向平行；各輻射單元通過設置在反射板反面上的一個同軸線饋電網絡連接，即該同軸線饋電網絡將每路信號分別輸入到各輻射單元對應的振子上，單個振子包括U型巴倫、與該U型巴倫對稱連接的左臂和右臂，與左臂連接的饋電貼片與饋電同軸線內導體連接，饋電同軸線外導體與右臂連接。
本實用新型的3G單極化移動通信基站天線是在反射板正面上的軸向固定設置八個輻射單元，所述的八個輻射單元之間等間距排列。
本實用新型3G單極化移動通信基站天線的單個振子的饋電貼片厚度為1.5～2mm，寬度為4.5～5mm。
本實用新型3G單極化移動通信基站天線的同軸線饋電網絡中，一個一分二的一級功分器分別與兩個一分四的二級功分器連接，所述的兩個二級功分器的八路輸出端分別通過饋電同軸線與各輻射單元內對應的振子連接。
本實用新型3G單極化移動通信基站天線的反射板的寬度為114～118mm，周圍裙邊的高度為13～15mm。
本實用新型3G單極化移動通信基站天線的天線罩的頂部為弧形，長為134mm，寬為15.7mm，兩邊側高為7.5mm，中間高為9.2mm。
與現有技術相比，本實用新型的顯著效果為(1)為平板形設有輻射單元，同軸饋電的單極化天線，其性能優越，體積相對也小，結構簡單，便於架設和安裝；(2)頻帶寬，增益和前後比高，降低呼損，減少幹擾，提高網絡服務質量；(3)整個天線用天線罩形成了封閉的系統，保護內部的天線單元、饋電網絡及全部的構件，其用高質量的玻璃鋼纖維材料擠拉加工成形，能夠耐高溫，抗腐蝕，防紫外線，能夠承受高強度的機械壓力，並對電磁波來說基本是透明的。
四
圖1為本實用新型3G單極化移動通信基站天線為8個輻射單元的示意圖。
圖2為本實用新型3G單極化移動通信基站天線的單個振子的主視圖。
圖3為本實用新型3G單極化移動通信基站天線的單個振子的俯視圖。
圖4為本實用新型3G單極化移動通信基站天線的同軸線饋電網絡的示意圖。
圖5為本實用新型3G單極化移動通信基站天線的天線罩的橫截面示意圖。
五具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。
結合圖1至圖5，本實用新型3G單極化移動通信基站天線，包括設置周圍裙邊9、10的反射板22，該反射板22的寬度為114mm，周圍裙邊9、10的高度為13mm，該反射板22外設置天線罩24形成了封閉的系統，該天線罩24的頂部為弧形，長為134mm，寬為15.7mm，兩邊側高為7.5mm，中間高為9.2mm。在反射板22正面上的軸向固定設置八個輻射單元1、2、3、4、5、6、7、8，所述的八個輻射單元1、2、3、4、5、6、7、8之間等間距排列(即各輻射單元間距為d)，並在八個輻射單元1、2、3、4、5、6、7、8上分別設置八個單個振子a，各個單個振子a與反射板22軸向平行。這八個單個振子a的結構時一樣的，以其中輻射單元1的單個振子18為例，單個振子18包括U型巴倫25、與該U型巴倫25對稱連接的左臂20和右臂21，與左臂20連接的饋電貼片19與饋電同軸線內導體16連接，饋電同軸線外導體17與右臂21連接，單個振子18的饋電貼片19厚度為1.5mm，寬度為4.5mm；該八個輻射單元1、2、3、4、5、6、7、8通過設置在反射板22反面14上的一個同軸線饋電網絡15連接，即在同軸線饋電網絡15中，一個一分二的一級功分器13分別與兩個一分四的二級功分器11、12連接，所述的兩個二級功分器11、12的八路輸出端分別通過饋電同軸線與八個輻射單元1、2、3、4、5、6、7、8內對應的振子連接，即通過在反射板22背面打孔b穿過來與各輻射單元單個振子a連接。
來自基站的射頻信號經由連接到7/16接頭23的饋電同軸線進入天線的同軸線饋電網絡15內，在同軸線饋電網絡15內通過一級功分器13等幅同相的被分配到兩個二級功分器11、12的輸入端，每個二級功分器11、12將信號等幅不同相位的分配成四路輸出，經過四根嚴格按照相位的要求長度不等的饋電同軸線焊接到每個輻射單元振子a上，輻射單元振子a被饋電激勵，產生表面電流輻射電磁波，然後透過天線罩24傳播到自由空間，形成天線的方向圖。單極化信號輻射出去，反射板22和周圍裙邊9、10都是電磁波的反射機構，對於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22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90°和前後比30dB。天線單元的間距都為d，其中φ1～φ8是每個輻射單元的饋電相位，取第一個單元相位為參考相位φ1＝0，與二級功分器11、12的八根不同長度的同軸線一一對應，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的輻射特性。
權利要求1.一種3G單極化移動通信基站天線，包括設置周圍裙邊[9，10]的反射板[22]，該反射板[22]外設置天線罩[24]，在反射板[22]正面上的軸向固定設置輻射單元，該各輻射單元上分別設置單個振子，該單個振子與反射板[22]軸向平行；各輻射單元通過設置在反射板[22]反面[14]上的一個同軸線饋電網絡[15]連接，即該同軸線饋電網絡[15]將每路信號分別輸入到各輻射單元對應的振子上，其特徵在於單個振子包括U型巴倫[25]、與該U型巴倫[25]對稱連接的左臂[20]和右臂[21]，與左臂[20]連接的饋電貼片[19]與饋電同軸線內導體[16]連接，饋電同軸線外導體[17]與右臂[21]連接。
2.根據權利要求1所述的3G單極化移動通信基站天線，其特徵在於在反射板[22]正面上的軸向固定設置八個輻射單元[1，2，3，4，5，6，7，8]，所述的八個輻射單元[1，2，3，4，5，6，7，8]之間等間距排列。
3.根據權利要求1或2所述的3G單極化移動通信基站天線，其特徵在於單個振子[18]的饋電貼片[19]厚度為1.5～2mm，寬度為4.5～5mm。
4.根據權利要求1或2所述的3G單極化移動通信基站天線，其特徵在於同軸線饋電網絡[15]中，一個一分二的一級功分器[13]分別與兩個一分四的二級功分器[11，12]連接，所述的兩個二級功分器[11，12]的八路輸出端分別通過饋電同軸線與各輻射單元內對應的振子連接。
5.根據權利要求1或2所述的3G單極化移動通信基站天線，其特徵在於反射板[22]的寬度為114～118mm，周圍裙邊[9，10]的高度為13～15mm。
6.根據權利要求1或2所述的3G單極化移動通信基站天線，其特徵在於天線罩[24]的頂部為弧形，長為134mm，寬為15.7mm，兩邊側高為7.5mm，中間高為9.2mm。
專利摘要本實用新型公開了一種3G單極化移動通信基站天線。它包括設置周圍裙邊的反射板，該反射板外設置天線罩，在反射板正面上的軸向固定設置輻射單元，該各輻射單元上分別設置單個振子，該單個振子與反射板軸向平行；各輻射單元通過設置在反射板反面上的一個同軸線饋電網絡連接，即該同軸線饋電網絡將每路信號分別輸入到各輻射單元對應的振子上，單個振子包括U型巴倫、與該U型巴倫對稱連接的左臂和右臂，與左臂連接的饋電貼片與饋電同軸線內導體連接，饋電同軸線外導體與右臂連接。本實用新型性能優越，體積相對也小，結構簡單，便於架設和安裝；頻帶寬，增益和前後比高，降低呼損，減少幹擾，提高網絡服務質量；整個天線用天線罩形成了封閉的系統。
文檔編號H01Q13/08GK2877062SQ200620070598
公開日2007年3月7日 申請日期2006年3月24日 優先權日2006年3月24日
發明者陳如山, 車文荃, 沙侃, 唐萬春, 姚平, 趙志林, 顧敏, 趙旭 申請人:南京理工大學, 靖江市亞信電子科技有限公司