寬波束寬度水平極化天線的製作方法

2023-12-11 19:26:47 2

專利名稱：寬波束寬度水平極化天線的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及通信天線，具體說是一種寬波束寬度水平極化扇區板狀天線，主要應用於固定無線接入系統中。
背景技術：
隨著通信技術的發展，將使電信市場的競爭逐步由核心網絡轉移到接入層，也就是要通過充分滿足用戶的個性化需求而贏得更多的用戶。接入網作為最靠近用戶的基礎網絡是反映電信運營商網絡競爭力的關鍵因素，也是反映網絡服務質量的關鍵所在。而無線接入可以幫助新興運營企業快速切入市場，提供經濟、高效、靈活的寬帶接入手段，它將在中國的寬帶浪潮中扮演重要的角色。在諸多接入網技術實踐中，固定無線接入技術更是以其建設周期短、業務承載能力強、應用靈活、部署迅速、易於行業主管機構進行統一管理等特點而成為我國接入網放開進程的一種優選技術手段。
在現有的固定無線接入系統中，單極化天線一般都是垂直極化天線。然而，利用這些常規的天線要實現水平極化，特別是實現大角度扇區天線，比如90度與120度的波束寬度，都有一定的難度。而且在實際通信系統應用中，比如固定無線接入系統中，由於對寬波束寬度的水平極化天線有一定的需求，因而很需要設計一種可以實現寬角度的水平極化天線。
實用新型的內容本實用新型的目的在於避免上述垂直極化天線不能實現寬波束的不足，提供一種可用於固定無線接入系統中的寬波束寬度水平極化天線，以滿足通信系統在實際應用中的寬角度要求。
實現本發明目的的技術方案是由饋電片、兩個對稱的振子臂、U形巴倫構成的振子整體，並固定在反射板上。其中，振子臂的形狀採用下斜結構以實現水平極化，反射板採用水槽形，且水槽形的側板也採用下斜結構，配合下斜的振子臂，以實現較寬的波束寬度和較好的前後比。
本實用新型由於採用下斜結構的振子臂，因而比以往的水平振子臂可以實現寬角度的水平極化性能；同時由於底板也採用下斜結構，故可以進一步展寬天線的波束寬度，比以往底板採用上翻的結構，使天線具有較好的前後比特性。此外具有結構簡單，便於加工和較好的電氣性能。實測表明，本實用新型的前後比大於23dB，比一般要求為15dB高出8dB，其增益在整個頻段都在10dB以上。


圖1為本實用新型的結構示意圖。
圖2為本實用新型組成的二單元天線陣列的駐波比VSWR測試圖圖3為本實用新型組成的二單元天線陣列在2.4G的水平面方向測試圖具體實施方式
以下參照附圖詳細說明本實用新型的結構和效果。
本實用新型給出的實例是2.4G的90度和120度水平極化天線，其工作在頻段為2400-2500MHz，結構如圖1。參照圖1，本實用新型主要由輻射振子和反射板組成。輻射振子包括饋電片1、兩個對稱的振子臂2和U形巴倫3。振子臂2的結構為向下傾斜結構，該振子臂的長和振子高度的比例為2∶3，該振子臂的下斜度在10度到50度之間。以往的水平振子臂結構很難實現寬角度水平極化，利用該下傾斜的振子臂結構就可以解決寬角度水平極化這個問題。反射板為水槽形，由底板4和側板5組成，該側板5採用下斜結構，其下斜角度在5度到90度之間。整個天線由同軸線6連接到饋電片1上進行激勵。通過下斜形的底板配合下斜形的振子臂，即可實現天線較好的前後比和合格的波束寬度，這也正是本實用新型的關鍵所在。
將兩個天線整體對稱放置沿軸向固定在水槽形反射板的底版(4)上，振子之間用同軸線相連，就組成了兩單元水平陣列天線。
圖2給出兩單元陣列天線的駐波比VSWR測試結果，從圖2可以看出，整個頻段天線的駐波比VSWR都在1.45以下。
該兩單元陣列天線可實現90度扇區覆蓋。其方向圖測試結果如表1所示。
表1兩單元陣列天線方向圖測試結果 從表1可以看出，在整個頻段內，對雙極化天線的兩個埠其扇區覆蓋都滿足90°±8°的要求。在整個頻段內天線前後比都在23dB左右，比一般水平極化要求為15dB的高出8dB。天線增益在整個頻段都在10dB以上。
作為示例，圖3還給出了該陣列天線在頻率為2.4G時的水平面測試結果，波束寬度位82.973度，滿足扇區覆蓋的要求，測試前後比為25.5，比水平極化前後比要求15dB高出10.5dB，天線增益也在10dB以上。這些測試結果都證明了該實用新型的高性能。
從表1和圖2～圖3可見，本實用新型提供了一個具有較好的機械和電氣性能的水平極化天線實例，顯然，所述技術領域的技術人員可以不經過任何創造性勞動，而利用本實用新型的技術構思，作出不僅僅限於兩個輻射單元的、波束寬度不僅局限於90度的、頻率不僅為2.4G的同類型的基站天線。
權利要求1.一種寬波束寬度水平極化天線，包括反射板和由饋電片(1)、振子臂(2)、U形巴倫(3)構成的振子整體，該振子整體固定在反射板的底板(4)上，其特徵在于振子臂(2)和反射板的側板(5)均採用向下傾斜結構，分別形成向下扣的水槽形反射板整體和對稱下斜的振子臂。
2.根據權利要求1所述的寬波束寬度水平極化天線，其特徵在于振子臂(2)下斜的角度在10度到50度之間；振子臂(2)的長和振子高度的比例為2∶3。
3.根據權利要求1所述的天線，其特徵在於反射板的側板(5)下斜的角度在5度到90度之間。
專利摘要本實用新型公開了一種寬波束寬度水平極化天線。主要解決水平極化天線的寬角度波束寬度和前後比問題。該天線主要由饋電片1、振子臂2、U形巴倫3構成振子整體，該振子整體對稱放置沿軸向固定在反射板4上。該振子臂2採用向下傾斜的結構，形成對稱下斜的振子臂，以實現寬角度的水平極化；該反射板的側板5也設計為下斜結構，形成向下扣的水槽形反射板整體，通過向下扣的水槽形反射板整體與對稱下斜的振子臂配合，以實現寬角度波束寬度，和較好的前後比性能。該天線可應用於固定的無線接入系統中。
文檔編號H01Q19/10GK2796155SQ200520078639
公開日2006年7月12日 申請日期2005年4月20日 優先權日2005年4月20日
發明者卜安濤, 劉 英, 李恩社, 蘇學偉 申請人:西安海天天線科技股份有限公司