一種超寬頻雙極化電調天線的製作方法

2023-05-30 10:29:36

專利名稱：一種超寬頻雙極化電調天線的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及移動通信基站天線技術領域，尤其涉及一種超寬頻雙極化電調天線。
背景技術：
隨著移動通信技術的迅猛發展，移動通信用戶的數量也在猛增，這導致對網絡信號容量、天線性能指標等的要求也在水漲船高。同時，在站址共享政策及節省基建費用的利益驅動下，多頻、寬帶化成了基站天線發展的重要趨勢。現有技術提供的寬頻雙極化電調天線的工作頻段一般為1710-2170MHZ、1920-2690MHZ或者1880_2690MHz。但新一代LTE系統的頻段是包含了上述三個頻段的，具體為1710-2690MHZ。因此，市場亟待出現一種超寬頻(1710_2690MHz)雙極化電調天線，且 該天線需具有與常規基站天線等同的性能，如波束寬度收斂性好，交叉極化比好、前後比好
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實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種超寬頻(1710-2690MHZ)雙極化電調天線，且該天線具有與常規基站天線等同的性能，如波束寬度收斂性好，交叉極化比好、前後比好等
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-Tj- O O本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的。一種超寬頻雙極化電調天線，包括反射板、輻射單元、饋電網絡、傳動裝置及外罩，還包括去耦裝置，所述去耦裝置卡扣在所述反射板上，且位於相鄰輻射單元之間，所述反射板呈折彎U型，其正面底部固定有輻射單元，其背面的兩個側板上固定有所述饋電網絡和傳動裝置。優選的，所述傳動裝置上方與外罩之間還設有屏蔽底板，其與外罩接觸。優選的，所述反射板的側板折彎角介於130-165°，側板寬度介於中心頻率的
0.15-0. 35 個波長。優選的，所述反射板的總寬度介於中心頻率的0. 85-1. 15個波長。優選的，所述所述去耦裝置由金屬條和支撐組成，所述金屬條位於相鄰輻射單元之間的中心線上，高度與輻射單元相等。優選的，所述支撐上設有凹槽，所述金屬條放置於凹槽處，且通過支撐臂卡扣在所述反射板上。優選的，所述金屬條橫截面為圓形，方形或菱形，其橫截面尺寸介於l_6mm之間。優選的，所述金屬條縱截面為拱形或開口矩形，其長度介於輻射單元邊長的一半到反射板總寬度的0. 9倍之間。優選的，所述金屬條縱截面為拱形時，拱的高度介於拱的長度的0. 1-0. 5倍之間。優選的，所述去耦裝置由金屬條組成，且直接電連接到反射板上。[0016]本實用新型與現有技術相比，有益效果在於本實用新型提供的超寬頻雙極化電調天線由於所述反射板折彎能有效控制波束寬度的收斂性，去耦裝置能有效改善隔離度和交叉極化，而屏蔽底板可提高前後比，因此具有與常規基站天線等同的電氣性能，同時兼具有結構簡單、成本低的優點。

圖I是本實用新型提供的一較佳實施例的裸機正面示意圖；圖2是本實用新型提供的一較佳實施例的裸機背面示意圖；圖3是反射板的側視示意圖；圖4是拱形金屬條的側視示意圖；圖5是拱形金屬條的支撐的正視示意圖；圖6是拱形金屬條的支撐的側視示意圖；圖7是開口矩形金屬條的側視示意圖。
具體實施方式
本實用新型核心思想超寬頻雙極化天線的水平面波束寬度收斂性和兩個極化之間的隔離度既是設計的難點也是設計的重點。當頻段擴展到1710-2690MHZ後，相比於1710-2170MHZ或2300-2700MHZ等較窄頻段，要使水平面波束寬度仍被約束在65±5°範圍內，設計難度就會增大。此外，超寬頻天線輻射單元之間的間距通常為95-125mm，相比3G天線常見的130-140mm間距，輻射單元之間的互耦變得越加嚴重了，這導致兩個極化之間的隔離度變得更差了。因此要想使超寬頻雙極化電調天線具有與常規基站天線等同的電氣性能，其方案的設計是否得當就顯得更為重要了。為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。圖I和2所示為所述超寬頻雙極化電調天線的一種優選實施例。它包括反射板I、輻射單元2、拱形金屬條3、拱形金屬條支撐4、饋電網絡5和傳動裝置6。所述輻射單元2通過底部的孔，一分二功率分配器51，用螺釘固定於反射板I的底部11正面縱向中軸線上。在反射板I的正面，相鄰輻射單元之間設置有截面尺寸很小的拱形金屬條3和拱形金屬條支撐4，其中拱形金屬條3拱的高度介於拱的長度的0. 1-0. 5倍之間。一分二功率分配器51經同軸電纜52，連接到了饋電網絡的主網絡53上。其中，同軸電纜52固定於反射板I的背面，一分二功率分配器51和主網絡53之間的間隙處。主網絡53和部分傳動裝置固定於反射板側板12的背面。這樣就在不加寬反射板總寬的前提下，增大了反射板背面的面積，提高了反射板空間的利用率，降低了由於輻射單元間距減小導致的電纜布局侷促的影響。傳動連接板63通過其上的孔64將獨立分布在主網絡中的移相器連接在一起，然後和調節杆61，反射板13連接。最後由拉杆62沿著反射板I的縱向滑動，從而實現移相。移相器的移相原理是通過改變固定線路板和U型移動線路板之間的重合面積來實現的，固定線路板和移動線路板之間以電容強耦合方式來傳遞能量。另，為減小反射板背面PCB板的能量洩露，本實施例中在傳動裝置上方與外罩之間增加了屏蔽底板，以改善前後比。[0027]圖3所示為反射板I的一種優選實施例。其橫截面呈折彎U型，側板折彎角介於130-165°，側板寬度介於中心頻率的0. 15-0. 35個波長，總寬度介於中心頻率的
0.85-1. 15個波長。通過利用所述反射板底部和兩邊的側板對兩個極化方向上的電磁波幅度和相位的影響，所述天線獲得了 1710-2690MHZ頻段內，波束寬度被約束在65±5°範圍內，前後比大於25dB的優良性能。反射板I的底部11，側板12都會將到達其表面的電磁波反射出去，使入射波和反射波疊加產生的場在天線後向的輻射變小，同時使天線水平面波束寬度較為收斂，進而方便提高系統容量、改善網絡覆蓋效果。圖4所示為拱形金屬條3的一種優選實施例。圖5和6所示為拱形金屬條的支撐4的一種優選實施例。拱形金屬條3放置於支撐4的凹槽43處,臂42卡扣在反射板底部11上。拱形金屬條3作為一種行之有效的去耦裝置，其位置不同，對天線性能的影響自然也不同，優選在輻射單元之間的中心線上，高度約與輻射單元相等。它可以通過改變雙極化天線兩個極化方向上的電磁波的幅度與相位，尤其是天線電子下傾時，使得所述兩個極化方向上的疊加場發生變化，最終有效降低兩個極化之間的互耦，起到改善天線隔離度和交叉極化的作用。另外，由於這種去耦裝置是關於天線中心軸對稱的，因此不會造成輻射單元在 水平方向或垂直方向上的電流分布不對稱，導致犧牲天線方向性。。通過支撐4即可使拱形金屬條3不但能夠有效改善隔離度，還可通過影響兩個極化的電磁波的相位和幅度，使得天線方向圖的主軸和±60°交叉極化都得到提高，而且不影響輻射單元電流在水平面和垂直面方向上的平衡性。當然，拱形金屬條也可由圖7所示的開口矩形金屬條等來替換，其金屬條縱截面可為拱形、開口矩形「 U 」等形狀，其長度介於輻射單元邊長的一半到反射板總寬度的0.9倍之間，其橫截面為圓形，方形，菱形等形狀，其橫截面最大尺寸介於l-6mm，也可以不藉助支撐，直接電連接到反射板上。綜上所述，本實用新型在較小的體積內實現了超寬頻(1710-2690MHZ)雙極化電調天線，不僅在水平面波束寬度、前後比、交叉極化以及隔離度指標上都獲得了較好的性能，而且在結構上具有簡單、容易加工、成本低的特點。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種超寬頻雙極化電調天線，包括反射板、輻射單元、饋電網絡、傳動裝置及外罩，其特徵在於還包括去耦裝置，所述去耦裝置卡扣在所述反射板上，且位於相鄰輻射單元之間，所述反射板呈折彎U型，其正面底部固定有輻射單元，其背面的兩個側板上固定有所述饋電網絡和傳動裝置。
2.根據權利要求I所述的超寬頻雙極化電調天線，其特徵在於所述傳動裝置上方與外罩之間還設有屏蔽底板，其與外罩接觸。
3.根據權利要求I或2所述的超寬頻雙極化電調天線，其特徵在於所述反射板的側板折彎角介於130-165°，側板寬度介於中心頻率的0. 15-0. 35個波長。
4.根據權利要求I或2所述的超寬頻雙極化電調天線，其特徵在於所述反射板的總寬度介於中心頻率的0. 85-1. 15個波長。
5.根據權利要求I或2所述的超寬頻雙極化電調天線，其特徵在於所述去耦裝置由金屬條和支撐組成，所述金屬條位於相鄰輻射單元之間的中心線上，高度與輻射單元相等。
6.根據權利要求5所述的超寬頻雙極化電調天線，其特徵在於所述支撐上設有凹槽，所述金屬條放置於凹槽處，且通過支撐臂卡扣在所述反射板上。
7.根據權利要求5所述的超寬頻雙極化電調天線，其特徵在於所述金屬條橫截面為圓形，方形或菱形，其橫截面尺寸介於l_6mm之間。
8.根據權利要求5所述的超寬頻雙極化電調天線，其特徵在於所述金屬條縱截面為拱形或開口矩形，其長度介於輻射單元邊長的一半到反射板總寬度的0. 9倍之間。
9.根據權利要求8所述的超寬頻雙極化電調天線，其特徵在於所述金屬條縱截面為拱形時，拱的高度介於拱的長度的0. 1-0. 5倍之間。
10.根據權利要求I所述的超寬頻雙極化電調天線，其特徵在於所述去耦裝置由金屬條組成，且直接電連接到反射板上。
專利摘要本實用新型提供了一種超寬頻雙極化電調天線，包括反射板、輻射單元、饋電網絡、傳動裝置及外罩，還包括去耦裝置，所述去耦裝置卡扣在所述反射板上，且位於相鄰輻射單元之間，所述反射板呈折彎U型，其正面底部固定有輻射單元，其背面的兩個側板上固定有所述饋電網絡和傳動裝置。本實用新型提供的超寬頻雙極化電調天線由於所述反射板折彎能有效控制波束寬度的收斂性，去耦裝置能有效改善隔離度和交叉極化，而屏蔽底板可提高前後比，因此具有與常規基站天線等同的電氣性能，同時兼具有結構簡單、成本低的優點。
文檔編號H01Q15/14GK202523848SQ20122004372
公開日2012年11月7日 申請日期2012年2月10日 優先權日2012年2月10日
發明者劉晴宇, 曾駿, 林勇, 王炳烽, 蔡娟, 駱勝軍 申請人:摩比天線技術(深圳)有限公司