專利名稱:3g90°單極化板狀基站用天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型涉及一種基站用天線,尤其涉及一種3G 90°單極化板狀基站用天線。
背景技術(shù):
目前,微蜂窩移動通信系統(tǒng)都屬于2G,即第二代移動通信系統(tǒng),GSM工作頻段為870~9100/310~1880MHz,CDMA工作頻段為824~8910/1880~1990MHz。。隨著移動通信的迅速發(fā)展,系統(tǒng)容量不斷膨脹,使得基站數(shù)量越來越多,出現(xiàn)服務區(qū)的多樣性,不規(guī)則性,蜂窩小區(qū)愈來愈小,雖然頻率的再使用提高了,用戶量增加了,但隨之而來的是小區(qū)間的干擾變大,傳輸質(zhì)量下降,甚至有些服務區(qū)位于已有建筑群的中間地段,需要多種賦形波束天線,同時進行旁瓣與背瓣的抑制,根據(jù)發(fā)射臺和服務區(qū)的關(guān)系,在發(fā)射機功率不變的情況下,利用天線的方向性來提高服務區(qū)的有效輻射功率,即扇形服務區(qū)定向天線,目前多為縫隙天線,孔徑耦合天線等天線,多為四扇區(qū)和六扇區(qū),即半功率角為90°和100°的扇區(qū)基站天線,適應不了通信系統(tǒng)擴容的需要,不具有嚴格的波束寬度控制和高的前后比,使用不方便,電性能不佳。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于克服上述已有技術(shù)的不足而提供一種高質(zhì)量,抗干擾能力強,寬頻帶,高增益,結(jié)構(gòu)簡單,使用方便,具有優(yōu)良電性能的3G 90°單極化板狀基站用天線。
本實用新型的目的可以通過如下措施來達到3G 90°單極化板狀基站用天線,它包括底板6,底板6的四周設(shè)有底板圍裙,底板6上連接天線外罩12,其特征在于底板6上連接至少2n個基本輻射單元,n=1、2、3……n為整數(shù),基本輻射單元之間橫向并列分布,每個基本輻射單元均包括上貼片1、下貼片4,它們分別由上貼片支柱2和下貼片支柱10支撐,上貼片1小于下貼片4,底板6上每個下貼片4的下方均連接一L形探針5,L形探針5豎直的一端與底板6相連,L形探針5橫向水平的一端通過探針支柱7與底板6相連,其中左側(cè)的n個L形探針5橫向水平一端在豎直一端的右側(cè),右側(cè)的n個L形探針5橫向水平一端在豎直一端的左側(cè),底板6的底部設(shè)有微帶功分器,微帶功分器的輸入端通過射頻電纜3與通信機相連,微帶功分器的各個輸出端分別通過射頻電纜3與各個L形探針5相連。
為了進一步實現(xiàn)本實用新型的目的,所述的底板6上橫向并列連接2個基本輻射單元,底板6的底部設(shè)有一個一分二微帶功分器8,一分二微帶功分器8的輸入端通過射頻電纜3與通信機相連,一分二微帶功分器8的2個輸出端分別通過2根射頻電纜3與2個L形探針5相連。
為了進一步實現(xiàn)本實用新型的目的,所述的底板6上橫向并列連接4個基本輻射單元,底板6的底部設(shè)有一個一分四微帶功分器9,一分四微帶功分器9的輸入端通過射頻電纜3與通信機相連,一分四微帶功分器9的4個輸出端分別通過4根射頻電纜3與4個L形探針5相連。
為了進一步實現(xiàn)本實用新型的目的,所述的底板6上橫向并列連接6個基本輻射單元,底板6的底部設(shè)有一個一分六微帶功分器11,一分六微帶功分器11的輸入端通過射頻電纜3與通信機相連,一分六微帶功分器11的6個輸出端分別通過6根射頻電纜3與6個L形探針5相連。
為了進一步實現(xiàn)本實用新型的目的,所述的底板6上橫向并列連接8個基本輻射單元,底板6的底部設(shè)有一個一分二功分器8和兩個一分四功分器9,一分二功分器8的輸入端通過射頻電纜3與通信機相連,一分二功分器8的兩個輸出端分別與兩個一分四功分器9的兩個輸入端相連,兩個一分四功分器9的8個輸出端分別通過8根射頻電纜3與8個L形探針5相連。
為了進一步實現(xiàn)本實用新型的目的,所述的上貼片1、下貼片4均為長方形、圓形、正方形、三角形中的一種。
為了進一步實現(xiàn)本實用新型的目的,所述的上貼片1、下貼片4均為長方形貼片,上貼片1和下貼片4的邊相互平行,且均與底板6的邊平行。
為了進一步實現(xiàn)本實用新型的目的,所述的底板6的寬度74mm,底板圍裙的高度25.5mm,基本輻射單元之間的單元間距相同,尺寸L=127mm,上貼片1的長為51mm,寬為24.2mm,下貼片4的長為59mm,寬為30mm。
為了進一步實現(xiàn)本實用新型的目的,所述的射頻電纜3的表面為3~5um的錫鍍層。
為了進一步實現(xiàn)本實用新型的目的,所述的L形探針5的表層為三元合金鍍層。
本實用新型同已有技術(shù)相比可產(chǎn)生如下積極效果本實用新型適用于第三代移動通信系統(tǒng),第三代移動通信系統(tǒng)是工作于2GHz頻段的寬帶移動通信系統(tǒng),它區(qū)別于第一代和第二代移動通信系統(tǒng)的主要特點可以簡單概括為統(tǒng)一頻段、統(tǒng)一標準,達到全球無縫隙覆蓋;具有支持信息速率高達2Mbit/s的多媒體業(yè)務的能力;頻率利用率高;服務質(zhì)量高,保密性能好;易于第二代移動通信系統(tǒng)的平穩(wěn)過渡和演進;終端價格低;更高的頻譜效率、更低的電磁輻射、更好的服務質(zhì)量等。第三代移動通信系統(tǒng)采用了當今通信和信息處理領(lǐng)域的所有最新技術(shù),這些新技術(shù)的使用極大的增加了系統(tǒng)容量,改善了傳輸質(zhì)量,降低了功耗和干擾,可以在復雜的傳輸環(huán)境中提供比第二代移動通信系統(tǒng)更大的系統(tǒng)容量和更高的服務質(zhì)量。因為現(xiàn)在的第二代移動通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)全面鋪開,而且比較健全,從而不可能在短時間內(nèi)將其廢棄,而本實用新型實現(xiàn)了從2G到3G的平穩(wěn)過渡,其工作頻段為2GHz,本實用新型提供了一種新型,高質(zhì)量,寬頻帶,高增益,單極化結(jié)構(gòu),制造簡單,使用方便,半功率波束寬度為90°的扇形波束基站天線。天線駐波比1.4以下的帶寬為15.9%,是縫隙天線、孔徑耦合天線等形式所不能及的。在一些狹窄地帶等的方向性比較強地方,因為服務區(qū)相對比較集中,不需要部署較寬的天線,因此窄波束基站天線在這些地方顯示出其方向性集中,增益高的優(yōu)點,從而得到應用。本實用新型為設(shè)有L型探針的板狀天線,其性能優(yōu)越,頻帶寬,采用雙貼片,可使帶寬達到35%以上,利用本實用新型板狀天線可以很容易實現(xiàn)現(xiàn)有通信系統(tǒng)的擴容,實現(xiàn)了從2G到3G的平穩(wěn)過渡。
圖1為本實用新型四個基本輻射單元基站天線的仰視圖;圖2為本實用新型四個基本輻射單元基站天線的俯視圖;圖3為本實用新型四個基本輻射單元基站天線的主視圖;圖4為本實用新型的基本輻射單元的放大圖;圖5為本實用新型2個基本輻射單元基站天線的仰視圖;圖6為本實用新型2個基本輻射單元基站天線的俯視圖;圖7為本實用新型6個基本輻射單元基站天線的仰視圖;圖8為本實用新型6個基本輻射單元基站天線的俯視圖;圖9為本實用新型8個基本輻射單元基站天線的仰視圖;圖10為本實用新型8個基本輻射單元基站天線的俯視圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的最佳實施方式作詳細說明實施例13G 90°單極化板狀基站用天線(參見圖1至圖4),它包括底板6,底板6的四周設(shè)有底板圍裙,底板6的寬度74mm,底板圍裙的高度25.5mm,底板6上橫向并列連接4個基本輻射單元,四個基本輻射單元之間的單元間距相同,尺寸L=127mm,每個基本輻射單元包括上貼片1、下貼片4,上貼片1、下貼片4均為長方形貼片,上貼片1的長為51mm,寬為24.2mm,下貼片4的長為59mm,寬為30mm,上貼片1和下貼片4的邊相互平行,且均與底板6的邊平行,它們分別由上貼片支柱2和下貼片支柱10支撐,底板6上每個下貼片4的下方均連接一L形探針5,L形探針5的表層為三元合金鍍層,L形探針5豎直的一端通過探針底座14、探針套管15與底板6相連,L形探針5水平的一端通過探針支柱7與底板6相連,其中左側(cè)的兩個L形探針5橫向水平一端在豎直一端的右側(cè),右側(cè)的兩個L形探針5橫向水平一端在豎直一端的左側(cè),底板6的底部設(shè)有一個一分四微帶功分器9,一分四微帶功分器9的輸入端通過射頻電纜3與通信機相連,一分四微帶功分器9的4個輸出端分別通過4根射頻電纜3與4個L形探針5相連,上述射頻電纜3的表面為3~5um的錫鍍層,底板6上連接天線外罩12,底板6的兩端連接端蓋13,整個天線用天線罩12和端蓋13罩起來,形成封閉系統(tǒng),保護內(nèi)部的天線輻射元和饋電網(wǎng)絡(luò)及全部金屬或塑料結(jié)構(gòu)件。天線罩由高質(zhì)量的PVC塑料經(jīng)模具的成型加工制成,具有良好的封閉作用和排水結(jié)構(gòu)。
實施例23G 90°單極化板狀基站用天線(參見圖4、圖5、圖6),它包括底板6,底板6的四周設(shè)有底板圍裙,底板6的寬度74mm,底板圍裙的高度25.5mm,底板6上橫向并列連接2個基本輻射單元,2個基本輻射單元之間的單元間距寸L=127mm,每個基本輻射單元包括上貼片1、下貼片4,上貼片1、下貼片4均為長方形貼片,上貼片1的長為51mm,寬為24.2mm,下貼片4的長為59mm,寬為30mm,上貼片1和下貼片4的邊相互平行,且均與底板6的邊平行,它們分別由上貼片支柱2和下貼片支柱10支撐,底板6上每個下貼片4的下方均連接一L形探針5,L形探針5的表層為三元合金鍍層,L形探針5豎直的一端通過探針底座14、探針套管15與底板6相連,L形探針5水平的一端通過探針支柱7與底板6相連,其中左側(cè)的一個L形探針5橫向水平一端在豎直一端的右側(cè),右側(cè)的一個L形探針5橫向水平一端在豎直一端的左側(cè),底板6的底部設(shè)有一個一分二微帶功分器8,一分二微帶功分器8的輸入端通過射頻電纜3與通信機相連,一分二微帶功分器8的2個輸出端分別通過2根射頻電纜3與2個L形探針5相連,上述射頻電纜3的表面為3~5um的錫鍍層,底板6上連接天線外罩12,底板6的兩端連接端蓋13,整個天線用天線罩12和端蓋13罩起來,形成封閉系統(tǒng),保護內(nèi)部的天線輻射元和饋電網(wǎng)絡(luò)及全部金屬或塑料結(jié)構(gòu)件。天線罩由高質(zhì)量的PVC塑料經(jīng)模具的成型加工制成,具有良好的封閉作用和排水結(jié)構(gòu)。
實施例33G 90°單極化板狀基站用天線(參見圖4、圖7、圖8),它包括底板6,底板6的四周設(shè)有底板圍裙,底板6的寬度74mm,底板圍裙的高度25.5mm,底板6上橫向并列連接6個基本輻射單元,6個基本輻射單元之間的單元間距相同,尺寸L=127mm,每個基本輻射單元包括上貼片1、下貼片4,上貼片1、下貼片4均為長方形貼片,上貼片1的長為51mm,寬為24.2mm,下貼片4的長為59mm,寬為30mm,上貼片1和下貼片4的邊相互平行,且均與底板6的邊平行,它們分別由上貼片支柱2和下貼片支柱10支撐,底板6上每個下貼片4的下方均連接一L形探針5,L形探針5的表層為三元合金鍍層,L形探針5豎直的一端通過探針底座14、探針套管15與底板6相連,L形探針5水平的一端通過探針支柱7與底板6相連,其中左側(cè)的3個L形探針5橫向水平一端在豎直一端的右側(cè),右側(cè)的3個L形探針5橫向水平一端在豎直一端的左側(cè),底板6的底部設(shè)有一個一分六微帶功分器11,一分六微帶功分器11的輸入端通過射頻電纜3與通信機相連,一分六微帶功分器11的6個輸出端分別通過6根射頻電纜3與6個L形探針5相連,上述射頻電纜3的表面為3~5um的錫鍍層,底板6上連接天線外罩12,底板6的兩端連接端蓋13,整個天線用天線罩12和端蓋13罩起來,形成封閉系統(tǒng),保護內(nèi)部的天線輻射元和饋電網(wǎng)絡(luò)及全部金屬或塑料結(jié)構(gòu)件。天線罩由高質(zhì)量的PVC塑料經(jīng)模具的成型加工制成,具有良好的封閉作用和排水結(jié)構(gòu)。
實施例43G 90°單極化板狀基站用天線(參見圖4、圖9、圖10),它包括底板6,底板6的四周設(shè)有底板圍裙,底板6的寬度74mm,底板圍裙的高度25.5mm,底板6上橫向并列連接8個基本輻射單元,8個基本輻射單元之間的單元間距相同,尺寸L=27mm,每個基本輻射單元包括上貼片1、下貼片4,上貼片1、下貼片4均為長方形貼片,上貼片1的長為51mm,寬為24.2mm,下貼片4的長為59mm,寬為30mm,上貼片1和下貼片4的邊相互平行,且均與底板6的邊平行,它們分別由上貼片支柱2和下貼片支柱10支撐,底板6上每個下貼片4的下方均連接一L形探針5,L形探針5的表層為三元合金鍍層,L形探針5豎直的一端通過探針底座14、探針套管15與底板6相連,L形探針5水平的一端通過探針支柱7與底板6相連,其中左側(cè)的4個L形探針5橫向水平一端在豎直一端的右側(cè),右側(cè)的4個L形探針5橫向水平一端在豎直一端的左側(cè),底板6的底部設(shè)有一個一分二功分器8和兩個一分四功分器9,一分二功分器8的輸入端通過射頻電纜3與通信機相連,一分二功分器8的兩個輸出端分別與兩個一分四功分器9的兩個輸入端相連,兩個一分四功分器9的8個輸出端分別通過8根射頻電纜3與8個L形探針5相連,上述射頻電纜3的表面為3~5um的錫鍍層,底板6上連接天線外罩12,底板6的兩端連接端蓋13,整個天線用天線罩12和端蓋13罩起來,形成封閉系統(tǒng),保護內(nèi)部的天線輻射元和饋電網(wǎng)絡(luò)及全部金屬或塑料結(jié)構(gòu)件。天線罩由高質(zhì)量的PVC塑料經(jīng)模具的成型加工制成,具有良好的封閉作用和排水結(jié)構(gòu)。
使用時,射頻信號經(jīng)射頻同軸連接器16進入天線饋電網(wǎng)絡(luò),在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)通過射頻電纜3到達微帶功分器,微帶功分器將信號等幅同相的輸出,經(jīng)過射頻電纜至每個激勵探針,探針被激勵輻射出高頻電磁波,電磁波在下貼片上產(chǎn)生表面電流,形成感生電場,再耦合到上貼片上,然后透過天線罩輻射到自由空間,形成天線輻射方向圖。金屬底板6是電磁波的反射機構(gòu),它將探針,上、下貼片輻射到它上的電磁波反射到前向空間,使天線形成定向輻射。將陣列排列成兩列,使得天線的半功率波束寬度比較窄,加上底板6的寬度和底板圍裙的高度決定了天線的半功率波束寬度90°和前后比,單元間距的尺寸是按照波束賦形要求確定的,與饋電網(wǎng)絡(luò)一起構(gòu)成賦形天線陣,保證了基站天線的賦形特性和相應的輻射特性。
為了達到基站天線的三階互調(diào)的指標要求,在電氣結(jié)構(gòu)、機械結(jié)構(gòu)和工藝上作了充分的考慮,因為三階互調(diào)是因為各連接點的異質(zhì)性,而產(chǎn)生高次冪信號,高次冪信號疊加的結(jié)果會產(chǎn)生與工作頻率相接近的頻率而造成干擾。在饋點電路的的各連接點上都采用鍍錫的工藝,射頻電纜3表面為3~5um的錫鍍層,另外L形探針5表層為三元合金鍍層;在各焊接點的工藝上要求焊接均勻飽滿,各接地點要求接地充分無縫隙。
權(quán)利要求1.3G 90°單極化板狀基站用天線,它包括底板(6),底板(6)的四周設(shè)有底板圍裙,底板(6)上連接天線外罩(12),其特征在于底板(6)上連接至少2n個基本輻射單元,n=1、2、3……n為整數(shù),基本輻射單元之間橫向并列分布,每個基本輻射單元均包括上貼片(1)、下貼片(4),它們分別由上貼片支柱(2)和下貼片支柱(10)支撐,上貼片(1)小于下貼片(4),底板(6)上每個下貼片(4)的下方均連接一L形探針(5),L形探針(5)豎直的一端與底板(6)相連,L形探針(5)橫向水平的一端通過探針支柱(7)與底板(6)相連,其中左側(cè)的n個L形探針(5)橫向水平一端在豎直一端的右側(cè),右側(cè)的n個L形探針(5)橫向水平一端在豎直一端的左側(cè),底板(6)的底部設(shè)有微帶功分器,微帶功分器的輸入端通過射頻電纜(3)與通信機相連,微帶功分器的各個輸出端分別通過射頻電纜(3)與各個L形探針(5)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3G 90°單極化板狀基站用天線,其特征在于所述的底板(6)上橫向并列連接2個基本輻射單元,底板(6)的底部設(shè)有一個一分二微帶功分器(8),一分二微帶功分器(8)的輸入端通過射頻電纜(3)與通信機相連,一分二微帶功分器(8)的2個輸出端分別通過2根射頻電纜(3)與2個L形探針(5)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3G 90°單極化板狀基站用天線,其特征在于所述的底板(6)上橫向并列連接4個基本輻射單元,底板(6)的底部設(shè)有一個一分四微帶功分器(9),一分四微帶功分器(9)的輸入端通過射頻電纜(3)與通信機相連,一分四微帶功分器(9)的4個輸出端分別通過4根射頻電纜(3)與4個L形探針(5)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3G 90°單極化板狀基站用天線,其特征在于所述的底板(6)上橫向并列連接6個基本輻射單元,底板(6)的底部設(shè)有一個一分六微帶功分器(11),一分六微帶功分器(11)的輸入端通過射頻電纜(3)與通信機相連,一分六微帶功分器(11)的6個輸出端分別通過6根射頻電纜(3)與6個L形探針(5)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3G 90°單極化板狀基站用天線,其特征在于所述的底板(6)上橫向并列連接8個基本輻射單元,底板(6)的底部設(shè)有一個一分二功分器(8)和兩個一分四功分器(9),一分二功分器(8)的輸入端通過射頻電纜(3)與通信機相連,一分二功分器(8)的兩個輸出端分別與兩個一分四功分器(9)的兩個輸入端相連,兩個一分四功分器(9)的8個輸出端分別通過8根射頻電纜(3)與8個L形探針(5)相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3G 90°單極化板狀基站用天線,其特征在于所述的上貼片(1)、下貼片(4)均為長方形、圓形、正方形、三角形中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的3G 90°單極化板狀基站用天線,其特征在于所述的上貼片(1)、下貼片(4)均為長方形貼片,上貼片(1)和下貼片(4)的邊相互平行,且均與底板(6)的邊平行。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的3G 90°單極化板狀基站用天線,其特征在于所述的底板(6)的寬度74mm,底板圍裙的高度25.5mm,基本輻射單元之間的單元間距相同,尺寸L=127mm,上貼片(1)的長為51mm,寬為24.2mm,下貼片(4)的長為59mm,寬為30mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的3G 90°單極化板狀基站用天線,其特征在于所述的射頻電纜(3)的表面為3~5um的錫鍍層。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的3G 90°單極化板狀基站用天線,其特征在于所述的L形探針(5)的表層為三元合金鍍層。
專利摘要本實用新型公開了3G 90°單極化板狀基站用天線,其在底板(6)的四周設(shè)有底板圍裙,底板(6)上連接至少2個基本輻射單元,均包括上貼片(1)、下貼片(4),它們分別由上貼片支柱(2)和下貼片支柱(10)支撐,上貼片(1)小,底板(6)上均連接一L形探針(5),L形探針(5)與底板(6)相連,底板(6)的底部設(shè)有微帶功分器,微帶功分器的輸入端與通信機相連,微帶功分器的各個輸出端與各個L形探針(5)相連,本實用新型高質(zhì)量,抗干擾能力強,寬頻帶,高增益,結(jié)構(gòu)簡單,使用方便,具有優(yōu)良電性能。
文檔編號H01Q9/04GK2845200SQ20052008811
公開日2006年12月6日 申請日期2005年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月14日
發(fā)明者王卓鵬, 李渠塘, 付洪全, 張振宇, 張春勇, 陸貴文, 肖長虹, 唐潤乾, 吳曉靜 申請人:煙臺高盈科技有限公司