專利名稱：一種微帶傳輸線結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及移動(dòng)通信射頻傳輸領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于基站天線功率分配饋電網(wǎng) 絡(luò)的傳輸線結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
典型的移動(dòng)通信基站天線由多個(gè)輻射單元、功率分配饋電網(wǎng)絡(luò)和金屬反射板組成。功率
分配網(wǎng)絡(luò)的目的是把基站的天饋信號(hào)輸送到各個(gè)輻射單元上；通常，功率分配網(wǎng)絡(luò)被設(shè)計(jì)成 50或者75歐姆的傳輸線以和天饋系統(tǒng)進(jìn)行匹配傳輸，同時(shí)還具備功率分配的目的以及提供 較低的插入損耗以使天線達(dá)到較優(yōu)的覆蓋效果。
目前，流行的射頻信號(hào)傳輸線主要包括同軸電纜、介質(zhì)微帶線或帶狀線，傳輸介質(zhì)為空 氣的微帶傳輸線已被證實(shí)可用于射頻信號(hào)傳輸?shù)膱龊希绕涫窃诨咎炀€功率分配饋電網(wǎng)絡(luò) 的設(shè)計(jì)中得到具體運(yùn)用。作為一種主流傳輸線，空氣微帶饋電網(wǎng)絡(luò)因其損耗低，加工和裝配 方便等有利因素得到了廣泛和深入的應(yīng)用。但是'空氣微帶線因布線尺寸大，微帶線與微帶 線之間距離如果過于靠近會(huì)引起高頻耦合作用增強(qiáng)，其結(jié)果使得微帶傳輸線損耗增大，端口 功率比和相位差變壞，導(dǎo)致微帶線性能整體下降，這在有限寬度尺寸的高增益天線設(shè)計(jì)中難 于兼顧。因此，需要能夠有一種空氣^t帶傳輸線結(jié)構(gòu)，與目前的空氣纟效帶線相比能大大降^氐 微帶與微帶之間的高頻耦合作用，提高饋電網(wǎng)絡(luò)布線的空間利用，以及實(shí)現(xiàn)諸如低損耗、一 體化功率分配饋電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和便于生產(chǎn)裝配。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種能降低微帶與微帶之間的高頻耦合作用、提 高饋電網(wǎng)絡(luò)布線的空間利用、低損耗、便于一體化功率分配饋電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的微帶傳輸線結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為微帶傳輸線結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)體帶、接地平板、金屬墻，所述 導(dǎo)體帶為截面呈矩形的片狀金屬，所述導(dǎo)體帶懸空固定在接地板之上，所述導(dǎo)體帶兩側(cè)設(shè)有 垂直于接地平板的金屬墻。
所述導(dǎo)體帶優(yōu)選由間距放置的低介電常數(shù)、低損耗的非導(dǎo)體介質(zhì)制成的支撐部件懸空固 定在接地板之上。
3所述金屬墻優(yōu)選呈窄"T"形結(jié)構(gòu)成以便導(dǎo)體帶固定。
優(yōu)選所述介質(zhì)支撐部件包括導(dǎo)體帶下方的支撐塊、上方的卡緊塊，所述支撐塊用以支撐 導(dǎo)體帶懸空，所述卡緊塊下部頂緊導(dǎo)體帶、上部頂緊金屬墻向內(nèi)突起部分與下方支撐塊共同 作用卡緊導(dǎo)體帶。
優(yōu)選所述接地平板與金屬墻制成一體。
本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型導(dǎo)體帶兩側(cè)設(shè)置金屬墻，微帶線的電^F茲場向量在 金屬墻的作用下發(fā)生反射或者偏轉(zhuǎn)，使得微帶線與微帶線之間的交疊部分大大減少，大大減 弱甚至消除高頻耦合影響，明顯提高了微帶的性能，同時(shí)使導(dǎo)體帶寬度尺寸更小，網(wǎng)絡(luò)布線 的空間利用更高。


圖1為本實(shí)用新型的微帶傳輸線結(jié)構(gòu)具體實(shí)施例一的截面視圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的微帶的電磁場向量E分布視圖3為本實(shí)用新型的微帶的電^5茲場向量E分布;f見圖4a為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例二的微帶傳輸線結(jié)構(gòu)截面圖4b為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例二的微帶傳輸線結(jié)構(gòu)側(cè)視圖5a為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例三的一分二功率分配網(wǎng)絡(luò)傳輸線結(jié)構(gòu)俯視圖5b為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例三的一分二功率分配網(wǎng)絡(luò)傳輸線結(jié)構(gòu)截面視圖6為本實(shí)用新型的再一實(shí)施例的多單元雙極化天線反射板結(jié)構(gòu)截面視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
圖1所示為本實(shí)用新型微帶傳輸線10結(jié)構(gòu)的截面視圖，微帶傳輸線10包括中心導(dǎo)體帶 3、接地平板l、沿導(dǎo)體帶方向延伸且與接地平板垂直的金屬墻6以及懸空固定導(dǎo)體帶一定高 度的介質(zhì)支撐部件2,導(dǎo)體帶3懸空固定在接地平板1之上，兩側(cè)的金屬墻6之間，導(dǎo)體帶3、 接地平板1和金屬墻6采用光滑的或起皺的導(dǎo)體材料例如鋁、銅，支撐部件2采用低介電常 數(shù)、低損耗的非導(dǎo)電介質(zhì)，例如P0M塑料，當(dāng)然需要指出的是，微帶傳輸線10的組成可由本 技術(shù)領(lǐng)域已知的幾種其他導(dǎo)電或非導(dǎo)電介質(zhì)材料中的任何材料形成。
為了進(jìn)一步清楚說明本實(shí)用新型的原理，如圖2所示為現(xiàn)有技術(shù)中的微帶的電磁場向 量E分布視圖.一般來說，微帶傳輸線在工作過程中導(dǎo)體帶與接地平板之間有電壓差，會(huì)存在高頻輻射效應(yīng)。更具體的說，若導(dǎo)體帶與導(dǎo)體帶之間在明顯靠近的情況下存在高頻互耦合作 用，如圖2中，導(dǎo)體帶7、 8和接地平板9構(gòu)成了已知技術(shù)的微帶線傳輸線結(jié)構(gòu)，在工作狀態(tài) 下，7和8的周圍存在大量人眼看不見但確實(shí)存在的且有方向性的電磁場向量E，在兩者之間 電磁場向量E互相交疊，這種交疊因?qū)w帶之間的距離縮小而更密集，其結(jié)果是導(dǎo)致微帶性 能變壞，通常，解決的辦法是需要兩者的間距要滿足3 5倍的導(dǎo)體帶寬度以上，這在有限寬 度的高增益天線中是很難兼顧實(shí)現(xiàn)的。而采用本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)，如圖3所示，導(dǎo)體帶13和 14之間的電磁場向量E在金屬墻11的作用下，發(fā)生了反射或偏轉(zhuǎn)，使得交疊部分明顯變少， 也就是說，在不足2倍導(dǎo)體帶寬度的空間尺寸里，本實(shí)用新型微帶傳輸線結(jié)構(gòu)能大大減弱甚 至消除高頻耦合影響，明顯提高了微帶的性能，同時(shí)兼顧了網(wǎng)絡(luò)布線的空間利用。
可以預(yù)知的是，隨著金屬墻的高度增加，去高頻耦合效果會(huì)更顯著，但實(shí)際應(yīng)用中，金 屬墻還兼顧到支撐結(jié)構(gòu)件的配合設(shè)計(jì)，在10mm的高度尺寸，其去耦合能力達(dá)到了-50dB以上， 本專業(yè)領(lǐng)域的人員理應(yīng)清楚知道金屬墻去耦的效果和作用。
圖4a及圖4b為本實(shí)用新型的一個(gè)較佳具體實(shí)施例的示意圖，在具體實(shí)施例二中，如圖 4a所示，金屬墻15被設(shè)計(jì)成窄"T"形結(jié)構(gòu)，并與接地平板16組成一體式的結(jié)構(gòu)件，也即 傳輸線所稱的外導(dǎo)體，支撐部件包括導(dǎo)體帶下方的支撐塊17、上方的卡緊塊18兩部分，支 撐塊17使導(dǎo)體帶19懸空一定的高度，比較適合的高度通常為2mm 4mm;卡緊塊18則下部 頂緊導(dǎo)體帶19、上部頂緊金屬墻15向內(nèi)突起部分與下方支撐塊17共同作用卡緊導(dǎo)體帶19， 充分利用了金屬墻15的窄"T"形結(jié)構(gòu)使導(dǎo)體帶19更有效的緊固在確定的高度位置上，圖 4b給出了具體實(shí)施例微帶傳輸線20結(jié)構(gòu)沿傳輸方向延伸的側(cè)視圖。在圖中，導(dǎo)體帶19被多 個(gè)支撐部件以一定的間距懸空固定在確定的高度位置上，這使微帶與接地平板之間的傳輸介 質(zhì)主要是空氣，其目的是實(shí)現(xiàn)微帶的低損耗傳輸特性。
本實(shí)施例中的微帶傳輸線20特別適合應(yīng)用于基站天線上，尤其是尺寸較小的天線，如 3G基站陣列天線。在這種應(yīng)用中，較優(yōu)的設(shè)計(jì)尺寸是，導(dǎo)體帶19的厚度1. 5mm,寬度Wb為 大約7. 6mm,支撐塊17懸空高度為3mm，金屬墻15高度10mm，兩金屬墻內(nèi)壁間距12. 5隱， 這樣的結(jié)構(gòu)組合使得本實(shí)用新型的微帶線在頻率為2GHz的特性阻抗約為50歐姆。據(jù)現(xiàn)有的 技術(shù)，微帶傳輸線阻抗是導(dǎo)體帶的寬度、導(dǎo)體帶與接地板之間傳輸介質(zhì)的介電常數(shù)和導(dǎo)體帶 厚度及工作頻率的函數(shù)。對于上述結(jié)構(gòu)，如果去掉兩個(gè)金屬墻就是通常意義所說的現(xiàn)有空氣 微帶傳輸線，若上述其他條件不變，特性阻抗為50歐姆的微帶線，則導(dǎo)體帶寬度Wb為13. 25mm, 因此，需指出說明的是，特性阻抗同為50歐姆的微帶線，相比之下，本實(shí)用新型的導(dǎo)體帶寬 度有非常明顯的變小。
圖5a和5b則顯示了根據(jù)本實(shí)用新型原理的一分二功率分配微帶結(jié)構(gòu)實(shí)施例。在具體實(shí)
5施例三中， 一分二導(dǎo)體帶33被放置在接地平板36和金屬墻38的結(jié)構(gòu)中，同時(shí)還用若干個(gè)介 質(zhì)支撐部件32來固定并保證其導(dǎo)體帶33懸空高度的一致；當(dāng)然，金屬墻38中間的金屬墻必 須通過切割的精確加工方式開缺口，缺口寬度和金屬墻與墻之間的內(nèi)壁寬度相同，以使導(dǎo)體 帶33能平整的放置在確定的高度位置上。
圖6顯示了本實(shí)用新型的再一個(gè)實(shí)施例的多單元雙極化天線反射板結(jié)構(gòu)截面視圖。在該 實(shí)施例中，接地平板和多組墻被設(shè)計(jì)成一體化結(jié)構(gòu)形狀，在天線應(yīng)用中被稱為反射板40;在 金屬墻和金屬墻之間的空間被稱為金屬腔41,該反射板設(shè)置了 10個(gè)等分大小空間的金屬腔， 它可以實(shí)現(xiàn)16個(gè)單元雙極化天線兩路信號(hào)的功率分配饋電網(wǎng)絡(luò)布線，尤其是應(yīng)用在 1800/1900/UMTS系統(tǒng)頻段為1. 7GHz ~ 2. 2GHz的天線中，更能顯示本實(shí)用新型的空間利用效 果。
權(quán)利要求1、一種微帶傳輸線結(jié)構(gòu)，其特征在于所述微帶傳輸線結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)體帶、接地平板、金屬墻，所述導(dǎo)體帶為截面呈矩形的片狀金屬，所述導(dǎo)體帶懸空固定在接地板之上，所述導(dǎo)體帶兩側(cè)設(shè)有垂直于接地平板的金屬墻。
2、 如權(quán)利要求1所述微帶傳輸線結(jié)構(gòu)，其特征在于所述導(dǎo)體帶由間距放置的低介電常 數(shù)、低損耗的非導(dǎo)電介質(zhì)材料制成的支撐部件懸空固定在接地板之上。
3、 如權(quán)利要求2所述微帶傳輸線結(jié)構(gòu)，其特征在于所述金屬墻呈窄"T"形結(jié)構(gòu)。
4、 如權(quán)利要求3所述微帶傳輸線結(jié)構(gòu)，其特征在于所述介質(zhì)支撐部件包括導(dǎo)體帶下方 的支撐塊、上方的卡緊塊，所述支撐塊用以支撐導(dǎo)體帶懸空，所述卡緊塊下部頂緊導(dǎo) 體帶、上部頂緊金屬墻向內(nèi)突起部分與下方支撐塊共同作用卡緊導(dǎo)體帶。
5、 如權(quán)利要求1至4任一權(quán)利要求所述微帶傳輸線結(jié)構(gòu)，其特征在于所述接地平板與 金屬墻制成一體。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種微帶傳輸線結(jié)構(gòu)，包括導(dǎo)體帶、接地平板、金屬墻，所述導(dǎo)體帶為截面呈矩形的片狀金屬，所述導(dǎo)體帶懸空固定在接地板之上，所述導(dǎo)體帶兩側(cè)設(shè)有垂直于接地平板的金屬墻。本實(shí)用新型導(dǎo)體帶兩側(cè)設(shè)置金屬墻，微帶線的電磁場向量在金屬墻的作用下發(fā)生反射或者偏轉(zhuǎn)，使得微帶線與微帶線之間的交疊部分大大減少，大大減弱甚至消除高頻耦合影響，明顯提高了微帶的性能，同時(shí)使導(dǎo)體帶寬度尺寸更小，網(wǎng)絡(luò)布線的空間利用更高。
文檔編號(hào)H01P3/08GK201243076SQ20082009561
公開日2009年5月20日 申請日期2008年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月14日
發(fā)明者吳家勝, 衛(wèi) 蘇, 黃建軍 申請人:摩比天線技術(shù)(深圳)有限公司