專利名稱：3g45°雙極化板狀基站用天線的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種天線，尤其涉及3G45°雙極化板狀基站用天線。
背景技術：
目前，隨著移動通信的迅速發展，系統容量不斷膨脹，使得基站數量越來越多，蜂窩小區愈來愈小，隨之而來的是小區間的干擾變大，傳輸質量下降。第三代移動通信系統是工作于2GHz頻段的寬帶移動通信系統，它區別于第一代和第二代移動通信系統的主要特點可以簡單概括為全球無隙漫游；具有支持信息速率高達2Mbit/s的多媒體業務的能力，特別是支持Internet業務；便于過渡、演進；更高的頻譜效率、更低的電磁輻射、更好的服務質量等。第三代移動通信系統采用了當今通信和信息處理領域的所有最新技術，這些新技術的使用極大的增加了系統容量，改善了傳輸質量，降低了功耗和干擾，可以在復雜的傳輸環境中提供比第二代移動通信系統更大的系統容量和更高的服務質量。因為現在的第二代移動通信網絡已經全面鋪開，而且比較健全，從而不可能在短時間內將其廢棄，因此需要研制新的基站天線實現了從2G到3G的平穩過渡。再者，為了克服接收信號的各種衰落現象，需采用雙極化天線，雙極化天線的優點是節省單個基站天線數量，可以降低呼損，減少干擾，提高全網的服務質量，且架設安裝方便，節省資金，且為了抑制內部和外部的干擾要求雙極化天線的隔離度和前后比要有較高的指標。現有的天線在上述天線性能方面都存在著不同程度的不足和缺陷，例如振子型天線結構復雜，微帶型天線工作頻帶比較窄，均不易完善地實現雙極化。已有的雙極化天線，比如縫隙耦合天線，其增益低和前后比低；又如孔徑耦合天線，是一種多層結構，適合于大寬帶和高極化純度的情況，但駐波比小于1.6的帶寬只有5％，也非常窄，已有天線均達不到高質量，抗干擾能力強，寬頻帶，雙極化，結構簡單，使用方便，生產成本低的要求。
發明內容本實用新型的目的在于克服上述已有技術的不足而提供一種高質量，抗干擾能力強，寬頻帶，雙極化，結構簡單，使用方便，生產成本低的3G45°雙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3G45°雙極化板狀基站用天線，它包括底板13，底板13上設有天線單元，其特征在于該天線單元至少設有一個，每個天線單元包括一個正方形下貼片4，每個下貼片4上均通過支柱2連接一正方形上貼片1，上貼片1和下貼片4的邊相互平行，均與底板13的邊成45°，上貼片1比下貼片4小，每個下貼片4均通過支柱6與底板13相連，底板13和每個貼片4之間均設有至少一個L形探針5，每個L形探針5均用探針支柱7支撐，底板13的底部設有射頻電纜11，射頻電纜11與通信機相連，射頻電纜11與各個L形探針5相連，底板13上設有周圍裙邊19，底板13的寬度為245-255mm，周圍裙邊19的高度為52-56mm，底板13外罩有天線罩15。
為了進一步實現本實用新型的目的，所述的天線單元至少設有兩個，底板13的底部設有相應的微帶功分器，微帶功分器的輸入端通過射頻電纜11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11與各個L形探針5相連。
為了進一步實現本實用新型的目的，所述的底板13和每個下貼片4之間均設有三個L形探針5，其中兩個L形探針5的相位相差180℃，另一個L形探針5與這兩個L形探針5相互垂直。
為了進一步實現本實用新型的目的，所述的底板13和每個下貼片4之間均設有四個L形探針5，其中兩個相對的L形探針5的相位相差180℃，相鄰的兩個L形探針5相互垂直。
為了進一步實現本實用新型的目的，所述的天線單元為4個，底板13和每個下貼片4之間均設有兩個L形探針5，兩個L形探針5相互垂直，底板13的底部設有兩個一分四微帶功分器9，每個一分四微帶功分器9的輸入端通過一根射頻電纜11與通信機相連，兩個一分四微帶功分器9的8個輸出端分別通過8根射頻電纜11與8個L形探針5相連。
為了進一步實現本實用新型的目的，所述的天線單元為6個，底板13和每個下貼片4之間均設有兩個L形探針5，兩個L形探針5相互垂直，底板13的底部設有兩個一分六微帶功分器17，每個一分六微帶功分器17的輸入端通過一根射頻電纜11與通信機相連，兩個一分六微帶功分器17的12個輸出端分別通過12根射頻電纜11與12個L形探針5相連。
為了進一步實現本實用新型的目的，所述的天線單元為8個，底板13和每個下貼片4之間均設有兩個L形探針5，兩個L形探針5相互垂直底板13的底部設有兩個一分二微帶功分器18和四個一分四微帶功分器9，兩個一分二微帶功分器18的輸入端分別通過一根射頻電纜11與通信機相連，兩個一分二微帶功分器18的4個輸出端分別通過4根射頻電纜11與四個一分四微帶功分器9的4個輸入端相連，四個一分四微帶功分器9的16個輸出端分別通過16根射頻電纜11與16個L形探針5相連。
為了進一步實現本實用新型的目的，所述的天線單元為4個，底板13和每個下貼片4之間均設有三個L形探針5，底板13的底部設有兩個一分四微帶功分器9和4個一分二功分器18，每個一分四微帶功分器9的輸入端通過一根射頻電纜11與通信機相連，其中一個一分四微帶功分器9的4個輸出端分別通過4個射頻電纜11與4個同一極化方向的L形探針5相連，另一個一分四微帶功分器9的4個輸出端分別通過4個射頻電纜11與4個一分二功分器18的輸入端相接，每個一分二功分器18的兩個輸出端分別通過射頻電纜11與兩個同一極化方向的L形探針5相連。
為了進一步實現本實用新型的目的，所述的天線單元為4個，底板13和每個下貼片4之間均設有四個L形探針5，底板13的底部設有兩個一分二微帶功分器18和四個一分四功分器9，每個一分二微帶功分器18的輸入端通過一根射頻電纜11與通信機相連，其中一個一分二微帶功分器18的兩個輸出端分別通過兩個射頻電纜11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個射頻電纜11與8個同一極化方向的L形探針5相連，另一個一分二微帶功分器18的兩個輸出端分別通過兩個射頻電纜11與兩個一分四功分器9的兩個輸入端相接，兩個一分四功分器9的8個輸出端分別通過8個射頻電纜11與8個同一極化方向的L形探針5相連。
為了進一步實現本實用新型的目的，所述的上貼片1的邊長為48.5-52.5mm，下貼片4的邊長為60-64mm。
本實用新型同已有技術相比可產生如下積極效果本實用新型為平板形設有L形探針的雙極化天線，其性能優越，體積小，重量輕，便于架設和安裝，不需要空間分集，這樣的基站就不需要興建鐵塔，節省了大量的資金，在選用基站站址時，基本能夠滿足天線架設條件，使基站站址的選定變得容易一些。另外本實用新型是專門為第三代移動通信系統開發設計的，其工作頻段為2GHz，頻帶寬，增益和前后比高，降低呼損，減少干擾，提高全網網的服務質量，且制造簡單，使用方便。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，增益高的優點。
本實用新型的整個天線用天線罩罩起來，形成了封閉系統，保護內部的天線單元、饋電網絡及全部構件，其使用高質量的PVC塑料加工成形，能夠耐高溫，抗腐蝕，防紫外線，能夠承受高強度的機械壓力，密封防水性能強且它對電磁波來說基本是透明的。
圖1為本實用新型的四單元結構的仰視圖；圖2為本實用新型的四單元結構的主視圖；圖3為本實用新型的四單元結構的俯視圖；圖4為本實用新型的單元結構的放大圖；圖5為本實用新型的六單元結構的仰視圖；圖6為本實用新型的八單元結構的仰視圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的最佳實施方式作詳細說明實施例13G45°雙極化板狀基站用天線(參見圖1、圖2、圖3、圖4)，它包括底板13，底板13上橫向并列連接4個天線單元，天線單元之間的單元間距相同，尺寸130mm，每個天線單元包括一個正方形下貼片4，每個下貼片4的上端通過4個玻璃支柱2連接一正方形上貼片1，并用禁錮螺釘3鎖住，上貼片1和下貼片4的邊相互平行，均與底板13的邊成45°，上貼片1比下貼片4小，上貼片1的邊長為48.5mm，下貼片4的邊長為60mm，每個下貼片4的下端通過4個玻璃支柱6與底板13相連，底板13上在底板和每個貼片4之間均連接兩個L形探針5，兩個L形探針5相互垂直，每個L形探針5豎直的一端通過探針底座8、探針套管10與底板13相連，每個L形探針5的水平的一端均用探針支柱7支撐，底板13的底部設有兩個一分四微帶功分器9，每個微帶功分器9的輸入端通過一根射頻電纜11與通信機相連，兩個微帶功分器9的8個輸出端分別通過8根射頻電纜11與8個L形探針5相連，底板13上設有周圍裙邊19，底板13外罩有天線罩15，天線罩15的兩端設有天線罩端蓋14，底板13的寬度為245mm，周圍裙邊19的高度為52mm，底板13的4個角分別設有4個底板連接件12。該方案采用一分四微帶功分器(四路輸出等幅同相)和射頻電纜來組成饋電電路，一分四微帶功分器的四個分支輸出信號等幅同相，來自基站的射頻信號經由連接到7/16接頭16的傳輸線進入天線的饋電網絡內，在網絡內通過射頻電纜到達兩個一分四微帶功分器的輸入端，每個微帶功分器將信號等幅同相的分配成四路輸出，經過四根嚴格按照相位要求長短不等的射頻電纜，至每個探針，探針被饋電激勵又輻射高頻電磁波，電磁波在下貼片4上產生表面電流，再耦合到小貼片1上，然后通過天線罩15輻射到自由空間，形成天線方向圖。因為雙極化信號同時輻射出去，底板13是電磁波的反射機構，它連同它的周邊圍裙19是電磁波反射機構，它將L形探針5，下貼片4和小貼片1輻射到其它上的電磁波反射到前向空間，使天線陣形成定向輻射，底板13的寬度和底板圍裙的高度及其向外傾斜45°張角決定了天線的半功率波束寬度45°和前后比27dB，單元間距的尺寸是按照波束賦形要求確定的，與功分器9相連的四根電纜是一一對應的，這兩種組合構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。
實施例23G45°雙極化板狀基站用天線(參見圖4、圖5)，它包括底板13，底板13上橫向并列連接6個天線單元，天線單元之間的單元間距相同，尺寸135mm，每個天線單元包括一個正方形下貼片4，每個下貼片4的上端通過4個玻璃支柱2連接一正方形上貼片1，并用禁錮螺釘3鎖住，上貼片1和下貼片4的邊相互平行，均與底板13的邊成45°，上貼片1比下貼片4小，上貼片1的邊長為50.5mm，下貼片4的邊長為62mm，每個下貼片4的下端通過4個玻璃支柱6與底板13相連，底板13上在底板和每個貼片4之間均連接兩個L形探針5，兩個L形探針5相互垂直，每個L形探針5豎直的一端通過探針底座8、探針套管10與底板13相連，每個L形探針5的水平的一端均用探針支柱7支撐，底板13上設有周圍裙邊19，底板13外罩有天線罩15，天線罩15的兩端設有天線罩端蓋14，底板13的寬度為250mm，周圍裙邊19的高度為54mm，底板13的底部設有兩個一分六微帶功分器17，每個微帶功分器17的輸入端通過一根射頻電纜11與通信機相連，兩個微帶功分器17的12個輸出端分別通過12根射頻電纜11與12個L形探針5相連。該方案采用兩個一分六微帶功分器(六路輸出等幅同相)和射頻電纜來組成饋電電路。
實施例33G45°雙極化板狀基站用天線(參見圖4、圖6)，它包括底板13，底板13上橫向并列連接8個天線單元，天線單元之間的單元間距相同，尺寸140mm，每個天線單元包括一個正方形下貼片4，每個下貼片4的上端通過4個玻璃支柱2連接一正方形上貼片1，并用禁錮螺釘3鎖住，上貼片1和下貼片4的邊相互平行，均與底板13的邊成45°，上貼片1比下貼片4小，上貼片1的邊長為52.5mm，下貼片4的邊長為64mm，每個下貼片4的下端通過4個玻璃支柱6與底板13相連，底板13上在底板和每個貼片4之間均連接兩個L形探針5，兩個L形探針5相互垂直，每個L形探針5豎直的一端通過探針底座8、探針套管10與底板13相連，每個L形探針5的水平的一端均用探針支柱7支撐，底板13上設有周圍裙邊19，底板13外罩有天線罩15，天線罩15的兩端設有天線罩端蓋14，底板13的寬度為255mm，周圍裙邊19的高度為56mm，底板13的底部設有兩個一分二微帶功分器18和四個一分四微帶功分器9，兩個一分二微帶功分器18的輸入端分別通過一根射頻電纜11與通信機相連，兩個一分二微帶功分器18的4個輸出端分別通過4根射頻電纜3與四個一分四微帶功分器9的4個輸入端相連，四個一分四微帶功分器9的16個輸出端分別通過16根射頻電纜11與16個L形探針5相連，該方案采用兩個一分二微帶功分器、四個一分四微帶功分器和射頻電纜來組成饋電電路。
上述均為雙探針的情況，上述底板13和每個貼片4之間均可設有三個L形探針5，其中兩個L形探針5的相位相差180℃，另一個L形探針5與這兩個L形探針5相互垂直。底板13和每個貼片4之間均可設有四個L形探針5，其中兩個相對的L形探針5的相位相差180℃，相鄰的兩個L形探針5相互垂直。這樣只需根據需要選擇適當的射頻電纜和微帶功分器來組成饋電電路。
當天線單元為4個，底板13和每個貼片4之間均設有三個L形探針時，底板13的底部設有兩個一分四微帶功分器4個一分二功分器，每個一分四微帶功分器的輸入端通過一根射頻電纜與通信機相連，其中一個一分四微帶功分器的4個輸出端分別通過4個射頻電纜與4個同一極化方向的L形探針相連，另一個一分四微帶功分器的4個輸出端分別通過4個射頻電纜與4個一分二功分器的輸入端相接，每個一分二功分器的兩個輸出端分別通過射頻電纜與兩個同一極化方向的L形探針相連。
當天線單元為4個，底板13和每個貼片4之間均設有四個L形探針，底板的底部設有兩個一分二微帶功分器和四個一分四功分器，每個一分二微帶功分器的輸入端通過一根射頻電纜與通信機相連，其中一個一分二微帶功分器的4兩個輸出端分別通過兩個射頻電纜與兩個一分四功分器的兩個輸入端相連，兩個一分四功分器的8個輸出端分別通過8個射頻電纜與8個同一極化方向的L形探針相連，另一個一分二微帶功分器的兩個輸出端分別通過兩個射頻電纜與兩個一分四功分器的兩個輸入端相接，兩個一分四功分器的8個輸出端分別通過8個射頻電纜與8個同一極化方向的L形探針相連。
上述L形探針5的表層可為三元合金鍍層，上述射頻電纜17的表面可為3～5um的錫鍍層。
權利要求1.3G45°雙極化板狀基站用天線，它包括底板(13)，底板(13)上設有天線單元，其特征在于該天線單元至少設有一個，每個天線單元包括一個正方形下貼片(4)，每個下貼片(4)上均通過支柱(2)連接一正方形上貼片(1)，上貼片(1)和下貼片(4)的邊相互平行，均與底板(13)的邊成45°，上貼片(1)比下貼片(4)小，每個下貼片(4)均通過支柱(6)與底板(13)相連，底板(13)和每個貼片(4)之間均設有至少一個L形探針(5)，每個L形探針(5)均用探針支柱(7)支撐，底板(13)的底部設有射頻電纜(11)，射頻電纜(11)與通信機相連，射頻電纜(11)與各個L形探針(5)相連，底板(13)上設有周圍裙邊(19)，底板(13)的寬度為245-255mm，周圍裙邊(19)的高度為52-56mm，底板(13)外罩有天線罩(15)。
2.根據權利要求1所述的3G45°雙極化板狀基站用天線，其特征在于所述的天線單元至少設有兩個，底板(13)的底部設有相應的微帶功分器，微帶功分器的輸入端通過射頻電纜(11)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(11)與各個L形探針(5)相連。
3.根據權利要求1所述的3G45°雙極化板狀基站用天線，其特征在于所述的底板(13)和每個下貼片(4)之間均設有三個L形探針(5)，其中兩個L形探針(5)的相位相差180℃，另一個L形探針(5)與這兩個L形探針(5)相互垂直。
4.根據權利要求1所述的3G45°雙極化板狀基站用天線，其特征在于所述的底板(13)和每個下貼片(4)之間均設有四個L形探針(5)，其中兩個相對的L形探針(5)的相位相差180℃，相鄰的兩個L形探針(5)相互垂直。
5.根據權利要求1所述的3G45°雙極化板狀基站用天線，其特征在于所述的天線單元為4個，底板(13)和每個下貼片(4)之間均設有兩個L形探針(5)，兩個L形探針(5)相互垂直，底板(13)的底部設有兩個一分四微帶功分器(9)，每個一分四微帶功分器(9)的輸入端通過一根射頻電纜(11)與通信機相連，兩個一分四微帶功分器(9)的8個輸出端分別通過8根射頻電纜(11)與8個L形探針(5)相連。
6.根據權利要求1所述的3G45°雙極化板狀基站用天線，其特征在于所述的天線單元為6個，底板(13)和每個下貼片(4)之間均設有兩個L形探針(5)，兩個L形探針(5)相互垂直，底板(13)的底部設有兩個一分六微帶功分器(17)，每個一分六微帶功分器(17)的輸入端通過一根射頻電纜(11)與通信機相連，兩個一分六微帶功分器(17)的12個輸出端分別通過12根射頻電纜(11)與12個L形探針(5)相連。
7.根據權利要求1所述的3G45°雙極化板狀基站用天線，其特征在于所述的天線單元為8個，底板(13)和每個下貼片(4)之間均設有兩個L形探針(5)，兩個L形探針(5)相互垂直底板(13)的底部設有兩個一分二微帶功分器(18)和四個一分四微帶功分器(9)，兩個一分二微帶功分器(18)的輸入端分別通過一根射頻電纜(11)與通信機相連，兩個一分二微帶功分器(18)的4個輸出端分別通過4根射頻電纜(11)與四個一分四微帶功分器(9)的4個輸入端相連，四個一分四微帶功分器(9)的16個輸出端分別通過16根射頻電纜(11)與16個L形探針(5)相連。
8.根據權利要求1所述的3G45°雙極化板狀基站用天線，其特征在于所述的天線單元為4個，底板(13)和每個下貼片(4)之間均設有三個L形探針(5)，底板(13)的底部設有兩個一分四微帶功分器(9)和4個一分二功分器(18)，每個一分四微帶功分器(9)的輸入端通過一根射頻電纜(11)與通信機相連，其中一個一分四微帶功分器(9)的4個輸出端分別通過4個射頻電纜(11)與4個同一極化方向的L形探針(5)相連，另一個一分四微帶功分器(9)的4個輸出端分別通過4個射頻電纜(11)與4個一分二功分器(18)的輸入端相接，每個一分二功分器(18)的兩個輸出端分別通過射頻電纜(11)與兩個同一極化方向的L形探針(5)相連。
9.根據權利要求1所述的3G45°雙極化板狀基站用天線，其特征在于所述的天線單元為4個，底板(13)和每個下貼片(4)之間均設有四個L形探針(5)，底板(13)的底部設有兩個一分二微帶功分器(18)和四個一分四功分器(9)，每個一分二微帶功分器(18)的輸入端通過一根射頻電纜(11)與通信機相連，其中一個一分二微帶功分器(18)的兩個輸出端分別通過兩個射頻電纜(11)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個射頻電纜(11)與8個同一極化方向的L形探針(5)相連，另一個一分二微帶功分器(18)的兩個輸出端分別通過兩個射頻電纜(11)與兩個一分四功分器(9)的兩個輸入端相接，兩個一分四功分器(9)的8個輸出端分別通過8個射頻電纜(11)與8個同一極化方向的L形探針(5)相連。
10.根據權利要求1所述的3G45°雙極化板狀基站用天線，其特征在于所述的上貼片(1)的邊長為48.5-52.5mm，下貼片(4)的邊長為60-64mm。
專利摘要本實用新型公開了3G45°雙極化板狀基站用天線，底板(13)上設有至少一個天線單元，每個天線單元包括一個正方形下貼片(4)、正方形上貼片(1)，其邊均與底板(13)的邊成45°，上貼片(1)小，每個下貼片(4)均與底板(13)相連，底板(13)上設有至少一個L形探針(5)，底板(13)的底部設有射頻電纜(11)，射頻電纜(11)與通信機和各個L形探針(5)相連，底板(13)的寬度為245－255mm，底板(13)上周圍裙邊(19)的高度為52－56mm，底板(13)外罩有天線罩(15)。本實用新型性能優越，抗干擾能力強，寬頻帶，雙極化，結構簡單，使用方便，生產成本低。
文檔編號H01Q23/00GK2783548SQ20052008104
公開日2006年5月24日 申請日期2005年2月1日 優先權日2005年2月1日
發明者陸貴文, 付洪全, 王卓鵬, 肖長虹, 唐潤乾, 史彥軍, 吳曉靜 申請人:煙臺高盈科技有限公司