專利名稱：三扇區一體化天線的制作方法
技術領域：
本發明涉及通信領域，具體涉及一種三扇區一體化天線。
背景技術：
隨著我國3G牌照的發放，TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000三種標準的移動通信網絡都已開始建設和運營。WiMAX等寬帶無線網絡越來越多地投入應用，隨著移動通信技術的發展，還會有更高新的技術投入商用。不管是現在還是未來，多種通信應用標準并存的局面是 不可避免的。基站天線是移動通信系統的重要組成部分，其特性直接影響各個無線網絡的整體性能。隨著網絡覆蓋和容量的不斷增加，基站和基站天線的數量快速增長，其造成的視覺污染也越來越嚴重。移動通信天線與周圍環境的協調程度受到了廣大市民的高度關注，天線的隱蔽化和美觀化越來越受到重視。對天線的隱蔽和美觀處理需要在保證各項通信技術指標的基礎上，力求實現天饋系統和周圍環境的協調統一，同時滿足網絡優化和環境美觀的雙重要求。
發明內容
有鑒于此，有必要針對上述問題，提供一種結構緊湊、且具有美化效果的三扇區一體化天線。為此，本發明采用以下技術方案
一種三扇區一體化天線，包括三個扇區天線陣列，每個扇區天線陣列包括反射板、饋電裝置和多個天線輻射單元，所述多個天線輻射單元位于反射板的頂面，所述饋電裝置位于反射板的底面，所述三個扇區天線陣列的反射板呈三棱柱狀相互組合固定。每個扇區天線陣列中的天線輻射單元通過對應的饋電裝置進行功率分配實現并聯饋電。每個天線輻射單元由I個+45度極化方式的天線單元和I個-45度極化方式的天線單元組成，且+45度極化方式的天線單元和-45度極化方式的天線單元垂直交叉組裝。每個扇區天線陣列上的天線輻射單元等間距線性排列。每個扇區天線陣列中各相鄰天線輻射單元之間的間距為0. 6 X至I. 2入。還包括兩個支撐架，所述支撐架包括一底座以及設于底座上的三角形凸臺，三個扇區天線陣列的反射板的兩端分別固定于兩個支撐架上的三角形凸臺上。在每個扇區天線陣列中，饋電裝置包括第一移相器、第二移相器和調相控制裝置，其中，第一移相器具有I個功率合成端口和若干個功率分配端口，第一移相器的功率分配端口的數量與對應扇區天線陣列中的+45度極化方式的天線單元的個數相等；第二移相器具有I個功率合成端口和若干個功率分配端口，第二移相器的功率分配端口的數量與對應扇區天線陣列中的-45度極化方式的天線單元的個數相等；調相控制裝置與第一移相器、第二移相器連接，用于同步調節第一移相器和第二移相器對應各功率分配端口的分配功率的相位大小。在每個扇區天線陣列中，第一移相器的功率合成端ロ與外部的信號輸入電纜連接，第一移相器的各功率分配端ロ分別與各天線輻射単元的+45度極化方式的天線單元電性連接；第二移相器的功率合成端ロ與外部的信號輸入電纜連接，第二移相器的各功率分配端ロ分別與各天線輻射単元的-45度極化方式的天線單元電性連接。每個扇區天線陣列的反射板的底面朝向三棱柱的中心，頂面背向三棱柱的中心。本發明提供的三扇區一體化天線，將第一移相器、第二移相器、調相控制裝置和多個天線輻射單元合理地安裝于反射板的兩面，形成扇區天線陣列，再將三個扇區天線陣列 以三棱柱的形狀組合固定在一起，使本發明可進行360°的信號覆蓋，減小了基站所用天線數量，降低了設置過多基站天線造成的視覺污染，且具有一定美化效果。本發明提供的三扇區一體化天線的結構緊湊，使得天線的尺寸可以進ー步縮小，其成品直徑比國內相同類型的天線都小的多，減小了基站天線的占地面積，具有更佳的美化效果。
圖I為本發明實施例的整體結構示意圖。圖2為圖I所示的第一扇區天線陣列結構主視圖。圖3為圖I所示的第一扇區天線陣列的俯視圖。圖4為圖I所示的的第一扇區天線陣列的仰視圖。圖5為圖2所示的天線輻射單元結構的示意圖。圖6為圖2所示的第一扇區天線陣列中的第一移相器結構示意圖。圖7為圖2所示的第一扇區天線陣列中的第二移相器結構示意圖。圖8為圖I所示的第一支撐架結構示意圖。
具體實施例方式下面將結合附圖和具體的實施例對本發明進行進一歩的詳細說明。僅僅出于方便的原因，在以下的說明中，使用了特定的方向術語，比如“上”、“下”、“左”、“右”等等，是以對應的附圖為參照的，并不能認為是對本發明的限制，當圖面的定義方向發生改變時，這些詞語表示的方向應當解釋為相應的不同方向。請參閱圖1，本發明實施例提供的一種三扇區一體化天線主要包括第一扇區天線陣列101、第二扇區天線陣列102、第三扇區天線陣列103、第一支撐架104和第二支撐架105，第一至第三扇區天線陣列的兩端分別固定在第一、ニ支撐架上，整體形成一三棱柱結構。本發明實施例中的第一至第三扇區天線陣列的具體結構相同，下面以第一扇區天線陣列101為例進行說明。請參閱圖2，本發明實施例的第一扇區天線陣列101包括反射板205、6個天線輻射単元204和饋電裝置。所述6個天線輻射單元204位于反射板205的頂面，即圖2中所示的反射板205的上面，饋電裝置位于反射板205的底面，即圖2中所示的反射板205的下面。在本實施例中，所述饋電裝置包括第一移相器201、第二移相器202和調相控制裝置203。如圖3所示為第一扇區天線陣列的俯視圖，所述6個天線輻射單元204線性排列在反射板205的正中間，各相鄰天線輻射單元204之間的間距相同，為0. 6入至I. 2入。在本實施例中，相鄰天線輻射單元204之間的間距取0. 84X，其中，A表示天線工作頻段的中心頻率在空氣中對應的波長。如圖4所示為第一扇區天線陣列的仰視圖，第一移相器201與第二移相器202并排固定在反射板205的左邊，調相控制器203固定在反射板205的右邊。請參閱圖5，每個天線輻射單元204由I個+45度極化方式的天線單元207和I個-45度極化方式的天線單元206組成，且+45度極化方式的天線單元207和-45度極化方式的天線單元206垂直交叉組裝。請參閱圖6和圖7，第一移相器201具有I個功率合成端口 301和若干個功率分配端口 302，第一移相器201的功率分配端口 302的數量與第一扇區天線陣列101中的+45度極化方式的天線單元207的個數相等(圖6中采用的是一分六功分器)；第二移相器202具有I個功率合成端口 401和若干個功率分配端口 402，第二移相器202的功率分配端口 402 的數量與第一扇區天線陣列101中的-45度極化方式的天線單元206的個數相等(圖7中采用的是一分六功分器)。第一移相器201的各功率分配端口 302和第二移相器202的各功率分配端口 402的分配功率幅度和初始相位可以根據實際需求來確定。在本實施例中，第一移相器201和第二移相器202的具體結構相同。如圖8所示,第一支撐架104包括位于下部的圓框體式底座503和位于上部的三角形凸臺502，三角形凸臺502的三條邊沿長度分別與第一至第三扇區天線陣列中的反射板的寬度對應。第二支撐架105和第一支撐架104的具體結構相同。第一至第三扇區天線陣列的反射板的兩端分別固定于第一、第二支撐架上的三角形凸臺上，使整個三扇區一體化天線呈三棱柱結構。綜上所述，本發明實施例中，各部件的整體連接關系如下
首先，第一移相器201和第二移相器202并排固定在反射板205下面的左邊，調相控制裝置203固定在反射板205下面的右邊。第一移相器201的功率合成端口 301與外部的信號輸入電纜連接，第一移相器201的各功率分配端口 302 (從左到右)分別與各天線輻射單元204 (從左到右)的+45度極化方式的天線單元207電性連接。第二移相器202的功率合成端口 401與外部的信號輸入電纜連接，第二移相器202的各功率分配端口 402(從左到右)分別與各天線輻射單元204 (從左到右)的-45度極化方式的天線單元206電性連接。調相控制裝置203與第一移相器201、第二移相器202連接，通過調相控制裝置203可同步調節第一移相器201和第二移相器202對應各功率分配端口的分配功率的相位大小，進而調節第一扇區天線陣列101的垂直方向圖的波束指向。第二扇區天線陣列102、第三扇區天線陣列103的各組成部分的連接方式與第一扇區天線陣列101的各組成部分連接方式相同。然后將第一扇區天線陣列101、第二扇區天線陣列102、第三扇區天線陣列103的兩端分別固定在第一支撐架104和第二支撐架105的三角形凸臺的三條邊沿上，形成一個三棱柱結構。其中，每個扇區天線陣列的反射板的底面朝向三棱柱的中心，頂面背向三棱柱的中心。基于以上結構特征，本發明的三扇區一體化天線的主要指標可達到如下水準
(I)頻段1710-2170MHz ；(2)天線尺寸885mm(長度)X 160mm (直徑)；
(3)増益15.5dB;
(4)電調下傾角度=O0-IO0或5°-15°；
(5)上旁瓣抑制1 6dB。本發明提供的三扇區一體化天線，將第一移相器、第二移相器、調相控制裝置和多個天線輻射單元合理地安裝于反射板的兩面，形成扇區天線陣列，再將三個扇區天線陣列以三棱柱的形狀組合固定在一起，每個扇區天線陣列均能完成水平方向上120°范圍的覆蓋，三個扇區天線陣列恰好完成水平方向上的360°信號覆蓋。因此減小了基站所用天線數量，降低了設置過多基站天線造成的視覺污染，且具有一定美化效果。本發明提供的三扇區一體化天線的結構緊湊，使得天線的尺寸可以進ー步縮小，其成品直徑比國內相同類型的天線都小得多，減小了基站天線的占地面積，具有更佳的美化效果。以上所述實施例僅表達了本發明的實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
權利要求
1.一種三扇區一體化天線，其特征在于，包括三個扇區天線陣列，每個扇區天線陣列包括反射板、饋電裝置和多個天線輻射單元，所述多個天線輻射単元位于反射板的頂面，所述饋電裝置位于反射板的底面，所述三個扇區天線陣列的反射板呈三棱柱狀相互組合固定。
2.根據權利要求I所述的三扇區一體化天線，其特征在于，每個扇區天線陣列中的天線輻射単元通過對應的饋電裝置進行功率分配實現并聯饋電。
3.根據權利要求I或2所述的三扇區一體化天線，其特征在于，每個天線輻射単元由I個+45度極化方式的天線單元和I個-45度極化方式的天線單元組成，且+45度極化方式的天線單元和-45度極化方式的天線單元垂直交叉組裝。
4.根據權利要求I所述的三扇區一體化天線，其特征在于，每個扇區天線陣列上的天線輻射単元等間距線性排列。
5.根據權利要求4所述的三扇區一體化天線，其特征在于，每個扇區天線陣列中各相鄰天線輻射單元之間的間距為O. 6 λ至I. 2 λ，其中，λ表示天線工作頻段的中心頻率在空氣中對應的波長。
6.根據權利要求I所述的三扇區一體化天線，其特征在于，還包括兩個支撐架，所述支撐架包括一底座以及設于底座上的三角形凸臺，三個扇區天線陣列的反射板的兩端分別固定于兩個支撐架上的三角形凸臺上。
7.根據權利要求3所述的三扇區一體化天線，其特征在于，在每個扇區天線陣列中，饋電裝置包括第一移相器、第二移相器和調相控制裝置，其中，第一移相器具有I個功率合成端ロ和若干個功率分配端ロ，第一移相器的功率分配端ロ的數量與對應扇區天線陣列中的+45度極化方式的天線單元的個數相等；第二移相器具有I個功率合成端口和若干個功率分配端ロ，第二移相器的功率分配端ロ的數量與對應扇區天線陣列中的-45度極化方式的天線單元的個數相等；調相控制裝置與第一移相器、第二移相器連接，用于同步調節第一移相器和第二移相器對應各功率分配端ロ的分配功率的相位大小。
8.根據權利要求7所述的三扇區一體化天線，其特征在于，在每個扇區天線陣列中，第一移相器的功率合成端ロ與外部的信號輸入電纜連接，第一移相器的各功率分配端ロ分別與各天線輻射単元的+45度極化方式的天線單元電性連接；第二移相器的功率合成端ロ與外部的信號輸入電纜連接，第二移相器的各功率分配端ロ分別與各天線輻射単元的-45度極化方式的天線單元電性連接。
9.根據權利要求I所述的三扇區一體化天線，其特征在于，每個扇區天線陣列的反射板的底面朝向三棱柱的中心，頂面背向三棱柱的中心。
全文摘要
本發明提供了一種三扇區一體化天線，其包括三個扇區天線陣列，每個扇區天線陣列包括反射板、饋電裝置和多個天線輻射單元，所述多個天線輻射單元位于反射板的頂面，所述饋電裝置位于反射板的底面，所述三個扇區天線陣列的反射板呈三棱柱狀相互組合固定。本發明提供的三扇區一體化天線的結構緊湊，使得天線的尺寸可以進一步縮小，其成品直徑比國內相同類型的天線都小得多，減小了基站天線的占地面積，具有更佳的美化效果。
文檔編號H01Q21/00GK102655275SQ20121016330
公開日2012年9月5日 申請日期2012年5月24日 優先權日2012年5月24日
發明者吳壁群 申請人:廣東博緯通信科技有限公司