CN102377024A - 大下倾电调基站天线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大下倾电调基站天线，包括反射板、设置于反射板一侧的具有多个双极化振子的阵列、设置于反射板另一侧的移相机构及调节机构。该移相机构具有第一并馈带状线及第一介质板，第一并馈带状线与双极化振子连接，且其具有一抽头以及多个从该抽头的边缘反向延伸的导带，第一介质板同时叠置在至少一部分反向延伸的导带上，调节机构与第一介质板连接而带动第一介质板在导带延伸方向上移动。由于第一并馈带状线具有反向延伸的多个导带，且第一介质板同时叠置在反向延伸的导带上，从而第一介质板与反向延伸的导带配合形成了多个并联的移相单元，从而本发明大下倾电调基站天线简化馈电网络布局、降低了馈电损耗、增加了增益、拓宽了带宽。

Description

大下倾电调基站天线

技术领域

本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种移动通信领域的基站天线。

背景技术

在移动通信系统中，为了实现网络覆盖、话务量、抗干扰的优化，需要其所使用的基站天线合理的调整垂直面方向图的波束指向，使其指向角在垂直方向上下做适当倾斜(简称波束下倾)。产生波束下倾的方式一般分为机械下倾和电调下倾两种。由于电调下倾的诸多优点，如下倾角可调范围大、精度高、方向图控制好、抗干扰能力强、易于控制等，因此各大电信运营商越来越多的采用电调基站天线。

电调基站天线是通过移相器改变电信号的相位而实现电调基站天线的波束下倾调节，如2007年1月24日公告的专利号为ZL 200520063505.9的中国专利揭示了一种调节基站天线波束下倾的移相器，其具有带线和介质板，多个介质板在带线延伸方向上设置，通过在垂直带线延伸的方向上移动介质板从而调节电信号的相位，以形成多个依次串接的移相单元，这些串接的移相单元产生的相位变化相互叠加。

由于上述现有技术的移相单元依次相互叠加，当在电调基站天线阵列的振子数目较多时，如大于4个时，会造成电调基站天线的馈电网络布局长、信号损耗高、带宽窄、相位误差大，并降低了天线的增益。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术存在的缺陷提供一种馈电网络布局短、馈电损耗小、相位误差小、增益高、带宽较宽的大下倾电调基站天线。

为实现上述目，本发明提供一种大下倾电调基站天线，包括反射板、一设置于反射板一侧的具有多个双极化振子的阵列、一设置于反射板另一侧的移相机构及一调节机构。该移相机构具有第一并馈带状线及第一介质板，第一并馈带状线与双极化振子连接，该第一并馈带状线具有一抽头以及多个从该抽头的边缘反向延伸的导带，第一介质板同时叠置在至少一部分反向延伸的导带上，调节机构与第一介质板连接而带动第一介质板在导带延伸方向上移动。

作为进一步改进，所述多个导带的末端分别弯折延伸形成一连接带，该等连接带的末端等间距设置且分别直接固定在相应的双极化振子上。

作为进一步改进，所述抽头的一边缘向外延伸出三个平行设置的导带，抽头另一边缘向外反向延伸出两个平行设置的导带，第一介质板同时叠置在抽头两缘分别向外延伸的两个导带上。

作为进一步改进，所述第一介质板呈长方板状，其分为第一介质部和第二介质部，其中第二介质部上开设有开槽，第一介质部与两反向延伸的导带叠置设置，第二介质部与另两反向延伸的导带叠置设置。

作为进一步改进，所述移相机构还具有导板，导板固定在反射板上并与第一介质板可滑动地衔接。

作为进一步改进，所述移相机构具有至少两对第一并馈带状线，每一对第一并馈带状线呈轴对称设置，且该移相机构还具有多个第二并馈带状线和第二介质板，每一第二并馈带状线设置在呈轴对称设置的一对第一并馈带状线之间，且该第二并馈带状线具有一用于馈入电信号的馈入部及两从馈入部反向延伸出来的移相带，两移相带分别与呈轴对称设置的一对两第一并馈带状线分别连接，该等第二介质板分别叠置在一第二并馈带状线的两移相带上，且与和该两移相带连接之第一并馈带状线叠置设置的第一介质板连为一体。

作为进一步改进，所述第一并馈带状线的抽头上延伸出一传输带，所述第二并馈带状线的两移相带分别与呈轴对称设置的一对第一并馈带状线的传输带分别连接。

作为进一步改进，所述馈入部上还延伸出一信号带，该信号带与阵列中处于中间位置的双极化振子连接，所述两第一并馈带状线分别与中间位置的双极化振子两侧的双极化振子连接。

作为进一步改进，移相机构还具有多个导板，该等导板固定在反射板上并分别与第二介质板和第一介质板可滑动地衔接。

作为进一步改进，所述第一并馈带状线的两侧分别叠置有一个第一介质板，所述第二并馈带状线的两侧分别叠置有一个第二介质板，每两块导板叠置在一起并分别与叠置在第一并馈带状线两侧的第一介质板或叠置在第二并馈带状线两侧的第二介质板衔接。

由于第一并馈带状线具有反向延伸的多个导带，且第一介质板同时叠置在反向延伸的导带上，从而第一介质板与反向延伸的导带配合形成了多个并联的移相单元，从而本发明大下倾电调基站天线简化馈电网络布局、降低了馈电损耗、增加了增益、减小了相位误差、拓宽了带宽，并实现了本发明大下倾电调基站天线大下倾。

附图说明

图1是本发明大下倾电调基站天线一具体实施例的立体组合图。

图2是图1所示大下倾电调基站天线另一角度的立体组合图。

图3是图2所示大下倾电调基站天线在移除盖板后的平面视图。

图4是图3所示大下倾电调基站天线的第一并馈带状线和第二并馈带状线固定在反射板上的平面视图。

图5是图1所示大下倾电调基站天线的立体分解图。

图6是图5所示大下倾电调基站天线的第一并馈带状线的平面视图。

图7是图5所示大下倾电调基站天线的第二并馈带状线的平面视图。

图8是图5所示大下倾电调基站天线的第一介质板的平面视图。

图9是图5所示大下倾电调基站天线的第二介质板的平面视图。

图10是图5所示大下倾电调基站天线的导板的平面视图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现的目的及效果，以下特举实施例并配合附图详予说明。

请参阅图1、图2和图3，其揭示了本发明大下倾电调基站天线的一个具体实施例。在本实施例中，大下倾电调基站天线具有反射板10、设置于反射板10一侧的阵列20、设置于反射板10另一侧的盖板30、设置在反射板10和盖板30之间的移相机构40以及固定在反射板10上的用于调节移相机构40的调节机构50。

请参阅图5，反射板10具有一呈长方形的底板110，该底板110两相对较长的边缘向一侧垂直延伸出两侧板120，且该两相对较长的边缘亦向另一侧垂直延伸并向外弯折形成呈“L”形的垫板130，从而垫板130和底板110之间形成一安装槽140。底板110在其一端开设有一槽孔150。如图2所示，当将盖板30固定在反射板10的垫板130上时，治具可通过安装槽安装诸如螺丝等固定元件，且盖板30和反射板10之间形成一空间，用于容纳移相机构40。

请参阅图1、图4和图5，在本实施例中，阵列20具有11个双极化振子210，每个双极化振子210具有基座211、设置在基座211的辐射片212和设置在基座211上并与辐射片212电连接的芯线213。双极化振子210固定在底板110上，且芯线213的一端从底板110的另一侧穿出。

请参阅图3、图4和图5，移相机构40具有两个移相单元400，该两个移相单元400呈轴对称设置，每一移相单元400具有两第一并馈带状线410、一连接在两第一并馈带状线410之间的第二并馈带状线420、设置在第一并馈带状线410两侧的第一介质板430及设置在第二并馈带状线420两侧的第二介质板440。

请参阅图4、图5和图6，两第一并馈带状线410呈轴对称的设置在底板110上并与底板110之间具有一定的间隙。该两第一并馈带状线410均具有一抽头411，该抽头411的一边缘向外垂直延伸出三个导带412a、412b、412c，该抽头411的另一相对的边缘向外垂直延伸出一传输带413和两导带414a、414b，从而使导带412a、412b、412c与两导带414a、414b的延伸方向相反。传输带413的边缘在靠近抽头411处开设有凹口415，从而呈台阶状用来矫正第一并馈带状线410的输入阻抗。导带412a、412b和导带414a、414b分别大致处于同一直线上，该等导带412a、412b、412c、414a、414b的末端分别弯折延伸形成连接带416a、416b、416c、417a、417b，且连接带416a、416b、416c、417a、417b的末端呈等间距设置，该等连接带416a、416b、416c、417a、417b的末端分别直接固定在相应双极化振子210的芯线213上，从而每一第一并馈带状线410与5个双极化振子210连接。

请参阅图4、图5和图7，第二并馈带状线420设置在底板110上并与底板110之间具有一定的间隙，其具有一馈入部421及从馈入部421延伸出的一信号带422和两移相带433，其中两移相带433的延伸方向相反。馈入部421与馈线(图中未示)连接，用于馈入电信号。两移相带433分别与两第一并馈带状线410的传输带413连接。信号带422与阵列20中处于中间位置的双极化振子210连接。

请参阅图3、图5和图8，第一介质板430呈一长方板状，其分为第一介质部431和第二介质部432。第一介质部431的两端开设卡口433，且第一介质部431的靠近相对较长的边缘处开设有一导槽434，从而在第一介质部431的边缘形成一导轨(图中未标号)。第二介质部上开设有多个在第一介质板430延伸方向上排列的开槽435，从而使第二介质部432和第一介质部431的有效介电常数不同。两第一介质板430分别设置于第一并馈带状线410的一侧，使第一介质部431跨越抽头411并叠置在从抽头411两相对边缘延伸出的导带412a、414a上，使第二介质部432跨越抽头411并叠置在从抽头411两相对边缘延伸出的导带412b、414b上，因此第一介质板430沿导带412a、414a、412b、414b移动时，可以改变第一介质部431与导带412a、414a的覆盖面积及第二介质部432与导带412b、414b的覆盖面积，从而改变电信号的相位。

请参阅图3、图5和图9，第二介质板440亦呈一长方板状，其两端开设有卡口441，且第二介质板在靠近其相对较长的边缘处开设有一导槽442，从而在的第二介质板440的边缘亦形成一导轨(图中未标号)。两第二介质板440分别设置于第二并馈带状线420一侧，且每一第二介质板440均叠置在两移相带433上，从而在第二介质板440沿两移相带433移动时改变了第二介质板440与两移相带433的覆盖面积，进而改变电信号的相位。

请参阅图3、图5和图10，为使第一介质板430和第二介质板440分别沿导带412a、414a、412b、414b和移相带433移动，移相机构40还具有多个导板450，导板450呈长方形，其边缘处开设设有滑槽451，从而形成一滑轨(图中未标号)。在本实施例中，导板450共6块，每两块导板450叠置设置并固定在反射板10的底板110上，且该两块导板450分别与相应的第一介质板430或第二介质板440衔合，使导板450的滑轨伸入第一介质板430的导槽434或第二介质板440的导槽442内，使第一介质板430的导轨或第二介质板440的导轨伸入导板450的滑槽451内，从而导引第一介质板430或第二介质板440平滑移动。

请参阅图1、图2和图5，调节机构50具有一驱动单元510、一从动单元520及一连杆单元530。驱动单元510具有一驱动轴511、一固定在驱动轴上的主动齿轮512、一盖罩513和两枢轴座514。盖罩513大致呈“ㄩ”形，其两端分别固定在反射板10的侧板120上，且盖罩513上开设有一轴孔515，两枢轴座514固定在反射板10之底板110设有阵列20的一侧并且位于槽孔150的两边，驱动轴511枢接在两枢轴座514上，且驱动轴511的一端穿出盖罩513的轴孔515。主动齿轮512位于两枢轴座514之间，且其一部分穿过底板110的槽孔150。

从动单元520具有一螺杆521、一从动齿轮522、两枢接座523和一限位保护套524。两枢接座523固定在底板110之设有移相机构40的一侧，并且该两枢接座523位于槽孔150的两边。螺杆521的两端分别枢接在相应的枢接座523上。从动齿轮522固设于螺杆521一端，且其与驱动单元510的主动齿轮512啮合。限位保护套524设置于螺杆521的另一端并置于相应的枢接座523内侧。

连杆单元530具有一调节杆531和多个固定杆532。调节杆531的中部设有一螺纹孔533，调节杆531两端开设卡扣孔534。

调节杆531通过螺纹孔533螺接在螺杆521上，且该调节杆531位于从动齿轮522和限位保护套524之间。固定杆532的两端形成有卡块535。不同固定杆532的卡块535分别卡入调节杆531的卡扣孔534、第一介质板430卡口433、第二介质板440的卡口441内，从而将第一介质板430、第二介质板440和调节杆531连为一体，因此可使第一介质板430和第二介质板440同步移动。

请参阅图3和图4，电信号从馈入部421馈入后，电信号的一部分经过信号带422馈入中间的双极化振子210，电信号的另一部分经过两移相带433分为两路信号后分别馈入相应第一并馈带状线410的传输带413，馈入传输带413的信号经过导带412a、414a、412b、414b、412c分为五路信号而分别馈入相应的双极化振子210。

当调节移相机构40以改变本发明大下倾电调基站天线的下倾角时，通过手动或电动的方式驱动调节机构50的驱动轴511转动，从而主动齿轮512带动从动齿轮522转动，进而从动齿轮522带动螺杆521转动以使螺杆521推动调节杆531移动，因此固定杆532带动第一介质板430和第二介质板440在导板450的导引下分别沿第一并馈带状线410的导带412a、414a、412b、414b和第二介质板440的移相带433移动。

第二介质板440沿两移相带433移动时，由于两移相带433的延伸方向相反，经过两移相带433所分的两路信号的相位分别变化为

馈入移相单元400的一第一并馈带状线410的信号经过导带412a、412b、412c、414b、414a所分五路信号的相位分别变化为

馈入移相单元400另一第一并馈带状线410的信号经过导带414a、414b、412c、412b、412a所分五路信号的相位分别变化为

因此11个双极化振子210的相位变化依次为 从而调节移相机构40可以改变本发明大下倾电调基站天线的下倾角。

由于第一并馈带状线410的导带412a、412b与导带414a、414b从抽头411向相反的方向延伸，第一介质板430可在导带412a、412b、414a、414b的延伸方向上移动，从而第一介质板430与导带412a、412b、414a、414b配合形成了四个并联的移相器，因此本发明大下倾电调基站天线的馈电网络布局短、馈电损耗小、相位误差小，而且增益高、带宽较宽。

由于第二介质板440与第二并馈带状线420的两移相带433形成的两并联的移相器分别与移相单元400的第一并馈带状线410形成的四个并联的移相器串接，从而实现单个双极化振子210移相控制，进一步简化了本发明大下倾电调基站天线的馈电网络布局，使本发明大下倾电调基站天线的结构简单、制造容易。

此外，本发明大下倾电调基站天线的第一并馈带状线410和第二并馈带状线420直接与阵列20的双极化振子210的芯线213连接，从而避免了现有技术的通过电线的连接方式，从而简化了本发明大下倾电调基站天线的结构、简化了其生产工序。调节机构50的驱动单元510固定于底板110之设有阵列20的一侧，通过驱动单元510驱动设置在底板110另一侧的从动单元520，从而带动第一介质板430和第二介质板440移动，因此利用了底板110之设有阵列20一侧的空间，因此减小了本发明大下倾电调基站天线的体积。

当然，以上所述实施例仅为本发明的较佳实施例，并不能因此而限制本发明的保护范围，凡依本发明的形状、结构、原理所作的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种大下倾电调基站天线，包括反射板(10)、设置于反射板(10)一侧的具有多个双极化振子(210)的阵列(20)、设置于反射板(10)另一侧的移相机构(40)及调节机构(50)；

其特征是：该移相机构(40)具有第一并馈带状线(410)及第一介质板(430)，该第一并馈带状线(410)与相应的双极化振子(210)连接，该第一并馈带状线(410)具有一抽头(411)以及多个从该抽头(411)的边缘反向延伸的导带(412a、412b、412c、414a、414b)，该第一介质板(430)同时叠置在至少一部分反向延伸的导带(412a、412b、414a、414b)上，该调节机构(50)与所述第一介质板(430)连接而带动该第一介质板(430)在导带(412a、412b、414a、414b)延伸方向上移动。

2.如权利要求1所述的大下倾电调基站天线，其特征是：所述多个导带(412a、412b、412c、414a、414b)的末端分别弯折延伸形成一连接带(416a、416b、416c、417a、417b)，该等连接带(416a、416b、416c、417a、417b)的末端等间距设置且分别直接固定在相应的双极化振子(210)上。

3.如权利要求1所述的大下倾电调基站天线，其特征是：所述抽头(411)的一边缘向外延伸出三个平行设置的导带(412a、412b、412c)，该抽头(411)的另一边缘向外反向延伸出两条平行设置的导带(414a、414b)，第一介质板(430)同时叠置在抽头(411)每一边缘向外延伸的两个导带(412a、412b，414a、414b)上。

4.如权利要求3所述的大下倾电调基站天线，其特征是：所述第一介质板(430)呈长方形，其分为第一介质部(431)和第二介质部(432)，其中该第二介质部(432)上开设有开槽(435)，该第一介质部(431)与两反向延伸的导带(412a、414a)叠置设置，该第二介质部(432)与另两反向延伸的导带(412b、414b)叠置设置。

5.如权利要求1所述的大下倾电调基站天线，其特征是：所述移相机构(40)还具有导板(450)，该导板(450)固定在所述反射板(10)上并与所述第一介质板(430)可滑动地衔接。

6.如权利要求1所述的大下倾电调基站天线，其特征是：所述移相机构(40)具有至少两对第一并馈带状线(410)，每一对第一并馈带状线(410)呈轴对称设置，且该移相机构(40)还具有多个第二并馈带状线(420)和多个第二介质板(440)，每一第二并馈带状线(420)设置在呈轴对称设置的一对第一并馈带状线(410)之间，且该第二并馈带状线(420)具有一用于馈入电信号的馈入部(421)及两从馈入部(421)反向延伸出来的移相带(433)，该两移相带(433)分别与呈轴对称设置的一对两第一并馈带状线(410)分别连接，该等第二介质板(440)分别叠置在一第二并馈带状线(420)的两移相带(433)上，且与和该两移相带(433)连接之第一并馈带状线(410)叠置设置的第一介质板(430)连为一体。

7.如权利要求6所述的大下倾电调基站天线，其特征是：所述第一并馈带状线(410)的抽头(411)上延伸出一传输带(413)，所述第二并馈带状线(420)的两移相带(433)分别与呈轴对称设置的一对第一并馈带状线(410)的传输带(413)连接。

8.如权利要求6所述的大下倾电调基站天线，其特征是：所述馈入部(421)上还延伸出一信号带(422)，该信号带(422)与所述阵列(20)中处于中间位置的双极化振子(210)连接，所述两第一并馈带状线(410)分别与中间位置的双极化振子(210)两侧的双极化振子(210)连接。

9.如权利要求6所述的大下倾电调基站天线，其特征是：所述移相机构(40)还具有多个导板(450)，该等导板(450)固定在所述反射板(10)上并分别与所述第二介质板(440)和所述第一介质板(430)可滑动地衔接。

10.如权利要求9所述的大下倾电调基站天线，其特征是：所述第一并馈带状线(410)的两侧分别叠置有一个第一介质板(430)，所述第二并馈带状线(420)的两侧分别叠置有一个第二介质板(440)，每两块导板(450)叠置在一起并分别与叠置在第一并馈带状线(410)两侧的第一介质板(430)或叠置在第二并馈带状线(420)两侧的第二介质板(440)衔接。

Images