CN102570056A - 一种超宽频双极化电调天线 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种超宽频双极化电调天线，包括：反射板、辐射单元、馈电网络、传动装置及外罩，还包括去耦装置，所述去耦装置卡扣在所述反射板上，且位于相邻辐射单元之间，所述反射板呈折弯U型，其正面底部固定有辐射单元，其背面的两个侧板上固定有所述馈电网络和传动装置。本发明提供的超宽频双极化电调天线由于所述反射板折弯能有效控制波束宽度的收敛性，去耦装置能有效改善隔离度和交叉极化，而屏蔽底板可提高前后比，因此具有与常规基站天线等同的电气性能，同时兼具有结构简单、成本低的优点。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信基站天线技术领域，尤其涉及一种超宽频双极化电调天线。
背景技术
随着移动通信技术的迅猛发展，移动通信用户的数量也在猛增，这导致对网络信号容量、天线性能指标等的要求也在水涨船高。同时，在站址共享政策及节省基建费用的利益驱动下，多频、宽带化成了基站天线发展的重要趋势。
现有技术提供的宽频双极化电调天线的工作频段一般为1710-2170MHz、1920-2690MHz或者1880-2690MHz。但新一代LTE系统的频段是包含了上述三个频段的，具体为1710-2690MHz。因此，市场亟待出现一种超宽频(1710-2690MHz)双极化电调天线，且该天线需具有与常规基站天线等同的性能，如波束宽度收敛性好，交叉极化比好、前后比好等等。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超宽频(1710-2690MHz)双极化电调天线，且该天线具有与常规基站天线等同的性能，如波束宽度收敛性好，交叉极化比好、前后比好等等。。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种超宽频双极化电调天线，包括：反射板、辐射单元、馈电网络、传动装置及外罩，还包括去耦装置，所述去耦装置卡扣在所述反射板上，且位于相邻辐射单元之间，所述反射板呈折弯U型，其正面底部固定有辐射单元，其背面的两个侧板上固定有所述馈电网络和传动装置。
优选的，所述传动装置上方与外罩之间还设有屏蔽底板，其与外罩接触。
优选的，所述反射板的侧板折弯角介于130-165°，侧板宽度介于中心频率的0.15-0.35个波长。
优选的，所述反射板的总宽度介于中心频率的0.85-1.15个波长。
优选的，所述所述去耦装置由金属条和支撑组成，所述金属条位于相邻辐射单元之间的中心线上，高度与辐射单元相等。
优选的，所述支撑上设有凹槽，所述金属条放置于凹槽处，且通过支撑臂卡扣在所述反射板上。
优选的，所述金属条横截面为圆形，方形或菱形，其横截面尺寸介于1-6mm之间。
优选的，所述金属条纵截面为拱形或开口矩形，其长度介于辐射单元边长的一半到反射板总宽度的0.9倍之间。
优选的，所述金属条纵截面为拱形时，拱的高度介于拱的长度的0.1-0.5倍之间。
优选的，所述去耦装置由金属条组成，且直接电连接到反射板上。
本发明与现有技术相比，有益效果在于：本发明提供的超宽频双极化电调天线由于所述反射板折弯能有效控制波束宽度的收敛性，去耦装置能有效改善隔离度和交叉极化，而屏蔽底板可提高前后比，因此具有与常规基站天线等同的电气性能，同时兼具有结构简单、成本低的优点。
附图说明
图1是本发明提供的一较佳实施例的裸机正面示意图；
图2是本发明提供的一较佳实施例的裸机背面示意图；
图3是反射板的侧视示意图；
图4是拱形金属条的侧视示意图；
图5是拱形金属条的支撑的正视示意图；
图6是拱形金属条的支撑的侧视示意图；
图7是开口矩形金属条的侧视示意图。
具体实施方式
本发明核心思想：超宽频双极化天线的水平面波束宽度收敛性和两个极化之间的隔离度既是设计的难点也是设计的重点。当频段扩展到1710-2690MHz后，相比于1710-2170MHz或2300-2700MHz等较窄频段，要使水平面波束宽度仍被约束在65±5°范围内，设计难度就会增大。此外，超宽频天线辐射单元之间的间距通常为95-125mm，相比3G天线常见的130-140mm间距，辐射单元之间的互耦变得越加严重了，这导致两个极化之间的隔离度变得更差了。因此要想使超宽频双极化电调天线具有与常规基站天线等同的电气性能，其方案的设计是否得当就显得更为重要了。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1和2所示为所述超宽频双极化电调天线的一种优选实施例。它包括反射板1、辐射单元2、拱形金属条3、拱形金属条支撑4、馈电网络5和传动装置6。所述辐射单元2通过底部的孔，一分二功率分配器51，用螺钉固定于反射板1的底部11正面纵向中轴线上。在反射板1的正面，相邻辐射单元之间设置有截面尺寸很小的拱形金属条3和拱形金属条支撑4，其中拱形金属条3拱的高度介于拱的长度的0.1-0.5倍之间。一分二功率分配器51经同轴电缆52，连接到了馈电网络的主网络53上。其中，同轴电缆52固定于反射板1的背面，一分二功率分配器51和主网络53之间的间隙处。主网络53和部分传动装置固定于反射板侧板12的背面。这样就在不加宽反射板总宽的前提下，增大了反射板背面的面积，提高了反射板空间的利用率，降低了由于辐射单元间距减小导致的电缆布局局促的影响。传动连接板63通过其上的孔64将独立分布在主网络中的移相器连接在一起，然后和调节杆61，反射板13连接。最后由拉杆62沿着反射板1的纵向滑动，从而实现移相。移相器的移相原理是通过改变固定线路板和U型移动线路板之间的重合面积来实现的，固定线路板和移动线路板之间以电容强耦合方式来传递能量。另，为减小反射板背面PCB板的能量泄露，本实施例中在传动装置上方与外罩之间增加了屏蔽底板，以改善前后比。
图3所示为反射板1的一种优选实施例。其横截面呈折弯U型，侧板折弯角介于130-165°，侧板宽度介于中心频率的0.15-0.35个波长，总宽度介于中心频率的0.85-1.15个波长。通过利用所述反射板底部和两边的侧板对两个极化方向上的电磁波幅度和相位的影响，所述天线获得了1710-2690MHz频段内，波束宽度被约束在65±5°范围内，前后比大于25dB的优良性能。反射板1的底部11，侧板12都会将到达其表面的电磁波反射出去，使入射波和反射波叠加产生的场在天线后向的辐射变小，同时使天线水平面波束宽度较为收敛，进而方便提高系统容量、改善网络覆盖效果。
图4所示为拱形金属条3的一种优选实施例。图5和6所示为拱形金属条的支撑4的一种优选实施例。拱形金属条3放置于支撑4的凹槽43处，臂42卡扣在反射板底部11上。拱形金属条3作为一种行之有效的去耦装置，其位置不同，对天线性能的影响自然也不同，优选在辐射单元之间的中心线上，高度约与辐射单元相等。它可以通过改变双极化天线两个极化方向上的电磁波的幅度与相位，尤其是天线电子下倾时，使得所述两个极化方向上的叠加场发生变化，最终有效降低两个极化之间的互耦，起到改善天线隔离度和交叉极化的作用。另外，由于这种去耦装置是关于天线中心轴对称的，因此不会造成辐射单元在水平方向或垂直方向上的电流分布不对称，导致牺牲天线方向性。。通过支撑4即可使拱形金属条3不但能够有效改善隔离度，还可通过影响两个极化的电磁波的相位和幅度，使得天线方向图的主轴和±60°交叉极化都得到提高，而且不影响辐射单元电流在水平面和垂直面方向上的平衡性。当然，拱形金属条也可由图7所示的开口矩形金属条等来替换，其金属条纵截面可为拱形、开口矩形“ㄩ”等形状，其长度介于辐射单元边长的一半到反射板总宽度的0.9倍之间，其横截面为圆形，方形，菱形等形状，其横截面最大尺寸介于1-6mm，也可以不借助支撑，直接电连接到反射板上。
综上所述，本发明在较小的体积内实现了超宽频(1710-2690MHz)双极化电调天线，不仅在水平面波束宽度、前后比、交叉极化以及隔离度指标上都获得了较好的性能，而且在结构上具有简单、容易加工、成本低的特点。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种超宽频双极化电调天线，包括：反射板、辐射单元、馈电网络、传动装置及外罩，其特征在于：还包括去耦装置，所述去耦装置卡扣在所述反射板上，且位于相邻辐射单元之间，所述反射板呈折弯U型，其正面底部固定有辐射单元，其背面的两个侧板上固定有所述馈电网络和传动装置。
2.根据权利要求1所述的超宽频双极化电调天线，其特征在于：所述传动装置上方与外罩之间还设有屏蔽底板，其与外罩接触。
3.根据权利要求1或2所述的超宽频双极化电调天线，其特征在于：所述反射板的侧板折弯角介于130-165°，侧板宽度介于中心频率的0.15-0.35个波长。
4.根据权利要求1或2所述的超宽频双极化电调天线，其特征在于：所述反射板的总宽度介于中心频率的0.85-1.15个波长。
5.根据权利要求1或2所述的超宽频双极化电调天线，其特征在于：所述所述去耦装置由金属条和支撑组成，所述金属条位于相邻辐射单元之间的中心线上，高度与辐射单元相等。
6.根据权利要求5所述的超宽频双极化电调天线，其特征在于：所述支撑上设有凹槽，所述金属条放置于凹槽处，且通过支撑臂卡扣在所述反射板上。
7.根据权利要求5所述的超宽频双极化电调天线，其特征在于：所述金属条横截面为圆形，方形或菱形，其横截面尺寸介于1-6mm之间。
8.根据权利要求5所述的超宽频双极化电调天线，其特征在于：所述金属条纵截面为拱形或开口矩形，其长度介于辐射单元边长的一半到反射板总宽度的0.9倍之间。
9.根据权利要求8所述的超宽频双极化电调天线，其特征在于：所述金属条纵截面为拱形时，拱的高度介于拱的长度的0.1-0.5倍之间。
10.根据权利要求1所述的超宽频双极化电调天线，其特征在于：所述去耦装置由金属条组成，且直接电连接到反射板上。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20141224 Termination date: 20160210 |