CN105846051A - 一种降低基站天线高度的方法及基站天线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基站天线，包括：用以对基站天线进行辐射的天线辐射本体或用以增强天线的方向性及用以调整天线波束宽度的天线寄生辐射贴片、天线罩、馈电单元以及天线反射板，其中：天线辐射本体或天线寄生辐射贴片贴附在天线罩的内侧且与天线罩设置为一体，馈电单元固定在天线反射板上，天线反射板为由金属材料制成的U型结构，天线罩连同天线辐射本体或天线寄生辐射贴片罩设在馈电单元和天线反射板的顶部。本发明还公开了一种降低基站天线高度的方法。实施本发明的降低基站天线高度的方法及基站天线，保证天线S参数和辐射性能的基础上降低天线的厚度；省去承载辐射本体或寄生辐射贴片PCB的成本，减少生产工序、提高生产效率。

Description

一种降低基站天线高度的方法及基站天线

技术领域

本发明涉及通讯设备领域，尤其涉及一种降低基站天线高度的方法及基站天线。

背景技术

随着移动通信技术的飞速发展，人们对通信资源的需求越来越强烈，基站资源的建设也越来越迫切，通信小区也进一步的缩小，站点越来越密集；另外一方面人们对基站辐射的意识也越来越强，人们在迫切希望得到更好的基站资源的同时又不希望看到越来越多的大基站矗立在自家附近。因此，对小型化基站以及天线的需求就变得更加迫切；运营商也在不遗余力的推动基站天线小型化的研究，目前很多小型化天线都是以牺牲天线部分性能为代价的，有时候甚至是得不偿失。

传统的天线都是先对天线辐射本体进行设计，设计完成后加天线罩；天线罩与天线本体之间需要一个比较合适的距离才能保证天线罩对天线性能的影响最小。然而这种距离的存在却也导致天线的高度的增加，为了有效的降低天线的高度，人们多从天线振子的角度出发来进行相关的研究，然而振子高度降低之后会较大的影响天线的性能，主要表现在天线的匹配更难做到，天线的增益会有所降低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种降低基站天线高度的方法及基站天线，保证天线S参数和辐射性能的基础上降低天线的厚度；省去承载辐射本体或寄生辐射贴片PCB的成本，减少生产工序、提高生产效率。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种基站天线，包括： 用以对基站天线进行辐射的天线辐射本体或用以增强天线的方向性及用以调整天线波束宽度的天线寄生辐射贴片、天线罩、馈电单元以及天线反射板，其中：

天线辐射本体或天线寄生辐射贴片贴附在天线罩的内侧且与天线罩设置为一体，馈电单元固定在天线反射板上，天线反射板为由金属材料制成的U型结构，天线罩连同天线辐射本体或天线寄生辐射贴片罩设在馈电单元和天线反射板的顶部。

其中，天线辐射本体或天线寄生辐射贴片通过印刷、电镀或打印方式中的任一种方式贴附在天线罩的内侧。

其中，天线辐射本体为由金属材质制成的可贴片结构，天线辐射本体为圆形或方形。

其中，天线辐射本体包括：微带天线的辐射贴片和/或四点馈电天线的辐射贴片。

其中，天线寄生辐射贴片由金属材质制成，其包括：能够改善天线方向性和波宽的偶极子天线、微带缝隙天线和/或微带天线中的寄生单元。

其中，天线罩由介电常数均匀的透波材料制成，天线罩为半球状或方柱状。

其中，馈电单元包括PCB结构的微带馈电、微带缝隙馈电以及同轴电缆馈电中的任一种。

为解决上述技术问题，本发明还公开了一种降低基站天线高度的方法，包括以下步骤：将天线的馈电单元固定在天线反射板上，天线反射板为由金属材料制成的U型结构；将用以对基站天线进行辐射的天线辐射本体或用以增强天线的方向性及用以调整天线波束宽度的天线寄生辐射贴片贴附在天线罩的内侧；对天线辐射本体或天线寄生辐射贴片与天线罩设置为一体化，用以降低天线罩对基站天线的S参数及辐射性能的影响；将天线罩连同天线辐射本体或天线寄生辐射贴片罩设在馈电单元和天线反射板的顶部。

其中，天线辐射本体或天线寄生辐射贴片通过印刷、电镀或打印方式中的任一种方式贴附在天线罩的内侧。

其中，天线辐射本体包括：微带天线的辐射贴片和/或四点馈电天线的辐射贴片；天线寄生辐射贴片包括：能够改善天线方向性和波宽的偶极子天线、微带缝隙天线和/或微带天线中的寄生单元。

本发明还公开了一种降低基站天线高度的方法，包括以下步骤：

S10,将天线的馈电单元固定在天线反射板上，天线反射板为由金属材料制成的U型结构；具体实施时，反射板4为金属材质，外形为“U”形，反射板4主要起到调节天线的S参数和方向图水平面波宽的作用。馈电单元可以通过塑料螺钉等连接件固定在天线反射板上，连接件还可以是金属底座、馈电电缆等。

S20,将用以对基站天线进行辐射的天线辐射本体或用以增强天线的方向性及用以调整天线波束宽度的天线寄生辐射贴片贴附在天线罩的内侧；具体实施时，天线罩1由介电常数均匀的透波材料制成，例如：ABS以及其它介电常数均匀无突变的透波材料，其有利于保持缝隙馈电天线的性能。天线罩可以为方柱状或半球状。

天线辐射本体或天线寄生辐射贴片被印刷在天线罩的内侧，且与天线罩设置为一体，作为天线的主辐射体。天线辐射本体或天线寄生辐射贴片为金属辐射贴片，形状并不限定。该金属辐射贴片可以通过印刷、电镀或者3D打印等方式附着在天线罩的内侧，为天线提供可靠的辐射。天线通过馈电单元对天线辐射本体或天线寄生辐射贴片进行馈电。进一步说，该结构可以拓展天线的辐射带宽，另一方面可以增强天线的方向性以改善天线的波束宽度。此外，将寄生辐射片2直接印制在天线罩1的内侧能够有效降低天线的整体高度，例如：按照本实施例的基站天线结构进行实施，天线的整体高度较传统的基站天线高度能够降低10-20mm

优选的，天线辐射本体包括：微带天线的辐射贴片和/或四点馈电天线的辐射贴片；天线寄生辐射贴片包括：能够改善天线方向性和波宽的偶极子天线、微带缝隙天线和/或微带天线中的寄生单元。

S30,对天线辐射本体或天线寄生辐射贴片与天线罩设置为一体化，用以降低天线罩对基站天线的S参数及辐射性能的影响。同时，一体的设计也能够减少材料的使用利于节约成本。

S40,将天线罩连同天线辐射本体或天线寄生辐射贴片罩设在馈电单元和天线反射板的顶部。

本发明所提供的降低基站天线高度的方法及基站天线，具有如下有益效果：

第一、天线辐射本体或天线寄生辐射贴片贴附在天线罩的内侧且与天线罩设置为一体，在保证天线S参数和辐射性能的基础上降低天线的厚度，相对于常规天线可以降低10%左右；

第二、天线辐射本体或天线寄生辐射贴片贴附在天线罩的内侧且与天线罩设置为一体，使天线的性能更能够得到保证，省去承载辐射本体或寄生辐射贴片PCB的成本；

第三、生产时减少了安装天线辐射本体或者天线寄生辐射贴片的工序，生产效率更高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一的基站天线的结构示意图。

图2是本发明实施例二的降低基站的结构示意图。

图3是本发明实施例三的降低基站的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，为本发明基站天线的实施例一。

本实施例中的基站天线为缝隙馈电天线，该缝隙馈电天线主要包括天线罩1、辐射本体2、馈电单元以及耦合缝隙PCB板3以及反射板4。其中：辐射本体2贴附在天线罩1的内侧且与天线罩1设置为一体，耦合缝隙PCB板3固定在反射板4上，天反射板4为由金属材料制成的U型结构，天线罩1连同天线辐射本体2罩设在耦合缝隙PCB板3和天线反射板4的顶部。

本实施例中的天线罩1为方柱状，当然，也可以选用其它常见形状的罩体，例如球状或半球状等，并不影响实施。本实施例中的天线罩1的材质选用介电常数为3.0的UPVC材料，厚度为1.5mm。

优选的，天线罩1由介电常数均匀的透波材料制成，例如：ABS以及其它介电常数均匀无突变的透波材料，其有利于保持缝隙馈电天线的性能。

辐射本体2被印刷在天线罩1的内侧，且与天线罩1设置为一体，作为天线的主辐射体。辐射本体2为方形的金属辐射贴片，该辐射贴片可以通过印刷、电镀或者3D打印等方式附着在天线罩1的内侧，为天线提供可靠的辐射。天线通过馈电单元以及耦合缝隙PCB3对辐射本体2进行馈电，该馈电方式为缝隙耦合式馈电。

辐射本体2被印刷在天线罩1的内侧，且与天线罩1设置为一体，使得天线罩1对天线性能的影响可以忽略，一体的设计也能够减少材料的使用利于节约成本。

进一步的，馈电单元以及耦合缝隙PCB3可以通过塑料螺钉被固定在反射板4上，其中馈电单元以及耦合缝隙PCB3与反射板4之间保持3-8mm的间距，以保证馈电单元受反射板4的影响最小。

本实施例中的反射板4为金属材质，外形为“U”形。反射板4主要起到调节天线的S参数和方向图水平面波宽的作用。

参见图2，为本发明基站天线的实施例二。

本实施例涉及的天线为寄生辐射偶极子基站天线，该天线主要由天线罩1、寄生辐射片2、偶极子PCB3、反射板4、金属底座5以及馈电电缆6组成。其中：寄生辐射片2贴附在天线罩1的内侧且与天线罩1设置为一体，偶极子PCB3通过金属底座5和馈电电缆6固定在反射板4上，天反射板4为由金属材料制成的U型结构，天线罩1连同寄生辐射片2罩设在偶极子PCB3和反射板4的顶部。

本实施例中，天线罩1为方柱形，其厚度为2.5mm。当然，也可以选用其它常见形状的罩体，例如球状或半球状等，并不影响实施。天线罩1的材质同样选用介电常数为3.0的UPVC，设计天线时天线罩被一起考虑。

本实施例中的偶极子为印刷偶极子，该偶极子被直接印刷在介电常数为4.4的FR4介质基板上，形成偶极子PCB3，并负责电磁波的辐射。偶极子PCB3通过金属底座5被支撑在反射板4上。其中：该金属底座5一方面起到支撑作用，另一方面可以起到巴伦的作用平衡偶极子上的电流。

馈电电缆6穿过金属反射板4对偶极子PCB3进行馈电，其中馈电电缆6为50Ω同轴电缆。反射板4为金属材质，外形为“U”形结构，能够起到调节天线的S参数和方向图水平面波宽的作用。

寄生辐射片2印制在天线罩1的内侧，其一方面可以拓展天线的辐射带宽，另一方面可以增强天线的方向性以改善天线的波束宽度。此外，将寄生辐射片2直接印制在天线罩1的内侧能够有效降低天线的整体高度，例如：按照本实施例的基站天线结构进行实施，天线的整体高度较传统的基站天线高度能够降低10-20mm。

参见图3，为本发明基站天线的实施例三.

本实施例涉及的天线为寄生辐射偶极子基站天线，该天线主要由天线罩1、寄生辐射片2、偶极子PCB3、反射板4、金属底座5以及馈电电缆6组成。其中:寄生辐射片2贴附在天线罩1的内侧且与天线罩1设置为一体，偶极子PCB3通过金属底座5和馈电电缆6固定在反射板4上，天反射板4为由金属材料制成的U型结构，天线罩1连同寄生辐射片2罩设在偶极子PCB3和反射板4的顶部。

本实施例与上述实施例二的区别在于，本实施例中的天线罩1为半球形，而寄生辐射片2的形状也跟半球形的天线罩相适配，截面呈弧形。其它结构与实施例二的结构相同，此处不再赘述。

实施本发明的降低基站天线高度的方法及基站天线，具有如下有益效果：

第一、天线辐射本体或天线寄生辐射贴片贴附在天线罩的内侧且与天线罩设置为一体，在保证天线S参数和辐射性能的基础上降低天线的厚度，相对于常规天线可以降低10%左右；

第二、天线辐射本体或天线寄生辐射贴片贴附在天线罩的内侧且与天线罩设置为一体，使天线的性能更能够得到保证，省去承载辐射本体或寄生辐射贴片PCB的成本；

第三、生产时减少了安装天线辐射本体或者天线寄生辐射贴片的工序，生产效率更高。

Claims (10)

1.一种基站天线，其特征在于，包括： 用以对基站天线进行辐射的天线辐射本体或用以增强天线的方向性及用以调整天线波束宽度的天线寄生辐射贴片、天线罩、馈电单元以及天线反射板，其中：

所述天线辐射本体或所述天线寄生辐射贴片贴附在所述天线罩的内侧且与所述天线罩设置为一体，所述馈电单元固定在所述天线反射板上，所述的天线反射板为由金属材料制成的U型结构，所述天线罩连同所述天线辐射本体或所述天线寄生辐射贴片罩设在所述馈电单元和所述天线反射板的顶部。

2.如权利要求1所述的降低基站，其特征在于，所述天线辐射本体或天线寄生辐射贴片通过印刷、电镀或打印方式中的任一种方式贴附在所述天线罩的内侧。

3.如权利要求1或2所述的基站天线，其特征在于，所述天线辐射本体为由金属材质制成的可贴片结构，所述天线辐射本体为圆形或方形。

4.如权利要求3所述的基站天线，其特征在于，所述天线辐射本体包括：微带天线的辐射贴片和/或四点馈电天线的辐射贴片。

5.如权利要求1或2所述的基站天线，其特征在于，所述天线寄生辐射贴片由金属材质制成，其包括：能够改善天线方向性和波宽的偶极子天线、微带缝隙天线和/或微带天线中的寄生单元。

6.如权利要求1或2所述的基站天线，其特征在于，所述天线罩由介电常数均匀的透波材料制成，所述天线罩为半球状或方柱状。

7.如权利要求1或2所述的基站天线，其特征在于，所述馈电单元包括PCB结构的微带馈电、微带缝隙馈电以及同轴电缆馈电中的任一种。

8.一种降低基站天线高度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

将天线的馈电单元固定在天线反射板上，所述天线反射板为由金属材料制成的U型结构；

将用以对基站天线进行辐射的天线辐射本体或用以增强天线的方向性及用以调整天线波束宽度的天线寄生辐射贴片贴附在天线罩的内侧；

对所述天线辐射本体或所述天线寄生辐射贴片与所述天线罩设置为一体化，用以降低所述天线罩对基站天线的S参数及辐射性能的影响；

将所述天线罩连同所述天线辐射本体或所述天线寄生辐射贴片罩设在所述馈电单元和所述天线反射板的顶部。

9.如权利要求8所述的降低基站天线高度的方法，其特征在于，所述天线辐射本体或天线寄生辐射贴片通过印刷、电镀或打印方式中的任一种方式贴附在所述天线罩的内侧。

10.如权利要求8所述的降低基站天线高度的方法，其特征在于，所述天线辐射本体包括：微带天线的辐射贴片和/或四点馈电天线的辐射贴片；

所述天线寄生辐射贴片包括：能够改善天线方向性和波宽的偶极子天线、微带缝隙天线和/或微带天线中的寄生单元。