CN106887694B - 对方向图赋形的一体化天线罩 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种对方向图赋形的一体化天线罩，属于移动通信基站天线技术的技术领域。本发明的对方向图赋形的一体化天线罩，包括具有弧面状的外罩层和沿所述外罩层的截面中心轴对称的正弦分布的内罩层。所述内罩层沿着所述外罩层的弧面状的内壁排布。所述外罩层的弧面状的内壁与所述内罩层的正弦分布的波峰顶壁处邻接并且采用粘结剂粘合。本发明的天线罩基于多频段、宽频带抑制波束宽度的设计思路，能够有效降低天线罩的介电常数，并有效的提高天线罩电气性能指标，同时具有良好的电气性能和辐射性能，且重量轻，强度高，具有较好的市场应用前景。

Description

对方向图赋形的一体化天线罩
技术领域
本发明涉及移动通信基站天线技术的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种对方向图赋形的一体化天线罩。
背景技术
随着移动通信技术的发展，现代通信系统对基站天线的各项指标，特别是增益、带宽特性、赋形精度、加工工艺等方面，提出了越来越高的要求。而宽频多端口基站天线作为通信系统的发展趋势。正因为如此，近年来宽频带、多端口天线的电气性能备受运营商和设备商关注，目前天线行业主要考虑天线罩的结构和强度，忽视了将天线罩和天线内部作为整体进行赋形设计。
在现有技术中，天线设计时通常均只按照空气动力学的要求，天线须安装在由介质壳构成的天线罩内，天线罩必然对天线的电压驻波比、波束宽度带来影响，基本忽视了天线罩的形状对赋形精度的影响。图1为现有技术中的天线罩及其与双频辐射单元和反射板的仿真模型图，现有技术中的天线罩主要采用正面圆弧状(材料为单壁或夹层)的结构设计。这种天线罩设计只考虑天线强度和刚性设计，并没有从整体上模拟天线电压驻波比、波宽并分析天线罩形状对电性能的影响。
发明内容
为了解决现有技术中的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种对方向图赋形的一体化天线罩。
为了解决发明所述的技术问题并实现发明目的，本发明的第一方面采用了以下技术方案：
一种对方向图赋形的一体化天线罩，其特征在于：包括具有弧面状的外罩层和沿所述外罩层的截面中心轴对称的正弦分布的内罩层。
其中，所述内罩层沿着所述外罩层的弧面状的内壁排布。
其中，所述外罩层的弧面状的内壁与所述内罩层的正弦分布的波峰顶壁处邻接并且采用粘结剂粘合。
其中，所述外罩层和内罩层之间为镂空结构。
其中，所述镂空结构内填充有空气。
其中，所述天线罩的外罩层和内罩层由玻璃纤维增强塑料、陶瓷和/或玻璃材料加工而成。
本发明的第二方面还涉及一种双频辐射系统。
本发明的双频辐射系统，其特征在于：包含对方向图赋形的一体化天线罩，并且所述一体化天线罩的内腔内设置有一组高频辐射单元和一组低频辐射单元。
其中，所述高频辐射单元的工作频率为1710～2690MHz，所述低频辐射单元的工作频率为790～960MHz。
其中，所述天线罩的内腔内还设置有反射板，所述高频辐射单元和低频辐射单元为嵌套结构且固定在所述反射板上。
与最接近的现有技术相比，本发明所述的对方向图赋形的一体化天线罩具有以下有益效果：
本发明的天线罩基于多频段、宽频带抑制波束宽度的设计思路，能够有效降低天线罩的介电常数，并有效的提高天线罩电气性能指标，同时具有良好的电气性能和辐射性能，且重量轻，强度高，具有较好的市场应用前景。
附图说明
图1为现有技术中的天线罩及其与双频辐射单元和反射板的仿真模型图。
图2为本发明的对方向图赋形的一体化天线罩的截面结构示意图。
图3为本发明的包括对方向图赋形的一体化天线的双频辐射系统的结构示意图。
图4为本发明的包括对方向图赋形的一体化天线的双频辐射系统的仿真模型图。
图5为本发明的对方向图赋形的一体化天线的双频辐射系统中高频的电压驻波比仿真曲线图。
图6为本发明的对方向图赋形的一体化天线的双频辐射系统中高频的隔离度仿真曲线图。
图7为本发明的对方向图赋形的一体化天线的双频辐射系统中的低频波束宽度曲线。
图8为本发明的对方向图赋形的一体化天线的双频辐射系统中的高频波束宽度曲线。
图9为图1所示的包含常规天线罩的双频辐射系统中的高频的电压驻波比仿真曲线图。
图10为图1所示的包含常规天线罩的双频辐射系统中的隔离度仿真曲线图。
图11为图1所示的包含常规天线罩的双频辐射系统中的低频的波束宽度曲线。
图12为图1所示的包含常规天线罩的双频辐射系统中的高频的波束宽度曲线。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明所述的对方向图赋形的一体化天线罩做进一步的阐述，以期对本发明的技术方案做出更完整和清楚的说明。
实施例
图2为本发明实施例的对方向图赋形的一体化天线罩的截面结构示意图，所述天线罩包括具有弧面状的外罩层和沿所述外罩层的截面中心轴对称的正弦分布的内罩层，所述内罩层沿着所述外罩层的弧面状的内壁排布。所述外罩层的弧面状的内壁与所述内罩层的正弦分布的波峰顶壁处邻接并且采用粘结剂粘合。所述外罩层和内罩层之间为镂空结构，并且所述镂空结构内填充有空气。对于天线罩壁所用介质材料要考虑的因素有：在工作频率下的介电常数和损耗角正切要低，要有足够的机械强度。在本发明中所述天线罩的外罩层和内罩层由常规的玻璃纤维增强塑料、陶瓷和/或玻璃材料加工而成。
如图3所示，本发明的实施例还涉及一种双频辐射系统，其包含对方向图赋形的一体化天线罩，并且所述一体化天线罩的内腔内设置有一组高频辐射单元21(工作频率为1710～2690MHz)和一组低频辐射单元22(工作频率为790～960MHz)。所述天线罩包括具有弧面状的外罩层11和沿所述外罩层的截面中心轴对称的正弦分布的内罩层12，所述内罩层沿着所述外罩层的弧面状的内壁排布。所述天线罩的内腔内还设置有反射板30，所述高频辐射单元21和低频辐射单元22为嵌套结构且固定在所述反射板30上。图4为本发明实施例的包括对方向图赋形的一体化天线的双频辐射系统的仿真模型图。
图5和图6分别示出了本发明实施例的包括对方向图赋形的一体化天线的双频辐射系统中高频的电压驻波比仿真曲线图和高频的隔离度仿真曲线图。图7和图8分别示出了本发明实施例的包括对方向图赋形的一体化天线的双频辐射系统中的低频波束宽度曲线和高频波束宽度曲线。
图9和图10分别示出了现有技术中的如图1所示的双频辐射系统中高频的电压驻波比仿真曲线图和高频的隔离度仿真曲线图。图11和图12分别示出了现有技术中的如图1所示的双频辐射系统中的低频波束宽度曲线和高频波束宽度曲线。需要说明的是如图1所示的双频辐射系统中的高频辐射单元、低频辐射单元以及反射板与实施例中的双频辐射系统中的高频辐射单元、低频辐射单元以及反射板相同。而且，现有技术中如图1所示的天线罩除了其结构与本发明实施例不同以外，为了便于对比其尺寸和材料与实施例的均相同。通过仿真性能分析，本实施例的一体化天线罩和现有技术中如图1所示的天线罩(单壁或包括夹层的多壁结构)的性能如表1所示：
表1
高频驻波 高频隔离度(dB) 高频波束宽度(°) 低频波束宽度(°)
现有技术 1.31 -26.2 56.2～67.9 63.8～76.4
本发明 1.27 -30.1 64.1～71.2 66～71.9
综上所述，本发明的对方向图赋形的一体化天线罩，其通过新颖的设计思路，相比于现有结构的天线罩能够有效的提高波束宽度频带内的收敛性。同时其结构新颖，介电常数低，透波性能好，本发明的罩壳在高品质、优性能的天线设计中，具有较好的市场应用前景。
对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种双频辐射系统，其特征在于：包含对方向图赋形的一体化天线罩，并且所述一体化天线罩的内腔内设置有一组高频辐射单元和一组低频辐射单元；所述高频辐射单元的工作频率为1710～2690MHz，所述低频辐射单元的工作频率为790～960MHz；所述一体化天线罩包括具有弧面状的外罩层和沿所述外罩层的截面中心轴对称的正弦分布的内罩层，所述内罩层沿着所述外罩层的弧面状的内壁排布。
2.根据权利要求1所述的双频辐射系统，其特征在于：所述天线罩的内腔内还设置有反射板，所述高频辐射单元和低频辐射单元为嵌套结构且固定在所述反射板上。
3.根据权利要求1所述的双频辐射系统，其特征在于：所述外罩层的弧面状的内壁与所述内罩层的正弦分布的波峰顶壁处邻接并且采用粘结剂粘合。
4.根据权利要求1所述的双频辐射系统，其特征在于：所述外罩层和内罩层之间为镂空结构。
5.根据权利要求4所述的双频辐射系统，其特征在于：所述镂空结构内填充有空气。
6.根据权利要求1所述的双频辐射系统，其特征在于：所述天线罩的外罩层和内罩层由玻璃纤维增强塑料、陶瓷和/或玻璃材料加工而成。
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