CN201054387Y - 高前后比低副瓣天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种高前后比低副瓣天线，包括反射板和辐射单元，辐射单元装设在反射板上，各辐射单元通过功分网络进行并联馈电，其主要的特点在于将每四个辐射单元为一组进行十字交叉排列，并且通过在金属反射板上开设缝隙和在边界条上开设缺口的方式改善天线结构，实现高前后比的目的。本实用新型通过灵活组合十字交叉方式和在反射板上开设缝隙的方式，可以使天线的副瓣得到进一步优化，其电平能提高8dB至10dB，其前后比能提高6dB至8dB。

Description

高前后比低副瓣天线

技术领域

本实用新型涉及一种高前后比低副瓣天线。

背景技术

移动通信系统中，天线的作用就是在其中至少由一个是移动站的各无线站之间建立无线电传输线路。有两种类型的移动通信系统：一类室发射机和接收机直接通信，另一类室发射机和接收机通过一基地站进行通信。为了保证基地站与业务区域内的移动站之间的通信，在蜂窝系统中，要求基地站天线对使用相同频率的另一蜂窝辐射尽可能低的电平，反过来又要求基站天线对其业务区辐射尽可能高的电平，否则会形成干扰。

干扰是蜂窝系统性能的主要限制因素。干扰来源包括同一小区中的另一个移动台、相邻小区中正在进行的通话、使用相同频率的其它的基站。干扰是增加容量的一个瓶颈，而且常常导致掉话。

频率重用意味着在一个给定的覆盖区域内，存在着许多使用同一频率的小区，这些小区叫做同频小区。这些小区之间的干扰叫做同频干扰。从发送的角度看，如果将天线的副瓣尽量压低并且尽量提高天线的前后比，从而降低对相邻同频小区的辐射电平，从而可以大大减少相邻小区之间的同频干扰；从接收的角度看，高前后比低副瓣天线只要对准信号源方向，对接收到信号源区域以外的干扰信号的可能性就大大降低了，从而大大提高了接收信号的信噪比，提高了通信系统的抗干扰能力。

目前，限于技术水平，移动通信系统使用的阵列天线的第一副瓣电平在12dB左右，前后比也只有30dB左右，在很多情况下已经不能满足移动通信系统的使用要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高前后比低副瓣天线，通过物理结构的改进提高天线的前后比和副瓣的电平。

为解决本实用新型的技术问题，本实用新型采用如下技术方案实现：

本实用新型高前后比低副瓣天线，包括反射板和辐射单元，辐射单元装设在反射板上，各辐射单元通过功分网络进行并联馈电，其中，每四个辐射单元为一组进行十字交叉排列。

为了组成天线阵列，至少存在两组各由四个辐射单元构成的辐射单元组纵向排列装设在反射板上。

较佳地，所述反射板设有边界条，边界条设有若干缺口，边界条的缺口可呈矩形。所述反射板上开设有与辐射电流方向相平行的缝隙，该缝隙长度间于0.3至0.6个波长之间。

所述各辐射单元距离反射板表面的距离为0.1至0.3个波长之间。

所述辐射单元可采用半波对称振子、工字型振子或微带振子。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型通过灵活组合十字交叉方式和在反射板上开设缝隙的方式，可以使天线的副瓣得到进一步优化，其电平能提高8dB至10dB，其前后比能提高6dB至8dB。

附图说明

图1是本实用新型的俯视图；

图2是本实用新型的结构立体图；

图3是本实用新型的高前后比低副瓣天线的水平面典型方向图；

图4是本实用新型的高前后比低副瓣天线的垂直面典型方向图。

具体实施方式

请参阅图1和图2，本实用新型的一个实施例中，天线的基本组件包括金属反射板1和4个辐射单元2a至2d，每4个辐射单元2a至2d以如图1和图2相同的十字交叉排列的方式设置在金属反射板1上形成辐射单元组(2a至2d)，研究其电气特性时，可以以辐射单元组(2a至2d)为单位进行。

每个辐射单元组(2a至2d)均通过功分网络进行并联馈电，功分网络的线缆一般焊接在绝缘件5上实现与每个辐射单元2a至2d的电性连接，直接采用四功分器(未图示)进行馈电即可。

以图1为准，每个辐射单元2组中，在垂直和水平方向上，各分布一对辐射单元(2a和2c，2b和2d)，相对应的两个辐射单元(2a和2c，2b和2d)之间的距离保持在一个工作波长左右。对于每个辐射单元2a至2d与反射板1表面之间的距离，则保持在1/4工作波长左右最为适宜。这样能使辐射方向图的半功率角变小，能有效抑制辐射方向图的副瓣电平。

再如图2所示，在金属反射板1的两侧设有金属的边界条4，边界条4有利于提高天线的隔离度，边界条4被设计成锯齿状，因该锯齿大致呈方状，因此也可称阶梯状。本实施例直接在边界条4上开设缺口40，设定缺口40的长度为大约1/4工作波长，如此能达到较好的效果。实际上，适当改变锯齿的形状及大小可以得到不同的天线特性，视具体要求而设计即可。

除此之外，在金属反射板1上，靠近辐射单元处，开设若干缝隙3，缝长约为1/2工作波长，缝隙3与辐射单元2a至2d的电流方向平行，这样能有效提高辐射方向图的前后比。

辐射单元2a，2b，2c，2d的类型不受限制，可采用半波对称振子、工字型振子、微带振子等。当需要组成天线阵列时，可以通过将多组前述的辐射单元组(2a至2d)进行纵向和/或横向的排列。

由图3和图4可以看出，按照本实用新型制造的定向天线阵不仅能有效地提高天线的前后比，减小天线的半功率波束宽度，抑制天线的副瓣电平；而且，具有结构简单紧凑、易于制造和方便使用等特点。

本实用新型的天线相对于现有技术而言，在天线其它性能不变坏的前期下，副瓣电平大于24dB，提高了8dB至10dB，前后比大于36dB，提高了6dB至8dB。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和描述了本实用新型，但其不得解释为对本实用新型自身的限制，本领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围的前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。所附的权利要求书覆盖了本实用新型精神和范围内的所有这些改变和修改。

Claims (10)

1.一种高前后比低副瓣天线，包括反射板和辐射单元，辐射单元装设在反射板上，各辐射单元通过功分网络进行并联馈电，其特征在于：每四个辐射单元为一组进行十字交叉排列。

2.根据权利要求1所述的高前后比低副瓣天线，其特征在于：至少存在两组各由四个辐射单元构成的辐射单元组纵向排列装设在反射板上。

3.根据权利要求1或2所述的高前后比低副瓣天线，其特征在于：所述反射板设有边界条，边界条开设有若干缺口。

4.根据权利要求1或2所述的高前后比低副瓣天线，其特征在于：所述反射板上开设有与辐射电流方向相平行的缝隙。

5.根据权利要求1或2所述的高前后比低副瓣天线，其特征在于：所述各辐射单元距离反射板表面的距离为0.1至0.3个波长之间。

6.根据权利要求1或2所述的高前后比低副瓣天线，其特征在于：所述辐射单元可采用半波对称振子、工字型振子或微带振子。

7.根据权利要求3所述的高前后比低副瓣天线，其特征在于：所述边界条的缺口呈方状。

8.根据权利要求4所述的高前后比低副瓣天线，其特征在于：所述反射板的缝隙长度间于0.3至0.6个波长之间。

9.根据权利要求3所述的高前后比低副瓣天线，其特征在于：所述反射板上开设有与辐射电流方向相平行的缝隙。

10.根据权利要求9所述的高前后比低副瓣天线，其特征在于：所述反射板的缝隙长度间于0.3至0.6个波长之间。

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