CN2583819Y - 一种双探针扇形波束基站用天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双探针扇形波束基站用天线，它包括底板(7)，底板(7)上设有天线单元，其特征在于该天线单元至少设有两个，每个天线单元包括一个贴片(4)，每个贴片(4)均通过支柱(2)与底板(7)相连，底板(7)和每个贴片(4)之间均设有两个L形探针(5)，两个L形探针(5)相互垂直，底板(7)的底部设有功分器(6)，功分器(6)的输入端通过射频电缆(3)与通信机相连，功分器(6)的各个输出端分别通过射频电缆(3)与各个L形探针(5)相连，本实用新型性能优越，抗干扰能力强，宽频带，双极化，结构简单，使用方便，生产成本低。

Description

一种双探针扇形波束基站用天线

(一)技术领域：本实用新型涉及一种天线，尤其涉及一种双探针扇形波束基站用天线。

(二)背景技术：目前，蜂窝移动通信扇形小区基站天线是一种定向波束天线，它除了需要满足一般基站天线的要求外，还应有上旁瓣抑制特性和下旁瓣零点填充特性，前者是为了抑制对邻近基站的干扰，后者是为了使覆盖区内接收电平均匀，另外，为了减少对邻区的干扰和改善服务区的通信质量，有时要求天线波束要有一定程度的倾斜，这种倾斜可以采用机械的方法或电子波束倾斜的办法，而电子波束倾斜的性能优于机械倾斜的性能；再者，为了克服接收信号的各种衰落现象，需采用双极化天线，双极化天线的优点是节省单个基站天线数量，可以降低呼损，减少干扰，提高全网的服务质量，且架设安装方便，节省资金，且为了抑制内部和外部的干扰要求双极化天线的隔离度和前后比要有较高的指标。现有的天线在上述天线性能方面都存在着不同程度的不足和缺陷，例如：振子型天线结构复杂，微带型天线工作频带比较窄，均不易完善地实现双极化。已有的双极化天线，比如缝隙耦合天线，其增益低和前厚比低；又如孔径耦合天线，是一种多层结构，适合于大宽带和高极化纯度的情况，但驻波比小于1.2的带宽只有5％，也非常窄，已有天线均达不到高质量，抗干扰能力强，宽频带，双极化，结构简单，使用方便，生产成本低的要求。

(三)发明内容：本实用新型的目的在于克服上述已有技术的不足而提供一种高质量，抗干扰能力强，宽频带，双极化，结构简单，使用方便，生产成本低的双探针扇形波束基站用天线。

本实用新型的目的可以通过如下措施来达到：一种双极化扇形波束基站用天线，它包括底板7，底板7上设有天线单元，其特征在于该天线单元至少设有两个，每个天线单元包括一个贴片4，每个贴片4均通过支柱2与底板7相连，底板7和每个贴片4之间均设有两个L形探针5，两个L形探针5相互垂直，底板7的底部设有功分器6，功分器6的输入端通过射频电缆3与通信机相连，功分器6的各个输出端分别通过射频电缆3与各个L形探针5相连。

为了进一步实现本实用新型的目的，所述的天线单元的数量为N＝2n(n＝1，2，3，4......n为整数)。

为了进一步实现本实用新型的目的，所述的天线单元为两个，底板7的底部设有两个一分二功分器6，每个功分器6的输入端通过一根射频电缆3与通信机相连，两个功分器6的4个输出端分别通过4根射频电缆3与4个L形探针5相连。

为了进一步实现本实用新型的目的，所述的天线单元为4个，底板7的底部设有两个一分四功分器6，每个功分器6的输入端通过一根射频电缆3与通信机相连，两个功分器6的8个输出端分别通过8根射频电缆3与8个L形探针5相连。

为了进一步实现本实用新型的目的，所述的天线单元为6个，底板7的底部设有两个一分六功分器6，每个功分器6的输入端通过一根射频电缆3与通信机相连，两个功分器6的12个输出端分别通过12根射频电缆3与12个L形探针5相连。

为了进一步实现本实用新型的目的，所述的天线单元为8个，底板7的底部设有两个一分二功分器6和四个一分四功分器6，两个一分二功分器6的输入端分别通过一根射频电缆3与通信机相连，两个一分二功分器6的4个输出端分别通过4根射频电缆3与四个一分四功分器6的4个输入端相连，四个一分四功分器6的16个输出端分别通过16根射频电缆3与16个L形探针5相连。

为了进一步实现本实用新型的目的，所述的贴片4上通过支柱2连接有小贴片1。

为了进一步实现本实用新型的目的，所述的贴片4和小贴片1可为正方形贴片。

为了进一步实现本实用新型的目的，所述的底板7外罩有天线罩8。

本实用新型同已有技术相比可产生如下积极效果：本实用新型为平板形设有L形探针的双极化天线，其性能优越，体积小，重量轻，便于架设和安装，比如现在GSM数字移动通信网三扇区定向基站天线一般用9根天线，每个扇形使用3根天线(一发两收)，并且要空间分集，且要考虑天线的架设和安装问题，往往由于天线架设安装条件不具备，而需要改变最佳基站天线站址的位置，而使用本实用新型的双极化天线，每个扇形只需要1根天线，不需要空间分集，这样的基站就不需要兴建铁塔，节省了大量的资金，在选用基站站址时，基本能够满足天线架设条件，使基站站址的选定变得容易一些。另外本实用新型频带宽，增益和前后比高，降低呼损，减少干扰，提高全网网的服务质量。

本实用新型的整个天线用天线罩罩起来，形成了封闭系统，保护内部的天线单元、馈电网络及全部构件，其使用高质量的PVC塑料加工成形，能够耐高温，抗腐蚀，防紫外线，能够承受高强度的机械压力，密封防水性能强且它对电磁波来说基本是透明的。

(四)附图说明：

图1为本实用新型的四单元结构的俯视图；

图2为本实用新型的四单元结构的仰视图；

图3为本实用新型的四单元结构的主视图；

图4为本实用新型的单元结构的放大图；

图5为本实用新型的两单元结构及馈电网络图；

图6为本实用新型的四单元结构及馈电网络图；

图7为本实用新型的六单元结构及馈电网络图；

图8为本实用新型的八单元结构及馈电网络图；

图9为本实用新型的一分四功分器的结构示意图；

图10为本实用新型的一分六功分器的结构示意图；

图11为本实用新型的一分二功分器的结构示意图。

(五)具体实施方式：下面结合附图对本实用新型的最佳实施方式作详细说明：

实施例1：一种双探针扇形波束基站用天线(参见图1、图2、图3、图4、图6)，它包括底板7，底板7上连接一天线单元，天线单元设有4个，每个天线单元包括一个正方形贴片4，每个贴片4的上端通过4个玻璃支柱2连接一正方形小贴片1，每个贴片4的下端通过4个玻璃支柱2与底板7相连，底板7上在底板和每个贴片4之间均连接两个L形探针5，两个L形探针5相互垂直，底板7的底部设有两个一分四功分器6，每个功分器6的输入端通过一根射频电缆3与通信机相连，两个功分器6的8个输出端分别通过8根射频电缆3与8个L形探针5相连，连接方式参见图1、图2，即a1、a2、b1、b2、c1、c2、d1、d2端分别与a1、a2、b1、b2、c1、c2、d1、d2的探针相连。该方案采用一分四功分器(四路输出等幅同相)和射频电缆来组成馈电电路，一分四功分器的四个分支输出信号等幅同相，采用比较普遍的T形结构(参见图9)，来自基站的射频信号经由连接到7/16接头9的传输线进入天线的馈电网络内，在网络内通过射频电缆到达两个一分四功分器的输入端，每个功分器将信号等幅同相的分配成四路输出，经过四根严格按照相位要求长短不等的射频电缆，至每个探针，探针被馈电激励又辐射高频电磁波，电磁波在贴片4上产生表面电流，再耦合到小贴片1上，然后通过天线罩8辐射到自由空间，形成天线方向图。因为是两路即双极化(土45°)信号同时辐射出去，底板连同它的周边围裙10是电磁波反射机构，它将L形探针5，贴片4和小贴片1辐射到其它上的电磁波反射到前向空间，使天线阵形成单向(定向)辐射，天线单元的间距尺寸是按照赋形波束要求确定的，与功分器的四根不等长的射频电缆是一一对应的，这两组尺寸组成了不对称，不等间距，不同馈电相位的赋形天线阵，保证了基站天线的赋形特性和相应的辐射特性。

实施例2：一种双探针扇形波束基站用天线(参见图4、图5)，它包括底板7，底板7上连接一天线单元，天线单元设有2个，每个天线单元包括一个正方形贴片4，每个贴片4的上端通过4个玻璃支柱2连接一正方形小贴片1，每个贴片4的下端通过4个玻璃支柱2与底板7相连，底板7上在底板和每个贴片4之间均连接两个L形探针5，两个L形探针5相互垂直，底板7的底部设有两个一分二功分器6，每个功分器6的输入端通过一根射频电缆3与通信机相连，两个功分器6的4个输出端分别通过4根射频电缆3与4个L形探针5相连。  该方案通过两单元实现交叉耦合分量的抵消，达到了提高隔离度的目的，探针5-1和探针5-2同相输入，因为空间位置的对称性，在两探针上产生的耦合分量相等，经过底板底部的反相功分器抵消。

实施例3：一种双探针扇形波束基站用天线(参见图4、图7)，它包括底板7，底板7上连接一天线单元，天线单元设有6个，每个天线单元包括一个正方形贴片4，每个贴片4的上端通过4个玻璃支柱2连接一正方形小贴片1，每个贴片4的下端均通过4个玻璃支柱2与底板7相连，底板7上在底板和每个贴片4之间连接两个L形探针5，两个L形探针5相互垂直，底板7的底都设有两个一分六功分器6(参见图10)，每个功分器6的输入端通过一根射频电缆3与通信机相连，两个功分器6的12个输出端分别通过12根射频电缆3与12个L形探针5相连。该方案采用两个一分六功分器(六路输出等幅同相)和射频电缆来组成馈电电路。

实施例4：一种双探针扇形波束基站用天线(参见图4、图8)，它包括底板7，底板7上连接一天线单元，天线单元设有8个，每个天线单元包括一个正方形贴片4，每个贴片4的上端均通过4个玻璃支柱2连接一正方形小贴片1，每个贴片4的下端均通过4个玻璃支柱2与底板7相连，底板7上在底板和每个贴片4之间连接两个L形探针5，两个L形探针5相互垂直，底板7的底部设有两个一分二功分器(参见图11)和四个一分四功分器6(参见图9)，两个一分二功分器的输入端分别通过一根射频电缆3与通信机相连，两个一分二功分器6的4个输出端分别通过4根射频电缆3与四个一分四功分器6的4个输入端相连，四个一分四功分器6的16个输出端分别通过16根射频电缆3与16个L形探针5相连，该方案采用两个一分二功分器、四个一分四功分器和射频电缆来组成馈电电路。

Claims (10)

1、一种双探针扇形波束基站用天线，它包括底板(7)，底板(7)上设有天线单元，其特征在于该天线单元至少设有两个，每个天线单元包括一个贴片(4)，每个贴片(4)均通过支柱(2)与底板(7)相连，底板(7)和每个贴片(4)之间均设有两个L形探针(5)，两个L形探针(5)相互垂直，底板(7)的底部设有功分器(6)，功分器(6)的输入端通过射频电缆(3)与通信机相连，功分器(6)的各个输出端分别通过射频电缆(3)与各个L形探针(5)相连。

2、根据权利要求1所述的一种双探针扇形波束基站用天线，其特征在于所述的天线单元的数量为N＝2n(n＝1，2，3，4......n为整数)。

3、根据权利要求1所述的一种双探针扇形波束基站用天线，其特征在于所述的天线单元为两个，底板(7)的底部设有两个一分二功分器(6)，每个功分器(6)的输入端通过一根射频电缆(3)与通信机相连，两个功分器(6)的4个输出端分别通过4根射频电缆(3)与4个L形探针(5)相连。

4、根据权利要求1所述的一种双探针扇形波束基站用天线，其特征在于所述的天线单元为4个，底板(7)的底部设有两个一分四功分器(6)，每个功分器(6)的输入端通过一根射频电缆(3)与通信机相连，两个功分器(6)的8个输出端分别通过8根射频电缆(3)与8个L形探针(5)相连。

5、根据权利要求1所述的一种双探针扇形波束基站用天线，其特征在于所述的天线单元为6个，底板(7)的底部设有两个一分六功分器(6)，每个功分器(6)的输入端通过一根射频电缆(3)与通信机相连，两个功分器(6)的12个输出端分别通过12根射频电缆(3)与12个L形探针(5)相连。

6、根据权利要求1所述的一种双探针扇形波束基站用天线，其特征在于所述的天线单元为8个，底板(7)的底部设有两个一分二功分器(6)和四个一分四功分器(6)，两个一分二功分器(6)的输入端分别通过一根射频电缆(3)与通信机相连，两个一分二功分器(6)的4个输出端分别通过4根射频电缆(3)与四个一分四功分器(6)的4个输入端相连，四个一分四功分器(6)的16个输出端分别通过16根射频电缆(3)与16个L形探针(5)相连。

7、根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的一种双极化扇形波束基站用天线，其特征在于所述的贴片(4)上通过支柱(2)连接有小贴片(1)。

8、根据权利要求7所述的一种双探针扇形波束基站用天线，其特征在于所述的小贴片(1)为正方形贴片。

9、根据权利要求1所述的一种双探针扇形波束基站用天线，其特征在于所述的贴片(4)为正方形贴片。

10、根据权利要求1所述的一种双探针扇形波束基站用天线，其特征在于所述的底板(7)外罩有天线罩(8)。

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