RU2660016C1 - Рефлектор антенны базовой станции и антенная решетка базовой станции - Google Patents

Рефлектор антенны базовой станции и антенная решетка базовой станции Download PDF

Info

Publication number
RU2660016C1
RU2660016C1 RU2017106924A RU2017106924A RU2660016C1 RU 2660016 C1 RU2660016 C1 RU 2660016C1 RU 2017106924 A RU2017106924 A RU 2017106924A RU 2017106924 A RU2017106924 A RU 2017106924A RU 2660016 C1 RU2660016 C1 RU 2660016C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reflector
phase shifter
guide groove
cavity
layer
Prior art date
Application number
RU2017106924A
Other languages
English (en)
Inventor
Зи-Менг ЛИ
Виктор СЛЕДКОВ
Original Assignee
Зи-Менг ЛИ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Зи-Менг ЛИ filed Critical Зи-Менг ЛИ
Application granted granted Critical
Publication of RU2660016C1 publication Critical patent/RU2660016C1/ru

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/246Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for base stations
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q15/00Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/14Reflecting surfaces; Equivalent structures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/18Phase-shifters
    • H01P1/184Strip line phase-shifters
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/0006Particular feeding systems
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/30Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array
    • H01Q3/32Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array by mechanical means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/52Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure
    • H01Q1/521Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure reducing the coupling between adjacent antennas
    • H01Q1/523Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure reducing the coupling between adjacent antennas between antennas of an array
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/52Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure
    • H01Q1/528Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure reducing the re-radiation of a support structure
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/08Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart the units being spaced along or adjacent to a rectilinear path
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q25/00Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns
    • H01Q25/001Crossed polarisation dual antennas

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Aerials With Secondary Devices (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

Изобретение относится к антенной технике. Рефлектор антенны для базовых станций выполнен в виде однослойной или многослойной конструкции камер рефлектора. При этом каждый слой камер рефлектора оборудован как минимум одной полостью фазовращателя, рефлектор и фазовращатель представляют собой единую конструкцию. Кроме того, в каждом слое камер рефлектора обеспечены направляющая канавка и выступ. Полость фазовращателя используется для размещения соответствующих компонентов фазовращателя. Направляющая канавка и отверстия в полости рефлектора используются для фиксации и ограничения компонентов фазовращателя, а подвижный диэлектрический лист фазовращателя может перемещаться в направляющей канавке. Технический результат заключается в упрощении изготовления. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
В данной заявке представлены антенные технологии для базовых станций (БС) мобильной связи, в частности, рефлектор антенн для базовых станций и конструкция антенной решетки БС на основе данного рефлектора.
Уровень техники
В настоящее время отрасль мобильной связи развивается чрезвычайно быстрыми темпами, соответственно, и требования к антеннам БС становятся все выше и выше. В особенности, все более строгие требования предъявляются к таким характеристикам, как пропускная способность, миниатюризация габаритных размеров и т.д. В наши дни, когда степень публикации данных посредством сети Интернет чрезвычайно высока, а человечество бьет тревогу об электромагнитном загрязнении окружающей среды, потребность в миниатюризации антенн становится все более очевидной. К тому же, ввиду сопротивления воздуха, успешного монтажа механизмов и других реальных инженерных условий, уменьшение габаритных размеров антенн является действительно необходимым.
Основная конструкция антенн БС, главным образом, состоит из рефлектора, передаточного механизма, облучающего блока и питающей электросети. При этом рефлектор способен улучшить свойства электромагнитного излучения антенн БС мобильной сети, в особенности, волновые свойства. Таким образом, рефлектор является очень важной составной частью антенн БС.
Определение диаграммы направленности антенны играет очень важную роль. Как правило, чем больше размер рефлектора, тем лучше свойства защитного отношения антенн (напряжённости или мощности излучения антенны в главном и обратном направлениях), однако ширина лепестков диаграммы направленности антенны будет сужаться. Размеры стандартной рефлекторной подложки направленной антенны должны быть приблизительно на ¼ длины волны больше облучательной установки антенны, таким образом, размер всей антенны будет довольно большим. К примеру, проект рефлектора предусматривает наличие наклонной в горизонтальном направлении ровной пластины. Такая пластина с наклонной боковой стенкой может соответствовать нескольким резонансным частотам, что способствует относительному увеличению пропускной способности в работе антенн БС. Вместе с тем, при большой пропускной способности наблюдается хорошая однородность диаграммы направленности антенны, однако конструкция такого рефлектора, возможно, вызовет соответствующее увеличение объема антенн БС. Кроме того, существует проект рефлектора, конструкция которого предусматривает горизонтальную плиту. Хотя объем рефлектора такого типа довольно мал, под влиянием фазовращателя, передаточного механизма и других деталей антенн БС габаритные размеры стандартной антенны по-прежнему будут довольно велики. Говоря об антеннах для БС, следует отметить, что конструкция рефлектора влияет на конструкцию антенн, а размер рефлектора непосредственно определяет габаритные размеры антенн.
Учитывая вышеизложенное, можно отметить, что существует множество факторов, определяющих миниатюризацию антенн для БС. К примеру, высота облучательной установки, модель конструкции фазовращателя, конструкция поворотного механизма, конструкция рефлектора, а также компоновка конструкций всех деталей и другие факторы оказывают непосредственное влияние на габаритные размеры антенн БС, в частности, влияние рефлектора имеет первостепенное значение. Таким образом, в настоящее время появилась насущная необходимость в разработке новой конструкции антенн для решения технических вопросов миниатюризации.
Раскрытие сущности изобретения
Цель данной заявки – решение проблемы неспособности современных рефлекторов обеспечить возможность применения миниатюризации антенн для БС, предоставление проекта нового рефлектора с усовершенствованной конструкцией, а также конструкции массива антенн БС для данного рефлектора.
Для достижения указанной цели в данной заявке были представлены следующие технические решения.
С одной стороны, в данной заявке представлен рефлектор антенн для базовых станций (БС). Рефлектор выполнен в виде однослойной или многослойной конструкции камер рефлектора. В каждом слое камер рефлектора оборудовано, как минимум, одна полость фазовращателя, к тому же, в каждом слое камер рефлектора по отдельности встроены направляющие лотков и слоты под карту. Полость фазовращателя используется для размещения соответствующих деталей фазовращателя, направляющие лотков и слоты под карту используются для соответствующих деталей нерегулируемого фазовращателя и делают возможным перемещение мобильных, изолирующих среды пластин фазовращателя в направляющих лотков.
Следует пояснить, что в случае со стандартным рефлектором облучательная установка монтируется на одной из его сторон, на другой стороне – независимо устанавливаются один или несколько фазовращателей. Для установки фазовращателя необходим отдельный короб, представляющий собой пустую полость, данная полость закреплена на рефлекторе посредством опорной стойки. Следовательно, толщина конструкции массива антенн БС очень велика. Вместе с тем, передаточный механизм фазовращателя также часто устанавливается на этой стороне, передаточный механизм должен располагаться выше закрепленной на рефлекторе полости фазовращателя, что тоже увеличит толщину всей антенны.
Главное отличие представленного в данной заявке рефлектора от стандартного заключается в том, что полость рефлектора и фазовращателя, а также передаточного механизма запроектированы как единая цельная конструкция. На одной стороне рефлектора установлена облучательная установка, передаточный механизм монтируется на той стороне, где монтируется облучательная установка, кроме того, передаточный механизм спрятан в полости рефлектора. Участок движущейся среды фазовращателя монтируется непосредственно в полости рефлектора и приводится в движение посредством анкерной тяги, таким образом реализуется функция регулировки главного лепестка диаграммы направленности антенны. На другом конце рефлектора не монтируется каких-либо деталей, соответственно, не увеличивается общая толщина конструкции, что намного уменьшает общую толщину антенн БС. Такого рода расположение в конструкции также является одной из причин уменьшения объема антенн.
В пояснении нуждается то, что в целях соответствия изложенной в данной заявке конструкции и удовлетворения потребности в миниатюризации в заявке представлена специально разработанная высоко интегрированная питающая сеть полоскового волновода, предназначенная для замены используемых в настоящее время на антеннах БС при соединении кабелей различных деталей. На современных антеннах БС необходимо применение значительного количества коаксиального кабеля для соединения облучательной установки с фазовращателем, фазовращателя с фазовращателем, поэтому в процессе производства необходимо резать различные кабели на отрезки разной длины, при этом следует обеспечить точность всех этих электрических кабелей. Во время установки из всех этих различных кабелей необходимо выбрать правильные, затем осуществить сварку этих электрических кабелей в точно определенном месте, при этом важно гарантировать качество сварочных работ. Самым большим недостатком данного проекта является большое разнообразие электрических кабелей, различная длина электрических кабелей, слишком большое количество точек сварки (спаев), каждый спай представляет собой неконтролируемый в процессе производства фактор. Каждый вид коаксиального кабеля имеет соответствующий радиус изгиба, например, минимальный радиус изгиба часто применяемого электрического кабеля 141 составляет 40 мм. В целях защиты коаксиального кабеля в местах сварки следует обеспечить соответствующую буферную зону для мест сварки (спаев). При сгибе участка ленты необходимо предусмотреть место под минимальный радиус изгиба электрического кабеля, поэтому такой проект кабелей займет еще больше пространства.
Применение питающей сети полоскового волновода вместо кабелей является одним из ключевых факторов, почему становится возможным монтаж фазовращателя в полости рефлектора и сокращение толщины антенн для БС как изложено в заявке. Так можно значительно сократить занимаемое пространство и сделать возможным единое размещение полоскового волновода и фазовращателя в полости рефлектора, тем самым уменьшив объем антенн БС. К тому же, еще одним преимуществом пускового волновода перед кабелем является малый объем сварочных работ, простота компоновки (монтажа), сокращение количества спаев (точек сварки), благодаря чему в процессе производства снижается вероятность возникновения интермодуляции и повышается коэффициент проходимости интермодуляции во время производства антенн, отмечается хорошая однородность стационарных волн. Более того, повреждение пускового волновода менее вероятно, нежели повреждение кабеля, что делает представленную в заявке конструкцию массива антенн БС еще более эффективной.
Кроме того, применение нового типа облучательной установки является еще одной причиной сокращения объема антенн. Высота данной облучательной установки и рефлектора менее 0,15λ средней частоты, в то время как, высота обычной облучательной установки составляет около 0,25λ средней частоты. Облучательная установка, предусмотренная в данной заявке, моет способствовать сокращению ширины рефлектора антенн. Например, при проектировании антенн БС 1695МГц-2690 МГц ширина обычного рефлектора составляет 160 мм, а при использовании данной облучательной установки в 0,15λ ширина рефлектора составит 120 мм.
В обычных условиях при работе в 1695-2690 МГц площадь поперечного сечения сверхширокополосных антенн электронного регулирования БС составляет 90*160мм=14400мм2, тогда как площадь поперечного сечения, представленная в данной заявке, составляет 60*120мм=7200мм2. Путем проведения сравнительных испытаний было обнаружено, что при сокращении объема до изначальных 50 все электрические функциональные показатели оставались неизменными, или даже превосходили те, что были характерны для антенн с изначальными размерами.
Оптимизировано: на двух боковых сторонах поверхности листа рефлектора имеются тонкие длинные пазы, которые имеют параллельное соединение с направляющими лотков. Тонкие длинные пазы используются для удобного соединения фазовращателя и его передаточного механизма.
Оптимизировано: на поверхности листа рефлектора имеются несколько отверстий для крепежных устройств, данные крепежные отверстия используются для неподвижного соединения облучательной установки.
Оптимизировано: по линии центральной оси камер рефлектора с каждой стороны каждого слоя имеются симметричные полости квадратной формы, которые расположены по длине рефлектора и параллельны направляющим лотков каждого слоя. Квадратная полость используется для оборудования порта ввода и вывода фазовращателя. Кроме того, напротив квадратной полости, на поверхности рефлектора имеются прямоугольные отверстия, через которые проходит кабель электроснабжения. Между прямоугольными отверстиями имеются металлические боковые стенки, которые выполняют функцию изолирования различных поляризаций, предотвращая их пересечение.
В данной заявке также представлен еще один аспект: конструкция массива антенн базовых станций. Представленная конструкция массива антенн базовых станций включает в себя рефлектор, соединяющий распределительный щит, облучательную установку, фазовращатель и передаточный механизм. Указанный соединяющий распределительный щит закреплен на одном краю рефлектора и представляет собой единый профиль с рефлектором. Облучательная установка закреплена на поверхности рефлектора. Фазовращатель оборудован в полости фазовращателя и прочно закреплен через направляющие лотков и слоты под карту. Движение передаточного механизма происходит на поверхности рефлектора, по направляющим лотков осуществляется перемещение указанного фазовращателя посредством передаточного механизма.
Оптимизировано: передаточный механизм включает крепление вала трансмиссии, вал трансмиссии, вращающийся поддон. Крепление вала трансмиссии закреплено на поверхности рефлектора, один конец вала трансмиссии закреплен на креплении вала трансмиссии, другой – на соединяющем распределительном щите. Движение вращающегося поддона соединяется на вале трансмиссии, и может передвигаться в двух направлениях по валу трансмиссии. Более детально: Крепление вала трансмиссии инкрустировано в полости рефлектора, вал трансмиссии спрятан в рефлекторе, один из концов которого закреплен на креплении вала трансмиссии, другой – на соединяющем распределительном щите. Движение вращающегося поддона соединяется на вале трансмиссии, и может передвигаться в двух направлениях по валу трансмиссии. На двух концах вращающегося поддона имеется по два столба, предназначенных для перемещения диэлектрического звена фазовращателя.
Оптимизировано: соединение двух концов вращающегося поддона закреплено посредством тонкого удлиненного паза, установленного на поверхности рефлектора, и фазовращателя, размещенного в камере рефлектора.
Оптимизировано: между облучательной установкой и поверхностью листа рефлектора находится металлоидная диэлектрическая пленка, предназначенная для предотвращения пассивной интермодуляции.
Оптимизировано: представленный фазовращатель включает в себя участок движущейся среды, направляющие лотков участка среды, анкерную тягу, среду основания и металлический полосковый волновод. Анкерная тяга устанавливается в направляющих лотков рефлектора, движение участка мобильной среды соединено с внутренней частью направляющих лотков участка среды. Направляющие лотков участка среды вставлены в слоты под карту рефлектора, так, чтобы анкерная тяга надлежащим образом приводила в движение весь фазовращатель в направляющих лотков. Основание среды прочно фиксируется в полости фазовращателя и используется для крепления металлического полоскового волновода.
Оптимизировано: также включается концевая пробка и разъем, которые крепятся на распределительном щите соединения.
Положительным результатом изобретения, представленного в заявке, является то, что в данном рефлекторе полость фазовращателя и рефлектор представлены единой конструкцией. Благодаря чему обеспечиваются не только прекрасная согласованность деталей, сокращение объемов сварочных работ, простота установки, быстрые сроки установки, высокая эффективность производства, но и малый расход сырьевых материалов, низкая себестоимость, упрощение процесса изготовления антенн.
В данной заявке представлен новый проект компоновки конструкции антенн, в соответствии с которым рефлектор и полость фазовращателя выполнены в виде единой однопрофильной конструкции. Это позволило сократить количество комплектующих, а также объем сварочных работ, обеспечив простоту установки, высокую эффективность производства, низкую себестоимость. Таким образом, можно сократить толщину антенн на 1/3, к примеру, антенна 1695-2690 МГц, как правило, составляет 90 мм, при использовании данного проекта, толщина сократится до 60 м, и даже до 45 мм.
В данной заявке представлен проект высоко интегрированной питающей сети полоскового волновода без применения кабеля. В соответствии с этим новым проектом для соединения питающей электросети с элементами антенной решетки не применяются электрические кабели, а используется полосковый волновод, интегрированный в питающую электросеть. При реализации такого проекта количество спаем (точек сварки) будет намного меньше, чем на любых других антеннах БС. Благодаря такому проекту обеспечивается прекрасная однородность показателей диаграммы направленности антенны и продуктивность, к тому же, малое количество спаев (точек сварки) снижает вероятность воздействия на показатели интермодуляции антенн. Напротив, в современных проектах предусмотрено применение большого количества коаксиальных кабелей, что влечет за собой увеличение числа спаев (точек сварки) и создает дополнительные факторы нестабильности.
Так как проект питающей электросети, осуществляющей электронное регулирование антенн, довольно сложен, современные предприятия, проектирующие антенн БС, применяют большое количество коаксиальных кабелей. По этой причине увеличивается число спаев (точек сварки) антенн, а прокладка электропроводов представляет большую сложность. Таким образом, процесс изготовления антенн БС требует большого числа рабочих, реализация автоматизированных процессов представляет большую сложность.
Ввиду такой особенности данного продукта, как высокая интегрированность, при воплощении такого проекта возможна полная реализация автоматизированных процессов в производстве. Все сварочные работы и сборка могут полностью выполняться роботами, а это означает, что производительность по такому проекту более чем в 5 раз превысит показатели компаний по изготовлению стандартных антенн. Благодаря высокой интегрированности однородность изготавливаемых антенн значительно повысится, а процент брака сократится.
Краткое описание чертежей
Фигура 1 представляет собой структурную трехмерную схему конструкции массива антенн БС, описанной в данной заявке. На фигуре отображены: набор облучательных установок, фазовращатель, передаточный механизм, рефлектор, концевая пробка, соединение и другие детали;
Фигура 2 представляет собой детальную объемную схему основания конструкции массива антенн БС, описанной в данной заявке. На фигуре, главным образом, отображены: набор приводных механизмов, концевая пробка, соединение, электрокабель, распределительный щит соединения и другие детали;
Фигура 3 представляет собой детальную объемную схему верхней части конструкции массива антенн БС, описанной в данной заявке. На фигуре отображены: рефлектор, полость фазовращателя, установка и другие детали;
Фигура 4 представляет собой детальную объемную схему внутренней части фазовращателя конструкции массива антенн БС, описанной в данной заявке. На фигуре отображены: участок среды, полосковый волновод и другие детали;
Фигура 5 представляет собой трехмерную структурную схему конструкции массива антенн БС, описанной в данной заявке. На фигуре отображены: однослойный рефлектор, фазовращатель, передаточный механизм, рефлектор, концевая пробка, соединение и другие детали;
Фигура 6 представляет собой различные варианты рефлектора в рамках технических решений, изложенных в данной заявке.
Осуществление изобретения
Новая модель рефлектора антенн БС и его конструкция, представленные в данной заявке, предполагает интегрированную конструкцию полостей однослойного или многослойного рефлектора. В таких полостях имеются фазовращатели, в полостях рефлектора также размещены направляющие лотков, слоты под карты и другие детали, выполняющие функцию управления и ограничения движения соответствующих узлов фазовращателя. Облучательная установка монтирована на линии центральной оси рефлектора, на основании облучательной установки имеются фиксированные отверстия, на соответствующей стороне рефлектора также имеются свободные отверстия, каждая облучательная установка закреплена на поверхности рефлектора при помощи нескольких заклепок или крепежных устройств. На фазовращателе также имеются отверстия, соответствующие основанию облучательной установки и поверхности рефлектора. При закреплении облучательной установки, также закрепляется и фазовращатель. Полость фазовращателя и рефлектора представляют собой единую конструкцию, на поверхности рефлектора имеются однопарные или двупарные стороны, каждая пара сторон параллельна руг другу, и представляет собой две стороны, расположенные симметрично по отношению к центральной оси поверхности рефлектора. Вблизи параллельной поверхности рефлектора стороны расположен тонкий длинный паз, прямолинейное возвратно-поступательное движение передаточного механизма фазовращателя на поверхности рефлектора в направляющих лотков осуществляются за счет подвижной винтовой тележки на резьбовых винтах. Скользящая тележка соединена с деталями фазовращателя посредством крепежного устройства. Когда скользящая тележка совершает прямолинейное возвратно-поступательное движение, фазовращатель реализует функцию регулировки волнового пучка по вертикальной (перпендикулярной) плоскости. По линии центральной оси рефлектора с двух сторон имеются симметричные полости квадратной формы. На поверхности рефлектора в нижней части облучательной установки расположены прямоугольные отверстия, которые используются для соединения питающего кабеля облучательной установки с разъемом ввода фазовращателя. Между прямоугольными отверстиями имеются металлические боковые стенки, которые выполняют функцию изолирования различных поляризаций, предотвращая их пересечение. Разъемы ввода располагаются на донном торце антенны и закрепляются на распределительном щите соединения (разъема), а распределительный щит соединений (разъемов) закреплен на поверхности рефлектора и снаружи присоединен к подпорке антенны посредством крепежного устройства. На поверхности рефлектора имеется порт ввода сигналов, коаксиальные электрокабели соединения приварены в месте порта ввода, кроме того, между облучательной установкой имеются защитные экранирующие перегородки, препятствующие пересечению.
Рефлектор и фазовращатель выполнены в виде единой конструкции. Единой конструкции рефлектора и полости фазовращателя можно достичь путем давления металла, ее также можно изготовить путем нанесения на поверхность металла гальванического покрытия и предварительной формовки пултрузией неметаллическими материалами, также возможно применение технологий 3D принтера и других методов. Конструкция камер рефлектора может состоять из однослойных, двухслойных и многослойных полостей. В конструкции камер рефлектора предусматривается наслоение камер друг на друга в виде множества однослойных полостей, скрепленных заклепыванием, сваркой или другим способом. В конструкции рефлектора предусмотрено наслоение друг на друга стандартного однослойного рефлектора и однослойной или многослойной полости фазовращателя посредством заклепывания, сварки или других методов. В соответствии с проектом каждый слой камер должен быть поделен на множество под конструкций камер. На поверхности рефлектора имеются направляющие лотков и карты ограниченной позиции. По двум сторонам центральной оси рефлектора имеются симметричные небольшие полости. На поверхности рефлектора имеются стороны. По одну сторону рефлектора имеются тонкие длинные пазы.
Питающая электросеть представляет собой проект без использования электрокабелей. Передаточный механизм расположен на поверхности рефлектора. Кабель ввода соединения расположен на поверхности рефлектора. Порт ввода расположен на поверхности рефлектора. На разъеме ввода имеются проводники ввода, к тому же, между проводником ввода и рефлектором находится металлоидная диэлектрическая пленка. Между разъемом ввода имеется металлическая прослойка. Облучательная установка закреплена на поверхности рефлектора, между фундаментом облучательной установки и рефлектором имеется металлоидная диэлектрическая пленка. Между облучательной установкой монтируется металлическая экранирующая перегородка. Металлическая экранирующая перегородка, расположенная между облучательной установкой, закреплена на поверхности рефлектора. Между металлической экранирующей перегородкой и рефлектором установлена металлоидная диэлектрическая пленка. Экранирующая перегородка может быть изготовлена путем покрытия металлом металлоидных пластин. На поверхности рефлектора в нижней части фундамента облучательной установки имеются отверстия, между отверстиями есть металлические стенки. Высота облучательной установки и поверхности рефлектора менее 0.15λ средней частоты. В верхней части облучательной установки имеется пластина проводника, поддерживаемая участком изолирующей среды. По всем четырем сторонам облучательной установки имеются равномерно распределенные полосы проводника.
Далее представлено подробное описание заявленного изобретения посредством фигурей и изложения результатов конкретной работы на практике. Приведенные ниже примеры реализации предоставлены лишь для понимания и пояснения содержания заявки, в действительности, работа по данной заявке не ограничивалась только этими примерами.
Пример 1
Конструкция массива антенн БС в рамках данного примера отображена на фигурах 1-4. Фигура 1: 1 – набор облучательных установок, 2 – фазовращатель, 3 – передаточный механизм, 4 – рефлектор, 5 – концевая пробка, 6 – соединение (разъем), 7 – электрокабель, 8 – распределительный щит соединения и другие детали. Размер рефлектора (4) меньше размера современных уже известных рефлекторов антенн. Можно увидеть, что проект рефлектора (4) представлен конструкцией , интегрирующей двухслойные камеры, кроме того в каждую камеру рефлектора (4) помещен фазовращатель (2), проект фазовращателя разработан таким образом, чтобы фазовращатель подходил полостям. Набор облучательной установки (1): облучательная установка крепится на поверхности рефлектора при помощи крепежного устройства (11). Передаточный механизм (3) размещается на поверхности рефлектора антенн, благодаря чему можно сэкономить пространство позади антенны и сократить толщину антенн. Распределительный щит соединения (8) изготовлен методом отливки цинк-алюминиевого сплава под давлением, распределительный щит соединения (8) размещен в полости и крепится на поверхности рефлектора при помощи крепежного устройства (8а). При помощи данного крепежного устройства осуществляется последовательный монтаж и регулировка подпорки. Концевая пробка (5) и соединение (разъем) (6) при помощи крепежных устройств устанавливаются на распределительном щите соединения (8), один конец кабеля (7) приваривается на разъеме, другой – приваривается на месте порта ввода антенны, к тому же, электрокабель (7) расположен на поверхности рефлектора.
На фигуре 2 отображена нижняя часть конструкции массива антенн БС, в частности, передаточный механизм (3), концевая пробка (5), соединение (6), электрокабель (7), распределительный щит соединения (8) и другие детали. Передаточный механизм (3) размещен на поверхности рефлектора. Один конец вала трансмиссии (3С) закреплен на поверхности рефлектора (4) при помощи опоры вала трансмиссии (3а), другой конец проходит через общее центральное отверстие (3е) распределительного щита соединения (8) и концевой пробки (5). Тележка трансмиссии (3с) должна подходить валу трансмиссии (3b). На двух краях тележки трансмиссии (3с) имеются небольшие отверстия (3d), около двух краев тележки трансмиссии (3с), на поверхности рефлектора (4) имеются тонкие длинные пазы (4а), которые параллельны линии центральной оси рефлектора. Центр небольших отверстий (3d) совпадает с центром тонких длинных пазов (4а), центр небольших отверстий (3d) и свободных отверстий болта фазовращателя совпадает с центром тонких длинных пазов (4а). Таким образом, посредством крепежных устройств мы можем обеспечить связь между скользящей тележкой (3с) и фазовращателем. В то время, как скользящая тележка (3c) в тонких длинных пазах (4а) осуществляет движение в двух направлениях, фазовращатель (2) может регулировать угол падения диаграммы направленности на вертикальной плоскости.
На фигуре 3 отображена верхняя часть конструкции массива антенн БС, в частности, облучательная установка (1), фазовращатель (2), рефлектор (4) и другие детали.
Рефлектор (4) представляет собой двухслойную конструкцию камер, где (4е) – направляющие лотков рефлектора, (4d) – место направляющей карты. В фазовращателе (2) имеются направляющие стержни, осуществляющие движение в направляющих лотков рефлектора (4е) и местах направляющей карты (4d). Направляющие лотков рефлектора (4е) движутся по направлению вверх, места направляющих карт (4d) ограничены в горизонтальном положении. Квадратная полость (4с) симметрично распределена по двум сторонам вдоль центральной оси рефлектора. Квадратная полость является местом расположения порта ввода фазовращателя и предотвращает взаимное пересечение. Отверстие (4b) представляет собой отверстие для крепежных устройств, через него можно закрепить подпорку регуляции антенн. Посредством крепежного устройства (11а) облучательная установка (1) закрепляется на поверхности рефлектора (4), между рефлектором (4) и фундаментом облучательной установки (1а) имеется металлоидная диэлектрическая пленка (12а), которая предотвращает возникновение пассивной интермодуляции.
На фигуре 4 отображен внутренний сегмент полости фазовращателя (2) антенн БС, в частности, участок скользящей среды (2а), направляющие лотков участка среды (2b), анкерная тяга (2с), среда основания (2d), металлический полосковый волновод (2е). Анкерная тяга (2с) расположена в направляющих лотков рефлектора (4е), порты направляющих карт (4d) спрятаны в направляющих лотков участка среды (2b). Таким образом, направляющие стержни фазовращателя могут осуществлять точное движение в двух направлениях. Среда фундамента (2d) поддерживает металлический полосковый волновод (2е). Крепежное устройство (11а) фиксирует среду фундамента (2d).
Пример 2
Данный пример конструкции массива антенн БС отображен на фигуре 5. В данном примере использована однослойная конструкция камер, в остальном весь проект полностью совпадает с описанием примера 1, повторное описание в данной заявке опускается.
Так как данный пример основан на однослойной конструкции камер рефлектора, размер антенн будет еще меньше.
Пример 3
В данном примере реализовано дальнейшее изучение конструкции рефлектора на базе Примера 1 и 2. Результат такой работы показан на фигуре 6. В соответствии с разными требованиями возможен проект рефлектора с однослойной, двухслойной и многослойной конструкциями. Кроме того, в зависимости от способа установки передаточного механизма можно установить слот под карту на поверхности рефлектора, что способствует правильному движению передаточного механизма.
В рамках данной заявки рассмотрены рефлектор, а также конструкция массива антенн БС, проектом предусмотрена единая конструкция полости фазовращателя и рефлектора. Благодаря такой конструкции обеспечивается прекрасная однородность, малый объем сварочных работ, удобство и короткие сроки сборки, высокая производительность, а также низкий расход материалов и малая себестоимость. К тому же, благодаря объединению воедино конструкций распределительного щита соединения и рефлектора в рамках конструкции массива антенн БС, сократилось количество спаев (точек сварки), упростился процесс сборки. Данную технологию также можно использовать для разработки антенн каких-либо других диапазонов частот, поэтому в данной заявке представлены лишь те данные, которые были подтверждены хорошими результатами на практике, технический охват не ограничивается данной заявкой. В продолжение и развитие данных технических решений технические специалисты данной отрасли могут вносить свои коррективы и изменения. Все изменения, корректировки и доработки примеров реализации на базе рассматриваемых здесь технических моментов находятся в рамках технических решений, представленных в данной заявке.

Claims (10)

1. Рефлектор антенны для базовых станций, выполненный в виде однослойной или многослойной конструкции камер рефлектора, при этом каждый слой камер рефлектора оборудован как минимум одной полостью фазовращателя, рефлектор и фазовращатель представляют собой единую конструкцию; кроме того, в каждом слое камер рефлектора обеспечены направляющая канавка и выступ; полость фазовращателя используется для размещения соответствующих компонентов фазовращателя; направляющая канавка и отверстия в полости рефлектора используются для фиксации и ограничения компонентов фазовращателя, а подвижный диэлектрический лист фазовращателя может перемещаться в направляющей канавке.
2. Рефлектор по п. 1, в котором на двух боковых сторонах поверхности листа рефлектора имеются тонкие длинные пазы, которые расположены параллельно, имеют соединение с направляющей канавкой и используются для надлежащего соединения фазовращателя и его приводного механизма.
3. Рефлектор по п. 1, в котором на поверхности листа рефлектора имеется несколько отверстий для крепежных устройств, используемых для неподвижного соединения облучательной установки, а также для прочной фиксации основания фазовращателя.
4. Рефлектор по п. 1, в котором по линии центральной оси камер рефлектора с каждой стороны каждого слоя имеются симметричные полости квадратной формы, которые расположены по длине рефлектора и параллельны направляющей канавке каждого слоя; квадратная полость используется для оборудования порта ввода и вывода фазовращателя; кроме того, напротив квадратной полости на поверхности рефлектора имеются прямоугольные отверстия, через которые проходит кабель электроснабжения; между прямоугольными отверстиями имеются металлические боковые стенки, которые обеспечивают изоляцию различных поляризаций, предотвращая их пересечение.
5. Антенная решетка базовой станции, содержащая рефлектор, соединительную переходную пластину, облучательную установку, фазовращатель и приводной механизм, как указано в пп. 1-4, при этом указанная соединяющая переходная пластина закреплена на одном краю рефлектора и представляет собой единый профиль с рефлектором; облучательная установка закреплена на поверхности рефлектора; фазовращатель оборудован в полости фазовращателя и прочно закреплен посредством направляющей канавки и выступа; движение приводного механизма обеспечивается на поверхности рефлектора, по направляющей канавке осуществляется перемещение указанного фазовращателя посредством приводного механизма.
6. Антенная решетка по п. 5, в которой указанный приводной механизм включает крепление вала трансмиссии, вал трансмиссии, вращающуюся каретку; крепление вала трансмиссии расположено в камере рефлектора, при этом один конец вала трансмиссии закреплен на отражающей пластине, а другой - на переходной пластине, а вращающаяся каретка, соединенная с приводным валом, вдоль которой она может осуществлять возвратно-поступательное движение, выполнена с двумя стойками на обоих концах для перемещения диэлектрических компонентов фазовращателя.
7. Антенная решетка по п. 6, в которой соединение двух концов вращающейся каретки обеспечено посредством тонкого удлиненного паза, выполненного на поверхности рефлектора, и фазовращателя, размещенного в камере рефлектора.
8. Антенная решетка по п. 5, в которой между облучательной установкой и поверхностью листа рефлектора находится металлоидная диэлектрическая пленка, предназначенная для предотвращения пассивной интермодуляции.
9. Антенная решетка по п. 5, в которой фазовращатель включает в себя скользящий диэлектрический блок, направляющую канавку диэлектрического блока, анкерную тягу, подложку и металлический полосковый волновод; анкерная тяга устанавливается в направляющей канавке рефлектора, скользящий диэлектрический блок соединен с внутренней частью направляющей канавки; направляющая канавка соединена с выступом так, чтобы анкерная тяга надлежащим образом приводила в движение весь фазовращатель по направляющей канавке; подложка прочно фиксируется в полости фазовращателя и используется для крепления металлического полоскового волновода.
10. Антенная решетка по п. 5, в которой антенный рефлектор и полость фазовращателя представляют собой единую конструкцию.
RU2017106924A 2014-11-11 2015-11-09 Рефлектор антенны базовой станции и антенная решетка базовой станции RU2660016C1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410630629.4A CN104466426A (zh) 2014-11-11 2014-11-11 一种用于基站天线的反射板以及基站天线阵列结构
CN201410630629.4 2014-11-11
PCT/CN2015/094084 WO2016074593A1 (zh) 2014-11-11 2015-11-09 一种用于基站天线的反射板以及基站天线阵列结构

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2660016C1 true RU2660016C1 (ru) 2018-07-04

Family

ID=52912074

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017106924A RU2660016C1 (ru) 2014-11-11 2015-11-09 Рефлектор антенны базовой станции и антенная решетка базовой станции

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10158165B2 (ru)
EP (1) EP3223368B1 (ru)
CN (2) CN104466426A (ru)
ES (1) ES2846855T3 (ru)
RU (1) RU2660016C1 (ru)
WO (1) WO2016074593A1 (ru)

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104466426A (zh) * 2014-11-11 2015-03-25 李梓萌 一种用于基站天线的反射板以及基站天线阵列结构
EP3793027A1 (en) 2015-10-30 2021-03-17 Huawei Technologies Co., Ltd. Antenna system
WO2017113147A1 (zh) 2015-12-30 2017-07-06 华为技术有限公司 一种阵列天线系统
CN106785483A (zh) * 2016-11-17 2017-05-31 中国电子科技集团公司第二十九研究所 一种新的高隔离度波束共轴天线阵列
CN107039776A (zh) * 2017-04-28 2017-08-11 广州司南天线设计研究所有限公司 一种有源天线反射板
CN106972264B (zh) * 2017-04-28 2023-07-14 广州司南技术有限公司 应用于基站天线的空间立体移相器
CN107086375B (zh) * 2017-04-28 2023-11-10 广州司南技术有限公司 一种一体化大尺寸基站天线反射板
CN106981706B (zh) * 2017-04-28 2022-07-22 广州司南技术有限公司 一种基站天线的空间立体移相器及移相器组件
CN107039775A (zh) * 2017-04-28 2017-08-11 广州司南天线设计研究所有限公司 一种基站天线的双反射板
CN106972265B (zh) * 2017-04-28 2023-07-18 广州司南技术有限公司 基站天线的空间立体移相器
CN107181062A (zh) * 2017-04-28 2017-09-19 广州司南天线设计研究所有限公司 一种用于基站天线的空间立体移相器及移相器组件
CN106972266B (zh) * 2017-04-28 2023-07-14 广州司南技术有限公司 一种空间立体移相器
CN106972263B (zh) * 2017-04-28 2023-07-14 广州司南技术有限公司 空间立体移相器
CN106972267B (zh) * 2017-04-28 2021-02-02 广州司南天线设计研究所有限公司 一种应用于基站天线的空间立体移相器
US20190044258A1 (en) * 2017-08-07 2019-02-07 Commscope Technologies Llc Cable connector block assemblies for base station antennas
CN107819198B (zh) 2017-09-19 2020-03-20 上海华为技术有限公司 一种基站天线的馈电网络,基站天线及基站
CN109841963B (zh) * 2017-11-28 2021-06-15 华为技术有限公司 一种馈电系统、天线系统及基站
CN113013590B (zh) * 2017-12-11 2024-04-09 华为技术有限公司 一种馈电设备、天线及电子设备
CN108511903B (zh) * 2018-03-09 2020-04-17 中天宽带技术有限公司 一种基于介质移相器的水平主瓣宽度可调的射灯型天线
CN110808478A (zh) * 2018-08-06 2020-02-18 康普技术有限责任公司 多层移相器驱动装置以及相关的电调系统和电调天线
US12051856B2 (en) * 2018-10-05 2024-07-30 Commscope Technologies Llc Reconfigurable multi-band base station antennas having self-contained sub-modules
CN109273861A (zh) * 2018-10-29 2019-01-25 京信通信系统(中国)有限公司 反射边界、反射边界的制作方法及天线
CN109994809B (zh) * 2019-04-23 2024-06-04 京信通信技术(广州)有限公司 复合网络微波器件及其微波器件腔体
CN110085953B (zh) * 2019-05-28 2024-07-26 京信通信技术(广州)有限公司 复合网络微波器件及天线
CN110600891A (zh) * 2019-09-03 2019-12-20 广东博纬通信科技有限公司 一种5g阵列天线
CN112864548A (zh) * 2019-11-12 2021-05-28 康普技术有限责任公司 腔体移相器以及基站天线
CN111430883A (zh) * 2019-12-24 2020-07-17 瑞声科技(新加坡)有限公司 基站天线
WO2022051455A1 (en) * 2020-09-03 2022-03-10 Commscope Technologies Llc Base station antenna, feeder component and frame component
WO2022126662A1 (zh) * 2020-12-18 2022-06-23 华为技术有限公司 天线及基站
CN112928450B (zh) * 2021-01-21 2023-04-14 中信科移动通信技术股份有限公司 基站天线和通信基站
WO2022160094A1 (zh) * 2021-01-26 2022-08-04 摩比天线技术(深圳)有限公司 一种一体化基站天线
CN113241521A (zh) * 2021-03-22 2021-08-10 广东通宇通讯股份有限公司 一种有源通信天线、基站及通信系统
CN115911822A (zh) * 2021-09-30 2023-04-04 华为技术有限公司 一种天线及基站天馈系统
CN116266674A (zh) * 2021-12-17 2023-06-20 华为技术有限公司 一种天线及通信设备
CN114976535B (zh) * 2022-05-31 2023-12-05 中信科移动通信技术股份有限公司 传动移相系统及天线
CN118412640A (zh) * 2023-01-28 2024-07-30 中兴通讯股份有限公司 基站天线

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1231527A (zh) * 1998-01-15 1999-10-13 安德鲁公司 双极化基站天线
WO2011026034A2 (en) * 2009-08-31 2011-03-03 Andrew Llc Modular type cellular antenna assembly
CN102077419A (zh) * 2008-04-25 2011-05-25 Spx公司 用于超经济广播系统的相位阵列天线面板
CN102377024A (zh) * 2010-08-06 2012-03-14 东莞市晖速天线技术有限公司 大下倾电调基站天线

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NZ513770A (en) * 2001-08-24 2004-05-28 Andrew Corp Adjustable antenna feed network with integrated phase shifter
FR2866756B1 (fr) * 2004-02-25 2006-06-09 Mat Equipement Element dephaseur et antenne a depointage variable comprenant au moins un tel element
SE528903C8 (sv) * 2005-05-31 2007-05-15 Powerwave Technologies Sweden Anordning för loboinställning
CN101707271B (zh) * 2008-12-24 2012-01-25 广东通宇通讯股份有限公司 等相差分多路复合移相器
KR101567882B1 (ko) * 2009-05-11 2015-11-12 주식회사 케이엠더블유 수직 빔틸트 제어 안테나를 위한 다중 이상기
CN101694897A (zh) * 2009-10-30 2010-04-14 网拓(上海)通信技术有限公司 移相器
CN101728604A (zh) * 2010-01-28 2010-06-09 网拓(上海)通信技术有限公司 一种位移调节放大装置及包含该装置的基站天线
CN201616495U (zh) * 2010-02-09 2010-10-27 东莞市晖速天线技术有限公司 一种集成式可变相位移相器
CN102082327B (zh) * 2010-11-25 2014-07-16 广东通宇通讯股份有限公司 一体化移相器馈电网络
KR101314269B1 (ko) * 2011-10-05 2013-10-02 (주)하이게인안테나 안테나 위상 변위기
CN102570031A (zh) * 2011-10-26 2012-07-11 摩比天线技术(深圳)有限公司 一种双极化电调定向基站天线及通信基站
DE102014007141A1 (de) * 2014-05-15 2015-11-19 Kathrein-Werke Kg Schraubverbindung
CN104051821B (zh) * 2014-05-23 2019-03-01 京信通信技术(广州)有限公司 介质移相器
CN104466426A (zh) * 2014-11-11 2015-03-25 李梓萌 一种用于基站天线的反射板以及基站天线阵列结构

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1231527A (zh) * 1998-01-15 1999-10-13 安德鲁公司 双极化基站天线
CN102077419A (zh) * 2008-04-25 2011-05-25 Spx公司 用于超经济广播系统的相位阵列天线面板
WO2011026034A2 (en) * 2009-08-31 2011-03-03 Andrew Llc Modular type cellular antenna assembly
CN102377024A (zh) * 2010-08-06 2012-03-14 东莞市晖速天线技术有限公司 大下倾电调基站天线

Also Published As

Publication number Publication date
EP3223368A1 (en) 2017-09-27
EP3223368B1 (en) 2020-10-28
US10158165B2 (en) 2018-12-18
US20170358865A1 (en) 2017-12-14
CN104466426A (zh) 2015-03-25
ES2846855T3 (es) 2021-07-29
WO2016074593A1 (zh) 2016-05-19
CN105244628A (zh) 2016-01-13
EP3223368A4 (en) 2018-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2660016C1 (ru) Рефлектор антенны базовой станции и антенная решетка базовой станции
EP3220472B1 (en) Adjustable phase shifting device for array antenna and antenna
US10530027B2 (en) Filter assemblies, tuning elements and method of tuning a filter
EP3624262B1 (en) Dual-polarized radiation unit, antenna, base station and communication system
CN203631728U (zh) 移相单元模块及其移相装置和天线
CN106972267B (zh) 一种应用于基站天线的空间立体移相器
WO2018196713A1 (zh) 一种用于基站天线的空间立体移相器及移相器组件
CN110609422B (zh) 超材料结构单元、超材料及电子装置
CN106981706B (zh) 一种基站天线的空间立体移相器及移相器组件
NL2025565B1 (en) 5G array antenne
CN102176543A (zh) 一种具有双频带特性的十字螺旋fss结构及其构建方法
CN110556626B (zh) 一种宽频带可重构反射阵天线
CN106972265B (zh) 基站天线的空间立体移相器
US11349184B2 (en) Phase shifter including first and second boards having rails thereon and configured to be rotatable with respect to each other and an antenna formed therefrom
CN113131107A (zh) 移相装置、天线及基站
CN106972264B (zh) 应用于基站天线的空间立体移相器
CN210468133U (zh) 一种5g阵列天线
CN106972263B (zh) 空间立体移相器
Miao Ka-band 2D Luneburg lens design with glide-symmetric metasurface
CN106972266B (zh) 一种空间立体移相器
JP6331168B2 (ja) アンテナ装置
CN207250716U (zh) 一种12振子的空间立体移相器及移相器组件
WO2024027392A1 (zh) 天线装置和通信设备
KR100562851B1 (ko) 안테나 복사패턴의 폭과 이득 및 틸트의 가변을 위한안테나 시스템과 이를 이용한 안테나 시스템의 제어방법
CN210468128U (zh) 电调天线同步移相传动机构