專利名稱：一種無線城域網(wǎng)用基站扇區(qū)天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基站扇區(qū)天線，特別涉及一種無線城域網(wǎng)用基站扇區(qū)天線。
背景技術(shù)：
隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對于通信網(wǎng)的需求也在不斷提高，當核心網(wǎng)帶寬已達Tbit級時，接入網(wǎng)的帶寬速率反而成為了制約高速率數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i。
WiMax，全稱為World Interoperability for Microwave Access，即全球微波接入互操作性，是一項無線城域網(wǎng)(WMAN)接入技術(shù)。它是802.16標準的代名詞，是針對微波和毫米波頻段提出的一種新的空中接口標準。它用于將802.11無線接入熱點連接到互聯(lián)網(wǎng)，也可連結(jié)公司與家庭等環(huán)境至有線骨干線路。它可作為線纜和DSL的無線擴展技術(shù)，從而實現(xiàn)無線寬帶的最后一公里接入。它的頻率2-11GHz，最大傳送距離約為50公里，每區(qū)段最大數(shù)據(jù)速率是每扇區(qū)70Mbps，每個基站通常配置6個或4個扇區(qū)，每個扇區(qū)可同時支持60多個采用T1的企業(yè)用戶和數(shù)百個采用DSL的家庭用戶。MAC內(nèi)建的服務(wù)質(zhì)量可支持不同的服務(wù)等級，從而可以同時支持不同類型用戶。
WiMax特別適合廣域網(wǎng)絡(luò)的寬帶業(yè)務(wù)、固定與移動業(yè)務(wù)。它業(yè)已包含了802.11標準的眾多成果，如服務(wù)質(zhì)量，高安全性，較高的數(shù)據(jù)傳輸，網(wǎng)眼網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(Mesh)以及可以有效利用頻段的智能天線技術(shù)，有很強的互補性。與Wi-Fi(802.11系列)無線接入網(wǎng)相比，覆蓋范圍大大增大，相應(yīng)地接入點的數(shù)量大大減少，傳輸速率也更高。此外它還對安全隱患進行了修復(fù)，增加了高質(zhì)量電話呼叫功能，并具有能同時傳輸數(shù)據(jù)、語音和視頻的能力。
常規(guī)的無線城域網(wǎng)用基站扇區(qū)天線為了滿足各陣元之間等幅同相的要求常采用并聯(lián)的饋電方式，這種饋電方式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，饋線總長度長，饋線損耗較高，其旁瓣及后瓣電輻射較高。此外，為了確保一定的天線帶寬，微帶陣天線往往需采用多層貼片式的設(shè)計方案，這使天線厚度變大，重量增加，并且結(jié)構(gòu)及制備工藝相對復(fù)雜，批量生產(chǎn)重復(fù)性較差，制備成本高，不利于無線城域網(wǎng)用基站扇區(qū)天線的小型化與輕型化。
如何解決上述技術(shù)問題，已經(jīng)成為當前無線城域網(wǎng)用基站扇區(qū)天線結(jié)構(gòu)設(shè)計的熱點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種無線城域網(wǎng)用基站扇區(qū)天線。
為達上述目的，本發(fā)明采用串并聯(lián)相結(jié)合的饋電方式和電流由中間向兩端遞減的非等輻饋線形式及單層縫隙設(shè)計方案。具體技術(shù)方案如下一種無線城域網(wǎng)用基站扇區(qū)天線，具有從上至下依次為介質(zhì)板、泡沫介質(zhì)和金屬反射背板三層結(jié)構(gòu)，所述介質(zhì)板上表面設(shè)有饋線，所述介質(zhì)板下表面設(shè)有縫隙，所述縫隙周圍為金屬地，所述縫隙的排列方式按兩列多行的陣列方式排列，所述饋線包括多根第一饋線段和一根第二饋線段，所述第一饋線段置于每行縫隙上，所述第二饋線段在所述多根第一饋線段中部串聯(lián)所述第一饋線段。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述縫隙數(shù)量及排列方式為兩列八行。
作為本發(fā)明的另一優(yōu)選方式，所述兩列縫隙垂直距離為一個介質(zhì)波波長λe，同一列縫隙的水平距離為0.4λe~0.8λe，所述縫隙的長度為0.4λe~0.6λe，所述縫隙的寬度為1/6λe~1/10λe，所述泡沫介質(zhì)厚度為0.2~0.30λe。
與常規(guī)并聯(lián)饋電方式相比，串并聯(lián)相結(jié)合的饋電結(jié)構(gòu)更簡單，饋線總長度減小，饋線損耗更低。而由于采用單層縫隙設(shè)計方案，其與多層貼片設(shè)計方案相比，天線厚度更薄，重量更輕，且結(jié)構(gòu)及制備工藝簡單，批量重復(fù)性好，制備成本低。此外，由于采用了電流由中間向兩端遞減的非等輻饋線形式，旁瓣及后瓣電輻射低。采用縫隙輻射形式，天線可提供300～400MHz(相對帶寬大于10％)的寬通信帶寬。
以下結(jié)合附圖及實施例進一步說明本發(fā)明。


圖1為本發(fā)明無線城域網(wǎng)用基站扇區(qū)天線結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1A-A剖示圖具體實施方式
如圖1、圖2所示，一種無線城域網(wǎng)用基站扇區(qū)天線，具有從上至下依次為介質(zhì)板1、泡沫介質(zhì)2和金屬反射背板3三層結(jié)構(gòu)，其中所述介質(zhì)板1可采用聚四氟乙烯，所述泡沫介質(zhì)2可采用可發(fā)性聚乙烯(又稱珍珠棉)，所述金屬反射背板3可采用鐵，鋁，銅等材質(zhì)。所述介質(zhì)板1上表面設(shè)有饋線4，所述介質(zhì)板1下表面設(shè)有縫隙5，所述縫隙5周圍為金屬地6，所述縫隙數(shù)量及排列方式為兩列八行。所述饋線4采用了串并聯(lián)相結(jié)合的饋電方法，電流由中間向兩端遞減的非等輻饋線形式。
具體描述如下
所述饋線4包括多根第一饋線段和一根第二饋線段，所述第一饋線段置于每行縫隙上，所述第二饋線段在所述多根第一饋線段中部串聯(lián)所述第一饋線段。
根椐介質(zhì)材料的介電常數(shù)及饋線4的寬度，同一列縫隙5的垂直距離為一個介質(zhì)波波長λe，以確保電流到各輻射單元的同相度。0.4λe～0.8λe，所述縫隙5的長度為0.4λe～0.6λe，所述縫隙5的寬度為1/6λe～1/10λe，所述泡沫介質(zhì)2厚度為0.2～0.30λe。天線的輻射的水平張角可通過調(diào)節(jié)同一行縫隙5的水平距離Sh調(diào)節(jié)。
天線的阻抗匹配主要通過調(diào)節(jié)饋線離開縫隙邊沿的距離實現(xiàn)，還可調(diào)節(jié)泡沫介質(zhì)厚度(天線與反射板之間的厚度)，以實現(xiàn)最佳阻抗匹配。
權(quán)利要求
1.一種無線城域網(wǎng)用基站扇區(qū)天線，具有從上至下依次為介質(zhì)板、泡沫介質(zhì)和金屬反射背板三層結(jié)構(gòu)，所述介質(zhì)板上表面設(shè)有饋線，所述介質(zhì)板下表面設(shè)有縫隙，所述縫隙周圍為金屬地，其特征在于所述縫隙的排列方式按兩列多行的陣列方式排列，所述饋線包括多根第一饋線段和一根第二饋線段，所述第一饋線段置于每行縫隙上，所述第二饋線段在所述多根第一饋線段中部串聯(lián)所述第一饋線段。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線城域網(wǎng)用基站扇區(qū)天線，其特征在于所述縫隙數(shù)量及排列方式為兩列八行。
3.根椐權(quán)利要求1或2所述的無線城域網(wǎng)用基站扇區(qū)天線，其特征在于所述兩列縫隙垂直距離為一個介質(zhì)波波長λe，同一列縫隙的水平距離為0.4λe～0.8λe，所述縫隙的長度為0.4λe～0.6λe，所述縫隙的寬度為1/6λe～1/10λe，所述泡沫介質(zhì)厚度為0.2～0.30λe。
全文摘要
一種無線城域網(wǎng)用基站扇區(qū)天線，具有從上至下依次為介質(zhì)板、泡沫介質(zhì)和金屬反射背板三層結(jié)構(gòu)，所述介質(zhì)板上表面設(shè)有饋線，所述介質(zhì)板下表面設(shè)有縫隙，所述縫隙周圍為金屬地，所述饋線包括多根第一饋線段和一根第二饋線段，所述縫隙的排列方式按兩列多行的陣列方式排列，所述第一饋線段置于每行縫隙上，所述第二饋線段在所述多根第一饋線段中部串聯(lián)所述第一饋線段。由于采用單層縫隙設(shè)計方案，其與多層貼片設(shè)計方案相比，厚度更薄，重量更輕，且結(jié)構(gòu)及制備工藝簡單，批量重復(fù)性好，制備成本低。此外，由于采用了電流由中間向兩端遞減的非等輻饋線形式，旁瓣及后瓣輻射低。采用縫隙輻射形式，天線可提供300～400MHz(相對帶寬大于10％)的寬通信帶寬。
文檔編號H01Q13/00GK1866618SQ20051002597
公開日2006年11月22日 申請日期2005年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月19日
發(fā)明者賀連星, 殷杰羿, 李毅 申請人:上海聯(lián)能科技有限公司, 上?；鄯铰?lián)能通信技術(shù)有限公司