專利名稱：3g45°單極化板狀基站用天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種基站用天線，尤其涉及一種3G45°單極化板狀基站用天線。
背景技術(shù)：
目前，微蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)都屬于2G，即第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)，GSM工作頻段為870～960/1710～1880MHz，CDMA工作頻段為824～896/1880～1990MHz。第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)即3G，有三層意思，即2000年實(shí)現(xiàn)、工作頻段為2000MHz頻段和速率為2000kb/s。隨著移動(dòng)通信的迅速發(fā)展，系統(tǒng)容量不斷膨脹，使得基站數(shù)量越來(lái)越多，出現(xiàn)服務(wù)區(qū)的多樣性，不規(guī)則性，蜂窩小區(qū)愈來(lái)愈小，雖然頻率的再使用提高了，用戶量增加了，但隨之而來(lái)的是小區(qū)間的干擾變大，傳輸質(zhì)量下降，甚至有些服務(wù)區(qū)位于已有建筑群的中間地段，需要多種賦形波束天線，同時(shí)進(jìn)行旁瓣與背瓣的抑制，根據(jù)發(fā)射臺(tái)和服務(wù)區(qū)的關(guān)系，在發(fā)射機(jī)功率不變的情況下，利用天線的方向性來(lái)提高服務(wù)區(qū)的有效輻射功率，即扇形服務(wù)區(qū)定向天線，目前多為縫隙天線，孔徑耦合天線等天線，多為四扇區(qū)和六扇區(qū)，即半功率角為90°和60°的扇區(qū)基站天線，適應(yīng)不了通信系統(tǒng)擴(kuò)容的需要，不具有嚴(yán)格的波束寬度控制和高的前后比，使用不方便，電性能不佳。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述已有技術(shù)的不足而提供一種高質(zhì)量，抗干擾能力強(qiáng)，寬頻帶，高增益，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，具有優(yōu)良電性能的3G45°單極化板狀基站用天線。
本實(shí)用新型的目的可以通過(guò)如下措施來(lái)達(dá)到3G45°單極化板狀基站用天線，它包括底板13，底板13的四周設(shè)有底板圍裙，其特征在于底板13上連接至少一組上下2個(gè)基本輻射單元，每個(gè)基本輻射單元包括小貼片1、大貼片4，它們分別由小貼片支柱2和大貼片支柱6支撐，小貼片1，大貼片4均為長(zhǎng)方形貼片，小貼片1和大貼片4的邊相互平行，且均與底板13的邊平行，底板13上大貼片4的下方均連接一L形探針5，L形探針5之間的相位相同，L形探針5通過(guò)探針支柱7與底板13相連，底板13的底部設(shè)有功分器，功分器的輸入端通過(guò)射頻電纜17與通信機(jī)相連，功分器的各個(gè)輸出端分別通過(guò)射頻電纜17與各個(gè)L形探針5相連。
為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，所述的底板13上橫向并列連接兩組共4個(gè)基本輻射單元，底板13的底部設(shè)有一個(gè)一分四功分器11，一分四功分器11的輸入端通過(guò)射頻電纜17與通信機(jī)相連，一分四功分器11的4個(gè)輸出端分別通過(guò)4根射頻電纜17與4個(gè)L形探針5相連。
為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，所述的底板13上橫向并列連接四組共8個(gè)基本輻射單元，底板13的底部設(shè)有一個(gè)一分二功分器9和兩個(gè)一分四功分器11，一分二功分器9的輸入端通過(guò)射頻電纜17與通信機(jī)相連，一分二功分器9的兩個(gè)輸出端分別與兩個(gè)一分四功分器11的兩個(gè)輸入端相連，兩個(gè)一分四功分器11的8個(gè)輸出端分別通過(guò)8根射頻電纜17與8個(gè)L形探針5相連。
為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，所述的底板13上橫向并列連接八組共16個(gè)基本輻射單元，底板13的底部設(shè)有5個(gè)一分四功分器11，其中一個(gè)一分四功分器11的輸入端通過(guò)射頻電纜17與通信機(jī)相連，該一分四功分器11的四個(gè)輸出端分別與另四個(gè)一分四功分器11的四個(gè)輸入端相連，四個(gè)一分四功分器11的16個(gè)輸出端分別通過(guò)16根射頻電纜17與16個(gè)L形探針5相連。
為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，所述的底板13上連接天線外罩15，兩端連接端蓋14。
為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，所述的L形探針5豎直的一端通過(guò)探針底座8、探針套管10與底板13相連，L形探針5水平的一端通過(guò)探針支柱7與底板13相連。
為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，所述的底板13的寬度185-195mm，底板圍裙的高度25-29mm，基本輻射單元之間的單元間距相同，尺寸L1＝125-135mm，L2＝82-88mm。
為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，所述的小貼片1的長(zhǎng)為50-54mm，寬為23-27mm，大貼片4的長(zhǎng)為58-62mm，寬為31-35mm。
為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，所述的射頻電纜17的表面為3～5um的錫鍍層。
為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，所述的L形探針5的表層為三元合金鍍層。
本實(shí)用新型同已有技術(shù)相比可產(chǎn)生如下積極效果本實(shí)用新型適用于第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)，第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)是工作于2GHz頻段的寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng)，它區(qū)別于第一代和第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)的主要特點(diǎn)可以簡(jiǎn)單概括為全球無(wú)隙漫游；具有支持信息速率高達(dá)2Mbit/s的多媒體業(yè)務(wù)的能力，特別是支持Internet業(yè)務(wù)；便于過(guò)渡、演進(jìn)；更高的頻譜效率、更低的電磁輻射、更好的服務(wù)質(zhì)量等。第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)采用了當(dāng)今通信和信息處理領(lǐng)域的所有最新技術(shù)，這些新技術(shù)的使用極大的增加了系統(tǒng)容量，改善了傳輸質(zhì)量，降低了功耗和干擾，可以在復(fù)雜的傳輸環(huán)境中提供比第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)更大的系統(tǒng)容量和更高的服務(wù)質(zhì)量。因?yàn)楝F(xiàn)在的第二代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)全面鋪開，而且比較健全，從而不可能在短時(shí)間內(nèi)將其廢棄，而本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了從2G到3G的平穩(wěn)過(guò)渡，其工作頻段為2GHz，本實(shí)用新型提供了一種新型，高質(zhì)量，寬頻帶，高增益，單極化結(jié)構(gòu)，制造簡(jiǎn)單，使用方便，半功率波束寬度為45°的扇形波束基站天線。天線駐波比1.4以下的帶寬為15.9％，是縫隙天線、孔徑耦合天線等形式所不能及的。在一些狹窄地帶等的方向性比較強(qiáng)地方，因?yàn)榉?wù)區(qū)相對(duì)比較集中，不需要部署較寬的天線，因此窄波束基站天線在這些地方顯示出其方向性集中，增益高的優(yōu)點(diǎn)，從而得到應(yīng)用。本實(shí)用新型為設(shè)有L型探針的板狀天線，其性能優(yōu)越，頻帶寬，采用雙貼片，可使帶寬達(dá)到35％，利用本實(shí)用新型板狀天線可以很容易實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有通信系統(tǒng)的擴(kuò)容，實(shí)現(xiàn)了從2G到3G的平穩(wěn)過(guò)渡。


圖1為本實(shí)用新型四組共八個(gè)基本輻射單元基站天線的仰視圖；圖2為本實(shí)用新型四組共八個(gè)基本輻射單元基站天線的俯視圖；圖3為本實(shí)用新型四組共八個(gè)基本輻射單元基站天線的主視圖；圖4為本實(shí)用新型的基本輻射單元的放大圖；圖5為本實(shí)用新型六組共12個(gè)基本輻射單元基站天線的仰視圖；圖6為本實(shí)用新型八組共16個(gè)基本輻射單元基站天線的仰視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的最佳實(shí)施方式作詳細(xì)說(shuō)明實(shí)施例13G45°單極化板狀基站用天線(參見(jiàn)圖1至圖4)，它包括底板13，底板13的四周設(shè)有底板圍裙，底板13的寬度185mm，底板圍裙的高度25mm，底板13上橫向并列連接四組共8個(gè)基本輻射單元，每組設(shè)上下2個(gè)基本輻射單元，四組基本輻射單元之間的單元間距相同，尺寸L1＝125mm，L2＝82mm，每個(gè)基本輻射單元包括小貼片1、大貼片4，小貼片1、大貼片4均為長(zhǎng)方形貼片，小貼片1和大貼片4的邊相互平行，且均與底板13的邊平行，它們分別由小貼片支柱2和大貼片支柱6支撐，底板13上大貼片4的下方均連接一L形探針5，L形探針5的表層為三元合金鍍層，L形探針5豎直的一端通過(guò)探針底座8、探針套管10與底板13相連，L形探針5水平的一端通過(guò)探針支柱7與底板13相連，8個(gè)L形探針5之間的相位相同，底板13的底部設(shè)有一個(gè)一分二功分器9和兩個(gè)一分四功分器11，一分二功分器9的輸入端通過(guò)射頻電纜17、射頻同軸連接器16與通信機(jī)相連，一分二功分器9的兩個(gè)輸出端分別與兩個(gè)一分四功分器11的兩個(gè)輸入端相連，兩個(gè)一分四功分器11的8個(gè)輸出端分別通過(guò)8根射頻電纜17與8個(gè)L形探針5相連，上述射頻電纜17的表面為3～5um的錫鍍層，底板13上連接天線外罩15，底板13的兩端連接端蓋14，整個(gè)天線用天線罩15和端蓋14罩起來(lái)，形成封閉系統(tǒng)，保護(hù)內(nèi)部的天線輻射元和饋電網(wǎng)絡(luò)及全部金屬或塑料結(jié)構(gòu)件。天線罩由高質(zhì)量的PVC塑料經(jīng)模具的成型加工制成，具有良好的封閉作用和排水結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例23G45°單極化板狀基站用天線(參見(jiàn)圖4、圖5)，它包括底板13，底板13的四周設(shè)有底板圍裙，底板13的寬度190mm，底板圍裙的高度27mm，底板13上橫向并列連接六組共12個(gè)基本輻射單元，每組設(shè)上下2個(gè)基本輻射單元，六組基本輻射單元之間的單元間距相同，尺寸L1＝130mm，L2＝85mm，每個(gè)基本輻射單元包括小貼片1、大貼片4，小貼片1、大貼片4均為長(zhǎng)方形貼片，小貼片1和大貼片4的邊相互平行，且均與底板13的邊平行，它們分別由小貼片支柱2和大貼片支柱6支撐，底板13上大貼片4的下方均連接一L形探針5，L形探針5的表層為三元合金鍍層，L形探針5豎直的一端通過(guò)探針底座8、探針套管10與底板13相連，L形探針5水平的一端通過(guò)探針支柱7與底板13相連，12個(gè)L形探針5之間的相位相同，底板13的底部設(shè)有一個(gè)一分二功分器9和兩個(gè)一分六功分器12，一分二功分器9的輸入端通過(guò)射頻電纜17、射頻同軸連接器16與通信機(jī)相連，一分二功分器9的兩個(gè)輸出端分別與兩個(gè)一分六功分器12的兩個(gè)輸入端相連，兩個(gè)一分六功分器12的12個(gè)輸出端分別通過(guò)12根射頻電纜17與12個(gè)L形探針5相連，上述射頻電纜17的表面為3～5um的錫鍍層，底板13上連接天線外罩15，底板13的兩端連接端蓋14，整個(gè)天線用天線罩15和端蓋14罩起來(lái)，形成封閉系統(tǒng)，保護(hù)內(nèi)部的天線輻射元和饋電網(wǎng)絡(luò)及全部金屬或塑料結(jié)構(gòu)件。天線罩由高質(zhì)量的PVC塑料經(jīng)模具的成型加工制成，具有良好的封閉作用和排水結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例33G45°單極化板狀基站用天線(參見(jiàn)圖4、圖6)，它包括底板13，底板13的四周設(shè)有底板圍裙，底板13的寬度195mm，底板圍裙的高度29mm，底板13上橫向并列連接八組共16個(gè)基本輻射單元，每組設(shè)上下2個(gè)基本輻射單元，八組基本輻射單元之間的單元間距相同，尺寸L1＝135mm，L2＝88mm，每個(gè)基本輻射單元包括小貼片1、大貼片4，小貼片1、大貼片4均為長(zhǎng)方形貼片，小貼片1和大貼片4的邊相互平行，且均與底板13的邊平行，它們分別由小貼片支柱2和大貼片支柱6支撐，底板13上大貼片4的下方均連接一L形探針5，L形探針5的表層為三元合金鍍層，L形探針5豎直的一端通過(guò)探針底座8、探針套管10與底板13相連，L形探針5水平的一端通過(guò)探針支柱7與底板13相連，16個(gè)L形探針5之間的相位相同，底板13的底部設(shè)有5個(gè)一分四功分器11，其中一個(gè)一分四功分器11的輸入端通過(guò)射頻電纜17、射頻同軸連接器16與通信機(jī)相連，該一分四功分器11的四個(gè)輸出端分別與另四個(gè)一分四功分器11的四個(gè)輸入端相連，四個(gè)一分四功分器11的16個(gè)輸出端分別通過(guò)16根射頻電纜17與16個(gè)L形探針5相連，上述射頻電纜17的表面為3～5um的錫鍍層，底板13上連接天線外罩15，底板13的兩端連接端蓋14，整個(gè)天線用天線罩15和端蓋14罩起來(lái)，形成封閉系統(tǒng)，保護(hù)內(nèi)部的天線輻射元和饋電網(wǎng)絡(luò)及全部金屬或塑料結(jié)構(gòu)件。天線罩由高質(zhì)量的PVC塑料經(jīng)模具的成型加工制成，具有良好的封閉作用和排水結(jié)構(gòu)。
使用時(shí)，射頻信號(hào)經(jīng)射頻同軸連接器16進(jìn)入天線饋電網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)通過(guò)射頻電纜17到達(dá)功分器，功分器將信號(hào)等幅同相的輸出，經(jīng)過(guò)射頻電纜至每個(gè)激勵(lì)探針，探針被激勵(lì)輻射出高頻電磁波，電磁波在大貼片上產(chǎn)生表面電流，形成感生電場(chǎng)，再耦合到小貼片上，然后透過(guò)天線罩輻射到自由空間，形成天線輻射方向圖。金屬底板13是電磁波的反射機(jī)構(gòu)，它將探針，上、大貼片輻射到它上的電磁波反射到前向空間，使天線形成定向輻射。將陣列排列成兩列，使得天線的半功率波束寬度比較窄，加上底板13的寬度和底板圍裙的高度決定了天線的半功率波束寬度45°和前后比，單元間距的尺寸是按照波束賦形要求確定的，與饋電網(wǎng)絡(luò)一起構(gòu)成賦形天線陣，保證了基站天線的賦形特性和相應(yīng)的輻射特性。
為了達(dá)到基站天線的三階互調(diào)的指標(biāo)要求，在電氣結(jié)構(gòu)、機(jī)械結(jié)構(gòu)和工藝上作了充分的考慮，因?yàn)槿A互調(diào)是因?yàn)楦鬟B接點(diǎn)的異質(zhì)性，而產(chǎn)生高次冪信號(hào)，高次冪信號(hào)疊加的結(jié)果會(huì)產(chǎn)生與工作頻率相接近的頻率而造成干擾。在饋點(diǎn)電路的的各連接點(diǎn)上都采用鍍錫的工藝，射頻電纜17表面為3～5um的錫鍍層，另外L形探針5表層為三元合金鍍層；在各焊接點(diǎn)的工藝上要求焊接均勻飽滿，各接地點(diǎn)要求接地充分無(wú)縫隙。保證了以上就可以使天線的三階互調(diào)達(dá)到-107dBm的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)要求。
權(quán)利要求1.3G 45°單極化板狀基站用天線，它包括底板(13)，底板(13)的四周設(shè)有底板圍裙，其特征在于底板(13)上連接至少一組上下2個(gè)基本輻射單元，每個(gè)基本輻射單元包括小貼片(1)、大貼片(4)，它們分別由小貼片支柱(2)和大貼片支柱(6)支撐，小貼片(1)，大貼片(4)均為長(zhǎng)方形貼片，小貼片(1)和大貼片(4)的邊相互平行，且均與底板(13)的邊平行，底板(13)上大貼片(4)的下方均連接一L形探針(5)，L形探針(5)之間的相位相同，L形探針(5)通過(guò)探針支柱(7)與底板(13)相連，底板(13)的底部設(shè)有功分器，功分器的輸入端通過(guò)射頻電纜(17)與通信機(jī)相連，功分器的各個(gè)輸出端分別通過(guò)射頻電纜(17)與各個(gè)L形探針(5)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3G 45°單極化板狀基站用天線，其特征在于所述的底板(13)上橫向并列連接兩組共4個(gè)基本輻射單元，底板(13)的底部設(shè)有一個(gè)一分四功分器(11)，一分四功分器(11)的輸入端通過(guò)射頻電纜(17)與通信機(jī)相連，一分四功分器(11)的4個(gè)輸出端分別通過(guò)4根射頻電纜(17)與4個(gè)L形探針(5)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3G 45°單極化板狀基站用天線，其特征在于所述的底板(13)上橫向并列連接四組共8個(gè)基本輻射單元，底板(13)的底部設(shè)有一個(gè)一分二功分器(9)和兩個(gè)一分四功分器(11)，一分二功分器(9)的輸入端通過(guò)射頻電纜(17)與通信機(jī)相連，一分二功分器(9)的兩個(gè)輸出端分別與兩個(gè)一分四功分器(11)的兩個(gè)輸入端相連，兩個(gè)一分四功分器(11)的8個(gè)輸出端分別通過(guò)8根射頻電纜(17)與8個(gè)L形探針(5)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3G 45°單極化板狀基站用天線，其特征在于所述的底板(13)上橫向并列連接八組共16個(gè)基本輻射單元，底板(13)的底部設(shè)有5個(gè)一分四功分器(11)，其中一個(gè)一分四功分器(11)的輸入端通過(guò)射頻電纜(17)與通信機(jī)相連，該一分四功分器(11)的四個(gè)輸出端分別與另四個(gè)一分四功分器(11)的四個(gè)輸入端相連，四個(gè)一分四功分器(11)的16個(gè)輸出端分別通過(guò)16根射頻電纜(17)與16個(gè)L形探針(5)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的3G 45°單極化板狀基站用天線，其特征在于所述的底板(13)上連接天線外罩(15)，兩端連接端蓋(14)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的3G 45°單極化板狀基站用天線，其特征在于所述的L形探針(5)豎直的一端通過(guò)探針底座(8)、探針套管(10)與底板(13)相連，L形探針(5)水平的一端通過(guò)探針支柱(7)與底板(13)相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的3G 45°單極化板狀基站用天線，其特征在于所述的底板(13)的寬度185-195mm，底板圍裙的高度25-29mm，基本輻射單元之間的單元間距相同，尺寸L1＝125-135mm，L2＝82-88mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3G 45°單極化板狀基站用天線，其特征在于所述的小貼片(1)的長(zhǎng)為50-54mm，寬為23-27mm，大貼片(4)的長(zhǎng)為58-62mm，寬為31-35mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的3G 45°單極化板狀基站用天線，其特征在于所述的射頻電纜(17)的表面為3～5um的錫鍍層。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的3G 45°單極化板狀基站用天線，其特征在于所述的L形探針(5)的表層為三元合金鍍層。
專利摘要本實(shí)用新型公開了3G45°單極化板狀基站用天線，其在底板(13)的四周設(shè)有底板圍裙，底板(13)上連接至少一組上下2個(gè)基本輻射單元，均包括小貼片(1)、大貼片(4)，小貼片(1)，大貼片(4)均為長(zhǎng)方形貼片，邊相互平行，且均與底板(13)的邊平行，底板(13)上均連接一L形探針(5)，L形探針(5)之間的相位相同，L形探針(5)與底板(13)相連，底板(13)的底部設(shè)有功分器，功分器的輸入端與通信機(jī)相連，功分器的各個(gè)輸出端與各個(gè)L形探針(5)相連。本實(shí)用新型高質(zhì)量，抗干擾能力強(qiáng)，寬頻帶，高增益，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，具有優(yōu)良電性能。
文檔編號(hào)H01Q23/00GK2783549SQ200520081048
公開日2006年5月24日 申請(qǐng)日期2005年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月1日
發(fā)明者王卓鵬, 肖長(zhǎng)虹, 張振宇, 李渠塘, 付洪全, 張文, 史彥軍, 吳曉靜 申請(qǐng)人:煙臺(tái)高盈科技有限公司