一種多模式多通道天線陣的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種多模式多通道天線陣。所述天線陣由CDMA/GSM天線、WCDMA天線、FDD?LTE天線、TD?SCDMA/TDD?LTE天線、背板和天線罩組成。其中，所述TD?SCDMA/TDD?LTD天線固定于背板的下半部分，所述CDMA/GSM天線和所述WCDMA天線采用嵌套結(jié)構(gòu)，固定于背板的上方左半部分，所述FDD?LTE天線固定于背板的上方右半部分，在天線的外部加蓋一個總的天線外罩。所述多模式多通道天線陣將應(yīng)用于不同技術(shù)體制的天線合理地組合安裝于一套基礎(chǔ)架構(gòu)之上，既解決了多天線分立的缺陷，又能有效滿足各通信技術(shù)體制對天線的性能要求。
【專利說明】
一種多模式多通道天線陣
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ] 本實用新型屬于天線技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可用于CDMA/GSM/WCDMA/FDD-LTE/TD-SCDMA/TDD-LTE通信制式的多模式多通道天線陣，可用于工作頻段為806-960MHZ的CDMA/GSM、工作頻段為 1710-2170MHz的WCDMA、工作頻段為 1710-2690 MHz的 FDD-LTE和工作頻段為1880-2690 MHz的TD-SCDMA/TDD-LTE移動通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著移動通信網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模發(fā)展，出現(xiàn)了多種技術(shù)制式。為節(jié)省天線站址和天饋資源，降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)難度，減少投資成本，共站共址的多頻多制式多系統(tǒng)已經(jīng)成為現(xiàn)在建設(shè)移動通信網(wǎng)的首選方案。
[0003]目前我國移動通信有2G，3G和4G在同時應(yīng)用，以前的天線架設(shè)方法就是每個制式的移動通信系統(tǒng)應(yīng)用不同的天線，這樣的天線配置方式存在以下不足:其一，基站天線的增多會使電磁輻射加強，從而影響周邊人群的身體健康，這就使得選址建站和物業(yè)談判很難進行;其二，由于要為各種通信模式架設(shè)多個天線，每個天線都暴露在外面，影響周邊環(huán)境的美觀，因而在比較發(fā)達的地區(qū)增加天線覆蓋是很困難的；其三，架設(shè)的天線數(shù)量多，就需要花費很多的安裝費用，增加建設(shè)成本。
[0004]現(xiàn)有的多頻天線通常包括一個低頻子天線和一個或多個高頻子天線。由于采用這種結(jié)構(gòu)的多頻天線會在低頻子天線和高頻子天線之間產(chǎn)生耦合及寄生輻射的問題，這樣就嚴重地制約了天線的使用性能。并且，這種多頻天線增益較低，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工成本較高，而且天線的方向圖差，不能完全滿足現(xiàn)有的移動通信對網(wǎng)絡(luò)覆蓋率和通信質(zhì)量要求較高的發(fā)展和應(yīng)用需求。
[0005]在移動通信天線中，天線能有效地工作，全靠每個對應(yīng)的輻射陣列，輻射陣列用于輻射通信信號，通常由多個輻射單元以矩陣的方式布設(shè)而成。CDMA/GSM天線是由低頻(806-960MHz )輻射單元組成，WCDMA天線是由高頻(1710_2170MHz )輻射單元組成，F(xiàn)DD-LTE天線是由寬頻(1710-2690 MHz)輻射單元組成，TD-SCDMA/TDD-LTE天線是智能天線，則是由四列寬頻(1880-2690 MHz )輻射單元加寬頻校準網(wǎng)絡(luò)組成的智能天線陣。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]為了克服現(xiàn)有的移動通信系統(tǒng)按技術(shù)體制分設(shè)天線的弊端以及解決現(xiàn)有多頻天線存在的技術(shù)問題，本實用新型提供一種多模式多通道天線陣。所述多模式多通道天線陣將應(yīng)用于不同技術(shù)體制的天線合理地組合安裝于一套基礎(chǔ)架構(gòu)之上，既解決了多天線分立的缺陷，又能有效滿足各通信技術(shù)體制對天線的性能要求。所述多模式多通道天線陣支持CDMA/GSM/WCDMA/FDD-LTE/TD-SCDMA/TDD-LTE四種通信制式，可用于工作頻段為806-960MHz 的CDMA/GSM、工作頻段為 1710-2170MHz 的WCDMA、工作頻段為 1710-2690 MHz 的 FDD-LTE和工作頻段為1880-2690 MHz的TD-SCDMA/TDD-LTE移動通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
[0007]為實現(xiàn)上述目標，本實用新型采用以下技術(shù)方案:
[0008]一種多模式多通道天線陣，包括CDMA/GSM天線、WCDMA天線、FDD-LTE天線、TD-SCDMA/TDD-LTE天線、背板和天線罩。將不同模式的天線固定在一個背板上，其中，所述TD-SCDMA/TDD-LTD天線固定于背板的下半部分，所述CDMA/GSM天線和所述WCDMA天線采用嵌套結(jié)構(gòu)，固定于背板的上方左半部分，所述FDD-LTE天線固定于背板的上方右半部分，左右兩部分天線之間留有20_空間;在天線的外部加蓋一個總的天線外罩。
[0009]由于所述CDMA/GSM天線是低頻天線，波長較長，會與所述TD-SCDMA/TDD-LTE天線有很強的耦合，因此位于背板下半部分的所述TD-SCDMA/TDD-LTD天線與并排位于背板上半部分的所述CDMA/GSM天線、WCDMA天線和!7DD-LTE天線之間的距離必須大于!7DD-LTE天線二分之一波長。
[0010]所述背板采用帶有臺階形折邊的矩形鋁板，背板的寬度要大于天線的最大寬度，該矩形的兩個長邊帶有梯形折邊，該折邊的形狀分為下高上低的梯形兩部分，下半部分的高度與背板的寬度比值為1:5，上半部分的高度與背板的寬度比值是1:10，使背板對天線產(chǎn)生的輻射影響達到最小。
[0011]在所述四種天線與背板之間墊有高度調(diào)節(jié)塊，與各天線對應(yīng)的高度調(diào)節(jié)塊的高度各不相同，通過調(diào)整高度調(diào)節(jié)塊使四種天線的陣子處在一個平面上。
[0012]背板與各天線都是用螺栓連接，螺栓穿過背板、高度調(diào)節(jié)塊和各天線，將三部分連接起來。所述各天線的射頻連接器均用螺絲固定在背板的最前端并標示清楚。
[0013]天線外罩為矩形桶狀，下面開圓孔，背板與天線外罩之間墊有平穩(wěn)調(diào)節(jié)塊，用來調(diào)節(jié)背板與天線外罩之間的平穩(wěn)，增加天線整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，背板通過螺栓穿過平穩(wěn)調(diào)節(jié)塊與天線外罩的螺紋連接。
[0014]本實用新型的優(yōu)點和有益效果為:
[0015]I).對四種天線進行一體化設(shè)計，結(jié)構(gòu)緊湊，減少了在鐵塔上的占用空間，采用一體設(shè)計使天線安裝方便，大幅減少了現(xiàn)場安裝的工程費用；
[0016]2).通過一體化設(shè)計，消除了各頻段天線之間的互耦合和反射，使其電氣指標與單天線保持一致；
[0017]3).采用一體化設(shè)計，應(yīng)用一個天線外罩，里面采用不同高度的墊塊可以平穩(wěn)調(diào)節(jié)，使天線和外罩之間有可靠的連接；
[0018]4).各頻段天線采用獨立的饋電網(wǎng)絡(luò)，可以設(shè)計不等功率分配的匹配網(wǎng)絡(luò)，能有效地調(diào)整天線V面輻射方向圖特性。
【附圖說明】
[0019]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0020]圖1是本實用新型所述多模式多通道天線陣的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ]圖中，I 是CDMA/GSM天線，2是WCDMA天線，3是!7DD-LTE天線，4是TD-SCDMA/TDD-LTD天線，5是背板。
[0022]圖2是本實用新型所述多模式多通道天線陣的天線罩剖面圖。
[0023]圖中，6是天線罩，7是高度調(diào)節(jié)塊，8是平穩(wěn)調(diào)節(jié)塊。
[0024]圖3是在f = 870MHz的實測V、H面方向圖；
[0025]圖4是在f = 1880MHz的實測V、H面方向圖；
[0026]圖5是在f = 1990MHz的實測V、H面方向圖；
[0027]圖6是在f = 2555MHz的實測V、H面方向圖。
【具體實施方式】
[0028]參照圖1和圖2，一種多模式多通道天線陣，包括CDMA/GSM天線1、WCDMA天線2、FDD-LTE天線3、TD-SCDMA/TDD-LTE天線4、背板5和天線罩6。
[0029]將不同模式的天線固定在一個背板5上，其中，所述TD-SCDMA/TDD-LTD天線4固定于背板5的下半部分，所述CDMA/GSM天線I和所述WCDMA天線2采用嵌套結(jié)構(gòu)，固定于背板5的上方左半部分，所述n)D-LTE天線3固定于背板5的上方右半部分，左右兩部分天線之間留有20mm空間；由于所述CDMA/GSM天線I是低頻天線，波長較長，會與所述TD-SCDMA/TDD-LTE天線4有很強的耦合，因此位于背板5的下半部分的所述TD-SCDMA/TDD-LTD天線4與并排位于背板5上半部分的所述⑶MA/GSM天線1、WCDMA天線2和n)D-LTE天線3之間的距離必須大于FDD-LTE天線二分之一波長;在天線的外部加蓋一個總的天線外罩6。
[0030]所述背板5采用帶有臺階形折邊的矩形鋁板，背板的寬度要大于天線的最大寬度，該矩形的兩個長邊帶有梯形折邊，該折邊的形狀分為下高上低的梯形兩部分，下半部分的高度與背板5的寬度比值為1:5，上半部分的高度與背板5的寬度比值是1:10，使背板對天線產(chǎn)生的輻射影響達到最小。
[0031]在天線與背板5之間墊有高度調(diào)節(jié)塊7，與各天線對應(yīng)的高度調(diào)節(jié)塊7的高度各不相同，通過調(diào)整高度調(diào)節(jié)塊7的高度使四種天線的陣子處在一個平面上。
[0032]背板5與各天線都是用螺栓連接，螺栓穿過背板5、高度調(diào)節(jié)塊7和各天線，將三部分連接起來。各天線的射頻連接器用螺絲固定在背板5的最底端，分層排布，端口有標簽標示清楚。
[0033]天線外罩6為矩形桶狀，下面開圓孔，背板5與天線外罩6之間墊有平穩(wěn)調(diào)節(jié)塊8，用來調(diào)節(jié)背板與天線外罩之間的平穩(wěn)，增加天線整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，背板5通過螺栓穿過平穩(wěn)調(diào)節(jié)塊8與天線外罩6的螺紋連接。
[0034]本實用新型的效果可通過以下實測圖像進一步說明:
[0035]圖3、圖4、圖5、圖6是對本實用新型所述的由多個輻射振子單元構(gòu)成的定向天線陣，在806-960MHz、1710_2170MHz、1710_2690MHz和 1880_2690MHz頻段內(nèi)，電壓駐波比VSWR<1.5的條件下測試的方向圖。
[0036]圖3是在f= 870MHz這個頻率點上本實用新型所述天線陣的實測V、H面方向圖，由圖可見，天線的上副瓣小于<_20dB;水平面前后比大于30dB。
[0037]圖4是在f= 1880MHz這個頻率點上本實用新型所述天線陣的實測V、H面方向圖，由圖可見，天線的上副瓣小于<_20dB;水平面前后比大于28dB。
[0038]圖5是在f= 1990MHz這個頻率點上本實用新型所述天線陣的實測V、H面方向圖，由圖可見，天線的上副瓣小于<_20dB;水平面前后比大于28dB。
[0039]圖6是在f= 2555MHz這個頻率點上本實用新型所述天線陣的實測V、H面方向圖，由圖可見，天線的上副瓣小于水平面前后比大于28dB。
[0040]綜上，本實用新型所述天線陣提供的各類天線的電氣指標都優(yōu)于目前的工程要求，可以很好的滿足工程應(yīng)用的需要。
[0041]最后應(yīng)說明的是:顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型的保護范圍之中。
【主權(quán)項】
1.一種多模式多通道天線陣，其特征在于:所述天線陣由⑶MA/GSM天線、WOTMA天線、FDD-LTE天線、TD-SCDMA/TDD-LTE天線、背板和天線罩組成，其中，所述TD-SCDMA/TDD-LTD天線固定于背板的下半部分，所述CDMA/GSM天線和所述WCDMA天線采用嵌套結(jié)構(gòu)，固定于背板的上方左半部分，所述n)D-LTE天線固定于背板的上方右半部分，左右兩部分天線之間留有20mm空間;在天線的外部加蓋一個總的天線外罩。2.如權(quán)利要求1所述的一種多模式多通道天線陣，其特征在于:位于背板下半部分的所述TD-SCDMA/TDD-LTD天線與并排位于背板上半部分的所述CDMA/GSM天線、WCDMA天線和FDD-LTE天線之間的距離必須大于FDD-LTE天線二分之一波長。3.如權(quán)利要求1所述的一種多模式多通道天線陣，其特征在于:所述背板采用帶有臺階形折邊的矩形鋁板，背板的寬度要大于天線的最大寬度，該矩形的兩個長邊帶有梯形折邊，該折邊的形狀分為下高上低的梯形兩部分，下半部分的高度與背板的寬度比值為1:5，上半部分的高度與背板的寬度比值是I: 10。4.如權(quán)利要求1所述的一種多模式多通道天線陣，其特征在于:在所述四種天線與背板之間墊有高度調(diào)節(jié)塊，通過調(diào)整高度調(diào)節(jié)塊使四種天線的陣子處在一個平面上。5.如權(quán)利要求1所述的一種多模式多通道天線陣，其特征在于:所述背板與所述各天線之間用螺栓連接，螺栓穿過背板、高度調(diào)節(jié)塊和各天線，將三部分連接起來。6.如權(quán)利要求1所述的一種多模式多通道天線陣，其特征在于:所述各天線的射頻連接器均用螺絲固定在背板的最前端并標示清楚。7.如權(quán)利要求1所述的一種多模式多通道天線陣，其特征在于:所述天線外罩為矩形桶狀，下面開圓孔，背板與天線外罩之間墊有平穩(wěn)調(diào)節(jié)塊，背板通過螺栓穿過平穩(wěn)調(diào)節(jié)塊與天線外罩的螺紋連接。
【文檔編號】H01Q21/28GK205543251SQ201620249793
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年3月29日
【發(fā)明人】王建青, 梁開明, 楊江鋒, 焦西斌
【申請人】西安新海天通信有限公司