專利名稱：一種三探針扇形波束基站用天線的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種天線，尤其涉及一種三探針扇形波束基站用天線。
背景技術：
目前，蜂窩移動通信扇形小區(qū)基站天線是一種定向波束天線，它除了需要滿足一般基站天線的要求外，還應有上旁瓣抑制特性和下旁瓣零點填充特性，前者是為了抑制對鄰近基站的干擾，后者是為了使覆蓋區(qū)內(nèi)接收電平均勻，另外，為了減少對鄰區(qū)的干擾和改善服務區(qū)的通信質(zhì)量，有時要求天線波束要有一定程度的傾斜，這種傾斜可以采用機械的方法或電子波束傾斜的辦法，而電子波束傾斜的性能優(yōu)于機械傾斜的性能；再者，為了克服接收信號的各種衰落現(xiàn)象，需采用雙極化天線，雙極化天線的優(yōu)點是節(jié)省單個基站天線數(shù)量，可以降低呼損，減少干擾，提高全網(wǎng)的服務質(zhì)量，且架設安裝方便，節(jié)省資金，且為了抑制內(nèi)部和外部的干擾要求雙極化天線的隔離度和前后比要有較高的指標?，F(xiàn)有的天線在上述天線性能方面都存在著不同程度的不足和缺陷，例如振子型天線結構復雜，微帶型天線工作頻帶比較窄，均不易完善地實現(xiàn)雙極化。已有的雙極化天線，比如縫隙耦合天線，其增益低和前厚比低；又如孔徑耦合天線，是一種多層結構，適合于大寬帶和高極化純度的情況，但駐波比小于1.2的帶寬只有5％，也非常窄，已有天線均達不到高質(zhì)量，抗干擾能力強，寬頻帶，雙極化，結構簡單，使用方便，生產(chǎn)成本低的要求。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于克服上述已有技術的不足而提供一種高質(zhì)量，抗干擾能力強，寬頻帶，雙極化，結構簡單，使用方便，生產(chǎn)成本低的三探針扇形波束基站用天線。
本實用新型的目的可以通過如下措施來達到一種雙極化扇形波束基站用天線，它包括底板7，底板7上設有天線單元，其特征在于該天線單元至少設有兩個，每個天線單元包括一個貼片4，每個貼片4均通過支柱2與底板7相連，底板7和每個貼片4之間均設有三個L形探針5，其中兩個L形探針5的相位相差180°，另一個L形探針5與這兩個L形探針相互垂直，底板7的底部設有功分器6，功分器6的輸入端通過射頻電纜3與通信機相連，功分器6的各個輸出端分別通過射頻電纜3與各個L形探針5相連。
為了進一步實現(xiàn)本實用新型的目的，所述的天線單元的數(shù)量為N＝2n(n＝1，2，3，4……n為整數(shù))。
為了進一步實現(xiàn)本實用新型的目的，所述的天線單元為4個，底板7的底部設有兩個一分四功分器6，每個功分器6的輸入端通過一根射頻電纜3與通信機相連，其中一個一分四功分器6的4個輸出端分別通過4根射頻電纜3與4個同一極化方向的L形探針5相連，另一個一分四功分器6的輸出端分別通過4根射頻電纜3與4個一分二功分器的輸入端相接，每個一分二功分器的兩個輸出端分別與兩個同一極化方向的L形探針5相連。
為了進一步實現(xiàn)本實用新型的目的，所述的貼片4上通過支柱2連接有小貼片1。
為了進一步實現(xiàn)本實用新型的目的，所述的貼片4和小貼片1可為正方形貼片。
為了進一步實現(xiàn)本實用新型的目的，所述的底板7外罩有天線罩8。
本實用新型同已有技術相比可產(chǎn)生如下積極效果本實用新型為平板形設有L形探針的雙極化天線，其性能優(yōu)越，體積小，重量輕，便于架設和安裝，比如現(xiàn)在GSM數(shù)字移動通信網(wǎng)三扇區(qū)定向基站天線一般用9根天線，每個扇形使用3根天線(一發(fā)兩收)，并且要空間分集，且要考慮天線的架設和安裝問題，往往由于天線架設安裝條件不具備，而需要改變最佳基站天線站址的位置，而使用本實用新型的雙極化天線，每個扇形只需要1根天線，不需要空間分集，這樣的基站就不需要興建鐵塔，節(jié)省了大量的資金，在選用基站站址時，基本能夠滿足天線架設條件，使基站站址的選定變得容易一些。另外本實用新型頻帶寬，增益和前后比高，降低呼損，減少干擾，提高全網(wǎng)的服務質(zhì)量。
為了提高隔離度，本實用新型的單元天線使用了三探針結構，其中兩個探針用來發(fā)送同一信號1，另一探針發(fā)送另一路信號2，其中兩個探針關于另一探針對稱，另一探針上的信號在兩個探針上的耦合分量相等，這樣在中心頻率下，兩個探針上的耦合分量經(jīng)過功分器的兩臂到達T形結時，相位相差了180度，正好相互抵消，不會到達信號1的輸入端，此時的隔離度從理論上來說是∞，即便是不在中心頻率下，兩個耦合分量也是相差180度左右，兩者的合成分量相對于耦合分量本身已經(jīng)減少很多，因此起到了提高隔離度的作用。
當由于制作誤差引起結構上的不對稱，而使得兩個對消探針接收到的耦合信號幅度不等時，也可以計算出來這種情況下的極化相關度，對于幅度相差5％的情況，在工作頻帶內(nèi)，極化相關度仍然＜-30dB，因此這種結構對于耦合信號幅度不等具有一定的不靈敏性，對制作精度要求不高，便于批量生產(chǎn)。
本實用新型的整個天線用天線罩罩起來，形成了封閉系統(tǒng)，保護內(nèi)部的天線單元、饋電網(wǎng)絡及全部構件，其使用高質(zhì)量的PVC塑料加工成形，能夠耐高溫，抗腐蝕，防紫外線，能夠承受高強度的機械壓力，密封防水性能強且它對電磁波來說基本是透明的。
圖1為本實用新型的四單元結構的俯視圖；圖2為本實用新型的四單元結構的仰視圖；圖3為本實用新型的四單元結構的主視圖；圖4為本實用新型的單元結構的放大圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的最佳實施方式作詳細說明實施例一種三探針扇形波束基站用天線(參見圖1、圖2、圖3、圖4)，它包括底板7，底板7上設有周邊裙邊10，底板7外罩有天線罩8，底板7上連接一天線單元，天線單元設有4個，每個天線單元包括一個正方形貼片4，每個貼片4的上端通過4個玻璃支柱2連接一正方形小貼片1，每個貼片4的下端通過4個玻璃支柱2與底板7相連，底板7上在底板和每個貼片4之間均連接三個L形探針5，其中兩個L形探針5的相位相差180°，另一個L形探針5與這兩個L形探針相互垂直，底板7的底部設有兩個一分四功分器6，每個功分器6的輸入端通過一根射頻電纜3與通信機相連，其中一個一分四功分器6的4個輸出端分別通過4根射頻電纜3與4個同一極化方向的L形探針5相連， 另一個一分四功分器6的輸出端分別通過4根射頻電纜3與4個一分二功分器的輸入端相接，每個一分二功分器的兩個輸出端分別與兩個同一極化方向的L形探針5相連。來自基站的射頻信號經(jīng)由連接到7/16接頭9的傳輸線進入天線的饋電網(wǎng)絡內(nèi)，在網(wǎng)絡內(nèi)通過射頻電纜到達兩個一分四功分器的輸入端，激勵每個探針，探針被饋電激勵后又輻射高頻電磁波，電磁波在貼片4上產(chǎn)生表面電流，(這個表面電流也可以耦合到小貼片1)，然后通過天線罩8輻射到自由空間，形成天線方向圖。因為是兩路即雙極化(±45°)信號同時輻射出去，底板7連同它的周邊圍裙10是電磁波反射機構，它將L形探針，貼片4和小貼片1輻射到其它上的電磁波反射到前向空間，使天線陣形成單向(定向)輻射，天線單元的間距尺寸是按照賦形波束要求確定的，與功分器的四根不等長的射頻電纜是一一對應的，這兩組尺寸組成了不對稱，不等間距，不同饋電相位的賦形天線陣，保證了基站天線的賦形特性和相應的輻射特性。上述的天線單元根據(jù)需要可設至少兩個，根據(jù)所設的天線單元的數(shù)量設置與之相匹配的功分器和射頻電纜，組成相應的饋電網(wǎng)絡。
權利要求1.一種三探針扇形波束基站用天線，它包括底板(7)，底板(7)上設有天線單元，其特征在于該天線單元至少設有兩個，每個天線單元包括一個貼片(4)，每個貼片(4)均通過支柱(2)與底板(7)相連，底板(7)和每個貼片(4)之間均設有三個L形探針(5)，其中兩個L形探針(5)的相位相差180°，另一個L形探針(5)與這兩個L形探針相互垂直，底板(7)的底部設有功分器(6)，功分器(6)的輸入端通過射頻電纜(3)與通信機相連，功分器(6)的各個輸出端分別通過射頻電纜(3)與各個L形探針(5)相連。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種三探針扇形波束基站用天線，其特征在于所述的天線單元的數(shù)量為N＝2n(n＝1，2，3，4……n為整數(shù))。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種三探針扇形波束基站用天線，其特征在于所述的天線單元為4個，底板(7)的底部設有兩個一分四功分器(6)，每個功分器(6)的輸入端通過一根射頻電纜(3)與通信機相連，其中一個一分四功分器(6)的4個輸出端分別通過4根射頻電纜(3)與4個同一極化方向的L形探針(5)相連，另一個一分四功分器(6)的輸出端分別通過4根射頻電纜(3)與4個一分二功分器的輸入端相接，每個一分二功分器的兩個輸出端分別與兩個同一極化方向的L形探針(5)相連。
4.根據(jù)權利要求1或2或3所述的一種三探針扇形波束基站用天線，其特征在于所述的貼片(4)上通過支柱(2)連接有小貼片(1)。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種三探針扇形波束基站用天線，其特征在于所述的小貼片(1)為正方形貼片。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種三探針扇形波束基站用天線，其特征在于所述的貼片(4)為正方形貼片。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種三探針扇形波束基站用天線，其特征在于所述的底板(7)外罩有天線罩(8)。
專利摘要本實用新型公開了一種三探針扇形波束基站用天線，它包括底板(7)底板(7)上設有天線單元，其特征在于該天線單元至少設有兩個，每個天線單元包括一個貼片(4)，每個貼片(4)均通過支柱(2)與底板(7)相連，底板(7)和每個貼片(4)之間均設有三個L形探針(5)，其中兩個L形探針(5)的相位相差180°，另一個L形探針(5)與這兩個L形探針相互垂直，底板(7)的底部設有功分器(6)，功分器(6)的輸入端通過射頻電纜(3)與通信機相連，功分器(6)的各個輸出端分別通過射頻電纜(3)與各個L形探針(5)相連，本實用新型性能優(yōu)越，抗干擾能力強，寬頻帶，雙極化，結構簡單，使用方便，生產(chǎn)成本低。
文檔編號H04B7/06GK2599880SQ0225590
公開日2004年1月14日 申請日期2002年12月10日 優(yōu)先權日2002年12月10日
發(fā)明者石長生, 林德云, 王春華, 陸貴文, 王卓鵬, 頓昊 申請人:煙臺高盈科技有限公司