CN2916958Y - 90°双极化板状基站天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种90°双极化板状基站天线，包括天线罩19、馈电网络20、反射底板6、接头1、N个双极化辐射单元12、上层贴片4、下层贴片3，辐射单元12内包括上层贴片4及下层贴片3，上层贴片4通过支撑柱13与反射底板6相连接，下层贴片3通过支撑柱16与反射底板6相连接，每一辐射单元12放置于由反射底板6、反射裙边7及左右二个隔离墙5构成的背射腔2内，辐射单元12内设有8、9、10、11四个探针，每二个相反方向(对角方向)上的探针相位相反。本实用新型通信质量高，频带宽，制造简单，使用方便。

Description

90°双极化板状基站天线

技术领域

本实用新型涉及移动通信基站天线领域，特别是一种90°双极化板状基站天线。

背景技术

随着移动通信事业的不断发展，不仅对信道容量的要求提高，而且人们对移动通信***的质量也提出了更高的要求。目前，有多种提高信道容量的基站天线，如：双极化波束赋形基站天线，它是通过预置单元间距和激励相位实现波束赋形，从而提高信道容量；现有技术中还公开了一种专利号为200420046114.1的“空气微带耦合馈电贴片天线”，它是在每一个辐射单元内设有上、下层贴片，上层贴片与下层贴片通过介质支柱与反射板相连接，从接头输入的信号通过馈电网络传递到辐射单元，进而将电流耦合到辐射单元的下层贴片上，使下层贴片与反射板之间产生辐射，形成定向波束，同时利用上下二层贴片之间存在的耦合作用，使上层贴片进一步展宽频带。这些类型的天线，虽然结构较简单，但因其隔离效果不好，因而，其信道容量及质量不是很理想。现有技术中还公开了一种专利号为200420085994.3的“一种多极化扇区阵列天线”，它是将三面±45°双极化板状定向天线和三面0°/90°双极化板状定向天线，交错对称排列在一个六边形的基线上，构成六扇区十二阵列±45°和0°/90°四极化天线，或将六面±45°双极化板状天线构成六扇区十二阵列双极化天线，将天线上的两种相同极化的定向天线分别进行三路功率合成连接，再将其余的两种极化分别单独输出，形成八个天线端口与基站连，实现用不同极化方式接收和发射信号。该天线虽然提高了通信***的质量及信道容量，但其结构较复杂，成本较高。

发明内容

本实用新型的目的是想克服上述现有技术中存在的不足，提供一种新型基站天线，该基站天线通信质量高，频带宽，制造简单，使用方便。

为实现本实用新型的上述目的所采用的技术方案是：一种90°双极化板状基站天线，包括天线罩、馈电网络、反射底板、接头、N个双极化辐射单元、上层贴片、下层贴片，上层贴片及下层贴片位于辐射单元内，上层贴片与下层贴片皆通过支撑柱与反射底板相连接，其结构特点是：每一辐射单元放置于由反射底板、反射裙边及左右二个隔离墙构成的背射腔内，辐射单元内设有四个探针，每二个相反方向(对角方向)上的探针相位相反。

为增加定向辐射效果，本实用新型将反射裙边折成90°。

为展宽天线的频率带宽，可采用上、下贴片的尺寸不相等。

本实用新型的另一最佳实施例为所述的相临二个辐射单元的间距不等。

本实用新型采用探针馈电的双贴片结构，可实现双极化半功率角为90°的2，4，6，8等单元不同增益的阵列板式天线，同极化探针通过贴片耦合到正交极化的分量，通过反相的探针相互抵消，大大地提高了隔离度，每个背射腔中的二个隔离墙，将每一个单元很好地隔离起来，使得相邻单元贴片、探针影响非常小，真正地实现了高隔离，同时由于采用了反射底板及反射裙边的双反射器，且反射裙边折成90°的结构，将探针及上、下贴片辐射到它上面的电磁波反射到前向空间，使天线的能量主要向单方向辐射，形成定向辐射。本实用新型驻波比1.4以下的带宽为23.7％，其前/后辐射比高，基站的覆盖效果好，通信质量高，频带宽，适用于城区内人口密集区，建筑物较多的地方及其它不利于移动通信的区域，其结构简单，容易制造，可按照需要，选择不同的单元阵列，使用方便。

附图说明

图1为本实用新型实施例基站天线的结构示意图

图2为辐射单元的结构示意图

图3为本实用新型一种实施例(四单元基站天线)馈电网络示意图

图4为本实用新型一种实施例(六单元基站天线)馈电网络示意图

图5为本实用新型另一种实施例(八单元基站天线)馈电网络示意图

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细的描述。

由图1、2及图3可以看出，本实用新型包括天线罩18、馈电网络19、反射底板6、接头1、N个双极化辐射单元12、上层贴片4、下层贴片3，辐射单元12内包括上层贴片4及下层贴片3，上层贴片4通过支撑柱13与反射底板6相连接，下层贴片3通过支撑柱16与反射底板6相连接，每一辐射单元12放置于由反射底板6、反射裙边7及左右二个隔离墙5构成的背射腔2内，辐射单元12内设有8、9、10、11四个探针，每二个相反方向(对角方向)上的探针相位相反，即探针8与探针10，探针9与探针11相位相反，同极化的探针8、探针9通过上层贴片4、下层贴片3耦合到正交极化的分量，通过反相的探针10、探针11相互抵消。为增加定向辐射效果，将反射裙边7折成90°。各个探针通过探针底坐14及探针支柱15固定。

整个板式天线用天线罩18及天线罩盖17罩起来，形成封闭***，保护内部的天线辐射单元12和馈电网络19及全部金属或塑料构件，天线罩18使用高质量的PVC塑料经模具成型加工制成，具有良好的封闭作用和排水结构。

射频信号经DIN接头1进入天线馈电网络19，在网络内通过主馈电缆20到达一分二功分器25，一分二功分器25将信号等幅同相的分配成两路输出，经过馈线电缆21、22进入下一级一分二微带功分器23、单元功分器24，最后至每个激励探针8、9、10、11，探针被激励辐射出高频电磁波，电磁波在下层贴片3上产生表面电流，形成感生电场，再耦合到上层贴片4上，然后透过天线罩18辐射到自由空间，形成天线辐射方向图。因为双极化信号同时辐射出去，两路信号会相互干扰，为了提高两路信号之间的隔离度，本实用新型采用隔离墙5的结构，将每一个辐射单元12隔离起来，使得相邻辐射单元贴片、探针影响很小。同时，由于反射底板6及反射裙边7对辐射单元产生的反射作用，使得天线的辐射方向图半功率角达到90°。反射底板6及折成90°的反射裙边7是电磁波的反射机构，它将探针及上、下贴片辐射到它上面的电磁波反射到前向空间，使天线的能量主要向单方向辐射。辐射单元12间距的尺寸(L₁＝137.5mm，L₂＝129.2mm，l₃＝123.4mm)是按照波束赋形要求确定的，不等间距，保证了基站天线的赋形特性和相应的辐射特性。

为了更好地达到基站天线三阶互调的指标要求，在馈电电路的各个连接点上都采用了镀锡的工艺，如在一分二微带功分器23、一分二功分器25及单元功分器24的传输线表面镀有3-5um的锡镀层，探针(8、9、10、11)表层为三元合金镀层；此外，为了使各个功分器与底板接触紧密并使各功分器的微带传输线与底板绝对平行，在各个功分器上均匀设定了塑料铆钉；在各个焊接点的工艺上焊接均匀饱满，各接地点接地充分无缝隙。

采用上下不同尺寸的贴片(4、3)可有效展宽天线的频率带宽。根据需要，也可以使用单贴片的单元天线组成阵列，也即只采用一层贴片，实现某一频段的高增益和高前后比的定向天线，因其原理与双贴片相同，而效果远不如双层贴片，这里不再重述。

图4给出了本实用新型六单元基站天线馈电网络示意图，从图中可以看出，它是由6个一分二功分器25、4个一分二微带功分器23、6个单元功分器24及馈电电缆组成的馈电网络。图5给出了本实用新型八单元基站天线馈电网络示意图，从图中可以看出，它是由8个一分二功分器25、6个一分二微带功分器23、8个单元功分器24及馈电电缆组成的馈电网络。由于它们的原理与四单元基站天线是一样的，这里就不再重述。

Claims (4)

1、一种90°双极化板状基站天线，包括天线罩(19)、馈电网络(20)、反射底板(6)、接头(1)、N个双极化辐射单元(12)、上层贴片(4)、下层贴片(3)，上层贴片(4)及下层贴片(3)位于辐射单元(12)内，上层贴片(4)通过支撑柱(13)与反射底板(6)相连接，下层贴片(3)通过支撑柱(16)与反射底板(6)相连接，其特征是：每一辐射单元(12)放置于由反射底板(6)、反射裙边(7)及左右二个隔离墙(5)构成的背射腔(2)内，辐射单元(12)内设有四个探针(8、9、10、11)，每二个相反方向上的探针相位相反。

2、按照权利要求1所述的90°双极化板状基站天线，其特征在于所述的反射裙边(7)折成90°。

3、按照权利要求1或2所述的90°双极化板状基站天线，其特征在于所述的上层贴片(4)与下层贴片(3)的尺寸不相等。

4、按照权利要求3所述的90°双极化板状基站天线，其特征在于每相邻二个辐射单元(12)的间距不等。

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