专利名称：Td-scdma智能天线展宽频段方法
技术领域：
本发明属于天线技术领域，特别是涉及TD-SCDMA智能天线展宽 频段的方法，用于作为第三代移动通信3G的宽频智能天线。
背景技术：
TD-SCDMA是国际电联ITU批准的三个3G标准之一，它是百年 来中国第一个国际通信标准。TD-SCDMA产业的发展，可以像2G的 GSM/CDMA产业那样具有上万亿元人民币的市场规模。国家无线电管 理委员会根据TD-SCDMA产业发展的需要，将三个频段:A频段1880 1920MHz， B频段2010 2025MHz， C频段2300 2400MHz共计155MHz 频带分配给了 TD-SCDMA标准。而目前，从设备、天线到手机都暂时 只用A、 B两个频段。随着移动用户的迅速增加，A、 B两个频段必将 出现拥挤，这种窄带的TD-SCDMA天线无法满足用户增加的需要，因 此必须开发包括主设备和天线的C频段lOOMHz频带。但是实际中对于 移动通信包括2G、 3G的扩容均并不是一件很容易的事，所面临的一个 突出问题就是，选择架设基站天线的站址非常困难，其原因是住宅建筑 密集，公众惧怕电磁辐射伤害而阻拦基站天线的架设。如果要在目前使 用的A、 B两个频段的基础上开发C频段，只有另外架设覆盖C频段的 智能天线。而另外架设C频段天线将使每个站的天线增加一倍，这不仅 大大增加了建设成本，更重要的是选择站址必将会遇到很大的困难。 发明的内容
本发明的目的是提供一种TD-SCDMA智能天线展宽频段方法，使 窄带的TD-SCDMA智能天线能够同时支持A、 B、 C三个频段，以解决 移动用户的增加的问题，避免基站天线数量的增加和选择站址的困难。
为实现上述目的，本发明的技术构思是在不降低目前使用只支持A、 B频段的窄带智能天线的主要指标的前提下，将其1800-1920MHz、 2010-2025MHz频段扩展到能同时支持2300 2400MHz的C频段，即扩 展为可覆盖1880 1920MHz、 2010 2025MHz、 2300 2400MHz的宽
带智能天线。具体步骤如下
A. 天馈单元的阻抗设计步骤，按照频段范围为1880 2400MHz 设计宽频基本天馈单元；
B. 馈电网络设计步骤，按照频段范围为1880 2400MHz设定 馈电网络的电缆长度和幅度分配比；
C. 校准网络设计步骤，按照频段范围为1880 2400MHz设计 校准网络参数；
D. 天馈单元固定步骤，将宽频基本天馈单元按照等间距或不等 间距错位排列成阵列，固定在辐射板的面板上；
E. 校准网络固定步骤，将所设计的校准网络固定在辐射板面板的 底部；
F. 馈电网络固定步骤，将所设计的馈电网络的电缆固定在辐射板的 背板上。
本发明由于采取了对A、 B频段的窄带智能天线进行展宽的方法， 避免了今后当TD扩展到2300 2400MHz时，再新增C频段天线的问 题。由于基站天线寿命一般超过15年，因此，在TD发展的初期，若使 用可同时支持A、 B、 C三个频段的宽带智能天线，不仅可以大大地节 省建设成本，也免去了今后站址选择的困难。
具体实施例方式
本发明的具体实施过程如下
1.天馈单元的设计本发明的天馈单元采用宽带天馈单元，例如申请人已经提交的
2007 1001 7809.5专利申请。该天馈单元的阻抗设计按照频段范围为 1880 2400MHz宽频进行，该天馈单元由对称振子和馈电金属带组成， 馈电金属带的一端与对称振子的任意一个辐射臂相连馈电，另一端与同 轴线相连接，既构成板式巴伦，完成同轴线给对称天线馈电所要求的"不 平衡一平衡"的变换，又构成带状线，完成向对称振子馈电。通过调节 对称振子之间的距离间隔和馈电金属带的宽度，可以实现宽带阻抗匹 配。
2. 馈电网络设计 本发明的馈电网络设计是按照频段范围为1880 2400MHz设定电
缆长度和幅度分配参数。
3. 校准网络设计
本发明的校准网络按照1880 2400MHz频段范围设计，其校准
网络的参数调整可以通过仿真和试验进行，调整校准网络完成对智能天 线波束的实时相位补偿。
4. 天馈单元固定 本发明将所述的宽带天馈单元按照等间距错位或者不等间距错
位排列成4个或6个或8个阵列，固定在辐射板的面板上，每个阵列 由4个或6个或8个宽频天馈单元组成，这些基本天馈单元之间的间 距可以通过仿真和试验进行调整。
5. 校准网络固定
本发明将所设计的校准网络固定在辐射板面板的底部，级联在同 轴输入头与馈电网络之间。
6. 馈电网络固定本发明将所设计的馈电网络排列在辐射板的背面，并通过仿真和 试验调整馈电网络的电缆长度与幅度分配，完成对宽带天馈单元的幅相 馈电。
本发明的上述调整是通过基本宽带天馈单元结构与馈电网络、校 准网络参数的相互配合完成，且馈电网络的幅相分配、校准网络、天馈
单元的特性阻抗和组阵间距的调整要同时满足A、 B、 C三个频段要求， 即确保智能天线的主要指标在1880 1920MHz、 2010 2025MHz、 2300 2400MHz三个频段同时实现。
本发明的效果可以通过以下实测结果进一步说明-
本发明对扩展后的6阵列宽带TD-SCDMA智能天线的电压驻波比 进行了测试，其结果是全频段驻波比<1.5，使用频段90%驻波比《1.4。
本发明对扩展后的单阵列宽带TD-SCDMA智能天线在1880 MHz 的频点进行了测试，其结果是增益为15. 95，水平方向图瓣宽为68. 17°， 垂直方向图瓣宽为9. 52°。
本发明对扩展后的单阵列宽带TD-SCDMA智能天线在2025固z 的频点进行了测试，其结果是增益为16. 02，水平方向图瓣宽为68. 70°， 垂直方向图瓣宽为8. 44°。
本发明对扩展后的单阵列宽带TD-SCDMA智能天线在2400 MHz 的频点进行了测试，其结果是增益为15. 89，水平方向图瓣宽为73. 50°， 垂直方向图瓣宽为7. 73°。
可见，用本发明方法展宽频段后的TD-SCDMA智能天线，在不降 低目前使用的窄频1800-1920MHz、 2010-2025MHz智能天线主要指标的 前提下，同时支持了 2300-2400MHz频段的宽频工作。
任何人在了解了本发明的技术思想后，均可作出对窄带 TD-SCDMA智能天线的不同结构和参数调整，但这些具体方案的实现均 属本发明保护的范畴。
权利要求
1. 一种TD-SCDMA智能天线展宽频段的方法，包括如下步骤天馈单元阻抗设计步骤，按照频段范围为1880～2400MHz设计宽频基本天馈单元；馈电网络设计步骤，按照频段范围为1880～2400MHz设定馈电网络的电缆长度和幅度分配比；校准网络设计步骤，按照频段范围为1880～2400MHz设计校准网络参数；天馈单元固定步骤，将宽频基本天馈单元按照等间距或非等间距错位排列成阵列，固定在辐射板的面板上；校准网络固定步骤，将所设计的校准网络固定辐射板面板的底部；馈电网络固定步骤，将所设计的馈电网络的电缆固定在辐射板的背板上。
2.根据权利要求l所述的智能天线展宽频段的方法，其特征在于固定在辐射板面板上的宽频基本天馈单元的间距可以通过仿真与试验调整。
3. 根据权利要求l所述的智能天线展宽频段的方法，其特征在于馈电网络的幅相分配参数可以通过仿真与试验调整。
4. 根据权利要求l所述的智能天线展宽频段的方法，其特征在于校准网络的参数可以通过仿真与试验调整。
5. 根据权利要求2所述的智能天线展宽频段的方法，其特征在于基本天馈单元的宽带阻抗匹配的调整，可以通过调节对称振子之间的距离间隔和馈电金属带的宽度实现。
6. 根据权利要求书2或3或4或5所述的智能天线展宽频段的方法，其特征在于馈电网络的幅相分配、校准网络、基本天馈单元的特性阻抗和组阵间距的调整相互配合进行，使其同时满足的TD-SCDMA系统在A、 B、 C三个频段对天线的要求，即在1880 1920MHz、 2010 2025MHz、 2300 2400MHz频段满足对天线的要求。
全文摘要
本发明提供了一种TD-SCDMA智能天线展宽频段的方法。该方法的技术思想是在不降低目前只支持A、B窄带频段智能天线主要指标的前提下，将其1800-1920MHz、2010-2025MHz频段扩展到能同时支持2300～2400MHz的C频段。具体步骤为按照频段范围为1880～2400MHz设计宽频基本天馈单元；按照频段范围为1880～2400MHz设定馈电网络；按照频段范围为1880～2400MHz设计校准网络；将宽频基本天馈单元按照等间距或不等间距错位排列成阵列，固定在辐射板的面板上；将所设计的校准网络固定在辐射板的底部，将所设计的馈电网络的电缆固定在辐射板的背板上；将馈电网络、校准网络、天馈单元的特性阻抗和组阵间距进行配合调整，使其同时满足A、B、C三个频段要求。本发明不仅节省重复建设成本，而且免去了选择站址的困难。
文档编号H04B7/04GK101459456SQ20081018329
公开日2009年6月17日 申请日期2008年12月12日 优先权日2007年12月12日
发明者佳 刘, 刘芳丽, 周敏刚, 婧 张, 樊宏亮, 肖良勇, 欣 马, 马军红 申请人:西安海天天线科技股份有限公司;中国移动通信集团公司