专利名称：3g45°单极化板状基站用天线的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种基站用天线，尤其涉及一种3G45°单极化板状基站用天线。
背景技术：
目前，微蜂窝移动通信系统都属于2G，即第二代移动通信系统，GSM工作频段为870～960/1710～1880MHz，CDMA工作频段为824～896/1880～1990MHz。第三代移动通信系统即3G，有三层意思，即2000年实现、工作频段为2000MHz频段和速率为2000kb/s。随着移动通信的迅速发展，系统容量不断膨胀，使得基站数量越来越多，出现服务区的多样性，不规则性，蜂窝小区愈来愈小，虽然频率的再使用提高了，用户量增加了，但随之而来的是小区间的干扰变大，传输质量下降，甚至有些服务区位于已有建筑群的中间地段，需要多种赋形波束天线，同时进行旁瓣与背瓣的抑制，根据发射台和服务区的关系，在发射机功率不变的情况下，利用天线的方向性来提高服务区的有效辐射功率，即扇形服务区定向天线，目前多为缝隙天线，孔径耦合天线等天线，多为四扇区和六扇区，即半功率角为90°和60°的扇区基站天线，适应不了通信系统扩容的需要，不具有严格的波束宽度控制和高的前后比，使用不方便，电性能不佳。
发明内容本实用新型的目的在于克服上述已有技术的不足而提供一种高质量，抗干扰能力强，宽频带，高增益，结构简单，使用方便，具有优良电性能的3G45°单极化板状基站用天线。
本实用新型的目的可以通过如下措施来达到3G45°单极化板状基站用天线，它包括底板13，底板13的四周设有底板围裙，其特征在于底板13上连接至少一组上下2个基本辐射单元，每个基本辐射单元包括小贴片1、大贴片4，它们分别由小贴片支柱2和大贴片支柱6支撑，小贴片1，大贴片4均为长方形贴片，小贴片1和大贴片4的边相互平行，且均与底板13的边平行，底板13上大贴片4的下方均连接一L形探针5，L形探针5之间的相位相同，L形探针5通过探针支柱7与底板13相连，底板13的底部设有功分器，功分器的输入端通过射频电缆17与通信机相连，功分器的各个输出端分别通过射频电缆17与各个L形探针5相连。
为了进一步实现本实用新型的目的，所述的底板13上横向并列连接两组共4个基本辐射单元，底板13的底部设有一个一分四功分器11，一分四功分器11的输入端通过射频电缆17与通信机相连，一分四功分器11的4个输出端分别通过4根射频电缆17与4个L形探针5相连。
为了进一步实现本实用新型的目的，所述的底板13上横向并列连接四组共8个基本辐射单元，底板13的底部设有一个一分二功分器9和两个一分四功分器11，一分二功分器9的输入端通过射频电缆17与通信机相连，一分二功分器9的两个输出端分别与两个一分四功分器11的两个输入端相连，两个一分四功分器11的8个输出端分别通过8根射频电缆17与8个L形探针5相连。
为了进一步实现本实用新型的目的，所述的底板13上横向并列连接八组共16个基本辐射单元，底板13的底部设有5个一分四功分器11，其中一个一分四功分器11的输入端通过射频电缆17与通信机相连，该一分四功分器11的四个输出端分别与另四个一分四功分器11的四个输入端相连，四个一分四功分器11的16个输出端分别通过16根射频电缆17与16个L形探针5相连。
为了进一步实现本实用新型的目的，所述的底板13上连接天线外罩15，两端连接端盖14。
为了进一步实现本实用新型的目的，所述的L形探针5竖直的一端通过探针底座8、探针套管10与底板13相连，L形探针5水平的一端通过探针支柱7与底板13相连。
为了进一步实现本实用新型的目的，所述的底板13的宽度185-195mm，底板围裙的高度25-29mm，基本辐射单元之间的单元间距相同，尺寸L1＝125-135mm，L2＝82-88mm。
为了进一步实现本实用新型的目的，所述的小贴片1的长为50-54mm，宽为23-27mm，大贴片4的长为58-62mm，宽为31-35mm。
为了进一步实现本实用新型的目的，所述的射频电缆17的表面为3～5um的锡镀层。
为了进一步实现本实用新型的目的，所述的L形探针5的表层为三元合金镀层。
本实用新型同已有技术相比可产生如下积极效果本实用新型适用于第三代移动通信系统，第三代移动通信系统是工作于2GHz频段的宽带移动通信系统，它区别于第一代和第二代移动通信系统的主要特点可以简单概括为全球无隙漫游；具有支持信息速率高达2Mbit/s的多媒体业务的能力，特别是支持Internet业务；便于过渡、演进；更高的频谱效率、更低的电磁辐射、更好的服务质量等。第三代移动通信系统采用了当今通信和信息处理领域的所有最新技术，这些新技术的使用极大的增加了系统容量，改善了传输质量，降低了功耗和干扰，可以在复杂的传输环境中提供比第二代移动通信系统更大的系统容量和更高的服务质量。因为现在的第二代移动通信网络已经全面铺开，而且比较健全，从而不可能在短时间内将其废弃，而本实用新型实现了从2G到3G的平稳过渡，其工作频段为2GHz，本实用新型提供了一种新型，高质量，宽频带，高增益，单极化结构，制造简单，使用方便，半功率波束宽度为45°的扇形波束基站天线。天线驻波比1.4以下的带宽为15.9％，是缝隙天线、孔径耦合天线等形式所不能及的。在一些狭窄地带等的方向性比较强地方，因为服务区相对比较集中，不需要部署较宽的天线，因此窄波束基站天线在这些地方显示出其方向性集中，增益高的优点，从而得到应用。本实用新型为设有L型探针的板状天线，其性能优越，频带宽，采用双贴片，可使带宽达到35％，利用本实用新型板状天线可以很容易实现现有通信系统的扩容，实现了从2G到3G的平稳过渡。
图1为本实用新型四组共八个基本辐射单元基站天线的仰视图；图2为本实用新型四组共八个基本辐射单元基站天线的俯视图；图3为本实用新型四组共八个基本辐射单元基站天线的主视图；图4为本实用新型的基本辐射单元的放大图；图5为本实用新型六组共12个基本辐射单元基站天线的仰视图；图6为本实用新型八组共16个基本辐射单元基站天线的仰视图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的最佳实施方式作详细说明实施例13G45°单极化板状基站用天线(参见图1至图4)，它包括底板13，底板13的四周设有底板围裙，底板13的宽度185mm，底板围裙的高度25mm，底板13上横向并列连接四组共8个基本辐射单元，每组设上下2个基本辐射单元，四组基本辐射单元之间的单元间距相同，尺寸L1＝125mm，L2＝82mm，每个基本辐射单元包括小贴片1、大贴片4，小贴片1、大贴片4均为长方形贴片，小贴片1和大贴片4的边相互平行，且均与底板13的边平行，它们分别由小贴片支柱2和大贴片支柱6支撑，底板13上大贴片4的下方均连接一L形探针5，L形探针5的表层为三元合金镀层，L形探针5竖直的一端通过探针底座8、探针套管10与底板13相连，L形探针5水平的一端通过探针支柱7与底板13相连，8个L形探针5之间的相位相同，底板13的底部设有一个一分二功分器9和两个一分四功分器11，一分二功分器9的输入端通过射频电缆17、射频同轴连接器16与通信机相连，一分二功分器9的两个输出端分别与两个一分四功分器11的两个输入端相连，两个一分四功分器11的8个输出端分别通过8根射频电缆17与8个L形探针5相连，上述射频电缆17的表面为3～5um的锡镀层，底板13上连接天线外罩15，底板13的两端连接端盖14，整个天线用天线罩15和端盖14罩起来，形成封闭系统，保护内部的天线辐射元和馈电网络及全部金属或塑料结构件。天线罩由高质量的PVC塑料经模具的成型加工制成，具有良好的封闭作用和排水结构。
实施例23G45°单极化板状基站用天线(参见图4、图5)，它包括底板13，底板13的四周设有底板围裙，底板13的宽度190mm，底板围裙的高度27mm，底板13上横向并列连接六组共12个基本辐射单元，每组设上下2个基本辐射单元，六组基本辐射单元之间的单元间距相同，尺寸L1＝130mm，L2＝85mm，每个基本辐射单元包括小贴片1、大贴片4，小贴片1、大贴片4均为长方形贴片，小贴片1和大贴片4的边相互平行，且均与底板13的边平行，它们分别由小贴片支柱2和大贴片支柱6支撑，底板13上大贴片4的下方均连接一L形探针5，L形探针5的表层为三元合金镀层，L形探针5竖直的一端通过探针底座8、探针套管10与底板13相连，L形探针5水平的一端通过探针支柱7与底板13相连，12个L形探针5之间的相位相同，底板13的底部设有一个一分二功分器9和两个一分六功分器12，一分二功分器9的输入端通过射频电缆17、射频同轴连接器16与通信机相连，一分二功分器9的两个输出端分别与两个一分六功分器12的两个输入端相连，两个一分六功分器12的12个输出端分别通过12根射频电缆17与12个L形探针5相连，上述射频电缆17的表面为3～5um的锡镀层，底板13上连接天线外罩15，底板13的两端连接端盖14，整个天线用天线罩15和端盖14罩起来，形成封闭系统，保护内部的天线辐射元和馈电网络及全部金属或塑料结构件。天线罩由高质量的PVC塑料经模具的成型加工制成，具有良好的封闭作用和排水结构。
实施例33G45°单极化板状基站用天线(参见图4、图6)，它包括底板13，底板13的四周设有底板围裙，底板13的宽度195mm，底板围裙的高度29mm，底板13上横向并列连接八组共16个基本辐射单元，每组设上下2个基本辐射单元，八组基本辐射单元之间的单元间距相同，尺寸L1＝135mm，L2＝88mm，每个基本辐射单元包括小贴片1、大贴片4，小贴片1、大贴片4均为长方形贴片，小贴片1和大贴片4的边相互平行，且均与底板13的边平行，它们分别由小贴片支柱2和大贴片支柱6支撑，底板13上大贴片4的下方均连接一L形探针5，L形探针5的表层为三元合金镀层，L形探针5竖直的一端通过探针底座8、探针套管10与底板13相连，L形探针5水平的一端通过探针支柱7与底板13相连，16个L形探针5之间的相位相同，底板13的底部设有5个一分四功分器11，其中一个一分四功分器11的输入端通过射频电缆17、射频同轴连接器16与通信机相连，该一分四功分器11的四个输出端分别与另四个一分四功分器11的四个输入端相连，四个一分四功分器11的16个输出端分别通过16根射频电缆17与16个L形探针5相连，上述射频电缆17的表面为3～5um的锡镀层，底板13上连接天线外罩15，底板13的两端连接端盖14，整个天线用天线罩15和端盖14罩起来，形成封闭系统，保护内部的天线辐射元和馈电网络及全部金属或塑料结构件。天线罩由高质量的PVC塑料经模具的成型加工制成，具有良好的封闭作用和排水结构。
使用时，射频信号经射频同轴连接器16进入天线馈电网络，在网络内通过射频电缆17到达功分器，功分器将信号等幅同相的输出，经过射频电缆至每个激励探针，探针被激励辐射出高频电磁波，电磁波在大贴片上产生表面电流，形成感生电场，再耦合到小贴片上，然后透过天线罩辐射到自由空间，形成天线辐射方向图。金属底板13是电磁波的反射机构，它将探针，上、大贴片辐射到它上的电磁波反射到前向空间，使天线形成定向辐射。将阵列排列成两列，使得天线的半功率波束宽度比较窄，加上底板13的宽度和底板围裙的高度决定了天线的半功率波束宽度45°和前后比，单元间距的尺寸是按照波束赋形要求确定的，与馈电网络一起构成赋形天线阵，保证了基站天线的赋形特性和相应的辐射特性。
为了达到基站天线的三阶互调的指标要求，在电气结构、机械结构和工艺上作了充分的考虑，因为三阶互调是因为各连接点的异质性，而产生高次幂信号，高次幂信号叠加的结果会产生与工作频率相接近的频率而造成干扰。在馈点电路的的各连接点上都采用镀锡的工艺，射频电缆17表面为3～5um的锡镀层，另外L形探针5表层为三元合金镀层；在各焊接点的工艺上要求焊接均匀饱满，各接地点要求接地充分无缝隙。保证了以上就可以使天线的三阶互调达到-107dBm的国家标准的指标要求。
权利要求1.3G 45°单极化板状基站用天线，它包括底板(13)，底板(13)的四周设有底板围裙，其特征在于底板(13)上连接至少一组上下2个基本辐射单元，每个基本辐射单元包括小贴片(1)、大贴片(4)，它们分别由小贴片支柱(2)和大贴片支柱(6)支撑，小贴片(1)，大贴片(4)均为长方形贴片，小贴片(1)和大贴片(4)的边相互平行，且均与底板(13)的边平行，底板(13)上大贴片(4)的下方均连接一L形探针(5)，L形探针(5)之间的相位相同，L形探针(5)通过探针支柱(7)与底板(13)相连，底板(13)的底部设有功分器，功分器的输入端通过射频电缆(17)与通信机相连，功分器的各个输出端分别通过射频电缆(17)与各个L形探针(5)相连。
2.根据权利要求1所述的3G 45°单极化板状基站用天线，其特征在于所述的底板(13)上横向并列连接两组共4个基本辐射单元，底板(13)的底部设有一个一分四功分器(11)，一分四功分器(11)的输入端通过射频电缆(17)与通信机相连，一分四功分器(11)的4个输出端分别通过4根射频电缆(17)与4个L形探针(5)相连。
3.根据权利要求1所述的3G 45°单极化板状基站用天线，其特征在于所述的底板(13)上横向并列连接四组共8个基本辐射单元，底板(13)的底部设有一个一分二功分器(9)和两个一分四功分器(11)，一分二功分器(9)的输入端通过射频电缆(17)与通信机相连，一分二功分器(9)的两个输出端分别与两个一分四功分器(11)的两个输入端相连，两个一分四功分器(11)的8个输出端分别通过8根射频电缆(17)与8个L形探针(5)相连。
4.根据权利要求1所述的3G 45°单极化板状基站用天线，其特征在于所述的底板(13)上横向并列连接八组共16个基本辐射单元，底板(13)的底部设有5个一分四功分器(11)，其中一个一分四功分器(11)的输入端通过射频电缆(17)与通信机相连，该一分四功分器(11)的四个输出端分别与另四个一分四功分器(11)的四个输入端相连，四个一分四功分器(11)的16个输出端分别通过16根射频电缆(17)与16个L形探针(5)相连。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的3G 45°单极化板状基站用天线，其特征在于所述的底板(13)上连接天线外罩(15)，两端连接端盖(14)。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的3G 45°单极化板状基站用天线，其特征在于所述的L形探针(5)竖直的一端通过探针底座(8)、探针套管(10)与底板(13)相连，L形探针(5)水平的一端通过探针支柱(7)与底板(13)相连。
7.根据权利要求1或2或3或4所述的3G 45°单极化板状基站用天线，其特征在于所述的底板(13)的宽度185-195mm，底板围裙的高度25-29mm，基本辐射单元之间的单元间距相同，尺寸L1＝125-135mm，L2＝82-88mm。
8.根据权利要求1所述的3G 45°单极化板状基站用天线，其特征在于所述的小贴片(1)的长为50-54mm，宽为23-27mm，大贴片(4)的长为58-62mm，宽为31-35mm。
9.根据权利要求1或2或3或4所述的3G 45°单极化板状基站用天线，其特征在于所述的射频电缆(17)的表面为3～5um的锡镀层。
10.根据权利要求1或2或3或4所述的3G 45°单极化板状基站用天线，其特征在于所述的L形探针(5)的表层为三元合金镀层。
专利摘要本实用新型公开了3G45°单极化板状基站用天线，其在底板(13)的四周设有底板围裙，底板(13)上连接至少一组上下2个基本辐射单元，均包括小贴片(1)、大贴片(4)，小贴片(1)，大贴片(4)均为长方形贴片，边相互平行，且均与底板(13)的边平行，底板(13)上均连接一L形探针(5)，L形探针(5)之间的相位相同，L形探针(5)与底板(13)相连，底板(13)的底部设有功分器，功分器的输入端与通信机相连，功分器的各个输出端与各个L形探针(5)相连。本实用新型高质量，抗干扰能力强，宽频带，高增益，结构简单，使用方便，具有优良电性能。
文档编号H01Q23/00GK2783549SQ200520081048
公开日2006年5月24日 申请日期2005年2月1日 优先权日2005年2月1日
发明者王卓鹏, 肖长虹, 张振宇, 李渠塘, 付洪全, 张文, 史彦军, 吴晓静 申请人:烟台高盈科技有限公司