專利名稱：一種耦合式空氣傳輸天線結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種耦合式空氣傳輸天線結(jié)構(gòu) 本實用新型涉及移動通信基站天線領(lǐng)域，更具體地說是涉及一種應(yīng)用耦合式空氣
空氣傳輸線作為饋電網(wǎng)絡(luò)的天線結(jié)構(gòu)。[技術(shù)背景] 無線蜂窩基站天線為了提高覆蓋區(qū)域，一般采用垂直面組陣方式，提高增益，控制垂直面的半功率角。傳統(tǒng)的陣列饋電網(wǎng)絡(luò)，多使用電纜加功分器饋電方案，如中國專利公開號CN 2838058Y所述設(shè)計，它需要多處焊接，焊接點過多會增加產(chǎn)生無源互調(diào)的風(fēng)險，而且焊點處也往往是天線可靠性測試中較為薄弱的地方，控制不好容易導(dǎo)致一次性生產(chǎn)合格率偏低，使用中會導(dǎo)致天線的覆蓋范圍減小。另一種得到廣泛使用的饋電網(wǎng)絡(luò)是空氣微帶線或帶狀線(以下統(tǒng)稱為空氣傳輸線)，目前利用該設(shè)計的雙極化天線中，每個極化的饋電網(wǎng)絡(luò)整體沖壓成形，如中國專利公開號CN 2703335Y， CN200953381Y以及CN 2758997Y所述方案，這種結(jié)構(gòu)方案在輻射單元數(shù)為6個或以下的情況下還可以接受，但當輻射單元數(shù)進一步增大時，存在以下缺陷首先，其空氣傳輸饋電網(wǎng)絡(luò)的覆蓋面積比較大，增大了沖壓成形的難度；其次，較大的覆蓋面也增加了加工成本，而且一體成形沖壓加工造成的廢料也增加；另外，出于成本控制，饋電網(wǎng)絡(luò)空氣傳輸線一般取用鋁材沖壓，當饋電網(wǎng)絡(luò)過長，整體沖壓出來的空氣傳輸線容易彎曲變形，降低批量生產(chǎn)的一致性；最后，整體沖壓成型的饋電網(wǎng)絡(luò)不具備設(shè)計上的通用性，只要方向圖特性稍改變，就需整個饋電網(wǎng)絡(luò)重新設(shè)計、加工。[0003] 在采用空氣傳輸線作為饋電網(wǎng)絡(luò)下，如何實現(xiàn)對每個陣列天線單元饋電也是基站天線設(shè)計的一個重點。概況來說，可分為直接饋電以及耦合饋電兩種方式，如中國專利公開號CN200953381Y中描述了空氣傳輸線與輻射單元通過螺釘?shù)炔考瑢侂娢c輻射單元直接接觸，但接觸處往往也是電流很強的地方，不利于無源互調(diào)的控制。耦合饋電的提出，往往是基于提高工作帶寬以及降低無源互調(diào)干擾考慮，如中國專利公開號CN200953381Y中也提及了耦合方式饋電，另外，中國專利公開號CN 2703335Y以及美國專利公開號US2007/0080884A1，也是通過耦合方式對陣元饋電。其中前兩者都是彎折空氣傳輸，與輻射單元間形成耦合部，但為了提高耦合量，微帶片與輻射單元間間距往往很小，對
加工精度提出很高要求；第三種方案僅給出了一種天線的耦合饋電設(shè)計，由于其采用徑向耦合，故耦合長度較長，對加工的平整度要求較高。 本實用新型的目的在于提供一種通用性強、結(jié)構(gòu)簡單、成本低、易于加工且產(chǎn)品
一致性好的耦合式空氣傳輸天線結(jié)構(gòu)。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的 —種耦合式空氣傳輸天線結(jié)構(gòu)，包括設(shè)于反射板上的天線陣列以及天線陣列的饋電網(wǎng)絡(luò)，天線陣列由多個輻射單元構(gòu)成，饋電網(wǎng)絡(luò)由多段空氣傳輸線兩兩耦合連接而成。[0007] 通過這種結(jié)構(gòu)設(shè)計，將復(fù)雜的饋電網(wǎng)絡(luò)拆分成易于加工和裝配的多段結(jié)構(gòu)，在饋
3電網(wǎng)絡(luò)每個分枝結(jié)構(gòu)上截斷，在保證極低的耦合損耗的同時，使饋電網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)更簡單，生
產(chǎn)成本更低，更加易于加工，產(chǎn)品一致性好而且具備設(shè)計上的通用性。 作為上述技術(shù)方案的改良，本實用新型的進一步技術(shù)方案如下 上述的輻射單元與饋電網(wǎng)絡(luò)也是耦合連接，以利于加工和進一步提高產(chǎn)品的一致性。 上述相互耦合的兩條空氣傳輸線，其中一條空氣傳輸線的一個耦合端折彎，使該耦合端的耦合部位于相互耦合的另一條空氣傳輸線的耦合部的上方。采用上下式耦合過渡，其中耦合損耗可控制在0. 05dB以內(nèi)，在保證極低的耦合損耗的同時，使饋電網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)更簡單，生產(chǎn)成本更低，于加工且產(chǎn)品一致性好。 上述的耦合端是由其中一段空氣傳輸線的端部折彎，另一段空氣傳輸線的端部的頂面緊貼在折彎部的向上凸起的耦合部構(gòu)成，兩條空氣傳輸線的底面及其該兩條空氣傳輸線各自耦合部的重合部分的底面處于同一平面上。通過這種結(jié)構(gòu)設(shè)計，使空氣傳輸線的底面及其耦合部的底面處于同一平面上，耦合損耗更低，并且能更方便的進行阻抗匹配。[0012] 上述的耦合部的耦合面設(shè)有絕緣薄膜片，所述的絕緣薄膜片將相鄰的空氣傳輸線端部隔離開。用絕緣薄膜片將空氣傳輸線的耦合面隔離開，以實現(xiàn)更好的耦合效果。[0013] 上述的輻射單元上設(shè)有兩片末端與反射板平行的饋電片，所述的饋電片與空氣傳輸饋電網(wǎng)絡(luò)末端耦合連接，以實現(xiàn)天線陣列和饋電網(wǎng)絡(luò)的耦合連接。 上述的饋電片是沿輻射單元對角線方向切割開的一折彎成L形的金屬片，所述金屬片的底面與空氣傳輸饋電網(wǎng)絡(luò)未端的頂面耦合連接，此種結(jié)構(gòu)設(shè)計的好處在于輻射單元和饋電片是一體式結(jié)構(gòu)，不用增加額外的饋電片來配合輻射單元和空氣傳輸饋電網(wǎng)絡(luò)末端的耦合連接，更加利于生產(chǎn)，進一步提高了產(chǎn)品的一致性。 上述耦合連接的饋電片和空氣傳輸饋電網(wǎng)絡(luò)未端的耦合面設(shè)有絕緣薄膜片，所述的絕緣薄膜片將饋電片和空氣傳輸饋電網(wǎng)絡(luò)隔離開，同樣地，絕緣薄膜片的設(shè)置，使得耦合效果更佳。 上述的反射板上沿空氣空氣傳輸線走向設(shè)有若干個等高的介質(zhì)支柱，所述的介質(zhì)支柱一端固定在反射板上，另外一端固定在空氣空氣傳輸線上，以保證空氣傳輸饋電網(wǎng)絡(luò)距離反射板的高度一致。 上述的相互耦合連接的空氣傳輸線的耦合部以及饋電片和空氣傳輸饋電網(wǎng)絡(luò)未端的耦合部均設(shè)有介質(zhì)支柱，耦合部可設(shè)一個或二個介質(zhì)支柱，每個介質(zhì)支柱頂部都設(shè)有塑料鉚釘，將所述的耦合部緊固在介質(zhì)支柱上，以使耦合面貼合得更加緊密，以提升耦合效果。 上述的饋電片和空氣傳輸饋電網(wǎng)絡(luò)未端的耦合部設(shè)有塑料鉚釘進行緊固，以使耦合面貼合得更加緊密，以提升耦合效果。 上述的空氣傳輸線或者是微帶線，或者是帶狀線。選擇微帶線或者帶狀線作為本實用新型的優(yōu)選技術(shù)方案不受限制。


圖1是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本實用新型饋電網(wǎng)絡(luò)微帶線耦合結(jié)構(gòu)示意圖；[0022] 圖3是本實用新型饋電網(wǎng)絡(luò)和天線陣列輻射單元的耦合結(jié)構(gòu)示意圖； [具體實施方式
]
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明，但不作為對本實 用新型的限定。 本實施例的饋電網(wǎng)絡(luò)空氣傳輸線優(yōu)選空氣微帶線，采用鋁條沖壓成形，整個饋電 網(wǎng)絡(luò)由14小段微帶線組成，每兩小段鋁條之間采用上下式耦合連接過渡，這樣就將14小段 微帶線連接成了一條完整的空氣微帶線饋電網(wǎng)絡(luò)，如圖2所示，虛線框內(nèi)的部分是耦合部 a，從圖2中可以看出，相鄰的微帶線2. 1的右端和微帶線2. 2的左端相交，構(gòu)成耦合部a， 其中微帶線2. 1的右端折彎，微帶線2. 2的左端上表面緊貼在微帶線2. 1右端折彎部向上 凸起部分的下表面，從而保證兩條微帶線的下表面處于同一平面上，在兩條微帶線的的耦 合部a之間設(shè)有絕緣薄膜片4，絕緣薄膜片4將相鄰的兩條微帶線隔離開，形成耦合連接關(guān) 系。14條微帶線按照上述方式彼此首尾相連，構(gòu)成一條完整的空氣微帶線饋電網(wǎng)絡(luò)。 如圖3所示，在饋電網(wǎng)絡(luò)和天線陣列的連接方式中，也采用了類似的結(jié)構(gòu)，輻射單 元3為沖壓成帶兩個L形饋電片的鋁片振子，其饋電片底面與饋電網(wǎng)絡(luò)終端頂面重合形成 上下耦合結(jié)構(gòu)，中間也是采用塑料薄膜4分隔。 整個饋電網(wǎng)絡(luò)和天線陣列都設(shè)于反射板1上，反射板1上沿空氣微帶線走向設(shè)有 若干個等高的介質(zhì)支柱5，每一個耦合部a處均設(shè)有介質(zhì)支柱5-1，根據(jù)耦合部的尺寸可設(shè) 二個介質(zhì)支柱5-1，介質(zhì)支柱5-1 —端固定在反射板1上，另外一端固定在空氣微帶線上，以 保證空氣微帶饋電網(wǎng)絡(luò)距離反射板的高度一致。在本實施例中，采用塑料鉚釘6連接介質(zhì) 支柱5-1和反射板1，以及介質(zhì)支柱5和空氣微帶線。 如圖l所示，本實施例為一個8單元的空氣微帶天線結(jié)構(gòu)，分別標識為3-l、3-2、 3-3、3-4、3-5、3-6、3_7、3_8。采用portA端口輸入的極化同相饋電，portB端口輸入的極化 3-4、3-8這個單元反相饋電，這樣很好地控制其隔離度小于_30dB。 信號從接頭輸入經(jīng)過電纜連接到portA或portB，然后分成兩路，每一路信號在流 到該小段鋁條的端口處，通過上下耦合方式過渡到另一小段鋁條，再分成兩路信號，如此類 推，信號分成8路，每一路為一個輻射單元饋電，每一路的電流耦合到輻射單元上，使輻射 單元與反射板之間產(chǎn)生輻射，并形成定向波束。 上述實施例僅為本實用新型的一較佳實施方式，但本實用新型的實施方式并不僅 僅受上述實施例的限制，其他的任何未背離本實用新型創(chuàng)新點所作的改變、替代、組合或簡 化，都應(yīng)視為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種耦合式空氣傳輸天線結(jié)構(gòu)，包括設(shè)于反射板上的天線陣列以及天線陣列的饋電網(wǎng)絡(luò)，所述的天線陣列由多個輻射單元構(gòu)成，其特征在于所述的饋電網(wǎng)絡(luò)由多段空氣傳輸線兩兩耦合連接而成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耦合式空氣傳輸天線結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的輻射單 元與饋電網(wǎng)絡(luò)也是耦合連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耦合式空氣傳輸天線結(jié)構(gòu)，其特征在于所述相互耦合 的兩條空氣傳輸線，其中一條空氣傳輸線的一個耦合端折彎，使該耦合端的耦合部位于相 互耦合的另 一條空氣傳輸線的耦合部的上方。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種耦合式空氣傳輸天線結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的耦合端 是由其中一段空氣傳輸線的端部折彎，另一段空氣傳輸線的端部的頂面緊貼在折彎部的向 上凸起的耦合部構(gòu)成，兩條空氣傳輸線的底面及其該兩條空氣傳輸線各自耦合部的重合部 分的底面處于同一平面上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種耦合式空氣傳輸天線結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的耦合部 的耦合面設(shè)有絕緣薄膜片，所述的絕緣薄膜片將相鄰的空氣傳輸線端部隔離開。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種耦合式空氣傳輸天線結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的輻射單元上設(shè)有兩片末端與反射板平行的饋電片，所述的饋電片與空氣傳輸饋電網(wǎng)絡(luò)末端耦合連 接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種耦合式空氣傳輸天線結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的饋電片 是沿輻射單元對角線方向切割開的一折彎成L形的金屬片，所述金屬片的底部與空氣傳輸 饋電網(wǎng)絡(luò)未端耦合連接。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7任一項所述的一種耦合式空氣傳輸天線結(jié)構(gòu)，其特征在于所述耦合連接的饋電片和空氣傳輸饋電網(wǎng)絡(luò)未端的耦合面設(shè)有絕緣薄膜片，所述的絕緣薄膜 片將饋電片和空氣傳輸饋電網(wǎng)絡(luò)隔離開。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l-7任一項所述的一種耦合式空氣傳輸天線結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的反射板上沿空氣空氣傳輸線走向設(shè)有若干個等高的介質(zhì)支柱，所述的介質(zhì)支柱一端固定 在反射板上，另外一端固定在空氣空氣傳輸線上，以保證空氣傳輸饋電網(wǎng)絡(luò)距離反射板的高度一致。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種耦合式空氣傳輸天線結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的相互耦 合連接的空氣傳輸線的耦合部以及饋電片和空氣傳輸饋電網(wǎng)絡(luò)未端的耦合部均設(shè)有介質(zhì) 支柱，耦合部可設(shè)一個或二個介質(zhì)支柱，每個介質(zhì)支柱頂部都設(shè)有塑料鉚釘，將所述的耦合 部緊固在介質(zhì)支柱上。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種耦合式空氣傳輸天線結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的饋電片和空氣傳輸饋電網(wǎng)絡(luò)未端的耦合部設(shè)有塑料鉚釘進行緊固。
12. 根據(jù)權(quán)利要求l-7任一項所述的一種耦合式空氣傳輸天線結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的空氣傳輸線或者是微帶線，或者是帶狀線。
專利摘要本實用新型公開了一種耦合式空氣傳輸天線結(jié)構(gòu)，包括設(shè)于反射板上的天線陣列以及天線陣列的饋電網(wǎng)絡(luò)，天線陣列由多個輻射單元構(gòu)成，饋電網(wǎng)絡(luò)由多段空氣傳輸線耦合連接而成。本實用新型具有通用性強、結(jié)構(gòu)簡單、成本低、易于加工且產(chǎn)品一致性好等優(yōu)點。
文檔編號H01Q19/10GK201540964SQ200920060640
公開日2010年8月4日 申請日期2009年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月11日
發(fā)明者伍裕江, 葉海鷗, 陳鵬 申請人:廣東通宇通訊設(shè)備有限公司