[發(fā)明專利]一種耦合式空氣傳輸天線結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910041190.0
• 申請(qǐng)日: 2009-07-11
• 公開（公告）號(hào): CN101707290A
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 伍裕江;陳鵬;葉海鷗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東通宇通訊設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): H01Q21/00
• 分類號(hào): H01Q21/00;H01Q19/10;H01Q13/08
• 代理公司: 中山市漢通知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 44255
• 代理人: 田子榮

[技術(shù)領(lǐng)域]

本發(fā)明涉及移動(dòng)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(hào)CN?2838058Y所述設(shè)計(jì)，它需要多處焊接，焊接點(diǎn)過 多會(huì)增加產(chǎn)生無源互調(diào)的風(fēng)險(xiǎn)，而且焊點(diǎn)處也往往是天線可靠性測(cè)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(huì)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(jì)的雙極化天線中，每個(gè)極化的饋電網(wǎng)絡(luò)整 體沖壓成形，如中國專利公開號(hào)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(gè)或以下的情況下還可以接受，但 當(dāng)輻射單元數(shù)進(jìn)一步增大時(shí)，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(dāng)饋電網(wǎng)絡(luò)過長(zhǎng)，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(jì)上的通用性，只要方向圖特性稍改變，就需整個(gè)饋電網(wǎng)絡(luò)重新設(shè)計(jì)、 加工。

在采用空氣傳輸線作為饋電網(wǎng)絡(luò)下，如何實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)陣列天線單元饋電也 是基站天線設(shè)計(jì)的一個(gè)重點(diǎn)。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(hào)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(qiáng)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(hào)CN200953381Y中也提及了耦合 方式饋電，另外，中國專利公開號(hào)CN2703335Y以及美國專利公開號(hào)US 2007/0080884A1，也是通過耦合方式對(duì)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(duì)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(jì)，由于其采用徑向耦合，故耦合長(zhǎng)度較長(zhǎng)，對(duì)加工的平整度要求較高。

[發(fā)明內(nèi)容]

本發(fā)明的目的在于：提供一種通用性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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)。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

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(gè)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。

通過這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，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)， 在饋電網(wǎng)絡(luò)每個(gè)分枝結(jié)構(gòu)上截?cái)?，在保證極低的耦合損耗的同時(shí)，使饋電網(wǎng)絡(luò) 的結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)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(jì)上 的通用性。

作為上述技術(shù)方案的改良，本發(fā)明的進(jìn)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(jìn)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(gè)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(shí)，使饋電網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)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成形，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(jì)，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(jìn)行阻抗匹配。

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(shí)現(xiàn) 更好的耦合效果。

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(shí)現(xiàn)天線陣列和饋電網(wǎng)絡(luò)的耦合連接。