[實(shí)用新型]低互調(diào)印制電路板天線

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920049868.5
• 申請日: 2009-01-09
• 公開（公告）號: CN201421887Y
• 公開（公告）日: 2010-03-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 維克托·迪奧
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州埃信電信設(shè)備有限公司
• 主分類號: H01Q19/10
• 分類號: H01Q19/10;H01Q21/00;H01Q9/04
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利代理有限公司
• 代理人: 溫 旭

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及天線，更具體的說，本實(shí)用新型涉及到用于蜂窩式無線通訊的天線，尤其是指水平、垂直以及正負(fù)45度傾斜雙極化發(fā)射或接收天線。在當(dāng)今這個(gè)頻繁使用手機(jī)通訊的時(shí)代，人們對這種具有良好極間回?fù)p與隔離度的雙極化天線的需求不斷增長。而且這樣的天線必須制作簡單并具有極低的互調(diào)產(chǎn)物(IMP)。

背景技術(shù)

基站接收機(jī)在受到高出正常值水平的輸入電磁干擾時(shí)，工作處理能力會大大降低(理論引用依據(jù)：Manfred?Lang，The?Intermodulation?Problem?in?MobileCommunications，Manfred?Lang，Microwave?Journal，May?1995)。在接受頻帶內(nèi)，干擾是以互調(diào)產(chǎn)物形式存在，在發(fā)射頻帶內(nèi)，干擾是由于包括天線在內(nèi)的微帶器件因頻帶內(nèi)不同信道間的相互作用而導(dǎo)致的非線性效應(yīng)所產(chǎn)生的。而當(dāng)饋線和接頭的互調(diào)被改善后，更重要的發(fā)現(xiàn)被證實(shí)天線所用印制電路板能夠產(chǎn)生互調(diào)產(chǎn)物(理論引用依據(jù)：Passive?intermodulation?near-fieldmeasurements?on?microstrip?lines，Hienonen?S.，Raisanen?A.V.，13October2004，European?Microwave?Conference，1041-1044)。因此，目前基站天線陣列的輻射部分都是用金屬制造以減少互調(diào)產(chǎn)物的產(chǎn)生。

一些天線是用金屬片經(jīng)過沖壓和彎曲制成的，如專利US?6034649和US6747606B2中所述天線。這就要求輻射陣列必須擁有理想的對稱性以達(dá)到兩個(gè)輸出端具有良好的隔離度。但是事實(shí)上很難做到精準(zhǔn)地彎曲金屬片，因此，這種天線的缺點(diǎn)就是其輸出端隔離度的一致性不好。

另一種天線是通過鑄模制造的，如專利EP0973231A2和US?6333720B1中所述天線。這種天線雖然輸出端隔離度的一致性較好，但是體積很大，而且，制作該種天線需要昂貴而復(fù)雜的模具。

按照專利CHN?693684所述天線，該天線簡單、輕便，是采用印制電路板(Printed?circuit?board，PCB)制作的。與現(xiàn)有技術(shù)相比，這種雙極化天線制作更加簡單，它的輻射陣列是采用一塊平板金屬或印制電路板(PCB)制成的。由于印制電路技術(shù)能夠保證輻射陣列擁有一個(gè)理想的對稱性，所以依照該專利制作的印制電路板天線其兩個(gè)輸出端隔離度具有非常好的一致性。而且該天線的回?fù)p也得到了改善并具有非常好的一致性，其原因就是PCB板上包含有匹配電路。

上面所提及的用PCB制作的輻射陣列具有的優(yōu)越性使其在制造基站陣列天線時(shí)有很大的吸引力，然而用PCB制作的天線產(chǎn)生的互調(diào)產(chǎn)物達(dá)到-145dBc。因此，基站用該P(yáng)CB天線還需要在以上基礎(chǔ)上進(jìn)一步改進(jìn)。

有研究發(fā)現(xiàn)互調(diào)產(chǎn)物的產(chǎn)生是來源于沉積在介質(zhì)基底上的一層很薄的特殊材料，該特殊材料薄層用于支撐沉積到基底上的銅層。而在PCB沉積銅之前通常先采用鎳或者鎳合金沉積到PCB的介質(zhì)基底上。該工藝導(dǎo)致基底上生成了一個(gè)非常薄的半導(dǎo)體層并介于銅層與介質(zhì)基底之間。從而沿著帶狀導(dǎo)體傳輸?shù)奈⒉娏饕矔刂@個(gè)半導(dǎo)體層傳輸并且該傳輸層會產(chǎn)生互調(diào)產(chǎn)物。

一種減少互調(diào)產(chǎn)物的方法就是研發(fā)和使用特殊的材料。例如Arlon公司降低IMP是通過采用PCB碾壓技術(shù)制成編織玻璃纖維增強(qiáng)聚四氟乙烯(PTFE)合成材料。該材料已在工程上被應(yīng)用來減少基底碾壓層對無源互調(diào)的貢獻(xiàn)和包括天線在內(nèi)的微波器件的信號失真。其降低的結(jié)果是因?yàn)殂~與碾壓層之間的界面得到了優(yōu)化，特別是除了可控制碾壓層結(jié)構(gòu)和工藝外，也可控制銅的表面粗糙度和表面處理。但不幸的是，由于含有PTFE材料及制造技術(shù)上的復(fù)雜性使得該種材料很昂貴。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的是提供一種低互調(diào)印制電路板天線，包括雙極化和線極化天線，減少了互調(diào)產(chǎn)物的產(chǎn)生并且克服現(xiàn)有工藝的不足。

本實(shí)用新型包含有采用PCB制作的輻射陣列并且通過支撐導(dǎo)體支撐在反射接地板之上，這些支撐導(dǎo)體組成了兩個(gè)相互正交的平衡與不平橫轉(zhuǎn)換器。輻射陣列包含有相同的帶狀導(dǎo)體并且?guī)顚?dǎo)體被制作在PCB的上下表面的相對位置上。對于雙極化天線的輻射陣列來說，這些帶狀導(dǎo)體其頂視圖具有四條軸對稱線。正如專利CHN?693684中所述，輻射陣列可為任何形狀并且能夠?qū)崿F(xiàn)所要求天線的波束寬度和極化。