[發(fā)明專利]一種基站天線

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010514905.2
• 申請(qǐng)日: 2010-10-14
• 公開（公告）號(hào): CN102456951A
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李明峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國移動(dòng)通信集團(tuán)江蘇有限公司
• 主分類號(hào): H01Q19/10
• 分類號(hào): H01Q19/10;H01Q15/14
• 代理公司: 北京德琦知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11018
• 代理人: 張馳;宋志強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及移動(dòng)通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基站天線。

背景技術(shù)

在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，基站天線所起的作用主要包括兩個(gè)：其一是進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換，即將電能轉(zhuǎn)換成電磁波；其二是輻射電磁波和接收電磁波。

目前，基站天線包括三個(gè)模塊，分別為：輻射單元、反射單元和饋線及天線罩單元。

其中，輻射單元用于將高頻電流轉(zhuǎn)換成電磁波，并向空間進(jìn)行全向的電磁波輻射，接收空間中的電磁波，將電磁波轉(zhuǎn)換成高頻電流后發(fā)給接收機(jī)。輻射單元由垂直振子組成，垂直振子的具體結(jié)構(gòu)尺寸可以根據(jù)電磁理論和仿真軟件計(jì)算得到。

反射單元用于將輻射單元的全向輻射變成定向輻射。目前，反射單元通常是鋁合金材質(zhì)的反射板。

饋線用于將高頻電流引入輻射單元，天線罩用于保護(hù)基站天線免受風(fēng)雨冰雪等外界環(huán)境的侵蝕，同時(shí)美化天線。

目前，反射單元采用的是鋁合金材質(zhì)的反射板，由于鋁合金對(duì)電磁波的阻抗為0，反射電磁波會(huì)有180度的相位差，為了避免反射波與正向輻射波反相抵消，輻射振子與反射板之間需要有d＝λ_g/2的間距。對(duì)于GSM900和1800的移動(dòng)通信系統(tǒng)，其基站天線中輻射振子與反射板之間的距離d分別為16.6cm和8.4cm左右，因此基站天線的厚度較大。此外，由于鋁合金對(duì)電磁波的阻抗為0，電磁波沿著反射板傳播，形成表面波，進(jìn)而形成波旁瓣和后瓣，形成很大的后向干擾。

可見，目前的基站天線厚度較大，而且其后向波瓣較大，存在較大的后向干擾。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種基站天線，以便減小基站天線的厚度，提高天線的增益，降低后向干擾。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案具體是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種基站天線，包括輻射單元、反射單元和饋線及天線罩單元，所述反射單元包括反射板，該反射板表面布置有電磁帶隙結(jié)構(gòu)；

所述輻射單元包括天線振子，所述天線振子位于所述電磁帶隙結(jié)構(gòu)的上方。

由上述技術(shù)方案可見，本發(fā)明提供的基站天線的反射板采用電磁帶隙(EBG)結(jié)構(gòu)，所述天線振子位于所述EBG結(jié)構(gòu)上方，由于EBG結(jié)構(gòu)對(duì)電磁波形成LC回路，在工作頻率帶寬內(nèi)，其阻抗為無窮大，對(duì)電磁波進(jìn)行同相反射，因此，輻射單元可以無限的靠近EBG反射板，消除16.6cm和8.4cm左右的基站天線厚度，而EBG反射板的自身厚度與傳統(tǒng)金屬反射板的厚度基本相同。此外由于該結(jié)構(gòu)阻抗無窮大，能夠有效的抑制表面波的傳輸，降低天線的后向輻射和后向干擾，提高天線的增益和輻射效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明輻射單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明反射單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明提供的周期金屬薄膜花紋(5)的具體結(jié)構(gòu)圖。

圖4是本發(fā)明提供的單天線振子在金屬反射板和EBG反射板的輻射效果仿真圖。

具體實(shí)施方式

EBG結(jié)構(gòu)主要包括介質(zhì)化孔周期結(jié)構(gòu)(即Bragg散射型)和周期金屬薄膜花紋結(jié)構(gòu)(即局域諧振型)。

本發(fā)明實(shí)施例中，基站天線包括輻射單元、反射單元和饋線及天線罩單元，其中，所述反射單元包括反射板，該反射板表面布置有電磁帶隙結(jié)構(gòu)，所述輻射單元包括天線振子，所述天線振子位于所述電磁帶隙結(jié)構(gòu)的上方。

下面以所述電磁帶隙結(jié)構(gòu)是周期金屬薄膜花紋結(jié)構(gòu)為例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行示例性說明，具體請(qǐng)參見圖1和圖2。

圖1是本發(fā)明輻射單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1中，輻射單元采用8單元半波振子陣列，每個(gè)天線振子是半徑為2mm、長度為62mm的金屬柱，具體材料是銅，相鄰兩振子之間的空隙是65mm。

圖2是本發(fā)明反射單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2中，反射單元包括反射板側(cè)板(2)、反射板底板(3)、反射板介質(zhì)層(4)和周期金屬薄膜花紋(5)。其中，反射板側(cè)板(2)位于反射板介質(zhì)層(4)的兩條長邊的側(cè)面，反射板側(cè)板(2)的材料可以是鋁，尺寸可以為1150mm*10mm*2mm；反射板底板(3)是接地板，材料可以是鋁，尺寸可以為1150mm*126.5mm*2mm，位于反射板介質(zhì)層(4)的外表面；周期金屬薄膜花紋(5)位于反射板介質(zhì)層(4)的內(nèi)表面；反射板介質(zhì)層(4)的尺寸可以是1150mm*126.5mm*2mm。

其中，圖1中的八個(gè)天線振子位于圖2中的周期金屬薄膜花紋(5)的正上方，通過同軸電纜在振子中心處饋電。