[發明專利]二次波束賦形的高功率圓極化基站天線

無效

• 申請號: 201110073159.2
• 申請日: 2011-03-25
• 公開（公告）號: CN102195123A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: 王紹銀;駱無窮;馮梅;王建;虞翊;張仿琪;杜磊
• 申請（專利權）人: 上海磁浮交通發展有限公司;電子科技大學
• 主分類號: H01Q1/24
• 分類號: H01Q1/24;H01Q15/08
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 張靜潔;徐雯瓊

技術領域

本發明涉及一種基站天線，特別涉及一種二次波束賦形的高功率圓極化基站天線。

背景技術

高速鐵路的車地通訊系統是近幾年才提出的一種大容量高速通訊系統，主要針對高速列車在運行過程中和地面通信的短時間大容量的數據傳輸。具體到對通信終端天線來講，要求天線有高效率、高功率、高增益，并且最重要的是要有很高的方向性，特別是針對磁浮列車的通信系統，這樣就不會由于磁浮列車本身的電磁場對通信系統造成很大的干擾。天線陣列是保證天線具有高方向性的一種可行的天線形式，但是大量的天線單元必然會導致天線陣列的體積和重量的增加；小型的天線微帶陣列雖然能夠保證天線陣列的尺寸和重量，但是其功率和效率則無法有效的提高。

關于上述技術，專利200710093945.2“集賦形和變極化為一體的基站毫米波通信天線”提出用反射陣列天線對從圓錐喇叭出射的波束進行賦形和極化的概念，有效的解決了波束極化、賦形和要求天線高功率的問題。然而這項專利提出的天線結構對波束的賦形程度有限制，其波束賦形主要來源于兩個方面，一個是反射板上的反射陣列對從圓錐喇叭出射的波形的賦形作用，另外一個是反射板本身的圓弧形對波束單個方向的壓縮作用。這對天線波束的賦形的不足之處使得出射波束最后形成的波束形狀未能完全達到高速列車（特別是磁浮列車）通信的垂直面波束在不同的地理環境中不同要求的情況。

發明內容

本發明的目的是提供二次波束賦形的高功率圓極化基站天線，能有效避免磁懸浮高速列車電磁場干擾，結構更加簡單靈活，工作穩定可靠，對波束寬度設計更加精準靈活，能夠達到靈活控制波束形狀的要求。

為了達到上述目的，本發明是通過以下技術方案實現的：

一種二次波束賦形的高功率圓極化基站天線，其特點是，包含第一組基站通信天線組合和第二組基站通信天線組合，該兩組基站通信天線組合對稱設置；所述的每組基站通信天線組合包含若干副結構完全相同的基站通信天線，每副基站通信天線均能在需要的兩個頻率上工作；

所述的每副基站通信天線包含毫米波圓錐喇叭天線、方波導到圓波導過渡裝置、賦形反射板及印制柵條；其中，

所述的方波導到圓波導過渡裝置設在毫米波圓錐喇叭天線的下方，并且該方波導到圓波導過渡裝置與毫米波圓錐喇叭天線相互連接；

所述的毫米波圓錐喇叭天線的上方對應設有一個賦形反射板；

所述的印制柵條設在賦形反射板的下端面；

該基站通信天線還包含用于二次賦形的賦形透鏡，其設置在賦形反射板前方，所述的毫米波圓錐喇叭天線中出射的電磁波經賦形反射板折射后水平向前射入賦形透鏡。

所述的賦形透鏡朝向賦形反射板的表面是凸起的。

所述的賦形透鏡朝向賦形反射板的表面是凹陷的。

所述的賦形反射板與水平面成45°±2°的傾角。

所述的第一組基站通信天線組合中設置在賦形反射板上的印制柵條與第二組基站通信天線組合中的印制柵條斜向正交。

所述的賦形透鏡與賦形反射板成45°±2°傾角。

本發明二次波束賦形的高功率圓極化基站天線與現有技術相比，具有以下優點：

本發明由于采用一定規格的賦形透鏡，能夠對從賦形反射板出射的出射波進行第二次波束賦形，且該賦形透鏡與賦形反射板成45°±2o夾角，對極化沒有影響，不僅能夠保持出射波在水平方向上有一定寬度，還能實現其在垂直方向上波束極窄，從而滿足形成具有扇形波束、圓極化特性的38GHz基站通信天線的技術要求。這樣使得本發明二次波束賦形的高功率圓極化基站天線的結構更加簡單靈活，能夠有效避免磁懸浮高速列車電磁場的干擾，工作穩定可靠，并能夠達到靈活控制波束形狀的要求，使之完全達到高速列車（特別是磁浮列車）通信的垂直面波束在不同的地理環境中不同要求的情況。

附圖說明

圖1是本發明二次波束賦形的高功率圓極化基站天線的立體圖；

圖2是本發明二次波束賦形的高功率圓極化基站天線的結構主視示意圖；

圖3是本發明二次波束賦形的高功率圓極化基站天線的結構左視示意圖；

圖4是本發明二次波束賦形的高功率圓極化基站天線的結構右視示意圖；

圖5是本發明二次波束賦形的高功率圓極化基站天線的賦形反射板結構示意圖；

圖6是本發明二次波束賦形的高功率圓極化基站天線中透鏡表面是凸起的天線方向圖；

圖7是本發明二次波束賦形的高功率圓極化基站天線中透鏡表面是凹陷的天線方向圖。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發明做進一步闡述。