專利名稱：一種雙頻共用雙探針板狀天線饋電網(wǎng)絡(luò)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種天線的饋電網(wǎng)絡(luò)，尤其涉及一種雙頻共用雙探針激勵(lì)的板狀天線饋電網(wǎng)絡(luò)。
背景技術(shù)：
目前，蜂窩移動(dòng)通信基站天線多是板狀定向天線，其輻射單元有幾種形式，相應(yīng)的饋電網(wǎng)絡(luò)也有不同的結(jié)構(gòu)形式，如，有的采用微帶功分器和電纜連接的匹配方式給陣列天線的每個(gè)輻射單元饋電；有的采用全部的微帶線路給輻射單元饋電，此種饋電方式工作頻帶較窄，功率容量低，損耗大。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述已有技術(shù)的不足而提供一種高質(zhì)量，工作頻帶寬，功率容量大，損耗小，制造簡單，經(jīng)濟(jì)實(shí)用的雙頻共用雙探針板狀天線饋電網(wǎng)絡(luò)。
本實(shí)用新型的目的可以通過如下措施來達(dá)到一種雙頻共用雙探針板狀天線饋電網(wǎng)絡(luò)，它包括底板13，底板13的底部設(shè)有兩根射頻電纜17，其特征在于每根射頻電纜17均連接有阻抗變換節(jié)，每個(gè)阻抗變換節(jié)分別由兩根變換節(jié)射頻電纜組成，每個(gè)變換節(jié)射頻電纜均連接射頻電纜，組成一個(gè)阻抗變換節(jié)的兩根變換節(jié)射頻電纜的長度相等，且符合阻抗變換公式Z2＝(Z123)0.5，其中Z2表示阻抗變換節(jié)的阻抗，Z1、Z3表示與阻抗變換節(jié)相連的兩根射頻電纜的阻抗。
上述阻抗的計(jì)算公式為Z=1ϵrlnba]]>b表示射頻電纜的外導(dǎo)體半徑；a表示射頻電纜的內(nèi)導(dǎo)體半徑；εr表示絕緣材料的介電常數(shù)。
為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，所述的每根射頻電纜17均依次連接有兩個(gè)阻抗變換節(jié)，后一個(gè)阻抗變換節(jié)的兩根變換節(jié)射頻電纜又分別連接一個(gè)阻抗變換節(jié)，該阻抗變換節(jié)與射頻電纜相連。
為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，所述的每根射頻電纜17均連接一個(gè)阻抗變換節(jié)，每個(gè)阻抗變換節(jié)的兩根變換節(jié)射頻電纜又分別連接一個(gè)阻抗變換節(jié)，該阻抗變換節(jié)與射頻電纜相連。
本實(shí)用新型同已有技術(shù)相比可產(chǎn)生一下積極效果本專利采用全部用饋線電纜給多元陣列天線進(jìn)行匹配饋電的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，此種結(jié)構(gòu)質(zhì)量高，工作頻帶寬，功率容量大，損耗小，結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，采用本實(shí)用新型的基站天線高質(zhì)量，寬頻帶，雙極化結(jié)構(gòu)，制造簡單，使用方便，采用該種饋電網(wǎng)絡(luò)，天線駐波比1.4以下的帶寬為25％(頻率范圍為824-960MHz)，是縫隙天線、孔徑耦合天線等平面饋電網(wǎng)絡(luò)形式所不能及的。采用本饋電網(wǎng)絡(luò)的天線，采用先進(jìn)的L形探針饋電的雙貼片結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)單極化和雙極化，半功率角為65°及90°的2，4，6，8單元等不同增益的陣列板式天線。
圖1為本實(shí)用新型的四單元結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的六單元結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型的八單元結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的最佳實(shí)施方式作詳細(xì)說明實(shí)施例1附圖1示出了四單元結(jié)構(gòu)，一種雙頻共用雙探針板狀天線饋電網(wǎng)絡(luò)，它包括底板13，底板13的底部設(shè)有兩根射頻電纜17，每根射頻電纜17均通過電纜轉(zhuǎn)接器9連接阻抗變換節(jié)，每個(gè)阻抗變換節(jié)分別由變換節(jié)射頻電纜10、11組成，每個(gè)變換節(jié)射頻電纜10均通過電纜轉(zhuǎn)接器9連接一射頻電纜20、21，每根變換節(jié)射頻電纜11均通過電纜轉(zhuǎn)接器9連接射頻電纜18、19，射頻電纜10、11的長度相等，且符合阻抗變換公式Z2＝(Z1Z3)0.5，(如圖)， 其中Z2表示阻抗變換節(jié)的阻抗，Z1、Z3表示與阻抗變換節(jié)相連的兩根射頻電纜的阻抗。方案的設(shè)計(jì)思想是通過各單元間實(shí)現(xiàn)正交耦合分量的抵消，達(dá)到提高隔離度的目的。采用該饋電網(wǎng)絡(luò)的雙探針天線的每個(gè)單元結(jié)構(gòu)的兩個(gè)探針同相輸入，因?yàn)榭臻g位置的對稱性，在兩探針上產(chǎn)生的耦合分量相等，經(jīng)過天線背面線路的180°反相抵消。對于四單元天線，每一路都通過一組電纜變換來實(shí)現(xiàn)阻抗變換(四路輸出等幅同相，并確保輸入端和每一輸出端的阻抗都是50Ω)，實(shí)現(xiàn)饋電電路。
使用時(shí)，每根射頻電纜18-21分別與對應(yīng)的探針相連，每根射頻電纜17均連接7/16接頭16，射頻信號經(jīng)7/16接頭上6進(jìn)入天線饋電網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)通過兩根射頻電纜17到達(dá)電纜阻抗變換節(jié)(均由變換節(jié)射頻電纜10、11組成)，計(jì)算出10、11電纜的總阻抗為25Ω且電纜長度為1/4波長(56.7mm)，與每個(gè)電纜變換節(jié)相連的四根射頻電纜(電纜18＝344.7mm，電纜19＝226mm，電纜20＝360mm，電纜21＝350mm)，該部分將信號等幅同相的分配成四路輸出，經(jīng)過嚴(yán)格按照相位要求尺寸的電纜至每個(gè)激勵(lì)探針，探針被激勵(lì)輻射出高頻電磁波，電磁波在下貼片上產(chǎn)生表面電流，再耦合到上貼片上，然后透過天線罩輻射到自由空間，形成天線方向圖。因?yàn)殡p極化信號同時(shí)輻射出去，金屬底板13是電磁波的反射機(jī)構(gòu)，它將探針，上、下貼片輻射到它上的電磁波反射到前向空間，使天線形成定向輻射，同時(shí)底板13的寬度250mm和底板圍裙的高度52mm決定了天線的半功率波束寬度65°和前后比能夠大于25dB，單元間距的尺寸(L1＝287.5mm，L2＝235.4mm，L3＝209mm)是按照波束賦形要求確定的，與每個(gè)電纜變換節(jié)相連的四根電纜是一一對應(yīng)的，這兩組尺寸組成了不對稱，不等間距，不同饋電相位的賦形天線陣，保證了基站天線的賦形特性和相應(yīng)的輻射特性。
實(shí)施例2同理，在六單元饋電網(wǎng)絡(luò)中，用兩組電纜變換，實(shí)現(xiàn)電纜一分為六的六路等幅同相輸出及阻抗變換，實(shí)現(xiàn)饋電電路，參見附圖2，射頻信號經(jīng)7/16接頭進(jìn)入天線饋電網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)通過射頻電纜17到達(dá)電纜阻抗變換節(jié)(由變換節(jié)射頻電纜35、36、37、38、39、40、41、42組成)，變換節(jié)射頻電纜35和36、37和38、39和40、41和42的長度相等，且符合阻抗變換公式Z2＝(Z1Z3)0.5，(如圖)， 其中Z2表示阻抗變換節(jié)的阻抗，Z1、Z3表示與阻抗變換節(jié)相連的兩根射頻電纜的阻抗，其中變換節(jié)射頻電纜35、36阻抗為35Ω，40、42阻抗為75Ω，其余變換節(jié)電纜阻抗為50Ω，所有變換節(jié)電纜長度為1/4波長(56.7mm)，該部分將信號等幅同相的分配成六路輸出，經(jīng)過嚴(yán)格按照相位要求尺寸的電纜至每個(gè)激勵(lì)探針，單元間距的尺寸(依次為314mm，304mm，236mm，244mm，270mm)是按照波束賦形要求確定的，與電纜變換節(jié)相連的六根電纜(電纜(44)＝658.6mm，電纜(45)＝669.9mm，電纜(46)＝551.8mm，電纜(47)＝661.2mm，電纜(48)＝672.2mm，電纜(49)＝760.3mm)是一一對應(yīng)的，這兩組尺寸組成了不對稱，不等間距，不同饋電相位的賦形天線陣，保證了基站天線的賦形特性和相應(yīng)的輻射特性。
實(shí)施例3同理，在八單元饋電網(wǎng)絡(luò)中，用兩組電纜變換，實(shí)現(xiàn)電纜一分為八的八路等幅同相輸出及阻抗變換，實(shí)現(xiàn)饋電電路。參見附圖3，射頻信號經(jīng)7/16接頭進(jìn)入天線饋電網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)通過電纜17到達(dá)電纜阻抗變換節(jié)(由變換節(jié)射頻電纜50、51、52、53、54、55組成)，變換節(jié)射頻電纜50-55的長度相等，且符合阻抗變換公式Z2＝(Z1Z3)0.5，(如圖)， 其中Z2表示阻抗變換節(jié)的阻抗，Z1、Z3表示與阻抗變換節(jié)相連的兩根射頻電纜的阻抗，其中變換節(jié)電纜阻抗都為50Ω，所有變換節(jié)電纜長度為1/4波長(56.7mm)，該部分將信號等幅同相的分配成八路輸出，經(jīng)過嚴(yán)格按照相位要求尺寸的電纜至每個(gè)激勵(lì)探針，單元間距尺寸(依次為244mm，235mm，235.5mm，313.5mm，253mm，296mm，357mm)是按照波束賦形要求確定的，與電纜變換節(jié)相連的八根電纜(電纜57＝422.9mm，電纜58＝534.8mm，電纜59＝402.2mm，電纜60＝392.3mm，電纜61＝411mm，電纜62＝519.6mm，電纜63＝411mm，電纜64＝401mm)是一一對應(yīng)的，這兩組尺寸組成了不對稱，不等間距，不同饋電相位的賦形天線陣，保證了基站天線的賦形特性和相應(yīng)的輻射特性。
權(quán)利要求1.一種雙頻共用雙探針板狀天線饋電網(wǎng)絡(luò)，它包括底板(13)，底板(13)的底部設(shè)有兩根射頻電纜(17)，其特征在于每根射頻電纜(17)均連接有阻抗變換節(jié)，每個(gè)阻抗變換節(jié)分別由兩根變換節(jié)射頻電纜組成，每個(gè)變換節(jié)射頻電纜均連接射頻電纜，組成一個(gè)阻抗變換節(jié)的兩根變換節(jié)射頻電纜的長度相等，且符合阻抗變換公式Z2＝(Z1Z3)0.5，其中Z2表示阻抗變換節(jié)的阻抗，Z1、Z3表示與阻抗變換節(jié)相連的兩根射頻電纜的阻抗。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙頻共用雙探針板狀天線饋電網(wǎng)絡(luò)，其特征在于所述的每根射頻電纜(17)均依次連接有兩個(gè)阻抗變換節(jié)，后一個(gè)阻抗變換節(jié)的兩根變換節(jié)射頻電纜又分別連接一個(gè)阻抗變換節(jié)，該阻抗變換節(jié)與射頻電纜相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙頻共用雙探針板狀天線饋電網(wǎng)絡(luò)，其特征在于所述的每根射頻電纜(17)均連接一個(gè)阻抗變換節(jié)，每個(gè)阻抗變換節(jié)的兩根變換節(jié)射頻電纜又分別連接一個(gè)阻抗變換節(jié)，該阻抗變換節(jié)與射頻電纜相連。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種雙頻共用雙探針板狀天線饋電網(wǎng)絡(luò)，它包括底板(13)，底板(13)的底部設(shè)有兩根射頻電纜(17)，其特征在于每根射頻電纜(17)均連接有阻抗變換節(jié)，每個(gè)阻抗變換節(jié)分別由兩根變換節(jié)射頻電纜組成，每個(gè)變換節(jié)射頻電纜均連接射頻電纜，組成一個(gè)阻抗變換節(jié)的兩根變換節(jié)射頻電纜的長度相等，且符合阻抗變換公式Z2＝(Z1Z3)
文檔編號H01Q1/00GK2691080SQ20042003864
公開日2005年4月6日 申請日期2004年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月23日
發(fā)明者王卓鵬, 付洪全, 李渠塘, 肖長虹, 孫淑麗 申請人:煙臺高盈科技有限公司