專利名稱：Td-gsm-lte三模雙通道天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及天線技術(shù)，具體說是采用三種寬帶雙極化天線，組合成一種時(shí)分同步 碼分多址存取-全球移動(dòng)通訊系統(tǒng)-長(zhǎng)期演進(jìn)TD-GSM-LTE三模雙通道天線。
背景技術(shù)：
隨著蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了多種技術(shù)制式，包括第二代移動(dòng)通訊標(biāo)準(zhǔn) 全球移動(dòng)通訊系統(tǒng)GSM，第三代移動(dòng)通訊標(biāo)準(zhǔn)時(shí)分同步碼分多址存取TD-SCDMA，第四代移 動(dòng)通訊標(biāo)準(zhǔn)TD-SCDMA長(zhǎng)期演進(jìn)TD-LTE等。無論采用何種制式，蜂窩結(jié)構(gòu)都是蜂窩移動(dòng)通 信技術(shù)中無線覆蓋區(qū)設(shè)計(jì)的基本方法。標(biāo)準(zhǔn)的蜂窩結(jié)構(gòu)如圖1所示。以蜂窩結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的 基站通常使用三扇區(qū)配置，覆蓋范圍為三葉草形狀，即在一個(gè)基站內(nèi)一種制式采用3面天 線，其中每2面天線呈120度夾角。例如中國(guó)移動(dòng)移動(dòng)目前主要使用的GSM900、GSM1800 和TD-LTE，對(duì)應(yīng)覆蓋頻段分別為870-960MHz、1710-1850MHz和1880_2690MHz。要使全部基 站達(dá)到基本的覆蓋質(zhì)量，必須滿足每個(gè)基站上至少安裝3面覆蓋GSM900的天線，3面覆蓋 GSM1800的天線，以及3面覆蓋TD-LTE的天線。這樣，在一個(gè)基站內(nèi)天線數(shù)目達(dá)到9面甚至 更多。這種天線配置方式存在以下不足其一，基站天線的增多會(huì)使電磁輻射加強(qiáng)，從而影響到周邊人群的身體健康，因此 居民對(duì)在居住環(huán)境內(nèi)增加基站天線產(chǎn)生強(qiáng)烈的反對(duì)情緒。這使得基站選址、物業(yè)談判不易 進(jìn)行；其二，由于每面天線必須單獨(dú)架設(shè)，并與系統(tǒng)設(shè)備相連，這要求基站上有較大的安 裝空間，而且需要花費(fèi)安裝人員大量的時(shí)間。其三，這些暴露在外，架設(shè)多個(gè)天線的大型基站缺乏美感，與周邊環(huán)境不協(xié)調(diào)，不 能達(dá)到城市環(huán)境建設(shè)的美化要求，因此在較發(fā)達(dá)區(qū)域增加天線，完善基站網(wǎng)絡(luò)建設(shè)變得困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述已有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種TD-GSM-LTE三模雙通道 天線，以在保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、不改變現(xiàn)有站址和天線設(shè)置點(diǎn)的前提下，用一面天線取代原來的 3面天線，降低安裝工程量及安裝難度，同時(shí)也使得人們較容易接受少量天線對(duì)周邊環(huán)境的 改變。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的思路是對(duì)三個(gè)頻段天線進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，在結(jié)構(gòu)處理上采取了 分離式裝配的方式，組裝成一個(gè)整體，用一個(gè)整體天線實(shí)現(xiàn)三個(gè)獨(dú)立天線的頻率范圍。其整 體天線包括=TD-LTE天線、GSM900天線、GSM1800天線和背板，其中所述的三種天線均固定 在背板上，且TD-LTE天線位于背板的前半部分，GSM900天線和GSM1800天線并排放置在背 板的后半部分，形成“品”字形排列結(jié)構(gòu)，TD-LTE天線與并排放置的GSM900天線和GSM1800 天線之間的距離大于四分之一波長(zhǎng)；各天線與背板之間加墊有高度調(diào)節(jié)塊，以調(diào)整三種天 線的陣子面在一個(gè)平面上，背板采用帶有臺(tái)階形折邊的矩形板；三種天線的電纜頭均固定
3在背板的最前端并清楚標(biāo)識(shí)；三種天線的外部加蓋一個(gè)總的天線罩。所述的臺(tái)階形折邊，為前高后低兩部分，前半部分的高度與背板的寬度比值為 1 3，后半部分的高度與背板寬度的比值為1 10。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1.本發(fā)明由于對(duì)三種天線進(jìn)行一體化排放，結(jié)構(gòu)緊湊，減小了在基站鐵塔上的占 用面積，采用一對(duì)安裝支架，只需安裝一次，較大幅度的減少了現(xiàn)場(chǎng)安裝的工程量。2.本發(fā)明由于通過高度調(diào)節(jié)塊調(diào)整三種天線的高度并采用臺(tái)階形折邊背板，使三 個(gè)天線緊湊放置后相互之間產(chǎn)生的反射和耦合得到消減，其電氣指標(biāo)與原三面天線保持一 致，3.本發(fā)明由于所有電纜頭在天線的最前端并有明確標(biāo)識(shí)，減小現(xiàn)場(chǎng)安裝出錯(cuò)的概 率，降低工程安裝的故障率。4.本發(fā)明由于只有一個(gè)天線罩覆蓋在天線外，并墊有平穩(wěn)調(diào)節(jié)塊，保證天線體和 天線罩的可靠連接，且外形更加美觀清潔。實(shí)測(cè)表明，本發(fā)明覆蓋的電平強(qiáng)度、接通率和正常切換指標(biāo)均達(dá)到了與原三種天 線相同的覆蓋效果。


圖1是現(xiàn)有基站的蜂窩結(jié)構(gòu)圖；圖2是本發(fā)明TD-GSM-LTE三模雙通道天線結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明TD-GSM-LTE三模雙通道天線的天線罩剖面圖；圖4是本發(fā)明天線駐波和隔離實(shí)測(cè)結(jié)果圖；圖5是本發(fā)明天線方向圖實(shí)測(cè)結(jié)果圖。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D2和圖3，本發(fā)明主要由TD-LTE天線1、GSM900天線2、GSM1800天線3、背 板4和天線罩5組成。其中TD-LTE天線1、GSM900天線2、和GSM1800天線3這三種天線 放置在背板4的上方，組合的方式為，TD-LTE天線1在背板4的前半部分，GSM900天線2和 GSM1800天線3并排放置在背板4的后半部分，形成“品”字形排列結(jié)構(gòu)。前后兩部分天線 中間留出一定的空間。由于GSM900天線的波長(zhǎng)比較長(zhǎng)，與TD-LTE天線之間的存在較強(qiáng)的 耦合，因此并排放置的GSM900天線、GSM1800天線與TD-LTE天線之間要留有一定的空隙，此 空隙的大小需大于天線波長(zhǎng)的四分之一。背板4為矩形鋁板，寬度略大于天線的最大寬度。 該矩形的兩個(gè)長(zhǎng)邊帶有梯形折邊7，該折邊的形狀分為前高后底的梯形兩部分，前半部分的 高度與背板4的寬度比值為1 3，后半部分的高度與背板4寬度的比值為1 10，使背板 對(duì)天線產(chǎn)生的反射影響減小到工程使用中可以接受的范圍內(nèi)。在天線與背板4之間墊有高 度調(diào)節(jié)塊6，每個(gè)天線對(duì)應(yīng)的高度調(diào)節(jié)塊6的高度各不相同，通過調(diào)整高度調(diào)節(jié)塊6的高度 使三種天線的陣子面在一個(gè)平面上。背板4、TD-LTE天線1、GSM900天線2和GSM1800天線 3上都開有圓孔，圓孔上壓裝鉚裝螺母。螺栓穿過背板4、高度調(diào)節(jié)塊6和天線，將三部分連 接起來。三種天線的電纜頭用螺絲固定在背板4的最前端，且分為上下兩排，上排為TD-LTE 天線1的電纜頭，下排為GSM900天線2和GSM1800天線3的電纜頭。電纜頭和天線之間通過同軸電纜線連接。為了不影響TD-LTE天線的電指標(biāo)，位于背板4后半部分的GSM900天 線2和GSM1800天線3的同軸電纜線從TD-LTE天線1的下方穿過，通過螺絲固定在TD-LTE 天線1電纜頭的下面一排。天線罩5為矩形桶狀，下面開有圓孔。背板4與天線罩5墊有 平穩(wěn)調(diào)節(jié)塊8，用來調(diào)整背板和天線罩之間的縫隙，增加天線整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。背板4通 過螺栓穿過平穩(wěn)調(diào)節(jié)塊8與天線罩5螺紋連接。本發(fā)明的效果可通過實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)一步說明當(dāng)天線駐波過高時(shí)，天線的增益有損失，從而影響天線在實(shí)際使用中的覆蓋電平 強(qiáng)度，這會(huì)使通話過程中的掉話率增加。另外，由于現(xiàn)代移動(dòng)通訊為了增加系統(tǒng)容量都是同 時(shí)接收和發(fā)射信號(hào)，因此對(duì)天線的隔離度也有一定的要求。目前工程應(yīng)用中要求駐波小于 1.5，隔離度小于-28dB。圖4是本發(fā)明在微波暗室環(huán)境下測(cè)試的駐波及隔離度曲線，圖中上 半部分的兩條曲線是分別是本發(fā)明兩個(gè)不同極化的駐波曲線，圖中下半部分的曲線是兩個(gè) 不同極化之間的隔離度，可以看出本發(fā)明的實(shí)測(cè)結(jié)果為駐波1.3以下，隔離度小于-30dB。其次，由于在同一個(gè)基站內(nèi)，天線與天線之間成一定角度架設(shè)，相互之間距離 較近，因此，為了減小不同天線在同時(shí)使用時(shí)信號(hào)的耦合，要求天線的方向圖前后比小 于-25dB。圖5是本發(fā)明在遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)試環(huán)境下實(shí)測(cè)的水平面和垂直面的歸一化方向圖，從圖中 可以看出，從150度-210度的后向輻射范圍內(nèi)，方向圖的前后比小于-30dB。從實(shí)測(cè)結(jié)果可看出，本發(fā)明的電氣指標(biāo)都優(yōu)于目前的工程要求，可以很好的滿足 工程應(yīng)用的需要。
權(quán)利要求
1.一種TD-GSM-LTE三模雙通道天線，包括TD-LTE天線(1)、GSM900天線(2)、GSM1800 天線⑶和背板，其特征在于所述的三種天線均固定在背板⑷上，且TD-LTE天線(1) 位于背板的前半部分，GSM900天線(2)和GSM1800天線(3)并排放置在背板的后 半部分，形成“品”字形排列結(jié)構(gòu)；背板(4)采用帶有臺(tái)階形折邊的矩形板；三種天線與背板 之間加墊有高度調(diào)節(jié)塊(6)，以調(diào)整三種天線的陣子面在一個(gè)平面上；三種天線的電纜頭 均固定在背板的最前端并清楚標(biāo)識(shí)；三種天線的外部加蓋一個(gè)總的天線罩(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的TD-GSM-LTE的三模雙通道天線，其特征在于位于背板(4) 前半部分的TD-LTE天線(1)與并排位于背板⑷后半部分的GSM900天線⑵和GSM1800 天線(3)之間的距離大于四分之一波長(zhǎng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的TD-GSM-LTE的三模雙通道天線，其特征在于背板(4)的臺(tái) 階形折邊(7)設(shè)在矩形的兩個(gè)長(zhǎng)邊上，且前半部分的高度與背板的寬度比值為1 3， 后半部分的高度與背板0)寬度的比值為1 10。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的TD-GSM-LTE的三模雙通道天線，其特征在于TD_LTE天線 (1)、GSM900天線(2)和GSM1800天線(3)的電纜頭與天線之間通過同軸電纜線連接，且 TD-LTE天線(1)的電纜頭用固定在背板(4)上端位置，GSM900天線(2)和GSM1800天線 (3)的同軸電纜線從TD-LTE天線(1)的下方穿過，固定在背板(4)的TD-LTE天線電纜頭下
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的TD-GSM-LTE的三模雙通道天線，其特征在于天線罩(5)為 矩形筒狀，下面開有圓孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的TD-GSM-LTE的三模雙通道天線，其特征在于天線罩(5)與 背板(4)之間墊有平穩(wěn)調(diào)節(jié)塊(8)，背板(4)通過螺栓穿過平穩(wěn)調(diào)節(jié)塊(8)與天線罩(5)連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于TD-GSM-LTE的三模雙通道天線，主要解決現(xiàn)代通訊中不同制式天線體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜且架設(shè)困難的問題。該三模雙通道天線是對(duì)TD-LTE天線(1)、GSM900天線(2)、GSM1800天線(3)的一體化設(shè)計(jì)，即將三種天線均固定在背板(4)上，且TD-LTE天線(1)位于背板(4)的前半部分，GSM900天線(2)和GSM1800天線(3)并排放置在背板(4)的后半部分，形成“品”字形排列結(jié)構(gòu)；背板(4)采用帶有臺(tái)階形折邊的矩形板；三種天線與背板之間加墊有高度調(diào)節(jié)塊(6)，以調(diào)整三種天線的陣子面在一個(gè)平面上；三種天線的電纜頭均固定在背板的最前端并清楚標(biāo)識(shí)；三種天線的外部加蓋一個(gè)總的天線罩(5)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)穩(wěn)定緊湊、安裝方便且電氣指標(biāo)優(yōu)于工程應(yīng)用的要求。
文檔編號(hào)H01Q1/42GK102074780SQ201010598928
公開日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2010年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月21日
發(fā)明者王建清, 蘇永剛, 鄒婧婧, 陳瀅, 陳金虎, 馬軍紅 申請(qǐng)人:西安海天天線科技股份有限公司