專利名稱：一種具有多重邊界的天線裝置及其反射板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，具體涉及ー種具有多重邊界的天線裝置及其反射板
背景技術(shù)：
當(dāng)今世界，科技日新月異，其中移動通信行業(yè)的發(fā)展尤為迅猛，由此對基站天線的指標(biāo)也提出了越來越高的要求，尤其表現(xiàn)在帶寬特性、交叉極化特性、主瓣波束寬度隨頻率的波動及波束收斂特性等方面。影響這些天線指標(biāo)的因素多種多樣，天線的結(jié)構(gòu)特別是反射板的結(jié)構(gòu)就屬其中的關(guān)鍵因素。在蜂窩移動通信系統(tǒng)中，扇區(qū)覆蓋基站天線的 基本結(jié)構(gòu)通常由直線輻射陣列加反射板構(gòu)成，此類天線的反射板截面形狀對基站天線的前后比特性和水平面輻射方向圖起著非常重要的作用，而基站天線垂直面方向圖主要通過陣列設(shè)計來實現(xiàn)。通常，反射板的尺寸越大，天線的前后比性能越好，同時也有利干天線輻射方向圖的控制。但是，由于風(fēng)載和便于機(jī)械安裝等實際工程因素，反射板不可能無限制地増大，因此要求反射板盡可能小以減小天線的整體尺寸。另ー方面，對于帶寬較寬的基站天線，要求輻射方向圖，尤其是半功率波瓣寬度在整個頻段內(nèi)保持恒定不變是很難做到的。因此，研究反射板形狀及尺寸對天線輻射特性，特別是方位面波瓣寬度和前后比的影響是基站天線設(shè)計中的ー個重要問題。眾所周知，普通反射板一般為矩形平板，只有ー個反射面和兩個側(cè)邊，以這種結(jié)構(gòu)的反射板組成的天線，其帶寬窄、主瓣波束寬度易出現(xiàn)突變頻點使得波束的收斂性差，很難實現(xiàn)電氣指標(biāo)要求主瓣波束收斂的超寬頻段或多頻基站天線，當(dāng)前迫切需要一種新的反射板及天線裝置來解決這ー技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
基對上述背景，本發(fā)明的目的在于提出ー種具有多重邊界的天線裝置及其反射板，利用多重輻射側(cè)邊技術(shù)拓寬天線波束帶寬、提高波束寬度的收斂性，利于網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和覆蓋。本發(fā)明首先提出ー種基站天線反射板，其特征在于包括反射面及設(shè)于反射面上的至少兩組側(cè)邊，所述反射面兩側(cè)邊緣設(shè)有第一組側(cè)邊，第一組側(cè)邊之間設(shè)有第二組側(cè)邊；每組側(cè)邊包括相互平行并相對于反射面中心軸線對稱分布的兩條側(cè)邊，任意相鄰的側(cè)邊的間距不為零。進(jìn)ー步，包括如下實施形式形式一所述第一組側(cè)邊的間距為0. 7至0. 8個低頻工作波長，側(cè)邊高度為0. 04至0. 06個低頻工作波長。還包括位于第二組側(cè)邊之間的第三組側(cè)邊，所述第三組側(cè)邊的兩側(cè)與相鄰的第二組側(cè)邊的兩側(cè)邊的間距為0. 7至0. 9個高頻工作波長，第二、三組側(cè)邊中各側(cè)邊的高度為0. 15至0. 17個高頻工作波長。其中，所述第一組側(cè)邊主要作用于低頻段輻射方向圖特性的控制，第二組側(cè)邊主要用干拓寬高頻段的工作帶寬，第三組側(cè)邊主要作用于高頻段輻射方向圖的控制和調(diào)整。形式ニ 所述第一組側(cè)邊的間距為0. 5至0. 7個低頻工作波長，側(cè)邊高度為0. 05至0. 07個低頻工作波長；所述第二組側(cè)邊的間距為0. 3至0. 5個高頻工作波長，側(cè)邊高度為0. 11至0. 14個高頻工作波長。其中，所述第一組側(cè)邊主要作用于低頻段輻射方向圖特性的控制，第二組側(cè)邊主要用干拓寬高頻段的工作帶寬，同時用于高頻段輻射方向圖的控制和調(diào)整。形式三所述第一組側(cè)邊的間距為0. 9至I個高頻工作波長，側(cè)邊高度為0. 15至0. 17個低頻工作波長；所述第二組側(cè)邊的間距為0. 7至0. 9個高頻工作波長，側(cè)邊高度為0. 14至0. 16個高頻工作波長。其中，第一、第二組側(cè)邊用拓寬高頻段的工作帶寬，同時用于高頻段輻射方向圖的控制和調(diào)整。作為上述方案的一種改進(jìn)，所述第一組側(cè)邊可垂直于反射面，或向反射面內(nèi)\外傾斜，或呈弧形彎鉤狀向外伸展。上述各形式中，側(cè)邊的間距、高度可根據(jù)其在反射板上的不同位置對前后比特性和輻射方向圖產(chǎn)生最佳影響來確定其在所述范圍內(nèi)的優(yōu)選尺寸。本發(fā)明還提出ー種具有多重邊界的天線裝置，包括饋電網(wǎng)絡(luò)、輻射單元以及上述方案的基站天線反射板，其特征在于所述輻射単元沿所述基站天線反射板的中心軸線布置，輻射單元的后部與饋電網(wǎng)絡(luò)連接。進(jìn)ー步，所述天線裝置包括至少ー個低頻輻射単元和至少三個高頻輻射単元，其中至少有ー個高頻福射單元內(nèi)嵌在低頻福射單元中。相鄰兩個低頻輻射単元的間距為0. 8至0. 9個低頻工作波長；相鄰兩個高頻輻射単元的間距為0. 7至0. 8個高頻工作波長。另一方案，所述天線裝置包括至少ー個低頻輻射単元和至少兩個高頻輻射単元；相鄰兩個低頻輻射単元的間距為0. 7至0. 9個低頻工作波長，相鄰兩個高頻輻射単元的間距為0. 5至0. 7個高頻工作波長。上述結(jié)構(gòu)的反射板反射輻射波，當(dāng)反射波與原輻射波幅度相近，相位相反時，合成磁場則減小，從而減小原輻射波的后向輻射，進(jìn)而改善天線的前后比特性；同時能將工作頻段內(nèi)的水平面波束寬度收斂得很好，從而使工作頻段內(nèi)的高低頻點的增益更加接近，有利于網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃與覆蓋。本發(fā)明的方案通過對反射板増加多重輻射側(cè)邊，合理設(shè)計側(cè)邊的結(jié)構(gòu)及尺寸參數(shù)，繼而調(diào)節(jié)不同頻帶的方向圖輻射性能，有利于展寬天線方向圖帶寬和對頻帶內(nèi)輻射方向圖性能的控制，對于方向圖性能要求較高的基站天線設(shè)計具有很高的參考價值，對其他需要考慮反射板形狀的天線的設(shè)計也有一定的參考意義。


圖I為天線裝置的結(jié)構(gòu)示意圖一。 圖2為圖I的截面示意圖。圖3為天線裝置的結(jié)構(gòu)示意圖ニ。圖4為圖3的截面示意圖。
圖5為天線裝置的結(jié)構(gòu)示意圖三。圖6為圖5的截面示意圖。圖7為天線裝置的結(jié)構(gòu)示意圖四。圖8為圖7的截面示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明的實施例一，如圖I和圖2所示，天線裝置包含天線輻射単元及反射板。所述天線輻射單元包括一個低頻輻射單元6和三個高 頻輻射單元5a、5b、5c，其中高頻福射單元5b內(nèi)嵌在低頻福射單元6中；所述高、低頻福射單元沿所述基站天線反射板的中心軸線布置，高頻福射單元5a與5b、5b與5c之間相距0. 8個天線高頻工作波長。所述反射板包含ー個反射面4、與反射面相連的三組側(cè)邊(I和I z、2和2 z、3和3 ,)，且各側(cè)邊均位于該反射面4所在平面的上方；其中，第一組側(cè)邊(I和I ,)布置在反射面4的兩側(cè)邊緣，其余兩組側(cè)邊(2和2 z、3和:T )以反射面4所在平面的中心線為軸對稱垂直分布于反射面4上，并且任意相鄰兩個側(cè)邊的間距不為零。所述反射面4的寬度為0. 8個天線低頻工作波長；第一組側(cè)邊(I和I ')間距為0. 8個天線低頻工作波長，高度為0. 05個天線低頻工作波長；第二組側(cè)邊與第三組側(cè)邊(2和2 z、3和:T )的間距為0. 7個天線高頻工作波長，第二組側(cè)邊的高度為0. 16個天線高頻工作波長，第三組側(cè)邊的高度為0. 15個天線高頻工作波長。所述三組側(cè)邊的間距、高度可根據(jù)其在反射板上的不同位置對前后比特性和輻射方向圖產(chǎn)生最佳影響來確定其在所述范圍內(nèi)的最優(yōu)尺寸。所述反射面4和三組側(cè)邊(I和じ、2和2 z、3和:T )位于所述天線輻射単元5、6下方的以一定長度為半徑的范圍內(nèi)；所述一定長度的取值范圍為0. 3 0. 4個天線低頻工作波長或0. 8 I個天線高頻工作波長。本發(fā)明的實施例ニ，如圖3和圖4所示，天線裝置包含寬頻高頻段天線輻射単元10及反射板。所述反射板包含反射面9、與反射面9連接的兩組側(cè)邊(7和7 z、8和8 z )，且側(cè)邊(7和7 ,、8和8,)均位于該反射面9所在平面的上方；其中第一組側(cè)邊(7和7 z )布置在反射面9的邊緣，其余兩組側(cè)邊(8和8 z )以反射面中心線為軸對稱垂直分布于反射面9上，并且任意相鄰側(cè)邊的間距不為零。所述反射面9的寬度為0. 9個天線高頻工作波長；第一組側(cè)邊(7和7 z )的間距為0. 9個天線高頻工作波長，高度為0. 16個天線高頻工作波長；第二組側(cè)邊(8和8 z )間距為0. 7個天線高頻工作波長，高度為0. 16個天線工作波長。所述兩組側(cè)邊的間距、高度可根據(jù)其在反射板上的不同位置對前后比特性和輻射方向圖產(chǎn)生最佳影響來確定其在所述范圍內(nèi)的最優(yōu)尺寸。所述反射板包括反射面9和兩組側(cè)邊(7和7 z、8和8 z )位于所述天線輻射単元10下方的以一定長度為半徑的范圍內(nèi)；所述一定長度的取值范圍為0. 4 0. 5個天線工作波長。如圖5和圖6所示，本發(fā)明實施例ニ變形后的ー個具體實施形式，所述第一組側(cè)邊(7和7 z )可以向反射面9內(nèi)或外傾斜，也可呈弧形彎鉤狀向外伸展，其伸展角度可視其對輻射方向圖的影響來進(jìn)行調(diào)整。本發(fā)明的實施例三，如圖7和圖8所示，天線裝置包括兩個低頻輻射単元(15a、16b)、四個高頻輻射單元(14a、14b、14c、14d)及反射板13 ;相鄰兩個低頻輻射単元的間距為0. 9個低頻工作波長，相鄰兩個高頻輻射単元的間距為0. 6個高頻工作波長。所述高頻輻射單元14a、14b、14c、14d以0. 6個高頻工作波長的間距沿所述反射板中心線布置,低頻福射單元15a位于14a和14b連線的中點，15b位于14c和14d連線的中點，15a與15b相距0. 8個天線低頻工作波長。所述反射板包含ー個反射面13、與反射面13相連的兩組側(cè)邊(11和11 ' >12和12 ')，且側(cè)邊(11和11 '、12和12 ')均位于該反射面13所在平面的上方；其中第一組側(cè)邊(11和11 ')布置在反射面13的兩側(cè)邊緣，第二組側(cè)邊(12和12 ')以反射面13的中心線為軸對稱垂直分布于反射面13上，任意想鄰的側(cè)邊的間距不為零。所述反射面13的寬度為0. 5 0. 7個天線低頻工作波長或0. 8 I個天線高頻工作波長；處于反射面13邊緣的對稱側(cè)邊(11和11 ,)間距為0. 5 0. 7個天線低頻工作波長，處于反射面13中部的對稱側(cè)邊(12和12 ,)間距為0. 3 0. 5個天線高頻工作波長；處于反射面13邊緣的對稱側(cè)邊(11和11 z )的高度為0. 05 0. 07個天線低頻工作波長，處于反射面13中部的對稱側(cè)邊(12和12 ')的高度為0. 11 0. 14個天線高頻工作波長。對稱側(cè)邊(11和11 z、12和12 z )的間距、高度可根據(jù)其在反射板上的不同位置對前后比特性和輻射方向圖產(chǎn)生最佳影響來確定其在所述范圍內(nèi)的優(yōu)選尺寸。所述金屬反射板連接于天線輻射単元14、15的后部，所述反射面13和側(cè)邊(11和11 '、12和12 ')位于所述天線輻射単元14、15下方的以一定長度為半徑的范圍內(nèi)；所述ー定長度的取值范圍為0. 2 0. 4個天線低頻工作波長或0. 4 0. 5個天線高頻工作波長。上述方案的另ー種形式，如圖9所示，所述第一組側(cè)邊(11和11 ')可以向反射面內(nèi)或外傾斜。以上對本發(fā)明的較佳實施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，當(dāng)然，本發(fā)明并不局限于上述的實 施方式，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可作出等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基站天線反射板，其特征在于包括反射面及設(shè)于反射面上的至少兩組側(cè)邊，所述反射面兩側(cè)邊緣設(shè)有第一組側(cè)邊，第一組側(cè)邊之間設(shè)有第二組側(cè)邊；每組側(cè)邊包括相互平行并相對于反射面中心軸線對稱分布的兩條側(cè)邊，任意相鄰的側(cè)邊的間距不為零。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基站天線反射板，其特征在于所述第一組側(cè)邊的間距為O. 7至O. 8個低頻工作波長，側(cè)邊高度為O. 04至O. 06個低頻工作波長。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基站天線反射板，其特征在于還包括位于第二組側(cè)邊之間的第三組側(cè)邊，所述第三組側(cè)邊的兩側(cè)與相鄰的第二組側(cè)邊的兩側(cè)邊的間距為O. 7至O.9個高頻工作波長，第二、三組側(cè)邊中各側(cè)邊的高度為O. 15至O. 17個高頻工作波長。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基站天線反射板，其特征在于所述第一組側(cè)邊的間距為O. 5至O. 7個低頻工作波長，側(cè)邊高度為O. 05至O. 07個低頻工作波長；所述第二組側(cè)邊的間距為O. 3至O. 5個高頻工作波長，側(cè)邊高度為O. 11至O. 14個高頻工作波長。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基站天線反射板，其特征在于所述第一組側(cè)邊的間距為O. 9至I個高頻工作波長，側(cè)邊高度為O. 15至O. 17個低頻工作波長；所述第二組側(cè)邊的間距為O. 7至O. 9個高頻工作波長，側(cè)邊高度為O. 14至O. 16個高頻工作波長。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基站天線反射板，其特征在于所述第一組側(cè)邊可垂直于反射面，或向反射面內(nèi)\外傾斜，或呈弧形彎鉤狀向外伸展。
7.一種具有多重邊界的天線裝置，包括饋電網(wǎng)絡(luò)、輻射單元以及權(quán)利要求I至6任一項所述的基站天線反射板，其特征在于所述輻射單元沿所述基站天線反射板的中心軸線布置，輻射單元的后部與饋電網(wǎng)絡(luò)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基站天線反射板，其特征在于包括至少一個低頻輻射單元和至少三個高頻福射單元，其中至少有一個高頻福射單元內(nèi)嵌在低頻福射單元中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種基站天線反射板，其特征在于相鄰兩個低頻輻射單元的間距為O. 8至O. 9個低頻工作波長；相鄰兩個高頻輻射單元的間距為O. 7至O. 8個高頻工作波長。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基站天線反射板，其特征在于包括至少一個低頻輻射單元和至少兩個高頻輻射單元；相鄰兩個低頻輻射單元的間距為O. 7至O. 9個低頻工作波長，相鄰兩個高頻輻射單元的間距為O. 5至O. 7個高頻工作波長。
全文摘要
本發(fā)明提出一種基站天線反射板，其特征在于包括反射面及設(shè)于反射面上的至少兩組側(cè)邊，所述反射面兩側(cè)邊緣設(shè)有第一組側(cè)邊，第一組側(cè)邊之間設(shè)有第二組側(cè)邊；每組側(cè)邊包括相互平行并相對于反射面中心軸線對稱分布的兩條側(cè)邊，任意相鄰的側(cè)邊的間距不為零。同時，提出應(yīng)用該天線射板的一種具有多重邊界的天線裝置，利用多重輻射側(cè)邊技術(shù)拓寬天線波束帶寬、提高波束寬度的收斂性，利于網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和覆蓋。
文檔編號H01Q21/30GK102790284SQ20121022597
公開日2012年11月21日 申請日期2012年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月2日
發(fā)明者余夙瓊, 葉海歐, 吳中林, 洪何知, 石磊 申請人:廣東通宇通訊股份有限公司