双极化定向板状天线的制作方法

本实用新型涉及通信基站板状天线生产行业的一种双极化定向板状天线。

背景技术：

国内现有通信基站板状天线是由移动、联通和电信三家运营商共同使用，2017年6月中广移动正式成立后，700mhz频段已确立为部署无线双向电视网络的专用频段，通过下一代广播电视无线网(ngb-w)与uhf频段(700m)融合的技术标准实现700mhz频段的运营；而700mhz频段是指694mhz-790mhz频段的无线电频率资源，700mhz频段一直被认为是无线通信的“黄金频段”，因为该频段信号穿透力强，覆盖范围广，能够有效地降低组网成本，同时提供更高质量的通信服务，4g网络使用700mhz大大降低了运营成本，一般来说频率越低，穿透能力越强，信号的穿透能力强则意味着穿过障碍物的能力强，进而能够增加覆盖范围，提高运营效率，但是传统通讯天线中的通信基站板状天线中没有能够应用于700mhz的专属基站天线，不能适应通过700mhz频段部署无线双向电视网络的使用要求。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种能够适用于国内中广移动通信基站的信号覆盖，实现700mhz频段的运营，通过700mhz频段部署无线双向电视网络,覆盖面积大，运营效率高的双极化定向板状天线。

本实用新型的双极化定向板状天线，其特征在于：包括天线外罩，天线外罩顶部设置有外罩端盖，底部设置有n型射频连接器，内腔沿竖直方向设置有反射铝板；反射铝板正面设置有一系列700mhz双极化铜振子，背面设置有一系列天线功分器，一系列天线功分器通过同轴电缆连接构成天线回路，天线回路通过同轴电缆引线连接至连接器；

所述反射铝板正面设置有多个700mhz双极化铜振子，多个700mhz双极化铜振子沿竖直方向均匀排列设置于反射铝板正面，每个700mhz双极化铜振子通过引脚连接至反射铝板背面；

所述反射铝板背面设置有数量与700mhz双极化铜振子数量一致的多个天线功分器，每个天线功分器分别连接至每个700mhz双极化铜振子的引脚，多个天线功分器呈矩形排列并通过同轴电缆连接构成天线回路；

所述多个700mhz双极化铜振子中每个700mhz双极化铜振子包括能够固定连接在反射铝板上的安装底板，安装底板中部沿着垂直于反射铝板的方向设置有立柱，立柱顶端连接有多个呈放射状排列构成叶片形式的片状铜振子；

所述安装底板上设置有多个v形槽，立柱由数量、截面形状、尺寸与v形槽相一致的v形支撑板组合构成，每个v形支撑板底部与安装底板上的v形槽固定连接，顶部连接有v形铜振子，多个v形铜振子自立柱顶端呈放射状排列构成叶片形式的片状振子。

所述反射铝板正面设置有四个700mhz双极化铜振子，四个700mhz双极化铜振子沿竖直方向均匀排列设置于反射铝板正面，每个700mhz双极化铜振子通过引脚连接至反射铝板背面；

所述反射铝板背面设置有四个天线功分器，每个天线功分器分别连接至每个700mhz双极化铜振子的引脚，四个天线功分器呈矩形排列并通过同轴电缆连接构成天线回路；

所述四个700mhz双极化铜振子中每个700mhz双极化铜振子包括能够固定连接在反射铝板上的安装底板，安装底板中部沿着垂直于反射铝板的方向设置有立柱，立柱顶端连接有多个呈放射状排列构成叶片形式的片状铜振子；

所述安装底板上设置有四个v形槽，立柱由数量、截面形状、尺寸与v形槽相一致的四个v形支撑板组合构成，每个v形支撑板底部与安装底板上的v形槽固定连接，顶部连接有v形铜振子，四个v形铜振子自立柱顶端对称设置、呈放射状排列构成叶片形式的片状振子；

所述四个对称设置的v形铜振子对角线长度与天线使用中心频点的1/2波长一致；

所述立柱高度为天线使用中心频点的1/4波长；

所述反射铝板正面的每个700mhz双极化铜振子与相邻700mhz双极化铜振子之间间距为天线使用中心频点的4/5波长；

所述反射铝板正面的每个700mhz双极化铜振子与相邻700mhz双极化铜振子之间间距为340mm；

所述天线功分器为一分四功分器；

所述每个天线功分器包括有聚四氟乙烯双面附铜板，聚四氟乙烯双面附铜板表面做抗氧化处理，每个天线功分器的微带线长度为天线使用中心频点的1/4波长，每个天线功分器输出端电阻为50欧姆；所述同轴电缆为50欧姆同轴电缆；

所述每个v形铜振子远离立柱的外端设置有竖直向下的延伸段；所述v形铜振子与v形支撑板为一体成型的整体结构，使得立柱构成馈电巴伦。

本实用新型的双极化定向板状天线，采用垂直加水平的双极化设计，在反射铝板正面排列四个700mhz双极化铜振子，每个700mhz双极化铜振子由四个v形铜振子呈对称放射状排列在馈电巴伦立柱顶端构成，反射铝板背面设置四个天线功分器分别与四个700mhz双极化铜振子连接，每个700mhz双极化铜振子与相邻700mhz双极化铜振子之间距离有效的控制在适合的位置，水平面半功率波瓣角90±10°，在满足电气性能的基础上最小化天线尺寸，能够适用于国内中广移动通信基站的信号覆盖，实现700mhz频段的运营，通过700mhz频段部署无线双向电视网络，覆盖面积大，穿透能力强，能够通过少量的天线达到最大面积覆盖范围，运营效率高，成本投入低。

附图说明

图1是本实用新型实施例双极化定向板状天线平面结构示意图；

图2是图1的左视图；

图3是图1的后视图；

图4是图1的内部结构示意图；

图5是本实用新型实施例双极化定向板状天线的700mhz双极化铜振子平面结构放大示意图；

图6是图5的a-a视图；

图7是本实用新型实施例双极化定向板状天线的700mhz双极化铜振子安装底板平面结构放大示意图；

图8是图7的左视图。

具体实施方式

如图所示，一种双极化定向板状天线，首先通过安装底板33上的四个对称设置的v形槽331固定连接四个一体成型构成的整体结构v形支撑板与v形铜振子，四个v形铜振子自立柱顶端对称设置、呈放射状排列构成叶片形式的片状振子，构成700mhz双极化铜振子；v形铜振子具有更宽的使用带宽，和更好的驻波性能，v形铜振子材料为铜，导电率高，四个v形支撑板构成立柱式馈电巴伦32，每个v形铜振子的每片铜振子片31外端设置有延伸段311，进一步提高天线使用带宽和电气性能；四个对称设置的v形铜振子的对角线长度l接近天线使用中心频点的1/2波长，同时为了得到水平面半功率波瓣角为90±10°，v形铜振子距离反射板的高度h取1/4中心波长；

沿竖直方向设置的反射铝板上自上至下排列设置四个700mhz双极化铜振子，每个700mhz双极化铜振子通过安装底板上的安装连接孔与反射铝板固定连接；每个700mhz双极化铜振子与相邻700mhz双极化铜振子之间排列间距为4/5中心波长，约340毫米，每个四个700mhz双极化铜振子的四个v形铜振子通过电气引线沿立柱式馈电巴伦向下布线，连接引脚后穿过安装底板上的通孔后延伸至反射铝板背面。

反射铝板5背面中部按矩形排列设置四个天线功分器4，四个700mhz双极化铜振子3的电气引线引脚分别与四个天线功分器连接，四个天线功分器两两串联后再通过两根同轴电缆6并联连接构成天线回路，同轴电缆6沿反射铝板5延伸至反射铝板底部；反射铝板外部罩装天线外罩1，天线外罩顶部封装外罩端盖2，底部安装有两个n型射频连接器7，两根同轴电缆6沿反射铝板延伸至反射铝板底部后分别与两个n型射频连接器连接。

反射铝板正面可以同时设置有多个700mhz双极化铜振子，多个700mhz双极化铜振子沿竖直方向均匀排列设置于反射铝板正面，每个700mhz双极化铜振子通过引脚连接至反射铝板背面。

反射铝板背面也同时设置数量与700mhz双极化铜振子数量一致的多个天线功分器，每个天线功分器分别连接至每个700mhz双极化铜振子的引脚，多个天线功分器呈矩形排列并通过同轴电缆连接构成天线回路；

多个700mhz双极化铜振子中每个700mhz双极化铜振子都包括能够固定连接在反射铝板上的安装底板33，安装底板中部沿着垂直于反射铝板的方向设置立柱，立柱顶端连接有多个呈放射状排列构成叶片形式的片状铜振子；安装底板上也可以设置多个v形槽，立柱由数量、截面形状、尺寸与v形槽相一致的v形支撑板组合构成，每个v形支撑板底部与安装底板上的v形槽固定连接，顶部连接v形铜振子，多个v形铜振子自立柱顶端呈放射状排列构成叶片形式的片状振子。

四个天线功分器可以直接选择一分四功分器，简化安装连接工序，操作方便。

一分四功分器包括有聚四氟乙烯双面附铜板，聚四氟乙烯双面附铜板表面做抗氧化处理，天线功分器的微带线长度为天线使用中心频点的1/4波长，每个天线功分器输出端电阻为50欧姆；所述同轴电缆为50欧姆同轴电缆；

v形铜振子与v形支撑板可以是两个独立零件通过固定连接方式连接，也可以是一体成型的整体结构，使得立柱可以构成馈电巴伦。

本实用新型的双极化定向板状天线，采用垂直加水平的双极化设计，在反射铝板正面排列四个700mhz双极化铜振子，每个700mhz双极化铜振子由四个v形铜振子呈对称放射状排列在馈电巴伦立柱顶端构成，反射铝板背面设置四个天线功分器分别与四个700mhz双极化铜振子连接，每个700mhz双极化铜振子与相邻700mhz双极化铜振子之间距离有效的控制在适合的位置，水平面半功率波瓣角90±10°，在满足电气性能的基础上最小化天线尺寸，能够适用于国内中广移动通信基站的信号覆盖，实现700mhz频段的运营，通过700mhz频段部署无线双向电视网络，覆盖面积大，穿透能力强，能够通过少量的天线达到最大面积覆盖范围，运营效率高，成本投入低。

具体设计思路：

本设计涉及一种双极化定向板状天线，尤其涉及通信基站板状天线生产行业。

目前国内的通信基站板状天线主要是由移动、联通和电信三家运营商在使用，2017年6月中广移动正式成立，广电总局党组会议已明确将700mhz频段划给中国广播电视网络有限公司(国网)，同时成立“中广移动”，负责700mhz频段的运营。中国广电采用下一代广播电视无线网(ngb-w)与uhf频段(700m)融合的技术标准，用700m部署无线双向电视网络。700mhz频段是指694mhz-790mhz频段的无线电频率资源，700mhz频段一直被认为是无线通信的“黄金频段”，因为该频段信号穿透力强，覆盖范围广，能够有效地降低组网成本，同时提供更高质量的通信服务.4g网络使用700mhz大大降低了运营成本，一般来说频率低，穿透能力越强。信号的穿透能力强则意味着穿过障碍物的能力强，进而能够提高覆盖范围。原来需要建10个基站，现在只要建1个，大大降低了运营成本，并提高运营效率.

此设计能够适用于国内中广移动通信基站的信号覆盖，我们针对目前市场上700mhz专属基站天线的空白，开发了此款性能优良并专属的广电基站覆盖用双极化板状天线。

一、本设计包含部件有天线外罩(图中1)、外罩端盖(图中2)、700mhz双极化铜振子(图中3)、700mhz一分四功分器(图中4)、天线反射铝板(图中5)、50欧姆同轴电缆(图中6)和2个n型射频连接器(图中7)组成，天线设计尺寸尽可能的小型化，目前天线整体尺寸是1450*280*125mm。

二、与传统移动通信板状天线相比，普通极化方式为正负45度双极化，此产品设计为垂直和水平双极化极化，我们根据天线的使用频段，针对性的设计了700-800mhz的天线振子和功分器，天线振子依据基本对称振子做为设计基础，改良出有v型特征的对称振子(图中v)，v型结构的对称振子具有更宽的使用带宽，和更好的驻波性能，用铜材做为振子的材料导电率更高，振子的对角线长度l接近天线使用中心频点的1/2波长，此款天线为了得到水平面半功率波瓣角为90±10°，振子距离反射板的高度h取1/4中心波长来设计。我们加大振子的宽度，在v型振子的最末端增加了向下的延伸(图中w)，来得到更大的天线使用带宽和有更好的电气性能，天线振子有馈电巴伦(图中b)的设计，振子之间的排列间距取4/5中心波长，约340毫米。

三、一分四功分器为聚四氟乙烯双面附铜板，表面做抗氧化处理，pcb材料耐高温，可以承受较大的使用功率。微带线设计长度根据天线的中心频点的1/4波长来设计，功分器输出端按50欧姆来设计，功分器输出端按25欧姆1/4波长微带线来设计，最终再按50欧姆的微带线与同轴电缆连接。

此设计性能优良，成本较低，并专属于中广移动基站的700mhz信号覆盖，使用此款天线大大降低了中广移动公司的运营成本，天线频率低，穿透能力越强。信号的穿透能力强则意味着穿过障碍物的能力强，进而能够提高覆盖范围。同时此款天线水平面半功率波瓣角为90±10°，可以用少量的天线做出最大面积覆盖效果。

一、该设计专属中广移动700mhz通信基站信号覆盖使用，天线采用垂直加水平的双极化设计；

二、天线振子采用了v型特征的对称振子，天线内部采用合理的结构分布，天线阵列之间的距离有效的控制在适合的位置，在满足电气性能的基础上最小化天线尺寸。天线内部针对性的设计了700-800mhz的双极化天线振子和功分器。