多频带天线系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及天线系统，尤其涉及能够在通过支持多频带的广带域放射器件提供多 频带服务的同时进行波束倾斜的多频带天线系统。
【背景技术】
[0002] 随着通信服务的多样化，一个服务供应商会分配有多个频带（band)，因此在基站、 中继站建站时需要根据各种服务的频带设置天线。
[0003] 由此，在基站、中继站的铁塔上会进行对于多个服务供应商的多个服务频带的建 站，但是由于铁塔具有受限的设置空间，因此能够设置的天线数量是有限的。此外，当在铁 塔上设置太多的天线时，会影响到城市的美观。
[0004] 为了减少这种问题，服务供应商使用着能够由一个天线服务两种以上频带的多频 带天线。
[0005] 例如，对于实现基站用双频带天线而言，通常所使用的方法为重叠地排列支持各 频带的放射器件或者沿着横向或纵向排列支持各频带的放射器件。即，低频带（low band) 与高频带（high band)的频带之间的差异大且波长呈两倍左右时，重叠地排列支持低频带 的放射器件和支持高频带的放射器件。在这种情况下，具有能够减少天线整体大小的优点。
[0006] 然而，在低频带与高频带的频带之间的差异并不大且波长呈两倍以下时，例如，在 700MHz带域与900MHz带域、I. 8GHz带域与2. IGHz带域时，沿着侧向或上下方向排列低频 带的天线和高频带天线。在这种情况下，由于天线整体的大小会变大，因此会导致基站建站 时占据天线设置空间太大等的各种问题。
[0007] 另外，对于无线通信提供而言，由于各地域或各时间段的加入者的使用频度会变 化，会导致使用频度高的一侧的通信环境比使用频度低的一侧的使用环境差的问题。
[0008] 为了解除这种问题以提供最佳的服务，使用着调苄基站天线的辐射束的角度来调 整基站覆盖的网络管理方法。作为用于调节（倾斜）如上所述的天线的辐射束的角度的方 法，使用着器具或电气波束倾斜方式。
[0009] 器具波束倾斜方式可降低天线的生产成本。但是，器具波束倾斜方式需要由技术 人员通过连接至设置在高出的天线上的倾斜器具来直接调整天线的波束倾斜，因此存在着 技术人员从设置天线的位置处掉落的安全隐患，并且存在着波束倾斜调整所消耗的时间长 的问题。
[0010] 因为电气波束倾斜方式远程地调整天线的波束倾斜，因此不存在技术人员从设置 天线的位置处掉落的安全隐患，并且具有可快速调整波束倾斜的优点。
[0011] 能够进行这种电气波束倾斜的天线系统中设置有用于改变辐射束相位的相位变 换器。即，相位变换器通过改变使信号通过的输电线路的长度来改变相应信号的相位。
[0012] 当前所使用的大部分相位变换器具有旋转体（arm)基于弧（acr)旋转的结构。
[0013] 因为这种基于弧的相位变换器以T连结（T-junction)为基本来设计，因此存在着 无法确保输出端的分离度的问题。
[0014] 例如，在基于弧的相位变换器中，将输入端定义为P1，输出端定义为P2、P3时，可 确认到S-参数（s-parameter)特性中的S22、S23特性表现出-6dB左右的值。这意味着 P2、P3的分离度（isolation)无法被确保。即，在旋转体旋转而使得至P2、P3的路径的长 度变化时，S21的振幅（Amplitude)和相位（Phase)值的变化大。由于这种特性导致在端 部后端处存在有辐射器件或其他部件时设置在端部后端的部件的固有特性因端部间的干 涉而发生失真。
[0015] 当这种基于弧的相位变换器的特性适用于阵列天线时，因为供给到各辐射器件的 振幅和相位被失真，因此很难获得期望的辐射模式。
[0016] 此外，基于弧的相位变换器存在着为了增加相位变化量需要几何级数地增加相位 变换器的大小（面积）的问题。即，因此需要以旋转体的旋转部为中心成两倍地增加半径 才能够获得期望的相位变化量，因此导致基于弧的相位变换器的大小不得不变大。
[0017] 例如，当相位排列天线具有四端子、五端子时，需要以旋转体的中心点为基准形成 弧以使相位依次进入。即，在五端子的情况下，对于旋转体的中心的长度比需要为2比1，并 且在四端子的情况下，长度比需要为3比1，因此反而会导致大小变大。这成为了导致在相 同频带中使用的相位变换器也会有不同的大小的原因，并且导致增加成本的原因。
【发明内容】
[0018] 为了解决这种问题，可考虑使放射器件广带域化以使得一个天线能够收发两种频 带，例如，700MHz带域和900MHz带域或I. 8GHz带域和2. IGHz带域的方案。
[0019] 然而，因为具有支持这种多频带的广带域放射器件的天线无法控制对于各个频带 的束，因此存在着无法最大限度地优化各个服务覆盖的问题。
[0020] 因此，本发明的目的在于提供多频带天线系统，其中该多频带天线系统能够通过 支持多频带的广带域放射器件提供多频带服务并且能行波束倾斜。
[0021] 本发明的另一目的在于提供利用威尔金森分配器的相位变换器，其中该利用威尔 金森分配器的相位变换器能够解决基于T连结的弧（arc)型相位变换器中所存在的问题。
[0022] 本发明的又一目的在于提供利用威尔金森分配器的相位变换器，其中该利用威尔 金森分配器的相位变换器能够确保各输出端之间的分离度。
[0023] 本发明的又一目的在于提供利用威尔金森分配器的相位变换器，其中该利用威尔 金森分配器的相位变换器即使是在增加相位变换量的情况下也能够最大限度地减少相位 变换器大小的增加。
[0024] 本发明的又一目的在于提供利用威尔金森分配器的相位变换器，其中该利用威尔 金森分配器的相位变换器能够应对广带域化。
[0025] 本发明的又一目的在于提供利用威尔金森分配器的相位变换器，其中该利用威尔 金森分配器的相位变换器即使是在相位变换器的后表面上添加其他部件的情况下也能够 抑制固有特性上发生失真或者抑制相位信号失真的发生。
[0026] 本发明的又一目的在于提供利用威尔金森分配器的相位变换器，其中该利用威尔 金森分配器的相位变换器即使是在适用于阵列天线的情况下也能够解除供给到各辐射器 件的振幅和相位失真的问题。
[0027] 为了达成上述目的，本发明提供包括至少一个广带域放射器件、分支用滤波器和 多个相位变换器的多频带天线系统。此处，所述至少一个广带域放射器件支持多频带。所 述分支用滤波器分别连接至所述至少一个广带域放射器件，并且对包含在多频带中的各频 带信号进行分支。此外，所述多个相位变换器设置成与多频带的数量相对应的数量，并且与 各频带相对应地对经分支的多频带信号执行波束倾斜。
[0028] 在根据本发明的多频带天线系统中，所述分支用滤波器可为双工器（diplexer) 或三工器（triplxer) 〇
[0029] 在根据本发明的多频带天线系统中，在所述广带域放射器件支持两个频带的情况 下，所述分支用滤波器为双工器或三工器。在所述广带域放射器件支持三个频带的情况下， 所述分支用滤波器为三工器。
[0030] 在根据本发明的多频带天线系统中，在所述广带域放射器件支持两个频带的情况 下，所述相位变换器可包括分别支持两个频带的两个相位变换器。在所述广带域放射器件 支持三个频带的情况下，所述相位变换器可包括分别支持两个频带的三个相位变换器。
[0031] 在根据本发明的多频带天线系统中，所述相位变换器包括基础基板和可变基板。 所述基础基板形成有输入端和多个输出端，并且不连续地形成有分别以至少一个威尔金森 分配器（Wilkinson divider)为媒介连接所述输入端与所述多个输出端的多个第一输电线 路。所述可变基板形成有分别连接至所述多个第一输电线路以形成连续的输电线路的多个 第二输电线路，并且与所述基础基板结合并移动并且改变所述输入端与所述多个输出端之 间的输电线路的长度。
[0032] 在根据本发明的多频带天线系统中，所述基础基板具有输入端和多个输出端。所 述基础基板包括连接至所述输入端的至少一个威尔金森分配器（Wilkinson divider)，所 述至少一个威尔金森分配器分别具有两个连接端。所述基础基板的一对第一输电线路彼此 对称且不连续地形成在所述两个连接端处。所述基础基板的所述多个输出端分别连接至所 述第一输电线路的末端。
[0033] 在根据本发明的多频带天线系统中，所述可变基板可移动地结合至所述基础基板 并且形成有第二输电线路，其中所述第二输电线路物理接触至所述第一输电线路以将不连 续的第一输电线路连接成连续的，并且所述可变基板根据移动来使得所述第二输电线路与 所述第一输电线路重叠以改变所述输入端与多个输出端之间的输电线路的长度。
[0034] 在根据本发明的多频带天线系统中，所述威尔金森分配器可包括第一布线、两个 连接端和电阻器（resistor)。信号有第一布线输入。所述两个连接端分别形成在从所述第 一布线对称地分支的两个第二布线上。此外，所述电阻器连接所述两个连接端。
[0035] 在根据本发明的多频带天线系统中，所述威尔金森分配器的所述两个连接端可以 所述第一布线分支的支点为中心彼此相邻，并且彼此相邻的所述两个连接端可由所述电阻 器连接。
[0036] 在根据本发明的多频带天线系统中，所述基础基板可包括一个威尔金森分配器。 此时，所述威尔金森分配器的所述第一布线可连接至所述输入端，而从所述两个连接端延 伸的第二布线上可分别连接有所述一对第一输电线路。
[0037] 此外，在根据本发明的多频带天线系统中，所述基础基板可包括第一威尔金森分 配器、第二威尔金森分配器和第三威尔金森分配器。此时，所述第一威尔金森分配器的第一 布线连接至所述输入端，而从所述第一威尔金森分配器的两个连接端延伸的第二布线上分 别连接有所述第二威尔金森分配器的第一布线和所述第三威尔金森分配器的第一布线。从 所述第二威尔金森分配器的两个连接端延伸的第二布线上分别连接有一对第1-1输电线 路。此外，从所述第三威尔金森分配器的两个连接端延伸的第二布线上分别连接有一对第 1-2输电线路。
[0038] 本发明提供包括基础基板和可变基板的天线用相位变换器。所述基础基板形成 有输入端和多个输出端，并且不连续地形成有分别以至少一个威尔金森分配器（Wilkinson divider)为媒介连接所述输入端与所述多个输出端的多个第一输电线路。所述可变基板形 成有分别连接至所述多个第一输电线路以形成连续的输电线路的多个第二输电线路，并且 与所述基础基板结合并移动并且改变所述输入端与所述多个输出端之间的输电线路的长 度。
[0039] 在根据本发明的天线用相位变换器中，所述基础基板具有输入端和多个输出端。 所述基础基板包括连接至所述输入端的至少一个威尔金森分配器（Wilkinson divider)， 所述至少一个威尔金森分配器分别具有两个连接端。所述基础基板的一对第一输电线路彼 此对称且不连续地形成在所述两个连接端处。所述基础基板的所述多个输出端分别连接至 所述第一输电线路的末端。
[0040] 在根据本发明的天线用相位变换器中，所述可变基板可移动地结合至所述基础基 板并且形成有第二输电线路，其中所述第二输电线路物理接触至所述第一输电线路以将不 连续的第一输电线路连接成连续的，并且所述可变基板根据移动来使得所述第二输电线路 与所述第一输电线路重叠以改变所述输入端与多个输出端之间的输电线路的长度。
[0041] 在根据本发明的天线用相位变换器