一种高增益多频段高铁覆盖板状天线的制作方法
【专利摘要】本发明属于天线【技术领域】，具体涉及一种高增益多频段高铁覆盖板状天线，它包括外罩、端盖、接头、夹码和底板，所述外罩的两端各设有一个端盖共同组成密闭空腔，其中一个端盖的外表面设有接头，空腔的内部通过外罩背面的夹码固定有底板，其特征在于：所述底板的背面固定有功分器，底板的正面纵向各设有两列相互平行且数量相等的高频振子和低频振子，其中一列高频振子位于两列低频振子的正中间，另一列高频振子的圆心连线与任意一列低频振子的圆心连线重合且此列中的每个低频振子里均共轴设有一个高频振子。本发明结构简单，运用两种辐射单元重叠组阵及两套网络独立馈电，具备双极化、多频段、多系统、窄波束、高增益的特点。
【专利说明】 一种高增益多频段高铁覆盖板状天线
【技术领域】
[0001]本发明属于天线【技术领域】，具体涉及一种高增益多频段高铁覆盖板状天线。
【背景技术】
[0002]蓬勃发展的高铁建设，对各运营商通讯网络的高铁覆盖服务提出了高需求。高速列车对移动通信的影响主要是由于车体损耗和高速移动的速度造成的，不同车体对无线信号的穿透损耗差别很大。在进行覆盖设计时，必须以最大穿透损耗的车型作为覆盖优化的目标。以京沪高铁使用的CRH2型列车为例，无卧铺车厢，预计损耗为10dB，而高速铁路属于狭长地形场景覆盖，瓣宽宽了不适合高铁狭长地带的覆盖，而且增益更小，所以天线的选取以增益及窄波束为基准，优先选择高增益窄波束型天线。多频段天线可以节约有限的建站空间，满足不同制式的频段要求。
【发明内容】
[0003]本发明针对现有技术的不足，提供了一种高增益多频段高铁覆盖板状天线，该天线可适应GSM900、CDMA800、TD-FA、GSM1800、CDMA2000、WCDMA多种网络制式，运用两种辐射单元重叠组阵及两套网络独立馈电，具备双极化、多频段、多系统、窄波束、高增益的特点。
[0004]本发明采用的主要技术方案是:一种高增益多频段高铁覆盖板状天线，它包括外罩、端盖、接头、夹码和底板，所述外罩的两端各设有一个端盖共同组成密闭空腔，其中一个端盖的外表面设有接头，空腔的内部通过外罩背面的夹码固定有底板，其特征在于:所述底板的背面固定有功分器，底板的正面纵向各设有两列相互平行且数量相等的高频振子和低频振子，其中一列高频振子位于两列低频振子的正中间，另一列高频振子的圆心连线与任意一列低频振子的圆心连线重合且此列中的每个低频振子里均共轴设有一个高频振子。
[0005]本发明还采用如下附属技术方案:
在上述板状天线中，所述高频振子的数量是低频振子数量的两倍，圆心连线重合的每两个低频振子正中间各设有一个高频振子。
[0006]在上述板状天线中，所述高频振子的工作频段为1710MHz?2170MHz，低频振子的工作频段为824MHz?960MHz。
[0007]在上述板状天线中，所述高频振子和低频振子纵向阵列的间距为各自工作频段的
0.86倍波长。
[0008]在上述板状天线中，所述高频振子是由四条等分圆弧组成的镂空的圆盘结构。
[0009]在上述板状天线中，所述低频振子是由四条等分振子臂组成的镂空的碗状结构。
[0010]采用本发明带来的有益效果是:具备双极化、多频段、多系统、窄波束、高增益的特点，满足高铁全面覆盖通讯网络服务的高要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]以下结合附图作进一步说明: 图1为本发明的爆炸结构图。
[0012]图2为本发明去掉外罩后高频、低频振子的排列示意图。
[0013]图3为本发明底板背面的结构示意图。
[0014]图4为本发明高频振子的结构示意图。
[0015]图5为本发明低频振子的结构示意图。
[0016]图6为本发明高频水平波瓣宽度30度方向图。
[0017]图7为现有设计高频水平波瓣宽度65度方向图。
[0018]图8为本发明低频水平波瓣宽度30度方向图。
[0019]图9为现有设计低频水平波瓣宽度65度方向图。
[0020]其中部件名称对应的标号如下:
外罩1、端盖2、接头3、夹码4、底板5、功分器6、高频振子7、低频振子8。
【具体实施方式】
[0021]如图1-图3所示，一种高增益多频段高铁覆盖板状天线，它包括外罩1、端盖2、接头3、夹码4和底板5，其中外罩I采用玻璃钢材料制成，所述外罩I的两端各设有一个端盖2共同组成密闭空腔，其中一个端盖2的外表面设有接头3，型号为7/16，空腔的内部通过外罩I背面的夹码4固定有底板5，所述底板5的背面固定有功分器6，底板5的正面纵向各设有两列相互平行且数量相等的高频振子7和低频振子8，其中一列高频振子7位于两列低频振子8的正中间，另一列高频振子7的圆心连线与任意一列低频振子8的圆心连线重合且此列中的每个低频振子8里均共轴设有一个高频振子7，所述高频振子7的数量是低频振子8数量的两倍，圆心连线重合的每两个低频振子8正中间各设有一个高频振子7，所述高频振子7的工作频段为1710MHz?2170MHz，低频振子8的工作频段为824MHz?960MHz，高频振子7和低频振子8纵向阵列的间距为各自工作频段的0.86倍波长。上述高频振子7和低频振子8分别组成了相互独立的馈电网络并通过功分器6将四列振子各自的阵列合为一体，形成四个接口，分别是高频1710MHz?2170MHz的±45°两个极化，低频824MHz?960MHz的±45°两个极化，从而达到多频段，多制式同时工作，共用一副天线。
[0022]如图4-5所示，在上述板状天线中，所述高频振子7是由四条等分圆弧组成的镂空的圆盘结构。所述低频振子8是由四条等分振子臂组成的镂空的碗状结构。低频振子8的碗口型结构，一是降低了振子高度，二是留出中心点的空间设置高频振子7。
[0023]在本实施例中，高频振子7组成了 10 X 2的阵列，低频振子8组成了 5 X 2的阵列，重叠组阵的这种阵列形式有效利用了低频振子8组阵产生的空间，在保证两个频段互补干涉的前提下，减小天线的宽度。本方案双列组阵的形式，将水平瓣宽从单列形式的65度压缩到了 30度，即双频、瓣宽30阵列的排列形式，压缩后的水平瓣宽能使辐射能量更集中，增益比同等长度的天线增大了一倍，即3dB，如图6-9所示。由于高频振子7阵列的部分与天线底板5中心线不对称，会导致高频的水平面瓣宽不对称，影响方向图的一致性，所以在给高频振子7馈电的网络上做了相位补偿，即采用电调相位补偿的形式修正空间相位差，即通过调节馈电电缆长度实现。
[0024]本发明不局限于以上实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样落在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种高增益多频段高铁覆盖板状天线，它包括外罩(I)、端盖(2)、接头(3)、夹码(4)和底板(5)，所述外罩(I)的两端各设有一个端盖(2)共同组成密闭空腔，其中一个端盖(2)的外表面设有接头(3)，空腔的内部通过外罩(I)背面的夹码(4)固定有底板(5)，其特征在于:所述底板(5)的背面固定有功分器(6)，底板(5)的正面纵向各设有两列相互平行且数量相等的高频振子(7)和低频振子(8)，其中一列高频振子(7)位于两列低频振子(8)的正中间，另一列高频振子(7)的圆心连线与任意一列低频振子(8)的圆心连线重合且此列中的每个低频振子(8)里均共轴设有一个高频振子(7)。
2.如权利要求1所述的一种高增益多频段高铁覆盖板状天线，其特征在于:所述高频振子(7)的数量是低频振子(8)数量的两倍，圆心连线重合的每两个低频振子(8)正中间各设有一个高频振子(7 )。
3.如权利要求1所述的一种高增益多频段高铁覆盖板状天线，其特征在于:所述高频振子(7)的工作频段为1710MHz?2170MHz，低频振子(8)的工作频段为824MHz?960MHz。
4.如权利要求3所述的一种高增益多频段高铁覆盖板状天线，其特征在于:所述高频振子(7)和低频振子(8)纵向阵列的间距为各自工作频段的0.86倍波长。
5.如权利要求1所述的一种高增益多频段高铁覆盖板状天线，其特征在于:所述高频振子(7)是由四条等分圆弧组成的镂空的圆盘结构。
6.如权利要求1所述的一种高增益多频段高铁覆盖板状天线，其特征在于:所述低频振子(8)是由四条等分振子臂组成的镂空的碗状结构。
【文档编号】H01Q5/30GK104466362SQ201410761175
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月12日 优先权日:2014年12月12日
【发明者】蒋红义, 吴志强, 潘明, 蔡雪松 申请人:浙江佳源通讯技术有限公司