一种低剖面梳状网络阵列基站天线的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及移动通信基站天线领域，特别涉及一种低剖面梳状网络阵列基站天线。
【背景技术】
[0002]在移动通信系统中，基站天线是通信设备电信号与空间辐射电磁波的转换器，它在整个通信系统中具有举足轻重的地位，其性能好坏将直接影响整个系统的整体性能。通过基站天线的媒介作用，使得移动通信网络的覆盖范围更广，通信容量更大，速率更高，月艮务项目更丰富。从2G到3G，再到4G，移动通信系统的不断升级换代对基站天线提出了新的指标要求，宽频带、小型化、低剖面、低成本、坚固耐用且易于与系统集成等成为现代天线设计需要考虑的主要因素。
[0003]目前出现的基站天线，主要采用不同形状的偶极子天线作为基本辐射单元。在一个天线罩内放置多个偶极子天线形成一个阵列，通常要设计复杂的馈电网络来为各个天线单元进行馈电。为了使天线方向图的水平面波瓣宽度达到要求，基站天线通常要在背面距离天线1/4波长(约40毫米)的位置增加反射板，这使得天线的高度大大增加，不利于基站天线小型化、低剖面的发展。在实际运用中，天线在安装在发射塔或中继塔上后，往往需要对于天线波瓣图的下倾角进行调节来适应不同地区和地段的需要，目前的基站天线主要通过机械下倾和波束下倾两种方法实现。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种低剖面梳状网络阵列基站天线。
[0005]本实用新型的目的通过以下的技术方案实现:
[0006]一种低剖面梳状网络阵列基站天线，包含介质基板，设置在介质基板正面的枝节、一个以上的天线辐射单元，其中一个以上的天线辐射单元采用梳状网格阵列形式连接在枝节上，还包括设置在介质基板背面的地面，以及地面设置的小孔。
[0007]所述的天线辐射单元采用矩形形状。
[0008]所述的天线辐射单元采用矩形形状，同时在靠近枝节的一侧剪去矩形的两个角。剪去矩形的两个角能够更好的调节阻抗匹配。
[0009]所述的天线辐射单元的长度为工作频率的半个波长。
[0010]所述的天线辐射单元的个数为17个。天线辐射单元数目的多少会影响天线方向图定向性的好坏和增益的大小，辐射单元数目越多，方向图定向性越强，增益越高，具体的辐射单元数目可以根据实际需求确定。
[0011]所述的枝节的长度为工作频率的半个波长。
[0012]本实用新型的工作过程:
[0013]本实用新型天线采用梳状网格阵列形式，天线辐射单元采用矩形形状，其长度为工作频率的半个波长。为了更好的调节阻抗匹配，在天线辐射单元的下边剪去了矩形的两个角，连接各个辐射单元的是枝节，其长度也是工作频率的半个波长。在天线工作时，天线辐射单元和枝节上的电流均为半个波长，由于电流经过半个波长其相位会相反，所以相邻的枝节上的电流会等幅反相，在远场其辐射趋于相互抵消。而各个天线辐射单元上的电流等相，因此形成了一个阵列，在远场特定方向上其辐射增强，具有很高的定向性和增益。天线背面是一整块的地面，在同轴线馈电的位置挖去一个小孔，方便同轴线内导体穿过小孔给正面的网格馈电，而同轴线外导体直接焊接在地板上。通过改变馈电点的位置，可以改变各个天线辐射单元之间的幅度和相位差，从而调节方向图波束指向。本设计中馈电点在天线的正中间，实际中可根据需要调节馈电点位置。
[0014]本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果:
[0015]1、与传统基站天线阵列相比，本设计馈电结构简单，不需要设计复杂的馈电网络。本实用新型设计了一款梳状的网格阵列天线，天线印制在一块介质板的两面。整个天线馈电结构简单，用一个同轴线内导体穿过介质基板连接梳状网格，同轴线外导体焊接在地面上，就完成了馈电。整个天线不需要增加反射板，方向图就可以达到很高的定向性，实现了低剖面的要求。通过调节馈电点的位置，可以实现天线波瓣图的定向调整，达到波束下倾的效果。整个天线的结构简单，加工制作方便，工作带宽覆盖了国内正在使用的3G移动通信系统TD-SCDMA/WCDMA/CDMA2000，非常适合应用于要求小型化、低剖面、低成本的3G基站天线中。
[0016]2、与传统基站天线相比，本设计方向图具有很高的定向性，不需要在天线背面增加反射板，本设计实现了低剖面。
[0017]3、与传统基站天线相比，本设计不需要机械下倾或电调下倾，可以通过调节馈电点的位置来方便的调节方向图和波束指向，满足实际需求。
[0018]4、本设计采用了平面结构，设计简单，体积小，而且成本低。
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型所述的低剖面梳状网络阵列基站天线的正面结构示意图；
[0020]图2为本实用新型所述的低剖面梳状网络阵列基站天线的背面结构示意图；
[0021]图3为本实用新型所述的低剖面梳状网络阵列基站天线的电磁仿真反射系数曲线图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
[0023]如图1、2，一种低剖面梳状网络阵列基站天线，包含介质基板1，设置在介质基板I正面的枝节2、一个以上的天线辐射单元3，其中一个以上的天线辐射单元3采用梳状网格阵列形式连接在枝节2上，还包括设置在介质基板I背面的地面4，以及地面4设置的小孔5 ;同轴线是外部给天线馈电的线，同轴线分为内外两个导体，内导体穿过介质基板I的小孔5，焊接在正面的微带线枝节2上，外导体焊接在背面的地面4上；
[0024]所述的天线辐射单元采用矩形形状；
[0025]所述的天线辐射单元采用矩形形状，同时在靠近枝节的一侧剪去矩形的两个角；
[0026]所述的天线辐射单元的长度为工作频率的半个波长；
[0027]所述的天线辐射单元的个数为17个；
[0028]所述的枝节的长度为工作频率的半个波长；
[0029]所述的介质基板的相对介电常数为4.4。
[0030]电磁仿真反射系数曲线如图3所示，天线工作频带在1.86GHz到2.14GHz，覆盖了TD-SCDMA/WCDMA/CDMA2000，可以应用于3G移动通信系统。
[0031]上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种低剖面梳状网络阵列基站天线，其特征在于:包含介质基板，设置在介质基板正面的枝节、一个以上的天线辐射单元，其中一个以上的天线辐射单元采用梳状网格阵列形式连接在枝节上，还包括设置在介质基板背面的地面，以及地面设置的小孔。
2.根据权利要求1所述的低剖面梳状网络阵列基站天线，其特征在于:所述的天线辐射单元采用矩形形状。
3.根据权利要求1所述的低剖面梳状网络阵列基站天线，其特征在于:所述的天线辐射单元采用矩形形状，同时在靠近枝节的一侧剪去矩形的两个角。
4.根据权利要求1所述的低剖面梳状网络阵列基站天线，其特征在于:所述的天线辐射单元的长度为工作频率的半个波长。
5.根据权利要求1所述的低剖面梳状网络阵列基站天线，其特征在于:所述的天线辐射单元的个数为17个。
6.根据权利要求1所述的低剖面梳状网络阵列基站天线，其特征在于:所述的枝节的长度为工作频率的半个波长。
【专利摘要】本实用新型公开了一种低剖面梳状网络阵列基站天线，包含介质基板，设置在介质基板正面的枝节、一个以上的天线辐射单元，其中一个以上的天线辐射单元采用梳状网格阵列形式连接在枝节上，还包括设置在介质基板背面的地面，以及枝节馈电位置设置的小孔。本实用新型的基站天线，具有低剖面、馈电结构简单、方向图易调节的优点，能够满足小型化、低成本、易与系统集成的基站天线发展要求。
【IPC分类】H01Q21-08, H01Q1-38
【公开号】CN204375976
【申请号】CN201520025339
【发明人】涂治红, 李文翱, 褚庆昕
【申请人】华南理工大学
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年1月14日