專利名稱：天線設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于移動(dòng)通信系統(tǒng)的基站的天線，更具體地講，涉及一 種用于適于狹窄服務(wù)區(qū)的基站的天線設(shè)備，或者涉及一種用于死區(qū)中的中繼 站的天線設(shè)備。
背景技術(shù)：
用于移動(dòng)通信系統(tǒng)的基站的天線被分為用于覆蓋大范圍區(qū)域的基站天線 和用于覆蓋相對(duì)有限的小范圍區(qū)域的基站天線。用于覆蓋小范圍區(qū)域的天線 被用于覆蓋所謂的無線死區(qū)，所述死區(qū)是無線電波被高的建筑物阻擋的建筑物靜區(qū)(shadow region )。在大城市區(qū)域中，由于無線電死區(qū)以相對(duì)短的距離 分布，所以已考慮使用通常所說的多跳(multi-hopping)方法的概念，其中， 在每個(gè)無線電死區(qū)布置一個(gè)裝配有覆蓋小范圍區(qū)域的天線的中繼站，然后這 些中繼站在彼此之間進(jìn)行中繼以消除死區(qū)。單極天線和偶極天線被用作適于無線電死區(qū)或者狹窄服務(wù)區(qū)域的基站天 線。第2005/0156804A1號(hào)美國(guó)專利公布公開了 一種具有有限接地板的單極天 線的輻射元件的設(shè)計(jì)。當(dāng)例如用于狹窄服務(wù)區(qū)域的基站或者利用多跳方法的 中繼站使用這種單極天線時(shí)，如果建筑物的墻壁不能用于安裝天線，則單極 天線需要被設(shè)置為獨(dú)立天線。圖8A和圖8B是示出被安裝為獨(dú)立型天線的傳統(tǒng)的單極天線及其特性的 視圖。在圖8A中，單極天線92被布置在豎立在接地板卯上的獨(dú)立型天線 的天線支撐件的頂端，并且該單極天線92通過來自基站或者中繼站(未顯示) 的饋線(feeding line ) 93被提供RF功率。由于有限接地板布置在天花板上， 所以X-Z平面中的輻射圖案具有從水平方向向下指的主瓣(main lobe)的特 性，該輻射圖案適于朝著建筑物之間的低谷輻射無線電波。圖8B顯示了示出 在安裝的單極天線92的X-Y平面中的輻射圖案的輻射圖案特性。單極天線 92顯示了圓形全方向(所有方向)的輻射圖案，但是支撐件91與無線電波 發(fā)生干擾，從而在-X方向上出現(xiàn)無線電波的衰減，圓形被扭曲。這種衰減引
起通信質(zhì)量變差或者通信失敗，這使得解決所有方向的無線電死區(qū)問題變得 困難。發(fā)明內(nèi)容提出本發(fā)明在于解決上述出現(xiàn)在現(xiàn)有技術(shù)中的問題，并且本發(fā)明提供了 這樣一種天線設(shè)備，該天線設(shè)備消除死方向，并且同時(shí)具有用于容易抑制由 饋線或者天線罩的效應(yīng)引起的天線方向性圖案改變的抑制裝置以及用于簡(jiǎn)單地改善由反射體或者天線罩的效應(yīng)引起的電壓駐波比(VSWR)變差的改善 裝置。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了這樣一種天線設(shè)備，該天線設(shè)備包括套 筒天線，連接到同軸電纜，套筒天線包括中心導(dǎo)體和套筒；反射體，呈錐形。 套筒天線被布置在反射體的凹部，以使中心導(dǎo)體與反射體的中心軸對(duì)齊，中 心導(dǎo)體的頂端與反射體的頂部分開。優(yōu)選地，該天線設(shè)備還包括阻抗匹配盤，所述阻抗匹配盤沿著反射體的 中心軸布置在套筒天線的中心導(dǎo)體上。優(yōu)選地，該天線設(shè)備還包括干擾抑制盤，所述干擾抑制盤沿著反射體的 中心軸布置在套筒天線的同軸電纜上。優(yōu)選地，該天線設(shè)備還包括天線罩，所述天線罩由樹脂型物質(zhì)制成并且 呈錐形，反射體的端部和天線罩的端部彼此緊密地接近以在二者之間形成殼 體空間，并且套筒天線被罩在所述殼體空間中。優(yōu)選地，該天線設(shè)備還包括天線罩，所述天線罩的側(cè)表面呈圓柱形，頂 表面呈錐形，其中，反射體布置在天線罩的頂表面上，套筒天線被罩在所述 圓柱形空間中。優(yōu)選地，由金屬板、金屬網(wǎng)或用金屬涂覆的電介質(zhì)材料制成反射體。


通過下面參照附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其它方面、特點(diǎn)和 優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚，其中圖l是本發(fā)明的天線設(shè)備的天線構(gòu)造的視圖；圖2A和圖2B是顯示出本發(fā)明的天線設(shè)備的內(nèi)部安裝構(gòu)造的內(nèi)部安裝視圖
圖；圖4是示出在本發(fā)明的天線設(shè)備的X-Z平面中的方向性圖案的方向性圖案特性的視圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的天線設(shè)備的VSWR特性的視圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的天線設(shè)備輻射的無線電波的波動(dòng)特性(ripple characteristic );圖7是根據(jù)本發(fā)明另 一實(shí)施例的天線設(shè)備的天線構(gòu)造的視圖；圖8A和圖8B是示出傳統(tǒng)的單極天線的安裝結(jié)構(gòu)及其特性的視圖。
具體實(shí)施例方式
圖l是本發(fā)明的天線設(shè)備的天線構(gòu)造的視圖。套筒天線25包括連接到同 軸電纜30上的中心導(dǎo)體10和套筒20,該同軸電纜30被提供輻射無線電波 的RF功率。此外，天線設(shè)備100包括套筒天線25、呈錐形的反射體40以及 呈錐形的樹脂型的天線罩70,其中，套筒天線25被罩在由反射體40的端表 面和天線罩70的端表面相互緊密接近而形成的殼體空間中。套筒天線25被 布置在反射體40的凹部，其布置方式為中心導(dǎo)體IO與錐體的中心軸對(duì)齊， 并且中心導(dǎo)體10的頂端與錐體的頂點(diǎn)分開。此外，天線設(shè)備100包括在中心導(dǎo)體10的頂端部分的用于改善VSWR 變差的阻抗匹配盤50， VSWR變差由在天線罩中產(chǎn)生的反射波的效應(yīng)引起， 特別是由中心導(dǎo)體10接近反射體40而產(chǎn)生的耦合的效應(yīng)引起。在同軸電纜 30上設(shè)置干擾抑制盤60，該干擾抑制盤60防止同軸電纜上的泄漏電流流向 發(fā)射器的連接器(未顯示)，抑制無線電波從天線罩70的錐形的頂端直接發(fā) 射以及大阻抗的產(chǎn)生，并且防止天線支撐件(如果天線支撐件呈管狀的形狀) 用作泄漏波導(dǎo)管。阻抗匹配盤50和干擾抑制盤60允許無線電波沿著圖1中 的虛線方向有效地輻射，并且允許主瓣從水平方向向下指向。接下來，將解釋天線設(shè)備100的設(shè)計(jì)。圓錐形反射體40的敞開角度是 120。，圓錐形反射體40的直徑是3.75人。阻抗匹配盤50的直徑大約是1/81 此外，干擾抑制盤60的直徑大約是1/2 X。套筒天線25的中心導(dǎo)體10的長(zhǎng) 度和套筒20的長(zhǎng)度分別是1/4 X。從套筒20的上端到干擾抑制盤60的距離 大約是3/8X。從套筒20的上端到阻抗匹配盤50的距離大約是1/16X。從反
射體40到阻抗匹配盤50的距離大約是1/6入。圖。如圖2A所示，連接到同軸電纜30上的套筒天線25、作為匹配裝置的阻 抗匹配盤50以及干擾抑制盤60被插入到在圓錐形天線罩70的頂端的孔中并 且被固定到那。圖2B是反射體40的視圖。反射體40的端表面和天線罩70 的上表面彼此緊密地接近，從而在被安裝到天線支撐件80上之前形成天線設(shè) 備100。圖。如圖3A所示，套筒天線25被罩在由使反射體40的端表面和天線罩70 的端表面彼此緊密地接近而形成的殼體空間中，從而形成安裝到天線支撐件 80上的天線設(shè)備100。圖3B是天線設(shè)備100的透視圖。天線設(shè)備100被安裝 成在建筑物的屋頂上或者在地面的特定位置上的獨(dú)立天線。案特性的視圖。如圖4所示，方向性圖案特性的主瓣表示了在歪斜的較低的 方向具有最大增益的圖案。此外，由于在圖3A和圖3B中所示的本發(fā)明的天 線設(shè)備被布置在天線支撐件80的頂端，所以天線設(shè)備不會(huì)受到天線支撐件 80的影響，并且在X-Y平面中具有全方向圖案的方向性圖案。從而，由于天 線支撐件的遮蔽而產(chǎn)生的無線電死區(qū)被消除，繼而消除了通信失敗的區(qū)域。圖5顯示了#4居本發(fā)明的阻抗匹配盤的效應(yīng)的VSWR特性。在中心導(dǎo)體 10的前端，由于在天線罩中產(chǎn)生的反射波的效應(yīng)以及使中心導(dǎo)體10與反射 體40接近而產(chǎn)生的耦合效應(yīng)，所以VSWR特性變差。圖5中的虛線表示沒 有阻抗匹配盤的情況，圖5中的實(shí)線表示具有阻抗匹配盤的情況。這里，VSWR 被改善到0.5-1.0。此外，因?yàn)榛咎炀€或者中繼站天線都可以發(fā)送相對(duì)高功 率的無線電波和接收無線電波，所以VSWR最好小于1.3，這可以通過該盤 的效應(yīng)而充分實(shí)現(xiàn)。圖6顯示了被輻射的無線電波的波動(dòng)特性，該無線電波的波動(dòng)特性示出 了根據(jù)本發(fā)明的天線設(shè)備的干擾抑制盤的效應(yīng)。當(dāng)沒有設(shè)置干擾抑制盤60 時(shí)，由于泄漏電流在同軸電纜30上流動(dòng)而在同軸電纜30中產(chǎn)生干擾電波， 并且在天線罩70的前端輻射直接無線電波，從而產(chǎn)生大的干擾。此外，如果 被連接的天線支撐件80呈管狀的形狀，則其用作泄漏波導(dǎo)管，從而產(chǎn)生干擾 電波。設(shè)置干擾抑制盤60來解決這些問題。在圖6中，虛線表示沒有干擾抑
制盤的情況，而實(shí)線表示具有干擾抑制盤的情況。對(duì)于水平方向(90。)，在小于45。 (135°)的方向產(chǎn)生主瓣。此外，在小于70。的方向無線電波快速衰 減，在90。的方向(該方向是天線支撐件80的方向)幾乎不產(chǎn)生無線電波。 縱軸以dBi為刻度表示。由于干擾而產(chǎn)生的波動(dòng)被干擾抑制盤60抑制，波動(dòng) 特性具有逐漸彎曲的圖形。圖7是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的天線設(shè)備的構(gòu)造的視圖。如圖7所示， 根據(jù)本發(fā)明另 一實(shí)施例的天線設(shè)備包括連接到同軸電纜30上的套筒天線25, 作為匹配裝置的阻抗匹配盤50、干擾抑制盤60以及天線罩70，該天線罩70 的側(cè)表面呈圓柱形，頂表面呈錐形，其中，阻抗匹配盤50和干擾抑制盤60 被插入到天線罩70的內(nèi)部并且固定到那。反射體40被布置在天線罩70的頂 表面上。圖7中的構(gòu)造是被安裝到天線支撐體80上之前的天線設(shè)備100。這 種簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的天線設(shè)備100可以覆蓋低風(fēng)壓的室內(nèi)區(qū)域中的死區(qū)。此外，圖 l和圖7中的反射體40可以由金屬板、金屬網(wǎng)或者用金屬涂覆的電介質(zhì)材料 操作制成。根據(jù)如上所述的本發(fā)明，可以提供這樣一種天線設(shè)備，該天線設(shè)備用天 線支撐件抑制干擾，從而消除死區(qū)，并且該天線設(shè)備具有用于容易抑制由饋 線或者天線罩的效應(yīng)引起的天線方向性圖案改變的抑制裝置以及用于簡(jiǎn)單地 改善由反射體或者天線罩的效應(yīng)引起的VSWR變差的改善裝置。因此，天線 設(shè)備可以用作中繼站天線，通過在能夠避免障礙物的高度安裝該中繼站天線， 該中繼站天線朝著所謂的無線電死區(qū)沿著歪斜的較低的方向中繼無線電波。雖然參照本發(fā)明的特定優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)顯示并描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng) 域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離由權(quán)利要求限定其范圍的本發(fā)明的原理和 范圍的情況下，可以對(duì)其進(jìn)行各種形式和細(xì)節(jié)上的改變。
權(quán)利要求
1、一種天線設(shè)備，包括套筒天線，連接到同軸電纜，套筒天線包括中心導(dǎo)體和套筒；反射體，呈錐形，其中，套筒天線被布置在反射體的凹部，中心導(dǎo)體與反射體的中心軸對(duì)齊，中心導(dǎo)體的頂端與反射體的頂部分開。
2、 如權(quán)利要求1所述的天線設(shè)備，還包括阻抗匹配盤，所述阻抗匹配盤 沿著反射體的中心軸布置在套筒天線的中心導(dǎo)體上。
3、 如權(quán)利要求1所述的天線設(shè)備，還包括干擾抑制盤，所述干擾抑制盤 沿著反射體的中心軸布置在套筒天線的同軸電纜上。
4、 如權(quán)利要求1所述的天線設(shè)備，還包括天線罩，所述天線罩由樹脂型 物質(zhì)制成并且呈錐形，其中，反射體的端部和天線罩的端部彼此緊密地接近以在二者之間形成 殼體空間，并且套筒天線被罩在所述殼體空間中。
5、 如權(quán)利要求2所述的天線設(shè)備，還包括天線罩，所述天線罩由樹脂型 物質(zhì)制成并且呈錐形，其中，反射體的端部和天線罩的端部彼此緊密地接近以在二者之間形成 殼體空間，并且套筒天線被罩在所述殼體空間中。
6、 如權(quán)利要求3所述的天線設(shè)備，還包括天線罩，所述天線罩由樹脂型 物質(zhì)制成并且呈錐形，其中，反射體的端部和天線罩的端部彼此緊密地接近以在二者之間形成 殼體空間，并且套筒天線被罩在所述殼體空間中。
7、 如權(quán)利要求1所述的天線設(shè)備，還包括天線罩，所述天線罩的側(cè)表面 呈圓柱形，頂表面呈錐形，其中，反射體布置在天線罩的頂表面上，套筒天線被罩在所述圓柱形空 間中。
8、 如權(quán)利要求2所述的天線設(shè)備，還包括天線罩，所述天線罩的側(cè)表面 呈圓柱形，頂表面呈錐形，其中，反射體布置在天線罩的頂表面上，套筒天線被罩在所述圓柱形空 間中。
9、 如權(quán)利要求3所述的天線設(shè)備，還包括天線罩，所述天線罩的側(cè)表面 呈圓柱形，并且頂表面呈錐形，其中，反射體布置在天線罩的頂表面上，套筒天線被罩在所述圓柱形空 間中。
10、 如權(quán)利要求1所述的天線設(shè)備，其中，從由金屬板、金屬網(wǎng)和用金屬涂覆的電介質(zhì)材料構(gòu)成的組中選擇的材料制成反射體。
11、 如權(quán)利要求2所述的天線設(shè)備，其中，從由金屬板、金屬網(wǎng)和用金 屬涂覆的電介質(zhì)材料構(gòu)成的組中選擇的材料制成反射體。
12、 如權(quán)利要求3所述的天線設(shè)備，其中，從由金屬板、金屬網(wǎng)和用金 屬涂覆的電介質(zhì)材料構(gòu)成的組中選擇的材料制成反射體。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種天線設(shè)備，該天線設(shè)備消除死方向，并且同時(shí)具有用于容易抑制由饋線或者天線罩的效應(yīng)引起的天線方向性圖案改變的抑制裝置以及用于簡(jiǎn)單地改善由反射體或者天線罩的效應(yīng)引起的VSWR變差的改善裝置。該天線設(shè)備包括套筒天線，連接到同軸電纜；反射體，呈錐形，套筒天線包括中心導(dǎo)體和套筒，其中，套筒天線被布置在反射體的凹部，以使中心導(dǎo)體與反射體的中心軸對(duì)齊，中心導(dǎo)體的頂端與反射體的頂部分開。
文檔編號(hào)H01Q13/00GK101212079SQ20071016055
公開日2008年7月2日 申請(qǐng)日期2007年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月26日
發(fā)明者長(zhǎng)谷川實(shí) 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社