專利名稱：低風(fēng)阻定向智能天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種低風(fēng)阻定向智能天線，尤其是涉及TD-SCDMA系統(tǒng)的 基站定向智能天線陣列的低風(fēng)阻力設(shè)計(jì)。
背景技術(shù)：
TD-SCDMA作為第三代移動(dòng)通信(3G)系統(tǒng)之一，具有廣闊的應(yīng)用前景。 智能天線作為TD-SCDMA系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，已成為天線行業(yè)的研究熱點(diǎn)。 在TD-SCDMA系統(tǒng)中，通過使用智能天線，可以提高系統(tǒng)性能。概而言之， 智能天線可以增加覆蓋距離，降低初期基礎(chǔ)建設(shè)的成本:，改善鏈路性能，增 加系統(tǒng)容量。目前，智能天線的實(shí)現(xiàn)方法是在陣列的水平方向并排設(shè)計(jì)若千子陣列， 每個(gè)子陣列在垂直方向至少由2個(gè)輻射單元組成，通過對(duì)各子陣列進(jìn)行幅相 加權(quán)，可以在水平方向形成特定的方向圖以滿足系統(tǒng)的應(yīng)用要求。要得到滿 足系統(tǒng)要求的陣列方向圖，天線陣元(輻射單元)在水平面的間距應(yīng)大致為 1/2工作波長，同時(shí)在水平面需要有4 ~ 8個(gè)陣元。在TD-SCDMA工作頻—度，中 心頻率(1952. 5MHz)對(duì)應(yīng)的自由空間波長約為150毫米。智能天線陣列整體 尺寸大致為30 x 90cm2至60xl20cm2之間。由于陣列口徑的尺寸較大，相比 其他基站天線而言，現(xiàn)有的TD-SCDMA定向智能天線陣列迎風(fēng)面積較大，加上 本身重量也較重。對(duì)天線的安裝部件強(qiáng)度要求很高。在強(qiáng)風(fēng)等惡劣天氣情況 下，較大的迎風(fēng)面積和重量使常^L的定向智能天線陣存在一定安全隱患。在已有的國內(nèi)智能天線相關(guān)專利中，CN02227818. 4號(hào)專利公開了 "平板 定向智能天線陣"，它描述了定向智能天線的實(shí)現(xiàn)情況，但該專利所描述的天 線陣列并不具備低風(fēng)阻特征。 雖然現(xiàn)有的定向智能天線具有明顯的風(fēng)載大的缺點(diǎn)，但由于智能天線必 須使用多個(gè)子陣列以滿足系統(tǒng)的應(yīng)用要求，因此，智能天線必然具有較大的 物理尺寸。但由于智能天線目前還未得到大規(guī)模應(yīng)用，其風(fēng)阻特性大的弊端 暫不突出，所以目前定向智能天線多采用平板狀結(jié)構(gòu)以簡化設(shè)計(jì)難度。實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)目前定向智能天線迎風(fēng)面積大，在強(qiáng)風(fēng)天氣條件下存在一定安全隱 患的實(shí)際情況，本實(shí)用新型的一個(gè)目的是在滿足天線各項(xiàng)性能的前提下提供一種用于TD-SCDMA系統(tǒng)的4氐風(fēng)阻定向智能天線。為解決本實(shí)用新型的技術(shù)問題，本實(shí)用新型公開一種低風(fēng)阻定向智能天 線，包括校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)、隔離條和至少兩個(gè)子陣列；每個(gè)子陣列包括封裝套件和設(shè)置在封裝套件內(nèi)的至少一個(gè)輻射單元列； 每個(gè)輻射單元列均包括等距縱向排列的至少兩個(gè)輻射單元和對(duì)所述輻射 單元進(jìn)行并聯(lián)々貴電的功分網(wǎng)絡(luò)；每個(gè)功分網(wǎng)絡(luò)均與所述校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)電性連接； 每個(gè)輻射單元列兩側(cè)均設(shè)置有所述隔離條；各子陣列沿同 一方向依次排列，且相鄰之間設(shè)置有通風(fēng)間隙。 該智能天線還包括連接件，各子陣列固定在所述連接件上實(shí)現(xiàn)固定排列。 所述連接件包括至少兩基條，供每個(gè)子陣列與連接件間至少以兩點(diǎn)固定。 各子陣列的封裝套件可一體成型，相鄰兩個(gè)封裝套件之間預(yù)設(shè)所述通風(fēng) 間隙即可。根據(jù)本實(shí)用新型更優(yōu)的一個(gè)實(shí)施例所揭示，所述封裝套件包括底板、蓋 設(shè)在底板上的天線罩，所述各隔離條固定在底板上。所述底板底部設(shè)有一體 縱長的滑槽，所述天線罩橫截面大致呈U型，在其兩巻邊還設(shè)置與所述底板
滑槽相扣持的一體縱長的卡件。此外，所述封裝套件還包括防水蓋，該防水 蓋與底板相固定并遮蓋所述天線罩縱長方向的兩端面。較佳地，所述各子陣列之間的通風(fēng)間隙寬度一致。該智能天線兩外側(cè)的 子陣列的外側(cè)還設(shè)置有一體縱長的邊界金屬條，其與相鄰的子陣列之間的平4亍距離小于1/4工作波長。此外，該智能天線還包括屏蔽盒，設(shè)置于智能天線的底板后側(cè)，其內(nèi)裝 設(shè)所述校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)(1) 在滿足天線各項(xiàng)性能指標(biāo)的前提下，通過子陣列間的縫隙有效地降 低了整個(gè)陣列天線的迎風(fēng)阻力，提高了其安全性能。(2) 采用具有弧形輪廓的子陣列天線罩，配合子陣列間的縫隙，可以進(jìn) 一步減小整個(gè)智能天線陣列的迎風(fēng)阻力，同時(shí)美化天線的外觀。(3) 天線罩與底板的配合設(shè)計(jì)簡化了整個(gè)陣列裝配工序，更適合于大批 量生產(chǎn)。附困說明

圖1為本實(shí)用新型的第一實(shí)施例立體結(jié)構(gòu)示意圖，其中近端防水蓋未裝 設(shè)，且天線罩^皮部分去除；圖2為本實(shí)用新型的第一實(shí)施例后視圖；圖3為本實(shí)用新型第一實(shí)施例的子陣列截面圖；圖4為圖1所示的天線的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型第二實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖，其中防水蓋未裝設(shè)。
具體實(shí)施方式

圖1至圖4揭示了本實(shí)用新型低風(fēng)阻定向智能天線的第一個(gè)實(shí)施例的具 體結(jié)構(gòu)。如圖1所示，低風(fēng)阻定向智能天線主要用于TD-SCDMA系統(tǒng)，在結(jié)構(gòu) 上表現(xiàn)為一個(gè)由6個(gè)子陣列1沿同一水平方向平行排列組成的整體天線陣列， 每個(gè)子陣列1則由封裝套件和一個(gè)輻射單元列2組成，每個(gè)輻射單元列2則 由至少2個(gè)以上的輻射單元21沿縱長方向等間距排列組成。依據(jù)公知的天線 原理，每個(gè)輻射單元列2均應(yīng)包括一功分網(wǎng)絡(luò)，用于對(duì)同一輻射單元列2的 各個(gè)輻射單元21進(jìn)行并聯(lián)饋電。為了實(shí)現(xiàn)智能天線的功能，還需增設(shè)用于調(diào) 整各個(gè)功分網(wǎng)絡(luò)之間的輻相誤差的校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)(未圖示)，校準(zhǔn)網(wǎng)^4妻受各個(gè)功 分網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)輸入，進(jìn)行誤差調(diào)整，從而使智能天線輸出性能較優(yōu)的方向圖。此外，通常相鄰兩列子陣列1之間應(yīng)設(shè)有金屬隔離條64以增強(qiáng)智能天線 的電性效果。請(qǐng)結(jié)合圖1和圖2, 6個(gè)子陣列1可通過連接件實(shí)現(xiàn)相對(duì)固定。該連接件 包括上下兩個(gè)基條31, 32,兩個(gè)基條31, 32分別置于整個(gè)智能天線陣列的 縱長的兩端，這樣，相對(duì)于每個(gè)子陣列1而言，通過與兩個(gè)基條31， 32相固 定，至少在連接件上獲得了兩個(gè)支撐點(diǎn)，整體結(jié)構(gòu)便較為穩(wěn)固?；鶙l的個(gè)數(shù) 可因需而定，以鞏固各子陣列1的連接，而又不影響通風(fēng)間隙4的效果為準(zhǔn)。為了減少整個(gè)智能天線陣列的迎風(fēng)阻力，如圖2所示，相鄰兩個(gè)子陣列 l之間分開適當(dāng)距離，以形成通風(fēng)間隙4。為了滿足智能天線包括電氣性能和 物理性能在內(nèi)的各種需求，各個(gè)通風(fēng)間隙4的寬度均保持相等。如此，智能 天線的迎風(fēng)阻力便大大減少，大大提供了智能天線高空作業(yè)時(shí)的安全系數(shù)。如圖2所示，本實(shí)用新型的智能天線還設(shè)有屏蔽盒5,該屏蔽盒5設(shè)置 在各子陣列1的后側(cè)，橫向貫通各子陣列1設(shè)置，該屏蔽盒5內(nèi)設(shè)所述校準(zhǔn) 網(wǎng)絡(luò)，如此，不僅有效屏蔽外部干擾，還可以減小整個(gè)智能天線的整體長度 和智能天線內(nèi)部的射頻電纜長度，肴助于減小各單元列之間的實(shí)際相位誤差。
請(qǐng)參閱1和圖3,所述的封裝套件包括底板61、天線罩62和防水蓋63。 底板61縱長方向的兩側(cè)邊設(shè)有垂直于底板61的兩個(gè)翻邊，形成金屬隔離條 64,可通過調(diào)整該隔離條64的高度調(diào)整智能天線的方向圖；底板61上表面 沿其縱長方向設(shè)置所述輻射單元列2,并與輻射單元列2之間相互形成布線 槽65,因而便于功分網(wǎng)絡(luò)的布線工作；底板61底面兩側(cè)則設(shè)有兩個(gè)縱長的 滑槽66,以供與天線罩62配合安裝。天線罩62的橫截面大致呈U型，其外 突部分的弧線4侖廓有利于進(jìn)一步減少智能天線的迎風(fēng)阻力。在天線罩62的兩 巻邊末端，還向內(nèi)伸出兩個(gè)卡件67，外形與底板61的滑槽66相配合，起插 銷的作用，由此，天線罩62可藉由卡件67滑動(dòng)插入底4反61的滑槽66中實(shí) 現(xiàn)穩(wěn)固連接。在天線罩62的兩端面，其與底板61剛好形成一通道，由于智 能天線一般直立在天線桿上，需在兩端面上加設(shè)所述防水蓋63,該防水蓋63 與底板61相固定如螺鎖即可。由于天線罩62和功分網(wǎng)絡(luò)都采用定位槽限位的方式進(jìn)行安裝，極大地簡 化了裝配工序，提高了天線的生產(chǎn)效率，使本天線更適合于批量生產(chǎn)。天線罩62、防水蓋63與底板61組合形成的封裝套件并不局限于上述實(shí) 施例的結(jié)構(gòu)，對(duì)于其結(jié)構(gòu)的適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)應(yīng)視為其不脫離本實(shí)用新型的精神。 同理，各子陣列1之間通過與連接件相固定以保持相對(duì)位置關(guān)系的方式也可 適當(dāng)改變，如，本實(shí)用新型中，所述底板61可由同一金屬板(未圖示) 一體 成型挖設(shè)所述通風(fēng)間隙4后，再通過適當(dāng)?shù)奈锢斫M合方式加設(shè)所述天線罩62 、 防水蓋63等，形成所述封裝套件，再加裝上述其它部件，進(jìn)而即可形成不脫 離本實(shí)用新型減少迎風(fēng)阻力的目的的智能天線。請(qǐng)結(jié)合圖1和圖4，為了進(jìn)一步加強(qiáng)智能天線的性能，在6個(gè)子陣列1 中的左右兩側(cè)中，還增設(shè)邊界金屬條71和72，如圖4所示，該邊界金屬條 71和72為空腔體，邊界金屬條71與相鄰的子陣列11之間、邊界金屬條72 與相鄰的子陣列16之間的平^距離小于1/4工作波長為宜。
在智能天線的設(shè)計(jì)過程中，首先確定子陣列1間通風(fēng)間隙4的尺寸，通過反復(fù)優(yōu)化封裝套件的底板61的翻邊金屬隔離條64的高度和輻射單元21 距離底板61的高度，可以使整個(gè)智能天線陣列中的各個(gè)子陣列1具有較高的 輻射前后比特性，同時(shí)具有合理的輻射方向圖特性，以滿足通信系統(tǒng)的需求。 另夕卜，通過反復(fù)優(yōu)化位于陣列邊緣的邊界金屬條71, 72的位置與尺寸，可以 改善邊緣子陣列11, 16輻射方向圖的不對(duì)稱性并使其的輻射前后比同樣滿足 系統(tǒng)的應(yīng)用要求。請(qǐng)參閱圖5和圖6，其為本實(shí)用新型優(yōu)選的第二實(shí)施例，其與第一實(shí)施 例的不同之處主要在于在同一子陣列l(wèi)，中，可設(shè)置兩列輻射單元列2,相應(yīng) 的，封裝套件的底板61'、天線罩62'、防水蓋(未圖示)等的寬度將隨之變 化，對(duì)于相同尺寸的智能天線陣列而言，以第一實(shí)施例實(shí)現(xiàn)時(shí)的迎風(fēng)阻力無 疑小于以第二實(shí)施例實(shí)現(xiàn)時(shí)的迎風(fēng)阻力。第二實(shí)施例的變換方式也說明了本實(shí)用新型的子陣列1并不以設(shè)置一列 或兩列輻射單元列2為限，其可根據(jù)靈活需要而設(shè)置。綜上所述，本實(shí)用新型通過物理結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)，克^Il了現(xiàn)有技術(shù)中有關(guān) 智能天線的不足，使較大體積和重量的智能天線的迎風(fēng)阻力大大降低，且提 高了智能天線的高空作業(yè)安全系數(shù)。
權(quán)利要求1、一種低風(fēng)阻定向智能天線，包括校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)、隔離條和至少兩個(gè)子陣列；其特征在于每個(gè)子陣列包括封裝套件和設(shè)置在封裝套件內(nèi)的至少一個(gè)輻射單元列；每個(gè)輻射單元列均包括等距縱向排列的至少兩個(gè)輻射單元和對(duì)所述輻射單元進(jìn)行并聯(lián)饋電的功分網(wǎng)絡(luò)；每個(gè)功分網(wǎng)絡(luò)均與所述校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)電性連接；每個(gè)輻射單元列兩側(cè)均設(shè)置有所述隔離條；各子陣列沿同一方向依次并排，且相鄰之間設(shè)置有通風(fēng)間隙。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低風(fēng)阻定向智能天線，其特征在于該智能天 線還包括連接件，各子陣列固定在所述連接件上實(shí)現(xiàn)固定排列。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的低風(fēng)阻定向智能天線，其特征在于所述連接 件包括至少兩基條，供每個(gè)子陣列與連接件間至少以兩點(diǎn)固定。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低風(fēng)阻定向智能天線，其特征在于各子陣列 的封裝套件一體成型，相鄰兩個(gè)封裝套件之間預(yù)設(shè)所述通風(fēng)間隙。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的低風(fēng)阻定向智能天線，其特征 在于所述封裝套件包括底板、蓋設(shè)在底板上的天線罩，所述各隔離條固定 在底板上。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的〗氐風(fēng)阻定向智能天線，其特征在于所述底板 底部設(shè)有一體縱長的滑槽，所述天線罩橫截面大致呈U型，在其兩巻邊還設(shè) 置與所述底板滑槽相扣持的一體縱長的卡件。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的低風(fēng)阻定向智能天線，其特征在于所述封裝 套件還包括防水蓋，該防水蓋與底板相固定并遮蓋所述天線罩縱長方向的兩 端面。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的低風(fēng)阻定向智能天線，其特征在于所述各子 陣列之間的通風(fēng)間隙寬度一致。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的低風(fēng)阻定向智能天線，其特征在于該智能天 線兩外側(cè)的子陣列的外側(cè)還設(shè)置有一體縱長的邊界金屬條，其與相鄰的子陣 列之間的平行距離小于1/4工作波長。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的低風(fēng)阻定向智能天線，其特征在于該智能 天線還包括屏蔽盒，設(shè)置于智能天線的底板后側(cè)，其內(nèi)裝設(shè)所述校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種低風(fēng)阻定向智能天線，包括校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)、隔離條和至少兩個(gè)子陣列；每個(gè)子陣列包括封裝套件和設(shè)置在封裝套件內(nèi)的至少一個(gè)輻射單元列；每個(gè)輻射單元列均包括等距縱向排列的至少兩個(gè)輻射單元和對(duì)所述輻射單元進(jìn)行并聯(lián)饋電的功分網(wǎng)絡(luò)；每個(gè)功分網(wǎng)絡(luò)均與所述校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)電性連接；每個(gè)輻射單元列兩側(cè)均設(shè)置有所述隔離條；各子陣列沿同一方向依次排列，且相鄰之間設(shè)置有通風(fēng)間隙。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)主要在于在滿足天線各項(xiàng)性能指標(biāo)的前提下，通過子陣列間的縫隙有效地降低了整個(gè)陣列天線的迎風(fēng)阻力，提高了智能天線的安全性能。
文檔編號(hào)H01Q21/00GK201044266SQ20072005051
公開日2008年4月2日 申請(qǐng)日期2007年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月19日
發(fā)明者卜斌龍, 游建軍, 蘇小兵, 薛鋒章, 賴展軍 申請(qǐng)人:京信通信系統(tǒng)(中國)有限公司