專利名稱：低風阻定向智能天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種低風阻定向智能天線，尤其是涉及TD-SCDMA系統(tǒng)的 基站定向智能天線陣列的低風阻力設計。
背景技術(shù)：
TD-SCDMA作為第三代移動通信(3G)系統(tǒng)之一，具有廣闊的應用前景。 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。 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，降低初期基礎建設的成本:，改善鏈路性能，增 加系統(tǒng)容量。目前，智能天線的實現(xiàn)方法是在陣列的水平方向并排設計若千子陣列， 每個子陣列在垂直方向至少由2個輻射單元組成，通過對各子陣列進行幅相 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)在水平面的間距應大致為 1/2工作波長，同時在水平面需要有4 ~ 8個陣元。在TD-SCDMA工作頻—度，中 心頻率(1952. 5MHz)對應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面積較大，加上 本身重量也較重。對天線的安裝部件強度要求很高。在強風等惡劣天氣情況 下，較大的迎風面積和重量使常^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現(xiàn)情況，但該專利所描述的天 線陣列并不具備低風阻特征。 雖然現(xiàn)有的定向智能天線具有明顯的風載大的缺點，但由于智能天線必 須使用多個子陣列以滿足系統(tǒng)的應用要求，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)模應用，其風阻特性大的弊端 暫不突出，所以目前定向智能天線多采用平板狀結(jié)構(gòu)以簡化設計難度。實用新型內(nèi)容針對目前定向智能天線迎風面積大，在強風天氣條件下存在一定安全隱 患的實際情況，本實用新型的一個目的是在滿足天線各項性能的前提下提供一種用于TD-SCDMA系統(tǒng)的4氐風阻定向智能天線。為解決本實用新型的技術(shù)問題，本實用新型公開一種低風阻定向智能天 線，包括校準網(wǎng)絡、隔離條和至少兩個子陣列；每個子陣列包括封裝套件和設置在封裝套件內(nèi)的至少一個輻射單元列； 每個輻射單元列均包括等距縱向排列的至少兩個輻射單元和對所述輻射 單元進行并聯(lián)々貴電的功分網(wǎng)絡；每個功分網(wǎng)絡均與所述校準網(wǎng)絡電性連接； 每個輻射單元列兩側(cè)均設置有所述隔離條；各子陣列沿同 一方向依次排列，且相鄰之間設置有通風間隙。 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現(xiàn)固定排列。 所述連接件包括至少兩基條，供每個子陣列與連接件間至少以兩點固定。 各子陣列的封裝套件可一體成型，相鄰兩個封裝套件之間預設所述通風 間隙即可。根據(jù)本實用新型更優(yōu)的一個實施例所揭示，所述封裝套件包括底板、蓋 設在底板上的天線罩，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，設置于智能天線的底板后側(cè)，其內(nèi)裝 設所述校準網(wǎng)絡。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下優(yōu)點(1) 在滿足天線各項性能指標的前提下，通過子陣列間的縫隙有效地降 低了整個陣列天線的迎風阻力，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 一步減小整個智能天線陣列的迎風阻力，同時美化天線的外觀。(3) 天線罩與底板的配合設計簡化了整個陣列裝配工序，更適合于大批 量生產(chǎn)。附困說明
圖1為本實用新型的第一實施例立體結(jié)構(gòu)示意圖，其中近端防水蓋未裝 設，且天線罩^皮部分去除；圖2為本實用新型的第一實施例后視圖；圖3為本實用新型第一實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為本實用新型第二實施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖，其中防水蓋未裝設。
具體實施方式
圖1至圖4揭示了本實用新型低風阻定向智能天線的第一個實施例的具 體結(jié)構(gòu)。如圖1所示，低風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)為一個由6個子陣列1沿同一水平方向平行排列組成的整體天線陣列， 每個子陣列1則由封裝套件和一個輻射單元列2組成，每個輻射單元列2則 由至少2個以上的輻射單元21沿縱長方向等間距排列組成。依據(jù)公知的天線 原理，每個輻射單元列2均應包括一功分網(wǎng)絡，用于對同一輻射單元列2的 各個輻射單元21進行并聯(lián)饋電。為了實現(xiàn)智能天線的功能，還需增設用于調(diào) 整各個功分網(wǎng)絡之間的輻相誤差的校準網(wǎng)絡(未圖示)，校準網(wǎng)^4妻受各個功 分網(wǎng)絡的信號輸入，進行誤差調(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之間應設有金屬隔離條64以增強智能天線 的電性效果。請結(jié)合圖1和圖2, 6個子陣列1可通過連接件實現(xiàn)相對固定。該連接件 包括上下兩個基條31, 32,兩個基條31, 32分別置于整個智能天線陣列的 縱長的兩端，這樣，相對于每個子陣列1而言，通過與兩個基條31， 32相固 定，至少在連接件上獲得了兩個支撐點，整體結(jié)構(gòu)便較為穩(wěn)固。基條的個數(shù) 可因需而定，以鞏固各子陣列1的連接，而又不影響通風間隙4的效果為準。為了減少整個智能天線陣列的迎風阻力，如圖2所示，相鄰兩個子陣列 l之間分開適當距離，以形成通風間隙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，各個通風間隙4的寬度均保持相等。如此，智能 天線的迎風阻力便大大減少，大大提供了智能天線高空作業(yè)時的安全系數(shù)。如圖2所示，本實用新型的智能天線還設有屏蔽盒5,該屏蔽盒5設置 在各子陣列1的后側(cè)，橫向貫通各子陣列1設置，該屏蔽盒5內(nèi)設所述校準 網(wǎng)絡，如此，不僅有效屏蔽外部干擾，還可以減小整個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際相位誤差。
請參閱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)邊設有垂直于底板61的兩個翻邊，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)絡的布線工作；底板61底面兩側(cè)則設有兩個縱長的 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侖廓有利于進一步減少智能天線的迎風阻力。在天線罩62的兩 巻邊末端，還向內(nèi)伸出兩個卡件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滑動插入底4反61的滑槽66中實 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)絡都采用定位槽限位的方式進行安裝，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 施例的結(jié)構(gòu)，對于其結(jié)構(gòu)的適當?shù)母倪M應視為其不脫離本實用新型的精神。 同理，各子陣列1之間通過與連接件相固定以保持相對位置關(guān)系的方式也可 適當改變，如，本實用新型中，所述底板61可由同一金屬板(未圖示) 一體 成型挖設所述通風間隙4后，再通過適當?shù)奈锢斫M合方式加設所述天線罩62 、 防水蓋63等，形成所述封裝套件，再加裝上述其它部件，進而即可形成不脫 離本實用新型減少迎風阻力的目的的智能天線。請結(jié)合圖1和圖4，為了進一步加強智能天線的性能，在6個子陣列1 中的左右兩側(cè)中，還增設邊界金屬條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。
在智能天線的設計過程中，首先確定子陣列1間通風間隙4的尺寸，通過反復優(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，可以使整個智能天線陣列中的各個子陣列1具有較高的 輻射前后比特性，同時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輻射方向圖的不對稱性并使其的輻射前后比同樣滿足 系統(tǒng)的應用要求。請參閱圖5和圖6，其為本實用新型優(yōu)選的第二實施例，其與第一實施 例的不同之處主要在于在同一子陣列l(wèi)，中，可設置兩列輻射單元列2,相應 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，對于相同尺寸的智能天線陣列而言，以第一實施例實現(xiàn)時的迎風阻力無 疑小于以第二實施例實現(xiàn)時的迎風阻力。第二實施例的變換方式也說明了本實用新型的子陣列1并不以設置一列 或兩列輻射單元列2為限，其可根據(jù)靈活需要而設置。綜上所述，本實用新型通過物理結(jié)構(gòu)上的改進，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、一種低風阻定向智能天線，包括校準網(wǎng)絡、隔離條和至少兩個子陣列；其特征在于每個子陣列包括封裝套件和設置在封裝套件內(nèi)的至少一個輻射單元列；每個輻射單元列均包括等距縱向排列的至少兩個輻射單元和對所述輻射單元進行并聯(lián)饋電的功分網(wǎng)絡；每個功分網(wǎng)絡均與所述校準網(wǎng)絡電性連接；每個輻射單元列兩側(cè)均設置有所述隔離條；各子陣列沿同一方向依次并排，且相鄰之間設置有通風間隙。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低風阻定向智能天線，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現(xiàn)固定排列。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的低風阻定向智能天線，其特征在于所述連接 件包括至少兩基條，供每個子陣列與連接件間至少以兩點固定。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低風阻定向智能天線，其特征在于各子陣列 的封裝套件一體成型，相鄰兩個封裝套件之間預設所述通風間隙。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項所述的低風阻定向智能天線，其特征 在于所述封裝套件包括底板、蓋設在底板上的天線罩，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〗氐風阻定向智能天線，其特征在于所述底板 底部設有一體縱長的滑槽，所述天線罩橫截面大致呈U型，在其兩巻邊還設 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所述的低風阻定向智能天線，其特征在于所述各子 陣列之間的通風間隙寬度一致。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的低風阻定向智能天線，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所述的低風阻定向智能天線，其特征在于該智能 天線還包括屏蔽盒，設置于智能天線的底板后側(cè)，其內(nèi)裝設所述校準網(wǎng)絡。
專利摘要本實用新型公開一種低風阻定向智能天線，包括校準網(wǎng)絡、隔離條和至少兩個子陣列；每個子陣列包括封裝套件和設置在封裝套件內(nèi)的至少一個輻射單元列；每個輻射單元列均包括等距縱向排列的至少兩個輻射單元和對所述輻射單元進行并聯(lián)饋電的功分網(wǎng)絡；每個功分網(wǎng)絡均與所述校準網(wǎng)絡電性連接；每個輻射單元列兩側(cè)均設置有所述隔離條；各子陣列沿同一方向依次排列，且相鄰之間設置有通風間隙。本實用新型的優(yōu)點主要在于在滿足天線各項性能指標的前提下，通過子陣列間的縫隙有效地降低了整個陣列天線的迎風阻力，提高了智能天線的安全性能。
文檔編號H01Q21/00GK201044266SQ20072005051
公開日2008年4月2日 申請日期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 申請人:京信通信系統(tǒng)(中國)有限公司