天线装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种天线装置，所述天线装置包括发射天线，用于发射信号；多个接收天线，用于接收信号，所述多个接收天线构成圆环天线阵列；所述发射天线发射的信号允许的最大路径损耗与接收天线接收的信号允许的最大路径损耗之差为补偿增益，通过圆环天线阵列的相应扇区中的接收天线来提供补偿增益，以使所述接收天线接收信号允许的最大路径损耗所对应的传播距离大于或等于所述发射天线发射信号允许的最大路径损耗所对应的传播距离。

Antenna device

The invention discloses an antenna device, which comprises a transmitting antenna for transmitting signals, a plurality of receiving antennas for receiving signals, the plurality of receiving antennas constituting a circular antenna array, and the maximum path loss allowed by the transmitting antenna for transmitting signals and the maximum allowable signal received by the receiving antenna. The difference of path loss is compensation gain, which is provided by the receiving antenna in the corresponding sector of the circular antenna array so that the propagation distance corresponding to the maximum path loss allowed by the receiving antenna is greater than or equal to the propagation distance corresponding to the maximum path loss allowed by the transmitting antenna. Leave.

【技术实现步骤摘要】
天线装置
本专利技术涉及移动通讯领域，特别是涉及一种天线装置。
技术介绍
专网窄带通信通常所指的是对讲机和集群通信，将频率划分成不同的单位间隔，并把调制好的信号在此频段上发出，进而成为双方进行语音呼叫的载体。目前以基带单元和射频单元组合形态和一体化基站形态为主，由于专网窄带制式相对于公网其下行具有足够远的覆盖距离，但存在专网无线通信系统上下不平衡的问题，为适应专网的发展，在上行引入新的天线形态，例如智能天线，则可以利用单一基站设备扩展上行覆盖范围，完成广覆盖来满足专网客户的需求。目前一般智能天线为收发共用天线，并同时赋形，根据上行链路即终端发送通信信号给基站(下行链路即基站发送通信信号给终端)，基站根据接收到的终端的功率动态调整接收天线幅相特性并综合出合适的方向图，同时发射的天线也赋以同样的权值。另一种是上下行分离，以上行采用阵列天线为例，因为不同权值对应的方向性差别很大，上行覆盖范围也不容易控制，如果上行覆盖范围过大，反而还需要考虑去敏来解决上行的问题。智能天线算法复杂，成本高，目前采用智能天线的设备比较少见，由于受技术和价格等因素的制约，智能天线一直未能大量应用于通信领域。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种天线装置，通过扩展接收天线接收的信号覆盖范围，以解决专网无线通信系统上下不平衡的难题。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种天线装置，包括：发射天线，用于发射信号；多个接收天线，用于接收信号，所述多个接收天线构成圆环天线阵列；所述发射天线发射的信号允许的最大路径损耗与接收天线接收的信号允许的最大路径损耗之差为补偿增益，通过所述圆环天线阵列的相应扇区中的接收天线来提供所述补偿增益，以使所述接收天线接收的信号允许的最大路径损耗所对应的传播距离大于或等于所述发射天线发射的信号允许的最大路径损耗所对应的传播距离。本专利技术的有益效果是：区别于现有技术的情况，本专利技术天线装置发射天线，用于发射信号；多个接收天线，用于接收信号，所述多个接收天线构成圆环天线阵列；通过所述圆环天线阵列的相应扇区中的接收天线来提供所述发射天线发射的信号允许的最大路径损耗与接收天线接收的信号允许的最大路径损耗之差的补偿增益，以使所述接收天线接收的信号允许的最大路径损耗所对应的传播距离大于或等于所述发射天线发射的信号允许的最大路径损耗所对应的传播距离，即通过扩展接收天线接收的信号覆盖范围，以解决专网无线通信系统上下不平衡的难题。附图说明图1是本专利技术天线装置结构示意图；图2是本专利技术天线装置中圆环天线阵列半径计算示意图；图3是本专利技术天线装置所需补偿增益示意图；图4是本专利技术天线装置中接收天线扇区划分示意图；图5是本专利技术天线装置中圆环天线阵列方向性计算示意图；图6是本专利技术天线装置固定结构示意图；图7a是本专利技术天线装置中接收天线与接收机连接示意图；图7b是本专利技术天线装置中接收天线与接收机另一连接示意图；图8a～图8c是本专利技术天线装置固定结构不同状态下的结构示意图；图9是本专利技术天线装置固定结构中支撑臂展开后的俯视示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细的说明。请参阅图1，图1是本专利技术天线装置结构示意图，所述天线装置包括：发射天线20，用于发射信号；多个接收天线40，用于接收信号，所述多个接收天线40构成圆环天线阵列；所述发射天线20发射的信号允许的最大路径损耗与接收天线40接收的信号允许的最大路径损耗之差为补偿增益，通过所述圆环天线阵列的相应扇区中的接收天线40来提供所述补偿增益，以使所述接收天线40接收的信号允许的最大路径损耗所对应的传播距离大于或等于所述发射天线20发射的信号允许的最大路径损耗所对应的传播距离。其中，所述发射天线20为全向天线；其中，所述多个接收天线40相邻两天线的间距小于所述接收天线40工作频率的一个波长；其中，所述多个接收天线40的数量大于等于十八；其中，所述多个接收天线40以所述发射天线20为中心环绕设置；其中，所述多个接收天线40以所述发射天线20为中心呈圆环形均匀排布环绕设置。请参阅图2，图2是本专利技术天线装置中圆环天线阵列圆环半径计算示意图，其中，a为圆环天线阵列的圆环半径，γ为相邻两天线半径之间的夹角，D为相邻两阵元即接收天线40之间的间距，圆环天线阵列的圆环半径相同，且满足公式：a＝(D/2)/sin(γ/2)具体的，专网无线通信设备工作频率为450MHz(一般工作在很低的频率，如300MHz到400MHz)，其相邻两阵元(如图2中阵元41和阵元42)间距D设置为半个波长，D＝3x108/(450x106)/2＝0.333m。假设所述接收天线40为19个，阵元41与42间夹角γ＝20度，所述圆环天线阵列的圆环半径则需要a＝(D/2)/sin(γ/2)，所以圆环天线阵列所需要的半径a为0.959m。其中，发射天线发射的信号允许的最大路径损耗与接收天线接收的信号允许的最大路径损耗之差为补偿增益，其最大允许路径损耗和发射机发射功率，接收机灵敏度，天线增益以及所述天线装置所处的环境即无线信道模型有关，所述最大路径损耗满足如下关系式：FL(dB)＝Pt(dBm)-Ct(dB)+Gt(dB)-Pr(dBm)+Gr(dB)-Cr(dB)其中，Pr为接受端灵敏度，Pt为发送端功率，Cr为接收端接头和电缆损耗，Ct为发送端接头和电缆损耗，Gr为接受端天线增益，Gt为发送端天线增益，FL为最大路径损耗。所述信道模型取决于所述天线装置所处环境对应的空间。根据所述天线装置所处环境对应的空间，使用不同的信道模型。将信道模型与最大允许的空间损耗联合可以求得所述天线装置的覆盖距离。具体的，以所述天线阵列处于城市市区对应的空间为例，所述信道模型可以是Okumura-Hata模型，具体计算公式如下：Lb城＝69.55+26.16lgf-13.82lghb-a(hm)+(44.9-6.55lghb)(lgd)γ其中，d为移动台与基站之间的距离，单位为km；f为工作频率，单位为MHz；Lb城为城市市区的基本传播损耗中值；hb、hm为基站和移动台天线有效高度，单位为米；α(hm)为移动台天线高度因子，γ为抛物线校正因子。所述天线通过计算下行链路(即发射天线的发射信号)求出下行允许的最大路径损耗，计算上行链路(即接收天线的接收信号)求出上行允许的最大路径损耗，两值相减就可以得到所需要的补偿增益。如图3所示，是本专利技术天线装置所需的补偿增益示意图，downlink为下行天线覆盖的距离，uplink0为用同样的全向天线的覆盖距离。uplinkX为通过波束赋形的天线所期望的覆盖距离，uplinkX-uplink0即为解决无线通信系统上下不平衡所需补偿增益。其中，所述圆环天线阵列扇区的划分是根据所述天线装置所需补偿增益对所述接收天线40进行分扇，以所述圆环形天线阵列中X个所述接收天线40形成的扇区可得到所述补偿增益，所述扇区由所述接收天线M到N组成，共包括X个所述接收天线40；其中，M和N为组成所述圆环天线阵列中的任意两所述接收天线40。其中，所述X满足下列条件：10log(X)dB大于或等于所述补偿增益。具体请参阅图4，图4本专利技术天线装置中接收天线扇区划分示意图，假设需要3个所述接收天线40形成的扇区以补偿所需本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种天线装置，其特征在于，包括：发射天线，用于发射信号；多个接收天线，用于接收信号，所述多个接收天线构成圆环天线阵列；所述发射天线发射的信号允许的最大路径损耗与接收天线接收的信号允许的最大路径损耗之差为补偿增益，通过所述圆环天线阵列的相应扇区中的接收天线来提供所述补偿增益，以使所述接收天线接收的信号允许的最大路径损耗所对应的传播距离大于或等于所述发射天线发射的信号允许的最大路径损耗所对应的传播距离。

【技术特征摘要】
1.一种天线装置，其特征在于，包括：发射天线，用于发射信号；多个接收天线，用于接收信号，所述多个接收天线构成圆环天线阵列；所述发射天线发射的信号允许的最大路径损耗与接收天线接收的信号允许的最大路径损耗之差为补偿增益，通过所述圆环天线阵列的相应扇区中的接收天线来提供所述补偿增益，以使所述接收天线接收的信号允许的最大路径损耗所对应的传播距离大于或等于所述发射天线发射的信号允许的最大路径损耗所对应的传播距离。2.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述多个接收天线以所述发射天线为中心环绕设置。3.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述多个接收天线相邻两天线的间距小于所述接收天线工作频率的一个波长。4.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述发射天线发射的信号与所述接收天线接收的信号允许的最大路径损耗满足下列计算公式：FL＝Pt-Ct+Gt-Pr+Gr-Cr其中，Pr为接受端灵敏度，Pt为发送端功率，Cr为接收端接头和电缆损耗，Ct为发送端接头和电缆损耗，Gr为接受端天线增益，Gt为发送端天线增益，FL为最大路径损耗。5.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述圆环天线阵列的扇区是根据所述天线装置所需要的补偿增益对所述接收天线进行划分，以所述圆环形天线阵列中X个所述接收天线形成的扇区可得到所述补偿增益，所述扇区由所述接收天线M到N组成，共包括X个所述接收天线；其中，M和N为组成所述圆环天线阵列中的任意两所述接收天线。6.如权利要求5所述的天线装置，其特征在于，所述X满足下列条件：10log(X)dB大于或等于所述补偿增益。7.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述发射天线发射的信号和所述接收天线接收的信号允许的最大路径损耗所对应的传播距离根据信道模型与允许的最大路径损耗得到，其中所述信道模型取决于所述天线装置所处环境对应的空间。8.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述信道模型可以是Okumura-Hata模型，具体计算公式如下：Lb城＝69.55+26.16lgf-13.82lghb-a(hm)+(44.9-6.55lghb)(lgd)γ其中，d为移动台与基站之间的距离，单位为km；f为工作频率，...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛孟达，
申请(专利权)人：海能达通信股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44