一种用于多频基站天线的小口径滤波振子制造技术

本发明专利技术涉及基站通信技术领域，且公开了一种用于多频基站天线的小口径滤波振子，包括辐射表面，巴伦一和二以及基板，所述辐射表面通过双面覆铜介质板加工而成，介质板选用偏硬的板材，保持足够的结构强度，辐射表面主体微带线线宽均小于1mm，可以有效降低对其它系统天线的物理干扰。该用于多频基站天线的小口径滤波振子，在减小物理干扰的同时，能够有效的缩小天线宽度，从而在满足铁塔建站的迎风面积要求的前提下，有效的提高了天线增益。举例来说，应用了该小口径滤波的低频(690～960MHz)振子后，8个高频1690～2690MHz通道和4个低频690～960MHz通道共面的的基站天线，天线宽度可以从600mm左右缩小到470mm以内，全面提升了频系统融合的天线阵列的实际运用。融合的天线阵列的实际运用。融合的天线阵列的实际运用。

【技术实现步骤摘要】
一种用于多频基站天线的小口径滤波振子


[0001]本专利技术涉及基站通信设备
，具体为一种用于多频基站天线的小口径滤波振子。

技术介绍

[0002]在基站侧，多频基站天线的由于集成了多个频段的天线阵列所以天线宽度较宽，造成其迎风面积普遍较大，风阻系数较高，由于铁塔和抱杆对风阻系数有严格的要求，因此基站天线需解决以下问题，紧凑型设计，实现宽度大幅度缩减，以便于减小整个基站天线的阵面和风阻系数以及天线的体积和重量，具体来说，这包括天线单元本身的小型化设计和各天线单元之间的去耦合/提高隔离的设计。
[0003]现有多频系统融合的天线阵列去耦一般采用外接双工器实现双频性能，高低频子阵列之间的端口隔离度取决于双工器的滤波效果，但是双工器与天线阵列的连接损耗，势必影响天线阵列的辐射增益。与此同时，现有多频系统融合的天线阵面普遍偏大，举例来说，8个高频1690～2690MHz通道和4个低频690～960MHz通道共面的的基站天线，业内现有的天线宽度在600mm左右，为满足天线增益的情况下必定要加长天线的长度以获得更高的天线增益，但是在天线加长的同时，迎风面积势必会加大，这让天线的性能和铁塔建站要求形成了一个难以平衡的矛盾。
[0004]由于实际应用场景中天线的物理空间有限，天线数目的激增造成了一个进退两难的困境，一方面天线数目及工作频段增多已成必然，另一方面安装天线的物理口径不增反降。这就使得天线本身的设计尺寸受到压缩，如何降低天线之间的互耦合受到巨大的挑战。
[0005]本专利技术属于通信基站天线技术领域，涉及一种用于用于多频基站天线的小口径滤波振子，在紧凑阵列中有降低物理干扰，降低高低频辐射单元间互耦，使该紧凑型基站天线具有高辐射性能的表现。

技术实现思路

[0006](一)解决的技术问题
[0007]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种用于多频基站天线的小口径滤波振子，小口径滤波振子由于自身具备一定的滤波辐射性能，在工作频带外的辐射被有效抑制，在工作频带内高效辐射，采用滤波天线作为多频阵列的天线单元，无需双工器。与常规天线单元相比，滤波天线抑制带外辐射，带外寄生辐射较小，高低频天线单元之间的相互耦合减小，方向图畸变影响减小。与此同时该专利技术极大的缩小了辐射单元的物理尺寸，在减小物理干扰的同时，能够有效的缩小天线宽度，从而在满足铁塔建站的迎风面积要求的前提下，有效的提高了天线增益。举例来说，应用了该小口径滤波的低频 (690～960MHz)振子后，8个高频1690～2690MHz通道和4个低频690～960MHz 通道共面的的基站天线，天线宽度可以从600mm左右缩小到470mm以内，全面提升了频系统融合的天线阵列的实际运用价值。
[0008](二)技术方案
[0009]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于多频基站天线的小口径滤波振子，包括辐射表面，巴伦一和二以及基板，所述辐射表面通过双面覆铜介质板加工而成，介质板选用偏硬的板材，保持足够的结构强度，辐射表面主体微带线线宽均小于1mm，可以有效降低对其它系统天线的物理干扰；
[0010]所述辐射表面上规则的微带线路形成二对极化正交的对称振子，用于发射或接收信号，对应每个极化的对称振子，分别设有1个巴伦进行平衡馈电，巴伦分上下两个部分，上半部分是对称振子的一个延伸，此处设计能保证在缩小振子口面的同时，能更好的完成低端频点的阻抗匹配，下半部分采用耦合馈电的方式，有效的拓展了该振子的带宽。巴伦选用低介电常数的双面覆铜板材加工而成，能有效的降低传输损耗提高天线的辐射效率，巴伦一与巴伦二采用过盈配合的方式
±
45
°
垂直卡在一起，有效的提高结构强度，所述两个巴伦板装配在用一块介质基板上，该基板同样选用低介电常数的双面覆铜板材加工而成，能有效的降低传输损耗提高天线的辐射效率，同时加强了振子的结构稳定性，所述振子辐射表面，巴伦一，巴伦二及基板通过加锡焊接的方式连接在一起。
[0011]优选的，所述辐射面口径为115mm
×
115mm，振子高度为87.5mm。业内常用的振子口径大小设计一般遵循0.5倍波长的原则以获得阻抗匹配和辐射性能的平衡，即半波振子，该小口径滤波振子实现的辐射面口径约为0.32倍波长，大幅度缩小的振子的辐射口径，有效的降低了对其它天线系统的物理遮挡。
[0012]优选的，所述辐射表面上规则的微带线路形成二对极化正交的对称振子，用于发射或接收信号。1
‑
1处为辐射表面与巴伦介质板的焊接位置，为了得到更好的阻抗匹配，1
‑
2与1
‑
3处微带走线由宽变细，进行一次阻抗变换，同时在1
‑
4处的介质基材上开缝，开缝情况如上图1
‑
9示意，使得信号在从1
‑
2 处传输到1
‑
3处时达到电容平衡，拓宽了振子带宽。1
‑
4处是一个L型滤波枝节对1710MHz～2170MHz及2490MHz～2690MHz有大于
‑
4dB的信号抑制作用，所述1
‑
5处与1
‑
6处形成一个六边形的开口谐振环，增加一个带宽的谐振点，起拓宽带宽的作用，高端频点的信号可以通过1
‑
6处的缝隙直接耦合过去，走较短的电流回路，低端频点的信号可以沿1
‑
5处的多边形路径传输，走较大的电流回路，这样一来高低端频率的匹配和辐射特性达到平衡的状态，1
‑
7 处是振子的支撑件固定孔位，1
‑
8处是在基材上镂空，镂空形状为三角形，降低了该镂空区域附件的介电常数，对振子的匹配起了积极作用，同时该区域的镂空可以有效降低振子的重量，1
‑
10所指的振子基材是双面覆铜介质板加工而成，介质板选用偏硬的板材，保持足够的结构强度。
[0013]优选的，所述2
‑
1和2
‑
9处是振子巴伦与振子辐射面的焊接连接处，2
‑
2 与2
‑
4是称振子的一个延伸，此处设计能保证在缩小振子口面的同时，能更好的完成低端频点的阻抗匹配，2
‑
4处设计了一个开口谐振环，此处对进入低频振子的信号有过滤作用，如图设计的形状和尺寸对高频1690～2690MHz频段的信号起到一定的抑制作用。2
‑
3和3
‑
1处是两个巴伦开的结构固定缝隙，通过这两处缝隙的配合，巴伦一与巴伦二采
±
45
°
垂直卡在一起，有效的提高结构强度。2
‑
5和2
‑
6两处形成一个倒L型的馈线，耦合馈电的方式，有效的拓展了该振子的带宽，2
‑
5处采用连续弯折的微带走线方式，有效的降低了天线巴伦的长度。2
‑
7处所示的基板选用低介电数的双面覆铜板材，能有效的降低传输损耗提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于多频基站天线的小口径滤波振子，包括辐射表面，巴伦一和二以及基板，其特征在于：所述辐射表面通过双面覆铜介质板加工而成，介质板选用偏硬的板材，保持足够的结构强度，辐射表面主体微带线线宽均小于1mm，可以有效降低对其它系统天线的物理干扰；所述辐射表面上规则的微带线路形成二对极化正交的对称振子，用于发射或接收信号，对应每个极化的对称振子，分别设有1个巴伦进行平衡馈电，巴伦分上下两个部分，上半部分是对称振子的一个延伸，此处设计能保证在缩小振子口面的同时，能更好的完成低端频点的阻抗匹配，下半部分采用耦合馈电的方式，有效的拓展了该振子的带宽。巴伦选用低介电常数的双面覆铜板材加工而成，能有效的降低传输损耗提高天线的辐射效率，巴伦一与巴伦二采用过盈配合的方式
±
45
°
垂直卡在一起，有效的提高结构强度，所述两个巴伦板装配在用一块介质基板上，该基板同样选用低介电常数的双面覆铜板材加工而成，能有效的降低传输损耗提高天线的辐射效率，同时加强了振子的结构稳定性，所述振子辐射表面，巴伦一，巴伦二及基板通过加锡焊接的方式连接在一起。2.根据权利要求1所述的一种用于多频基站天线的小口径滤波振子，其特征在于：所述辐射面口径为115mm
×
115mm，振子高度为87.5mm。业内常用的振子口径大小设计一般遵循0.5倍波长的原则以获得阻抗匹配和辐射性能的平衡，即半波振子，该小口径滤波振子实现的辐射面口径约为0.32倍波长，大幅度缩小的振子的辐射口径，有效的降低了对其它天线系统的物理遮挡。3.根据权利要求1所述的一种用于多频基站天线的小口径滤波振子，其特征在于：所述辐射表面上规则的微带线路形成二对极化正交的对称振子，用于发射或接收信号。1
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1处为辐射表面与巴伦介质板的焊接位置，为了得到更好的阻抗匹配，1
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2与1
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3处微带走线由宽变细，进行一次阻抗变换，同时在1
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4处的介质基材上开缝，开缝情况如上图1
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9示意，使得信号在从1
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2处传输到1
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3处时达到电容平衡，拓宽了振子带宽。1
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4处是一个L型滤波枝节对1710MHz～2170MHz及2490MHz～2690MHz有大于
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4dB的信号抑制作用，所述1
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5处与1
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6处形成一个六边形的开口谐振环，增加一个带宽的谐振点，起拓宽带宽的作用，高端频点的信号可以通过1
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6处的缝隙直接耦合过去，走较短的电流回路，低端频点的信号可以沿1
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5处的多边形路径传输，走较大的电流回路，这样一来高低端频率的匹配和辐射特性达到较平衡的状态，1
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7处是振子的支撑件固定孔位，1
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8处是在基材上镂空，镂空形状为三角形，降低了该镂空区域附件基材的介电常数，对振子的匹配起了积极作用，同时该区域的镂空可以有效降低振子的重量，1
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10所指的振子基材是双面覆铜介质板加工而成，介质板选用偏硬的板材，保持足够的结构强度。4.根据权利要求1所述的一种用于多频基站天线的小口径滤波振子，其特征在于：所述2
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1和2
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【专利技术属性】
技术研发人员：李传奇，赵伟，龙家帅，高其金，
申请(专利权)人：江苏富宇鸿通信科技有限公司，
类型：发明
国别省市：