一种多波束反射面天线制造技术

本发明专利技术公开了一种多波束反射面天线，包括轴对称抛物环面反射面、双极化馈源组及馈源桥臂，所述轴对称抛物环面反射面具有垂直口径D为4～20个工作波长；水平/垂直口径比D'/D为1.2～2.0；f/R范围在0.4～0.5、R/D范围在0.5～1.0的独特结构特征，2～6个双极化馈源的相位中心分别设置在所述轴对称抛物环面反射面的焦弧线上，所述馈源桥臂作为双极化馈源组及馈线的支撑结构，呈“一字”形水平设置在所述反射面的口径上，本发明专利技术可实现水平面2～6个窄瓣宽、高增益、

【技术实现步骤摘要】
一种多波束反射面天线


[0001]本专利技术属于移动通信天线
，更具体地涉及一种多波束反射面天线。

技术介绍

[0002]现今，随着3G、4G、5G蜂窝移动通信系统及WLAN无线网络的广泛应用，各类信息的移动互联已经深刻影响到人类社会的方方面面。对于一些“热点”场景无线网络覆盖的用户承载量及感知度亟待得到优化、改善，如：各种场馆、各种站场、景区、城市高密度聚居区；各种“狭长热点”场景如：桥梁、隧道、高流量铁路、公路、河流等。扇区劈裂技术是上述“热点”场景无线网络覆盖提升用户承载量及感知度的有效措施之一，而具有窄瓣宽、高增益、
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双极化的二维多波束基站天线是扇区劈裂技术应用的关键设备之一。
[0003]除了扇区劈裂技术的应用场景外，多“狭长”场景覆盖的天线共用以及“点对多点”通信系统的天线共用，二维多波束天线可以大大简化天馈设备以及安装架设设备的数量。
[0004]实现上述多波束基站天线的主要技术路线有多波束板型阵列天线、多波束介质透镜天线、多波束单或双镜反射面天线。现有技术的多波束板型阵列天线由于馈电网络复杂、馈电损耗大而使天线效率降低，导致天线口面增加、实现高增益、多波束的成本大大增加；现有技术的多波束介质透镜天线存在工艺复杂、频率较低时体积庞大、造价高等方面不足；现有技术的多波束单或双镜反射面天线如采用馈源偏焦设置的多波束抛物面天线，由于存在“散焦”效应当波束较多时“大偏角波束”与“小偏角波束”的一致性较差，此类天线的波束个数一般不宜大于3个；此外还有采用单或双镜的偏置抛物环面天线、偏置球面天线实现多波束，这类天线通常为口径50个工作波长以上、工作频段4GHz以上应用于卫星通信领域的多波束天线，而应用于移动通信领域工作频段0.6～4GHz且口径4～20个工作波长的电小尺寸的轴对称抛物环面天线尚不多见。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于：为蜂窝移动通信及WLAN系统提供一种新颖的电小口径多波束轴对称抛物环面天线系列，为优化各种“热点”场景覆盖解决方案提供一种高性价比的选择。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种多波束反射面天线包括轴对称抛物环面反射面、双极化馈源组及馈源桥臂，如图1所示，所述轴对称抛物环面反射面是以所述轴对称抛物线M为母线围绕圆心位于所述抛物线焦轴Z上O'点且成90
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夹角的垂直轴线Z'旋转而成；所述轴对称抛物环面反射面的垂直口径D为4～20个工作波长、水平/垂直口径比D'/D为1.2～2.0；所述抛物线M的焦距f与所述圆弧线A的半径R之比值f/R范围在0.4～0.5；所述圆弧线A的半径R与所述垂直口径D的比值R/D范围在0.5～1.0。
[0007]进一步的，所述轴对称抛物环面反射面可以是整体结构，也可以是分体结构，其面板包括铝合金、经过防腐处理的普通钢、不锈钢及铜合金材质制成的实体或镂空板材、冲剪拉伸或编织网材，经过拉伸冲压、精密铸造或SMC工艺成型。
[0008]进一步的，所述双极化馈源组,由2～6个双极化同轴或波导馈源组成，每个所述双极化馈源的相位中心均设置在以所述抛物线M焦轴Z上的O'点为圆心，以R
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f为半径的焦弧线F'上，各馈源相位中心相对所述圆心O'的夹角可以独立设置。
[0009]进一步的，所述馈源桥臂作为双极化馈源组及馈线的支撑结构，呈“一字”形水平设置在所述抛物环面反射面的口径上，其截面呈椭圆形或矩形且窄边朝向所述抛物环面反射面，由包括铝合金、经过防腐处理的普通钢、不锈钢及铜合金材质的管材制成，所述双极化馈源组安装在所述馈源桥臂上。
[0010]进一步的，所述馈源桥臂可以是整体结构，也可以是分体组合结构，桥臂两端带有多端口连接面板及与所述反射面的连接固定装置。
[0011]对比现有技术，本专利技术的有益效果是：提出了一种新颖的适用于蜂窝移动通信及WLAN系统的多波束反射面天线，可实现水平面2～6个窄瓣宽、高增益、
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双极化、方向图一致性良好的波束。相对于本领域其他技术路线的多波束天线本专利技术的性价比更高，尤其是在600～1000MHz频段。
附图说明
[0012]图1为轴对称抛物环面几何参数坐标图；
[0013]图2为本专利技术的立体图；
[0014]图3为本专利技术的主视图；
[0015]图4为本专利技术的侧视图；
[0016]图5为本专利技术的俯视图；
[0017]图6为本专利技术的后视图；
[0018]图7为本专利技术的辐射特性仿真图。
具体实施方式
[0019]结合附图给出的实施例对本专利技术做进一步的说明。具体实施例仅为本专利技术代表性之具体实施例，其中所举例之特定方法、装置、条件、材质等并非用以限定本专利技术或对应之具体实施例。此为，图中各装置仅用于表达其相对位置且未按其实际比例绘述，合先叙明。
[0020]在本说明书之描述中，参考术语“优选的”“一具体实施例”、“另一具体实施例”或“部分具体实施例”等之描述意指结合该实施例描述之具体特征、结构、材料或者特点包含于本专利技术的至少一个实施例中。在本说明书中，对上述术语之示意性表述不一定指的是相同之实施例。而且，描述之具体特征、结构、材料或者特点可以在任何之一个或多个实施例中以合适之方式结合，其中图1给出了本专利技术的几何参数。
[0021]如图3
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6所示，一种多波束反射面天线，包括反射面1，双极化馈源组2，馈源桥臂3，馈源组罩4，背架5，多端口连接面板6及连接固定装置7。所述反射面1的结构可以是整体的，也可以是分体的，在本实施例中，优选为整体结构，其面板包括铝合金、经过防腐处理的普通钢、不锈钢及铜合金材质制成的实体或镂空板材、冲剪拉伸或编织网材，在本实施例中，优选的材质为铝合金实体板材，优选的成型工艺为整体拉伸冲压。
[0022]进一步的，所述双极化馈源组2，包括六个
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双极化同轴馈源，所述双极化同轴馈源具有良好的初级波束等化、交叉极化鉴别率及驻波比特性。
[0023]进一步的，所述馈源桥臂3的结构可以是整体的，也可以是分体的，在本实施例中，优选为左右分体结构，其材质优选为矩形铝合金管材，三个所述同轴馈源及馈源组罩4分别安装在所述左、右馈源桥臂上，馈源桥臂3两端通过连接固定装置7与反射面1及背架5连接。
[0024]进一步的，所述馈源组罩4用于所述馈源组2的防护，优选的材质为环氧玻纤复合材料，采用SMC工艺成型。
[0025]进一步的，所述背架5是所述多波束反射面天线与方位俯仰挂架的连接装置，同时兼顾馈线架功能，优选的采用不锈钢钣金结构件。
[0026]进一步的，所述多端口连接面板6为所述多波束反射面天线与系统设备的连接界面，左右两侧的所述连接面板分别安装有对应左、右各三个所述同轴馈源
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极化的六个输入同轴连接器。
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多波束反射面天线，其特征在于：包括轴对称抛物环面反射面、双极化馈源组及馈源桥臂，所述轴对称抛物环面反射面其通过焦轴的垂直切面为一轴对称抛物线M；其通过焦轴的水平切面为一圆弧线A，所述抛物线M的焦轴Z即为所述抛物环面反射面的对称轴。2.根据权利要求1所述的一种多波束反射面天线，其特征在于：所述轴对称抛物环面反射面是以所述轴对称抛物线M为母线围绕圆心位于所述抛物线焦轴Z上O'点且成90
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夹角的垂直轴线Z'旋转而成。3.根据权利要求1或2所述的一种多波束反射面天线，其特征在于：所述轴对称抛物环面反射面的垂直口径D为4～20个工作波长，水平/垂直口径比D'/D为1.2～2.0。4.根据权利要求1～2所述的一种多波束反射面天线，其特征在于：所述抛物线M的焦距f与所述圆弧线A的半径R之比值f/R范围在0.4～0.5；所述圆弧线A的半径R与所述垂直口径D的比值R/D范围在0.5～1.0。5.根据权利要求1～4所述的一种多波束反射面天线，其特征在于：所述轴对称抛物环面反射面可以是整体结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡凌波，
申请(专利权)人：胡凌波，
类型：发明
国别省市：