專利名稱：天線設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于移動(dòng)通信系統(tǒng)的基站的天線，更具體地講，涉及一 種用于適于狹窄服務(wù)區(qū)的基站的天線設(shè)備，或者涉及一種用于死區(qū)中的中繼 站的天線設(shè)備。
背景技術(shù)：
用于移動(dòng)通信系統(tǒng)的基站的天線被分為用于覆蓋大范圍區(qū)域的基站天線 和用于覆蓋相對(duì)有限的小范圍區(qū)域的基站天線。用于覆蓋小范圍區(qū)域的天線 被用于覆蓋所謂的無(wú)線死區(qū)，所述死區(qū)是無(wú)線電波被高的建筑物阻擋的建筑物靜區(qū)(shadow region )。在大城市區(qū)域中，由于無(wú)線電死區(qū)以相對(duì)短的距離 分布，所以已考慮使用通常所說(shuō)的多跳(multi-hopping)方法的概念，其中， 在每個(gè)無(wú)線電死區(qū)布置一個(gè)裝配有覆蓋小范圍區(qū)域的天線的中繼站，然后這 些中繼站在彼此之間進(jìn)行中繼以消除死區(qū)。單極天線和偶極天線被用作適于無(wú)線電死區(qū)或者狹窄服務(wù)區(qū)域的基站天 線。第2005/0156804A1號(hào)美國(guó)專利公布公開(kāi)了 一種具有有限接地板的單極天 線的輻射元件的設(shè)計(jì)。當(dāng)例如用于狹窄服務(wù)區(qū)域的基站或者利用多跳方法的 中繼站使用這種單極天線時(shí)，如果建筑物的墻壁不能用于安裝天線，則單極 天線需要被設(shè)置為獨(dú)立天線。圖8A和圖8B是示出被安裝為獨(dú)立型天線的傳統(tǒng)的單極天線及其特性的 視圖。在圖8A中，單極天線92被布置在豎立在接地板卯上的獨(dú)立型天線 的天線支撐件的頂端，并且該單極天線92通過(guò)來(lái)自基站或者中繼站(未顯示) 的饋線(feeding line ) 93被提供RF功率。由于有限接地板布置在天花板上， 所以X-Z平面中的輻射圖案具有從水平方向向下指的主瓣(main lobe)的特 性，該輻射圖案適于朝著建筑物之間的低谷輻射無(wú)線電波。圖8B顯示了示出 在安裝的單極天線92的X-Y平面中的輻射圖案的輻射圖案特性。單極天線 92顯示了圓形全方向(所有方向)的輻射圖案，但是支撐件91與無(wú)線電波 發(fā)生干擾，從而在-X方向上出現(xiàn)無(wú)線電波的衰減，圓形被扭曲。這種衰減引
起通信質(zhì)量變差或者通信失敗，這使得解決所有方向的無(wú)線電死區(qū)問(wèn)題變得 困難。發(fā)明內(nèi)容提出本發(fā)明在于解決上述出現(xiàn)在現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，并且本發(fā)明提供了 這樣一種天線設(shè)備，該天線設(shè)備消除死方向，并且同時(shí)具有用于容易抑制由 饋線或者天線罩的效應(yīng)引起的天線方向性圖案改變的抑制裝置以及用于簡(jiǎn)單地改善由反射體或者天線罩的效應(yīng)引起的電壓駐波比(VSWR)變差的改善 裝置。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了這樣一種天線設(shè)備，該天線設(shè)備包括套 筒天線，連接到同軸電纜，套筒天線包括中心導(dǎo)體和套筒；反射體，呈錐形。 套筒天線被布置在反射體的凹部，以使中心導(dǎo)體與反射體的中心軸對(duì)齊，中 心導(dǎo)體的頂端與反射體的頂部分開(kāi)。優(yōu)選地，該天線設(shè)備還包括阻抗匹配盤(pán)，所述阻抗匹配盤(pán)沿著反射體的 中心軸布置在套筒天線的中心導(dǎo)體上。優(yōu)選地，該天線設(shè)備還包括干擾抑制盤(pán)，所述干擾抑制盤(pán)沿著反射體的 中心軸布置在套筒天線的同軸電纜上。優(yōu)選地，該天線設(shè)備還包括天線罩，所述天線罩由樹(shù)脂型物質(zhì)制成并且 呈錐形，反射體的端部和天線罩的端部彼此緊密地接近以在二者之間形成殼 體空間，并且套筒天線被罩在所述殼體空間中。優(yōu)選地，該天線設(shè)備還包括天線罩，所述天線罩的側(cè)表面呈圓柱形，頂 表面呈錐形，其中，反射體布置在天線罩的頂表面上，套筒天線被罩在所述 圓柱形空間中。優(yōu)選地，由金屬板、金屬網(wǎng)或用金屬涂覆的電介質(zhì)材料制成反射體。


通過(guò)下面參照附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其它方面、特點(diǎn)和 優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚，其中圖l是本發(fā)明的天線設(shè)備的天線構(gòu)造的視圖；圖2A和圖2B是顯示出本發(fā)明的天線設(shè)備的內(nèi)部安裝構(gòu)造的內(nèi)部安裝視圖
圖；圖4是示出在本發(fā)明的天線設(shè)備的X-Z平面中的方向性圖案的方向性圖案特性的視圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的天線設(shè)備的VSWR特性的視圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的天線設(shè)備輻射的無(wú)線電波的波動(dòng)特性(ripple characteristic );圖7是根據(jù)本發(fā)明另 一實(shí)施例的天線設(shè)備的天線構(gòu)造的視圖；圖8A和圖8B是示出傳統(tǒng)的單極天線的安裝結(jié)構(gòu)及其特性的視圖。
具體實(shí)施例方式
圖l是本發(fā)明的天線設(shè)備的天線構(gòu)造的視圖。套筒天線25包括連接到同 軸電纜30上的中心導(dǎo)體10和套筒20,該同軸電纜30被提供輻射無(wú)線電波 的RF功率。此外，天線設(shè)備100包括套筒天線25、呈錐形的反射體40以及 呈錐形的樹(shù)脂型的天線罩70,其中，套筒天線25被罩在由反射體40的端表 面和天線罩70的端表面相互緊密接近而形成的殼體空間中。套筒天線25被 布置在反射體40的凹部，其布置方式為中心導(dǎo)體IO與錐體的中心軸對(duì)齊， 并且中心導(dǎo)體10的頂端與錐體的頂點(diǎn)分開(kāi)。此外，天線設(shè)備100包括在中心導(dǎo)體10的頂端部分的用于改善VSWR 變差的阻抗匹配盤(pán)50， VSWR變差由在天線罩中產(chǎn)生的反射波的效應(yīng)引起， 特別是由中心導(dǎo)體10接近反射體40而產(chǎn)生的耦合的效應(yīng)引起。在同軸電纜 30上設(shè)置干擾抑制盤(pán)60，該干擾抑制盤(pán)60防止同軸電纜上的泄漏電流流向 發(fā)射器的連接器(未顯示)，抑制無(wú)線電波從天線罩70的錐形的頂端直接發(fā) 射以及大阻抗的產(chǎn)生，并且防止天線支撐件(如果天線支撐件呈管狀的形狀) 用作泄漏波導(dǎo)管。阻抗匹配盤(pán)50和干擾抑制盤(pán)60允許無(wú)線電波沿著圖1中 的虛線方向有效地輻射，并且允許主瓣從水平方向向下指向。接下來(lái)，將解釋天線設(shè)備100的設(shè)計(jì)。圓錐形反射體40的敞開(kāi)角度是 120。，圓錐形反射體40的直徑是3.75人。阻抗匹配盤(pán)50的直徑大約是1/81 此外，干擾抑制盤(pán)60的直徑大約是1/2 X。套筒天線25的中心導(dǎo)體10的長(zhǎng) 度和套筒20的長(zhǎng)度分別是1/4 X。從套筒20的上端到干擾抑制盤(pán)60的距離 大約是3/8X。從套筒20的上端到阻抗匹配盤(pán)50的距離大約是1/16X。從反
射體40到阻抗匹配盤(pán)50的距離大約是1/6入。圖。如圖2A所示，連接到同軸電纜30上的套筒天線25、作為匹配裝置的阻 抗匹配盤(pán)50以及干擾抑制盤(pán)60被插入到在圓錐形天線罩70的頂端的孔中并 且被固定到那。圖2B是反射體40的視圖。反射體40的端表面和天線罩70 的上表面彼此緊密地接近，從而在被安裝到天線支撐件80上之前形成天線設(shè) 備100。圖。如圖3A所示，套筒天線25被罩在由使反射體40的端表面和天線罩70 的端表面彼此緊密地接近而形成的殼體空間中，從而形成安裝到天線支撐件 80上的天線設(shè)備100。圖3B是天線設(shè)備100的透視圖。天線設(shè)備100被安裝 成在建筑物的屋頂上或者在地面的特定位置上的獨(dú)立天線。案特性的視圖。如圖4所示，方向性圖案特性的主瓣表示了在歪斜的較低的 方向具有最大增益的圖案。此外，由于在圖3A和圖3B中所示的本發(fā)明的天 線設(shè)備被布置在天線支撐件80的頂端，所以天線設(shè)備不會(huì)受到天線支撐件 80的影響，并且在X-Y平面中具有全方向圖案的方向性圖案。從而，由于天 線支撐件的遮蔽而產(chǎn)生的無(wú)線電死區(qū)被消除，繼而消除了通信失敗的區(qū)域。圖5顯示了#4居本發(fā)明的阻抗匹配盤(pán)的效應(yīng)的VSWR特性。在中心導(dǎo)體 10的前端，由于在天線罩中產(chǎn)生的反射波的效應(yīng)以及使中心導(dǎo)體10與反射 體40接近而產(chǎn)生的耦合效應(yīng)，所以VSWR特性變差。圖5中的虛線表示沒(méi) 有阻抗匹配盤(pán)的情況，圖5中的實(shí)線表示具有阻抗匹配盤(pán)的情況。這里，VSWR 被改善到0.5-1.0。此外，因?yàn)榛咎炀€或者中繼站天線都可以發(fā)送相對(duì)高功 率的無(wú)線電波和接收無(wú)線電波，所以VSWR最好小于1.3，這可以通過(guò)該盤(pán) 的效應(yīng)而充分實(shí)現(xiàn)。圖6顯示了被輻射的無(wú)線電波的波動(dòng)特性，該無(wú)線電波的波動(dòng)特性示出 了根據(jù)本發(fā)明的天線設(shè)備的干擾抑制盤(pán)的效應(yīng)。當(dāng)沒(méi)有設(shè)置干擾抑制盤(pán)60 時(shí)，由于泄漏電流在同軸電纜30上流動(dòng)而在同軸電纜30中產(chǎn)生干擾電波， 并且在天線罩70的前端輻射直接無(wú)線電波，從而產(chǎn)生大的干擾。此外，如果 被連接的天線支撐件80呈管狀的形狀，則其用作泄漏波導(dǎo)管，從而產(chǎn)生干擾 電波。設(shè)置干擾抑制盤(pán)60來(lái)解決這些問(wèn)題。在圖6中，虛線表示沒(méi)有干擾抑
制盤(pán)的情況，而實(shí)線表示具有干擾抑制盤(pán)的情況。對(duì)于水平方向(90。)，在小于45。 (135°)的方向產(chǎn)生主瓣。此外，在小于70。的方向無(wú)線電波快速衰 減，在90。的方向(該方向是天線支撐件80的方向)幾乎不產(chǎn)生無(wú)線電波。 縱軸以dBi為刻度表示。由于干擾而產(chǎn)生的波動(dòng)被干擾抑制盤(pán)60抑制，波動(dòng) 特性具有逐漸彎曲的圖形。圖7是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的天線設(shè)備的構(gòu)造的視圖。如圖7所示， 根據(jù)本發(fā)明另 一實(shí)施例的天線設(shè)備包括連接到同軸電纜30上的套筒天線25, 作為匹配裝置的阻抗匹配盤(pán)50、干擾抑制盤(pán)60以及天線罩70，該天線罩70 的側(cè)表面呈圓柱形，頂表面呈錐形，其中，阻抗匹配盤(pán)50和干擾抑制盤(pán)60 被插入到天線罩70的內(nèi)部并且固定到那。反射體40被布置在天線罩70的頂 表面上。圖7中的構(gòu)造是被安裝到天線支撐體80上之前的天線設(shè)備100。這 種簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的天線設(shè)備100可以覆蓋低風(fēng)壓的室內(nèi)區(qū)域中的死區(qū)。此外，圖 l和圖7中的反射體40可以由金屬板、金屬網(wǎng)或者用金屬涂覆的電介質(zhì)材料 操作制成。根據(jù)如上所述的本發(fā)明，可以提供這樣一種天線設(shè)備，該天線設(shè)備用天 線支撐件抑制干擾，從而消除死區(qū)，并且該天線設(shè)備具有用于容易抑制由饋 線或者天線罩的效應(yīng)引起的天線方向性圖案改變的抑制裝置以及用于簡(jiǎn)單地 改善由反射體或者天線罩的效應(yīng)引起的VSWR變差的改善裝置。因此，天線 設(shè)備可以用作中繼站天線，通過(guò)在能夠避免障礙物的高度安裝該中繼站天線， 該中繼站天線朝著所謂的無(wú)線電死區(qū)沿著歪斜的較低的方向中繼無(wú)線電波。雖然參照本發(fā)明的特定優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)顯示并描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng) 域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離由權(quán)利要求限定其范圍的本發(fā)明的原理和 范圍的情況下，可以對(duì)其進(jìn)行各種形式和細(xì)節(jié)上的改變。
權(quán)利要求
1、一種天線設(shè)備，包括套筒天線，連接到同軸電纜，套筒天線包括中心導(dǎo)體和套筒；反射體，呈錐形，其中，套筒天線被布置在反射體的凹部，中心導(dǎo)體與反射體的中心軸對(duì)齊，中心導(dǎo)體的頂端與反射體的頂部分開(kāi)。
2、 如權(quán)利要求1所述的天線設(shè)備，還包括阻抗匹配盤(pán)，所述阻抗匹配盤(pán) 沿著反射體的中心軸布置在套筒天線的中心導(dǎo)體上。
3、 如權(quán)利要求1所述的天線設(shè)備，還包括干擾抑制盤(pán)，所述干擾抑制盤(pán) 沿著反射體的中心軸布置在套筒天線的同軸電纜上。
4、 如權(quán)利要求1所述的天線設(shè)備，還包括天線罩，所述天線罩由樹(shù)脂型 物質(zhì)制成并且呈錐形，其中，反射體的端部和天線罩的端部彼此緊密地接近以在二者之間形成 殼體空間，并且套筒天線被罩在所述殼體空間中。
5、 如權(quán)利要求2所述的天線設(shè)備，還包括天線罩，所述天線罩由樹(shù)脂型 物質(zhì)制成并且呈錐形，其中，反射體的端部和天線罩的端部彼此緊密地接近以在二者之間形成 殼體空間，并且套筒天線被罩在所述殼體空間中。
6、 如權(quán)利要求3所述的天線設(shè)備，還包括天線罩，所述天線罩由樹(shù)脂型 物質(zhì)制成并且呈錐形，其中，反射體的端部和天線罩的端部彼此緊密地接近以在二者之間形成 殼體空間，并且套筒天線被罩在所述殼體空間中。
7、 如權(quán)利要求1所述的天線設(shè)備，還包括天線罩，所述天線罩的側(cè)表面 呈圓柱形，頂表面呈錐形，其中，反射體布置在天線罩的頂表面上，套筒天線被罩在所述圓柱形空 間中。
8、 如權(quán)利要求2所述的天線設(shè)備，還包括天線罩，所述天線罩的側(cè)表面 呈圓柱形，頂表面呈錐形，其中，反射體布置在天線罩的頂表面上，套筒天線被罩在所述圓柱形空 間中。
9、 如權(quán)利要求3所述的天線設(shè)備，還包括天線罩，所述天線罩的側(cè)表面 呈圓柱形，并且頂表面呈錐形，其中，反射體布置在天線罩的頂表面上，套筒天線被罩在所述圓柱形空 間中。
10、 如權(quán)利要求1所述的天線設(shè)備，其中，從由金屬板、金屬網(wǎng)和用金屬涂覆的電介質(zhì)材料構(gòu)成的組中選擇的材料制成反射體。
11、 如權(quán)利要求2所述的天線設(shè)備，其中，從由金屬板、金屬網(wǎng)和用金 屬涂覆的電介質(zhì)材料構(gòu)成的組中選擇的材料制成反射體。
12、 如權(quán)利要求3所述的天線設(shè)備，其中，從由金屬板、金屬網(wǎng)和用金 屬涂覆的電介質(zhì)材料構(gòu)成的組中選擇的材料制成反射體。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種天線設(shè)備，該天線設(shè)備消除死方向，并且同時(shí)具有用于容易抑制由饋線或者天線罩的效應(yīng)引起的天線方向性圖案改變的抑制裝置以及用于簡(jiǎn)單地改善由反射體或者天線罩的效應(yīng)引起的VSWR變差的改善裝置。該天線設(shè)備包括套筒天線，連接到同軸電纜；反射體，呈錐形，套筒天線包括中心導(dǎo)體和套筒，其中，套筒天線被布置在反射體的凹部，以使中心導(dǎo)體與反射體的中心軸對(duì)齊，中心導(dǎo)體的頂端與反射體的頂部分開(kāi)。
文檔編號(hào)H01Q13/00GK101212079SQ20071016055
公開(kāi)日2008年7月2日 申請(qǐng)日期2007年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月26日
發(fā)明者長(zhǎng)谷川實(shí) 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社