ＴＤ－ＧＳＭ－ＬＴＥ三模双通道天线制造技术

本发明专利技术公开了一种用于ＴＤ－ＧＳＭ－ＬＴＥ的三模双通道天线，主要解决现代通讯中不同制式天线体积大、结构复杂且架设困难的问题。该三模双通道天线是对ＴＤ－ＬＴＥ天线（１）、ＧＳＭ９００天线（２）、ＧＳＭ１８００天线（３）的一体化设计，即将三种天线均固定在背板（４）上，且ＴＤ－ＬＴＥ天线（１）位于背板（４）的前半部分，ＧＳＭ９００天线（２）和ＧＳＭ１８００天线（３）并排放置在背板（４）的后半部分，形成“品”字形排列结构；背板（４）采用带有台阶形折边的矩形板；三种天线与背板之间加垫有高度调节块（６），以调整三种天线的阵子面在一个平面上；三种天线的电缆头均固定在背板的最前端并清楚标识；三种天线的外部加盖一个总的天线罩（５）。本发明专利技术结构稳定紧凑、安装方便且电气指标优于工程应用的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及天线技术，具体说是采用三种宽带双极化天线，组合成一种时分同步 码分多址存取-全球移动通讯系统-长期演进TD-GSM-LTE三模双通道天线。
技术介绍
随着蜂窝移动通信技术的发展，出现了多种技术制式，包括第二代移动通讯标准 全球移动通讯系统GSM，第三代移动通讯标准时分同步码分多址存取TD-SCDMA，第四代移 动通讯标准TD-SCDMA长期演进TD-LTE等。无论采用何种制式，蜂窝结构都是蜂窝移动通 信技术中无线覆盖区设计的基本方法。标准的蜂窝结构如图1所示。以蜂窝结构为基础的 基站通常使用三扇区配置，覆盖范围为三叶草形状，即在一个基站内一种制式采用3面天 线，其中每2面天线呈120度夹角。例如中国移动移动目前主要使用的GSM900、GSM1800 和TD-LTE，对应覆盖频段分别为870-960MHz、1710-1850MHz和1880_2690MHz。要使全部基 站达到基本的覆盖质量，必须满足每个基站上至少安装3面覆盖GSM900的天线，3面覆盖 GSM1800的天线，以及3面覆盖TD-LTE的天线。这样，在一个基站内天线数目达到9面甚至 更多。这种天线配置方式存在以下不足其一，基站天线的增多会使电磁辐射加强，从而影响到周边人群的身体健康，因此 居民对在居住环境内增加基站天线产生强烈的反对情绪。这使得基站选址、物业谈判不易 进行；其二，由于每面天线必须单独架设，并与系统设备相连，这要求基站上有较大的安 装空间，而且需要花费安装人员大量的时间。其三，这些暴露在外，架设多个天线的大型基站缺乏美感，与周边环境不协调，不 能达到城市环境建设的美化要求，因此在较发达区域增加天线，完善基站网络建设变得困难。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述已有技术的缺点，提供一种TD-GSM-LTE三模双通道 天线，以在保证结构稳定、不改变现有站址和天线设置点的前提下，用一面天线取代原来的 3面天线，降低安装工程量及安装难度，同时也使得人们较容易接受少量天线对周边环境的 改变。实现本专利技术目的的思路是对三个频段天线进行一体化设计，在结构处理上采取了 分离式装配的方式，组装成一个整体，用一个整体天线实现三个独立天线的频率范围。其整 体天线包括=TD-LTE天线、GSM900天线、GSM1800天线和背板，其中所述的三种天线均固定 在背板上，且TD-LTE天线位于背板的前半部分，GSM900天线和GSM1800天线并排放置在背 板的后半部分，形成“品”字形排列结构，TD-LTE天线与并排放置的GSM900天线和GSM1800 天线之间的距离大于四分之一波长；各天线与背板之间加垫有高度调节块，以调整三种天 线的阵子面在一个平面上，背板采用带有台阶形折边的矩形板；三种天线的电缆头均固定3在背板的最前端并清楚标识；三种天线的外部加盖一个总的天线罩。所述的台阶形折边，为前高后低两部分，前半部分的高度与背板的宽度比值为 1 3，后半部分的高度与背板宽度的比值为1 10。本专利技术具有如下优点1.本专利技术由于对三种天线进行一体化排放，结构紧凑，减小了在基站铁塔上的占 用面积，采用一对安装支架，只需安装一次，较大幅度的减少了现场安装的工程量。2.本专利技术由于通过高度调节块调整三种天线的高度并采用台阶形折边背板，使三 个天线紧凑放置后相互之间产生的反射和耦合得到消减，其电气指标与原三面天线保持一 致，3.本专利技术由于所有电缆头在天线的最前端并有明确标识，减小现场安装出错的概 率，降低工程安装的故障率。4.本专利技术由于只有一个天线罩覆盖在天线外，并垫有平稳调节块，保证天线体和 天线罩的可靠连接，且外形更加美观清洁。实测表明，本专利技术覆盖的电平强度、接通率和正常切换指标均达到了与原三种天 线相同的覆盖效果。附图说明图1是现有基站的蜂窝结构图；图2是本专利技术TD-GSM-LTE三模双通道天线结构示意图；图3是本专利技术TD-GSM-LTE三模双通道天线的天线罩剖面图；图4是本专利技术天线驻波和隔离实测结果图；图5是本专利技术天线方向图实测结果图。具体实施例方式参照图2和图3，本专利技术主要由TD-LTE天线1、GSM900天线2、GSM1800天线3、背 板4和天线罩5组成。其中TD-LTE天线1、GSM900天线2、和GSM1800天线3这三种天线 放置在背板4的上方，组合的方式为，TD-LTE天线1在背板4的前半部分，GSM900天线2和 GSM1800天线3并排放置在背板4的后半部分，形成“品”字形排列结构。前后两部分天线 中间留出一定的空间。由于GSM900天线的波长比较长，与TD-LTE天线之间的存在较强的 耦合，因此并排放置的GSM900天线、GSM1800天线与TD-LTE天线之间要留有一定的空隙，此 空隙的大小需大于天线波长的四分之一。背板4为矩形铝板，宽度略大于天线的最大宽度。 该矩形的两个长边带有梯形折边7，该折边的形状分为前高后底的梯形两部分，前半部分的 高度与背板4的宽度比值为1 3，后半部分的高度与背板4宽度的比值为1 10，使背板 对天线产生的反射影响减小到工程使用中可以接受的范围内。在天线与背板4之间垫有高 度调节块6，每个天线对应的高度调节块6的高度各不相同，通过调整高度调节块6的高度 使三种天线的阵子面在一个平面上。背板4、TD-LTE天线1、GSM900天线2和GSM1800天线 3上都开有圆孔，圆孔上压装铆装螺母。螺栓穿过背板4、高度调节块6和天线，将三部分连 接起来。三种天线的电缆头用螺丝固定在背板4的最前端，且分为上下两排，上排为TD-LTE 天线1的电缆头，下排为GSM900天线2和GSM1800天线3的电缆头。电缆头和天线之间通过同轴电缆线连接。为了不影响TD-LTE天线的电指标，位于背板4后半部分的GSM900天 线2和GSM1800天线3的同轴电缆线从TD-LTE天线1的下方穿过，通过螺丝固定在TD-LTE 天线1电缆头的下面一排。天线罩5为矩形桶状，下面开有圆孔。背板4与天线罩5垫有 平稳调节块8，用来调整背板和天线罩之间的缝隙，增加天线整体结构的稳定性。背板4通 过螺栓穿过平稳调节块8与天线罩5螺纹连接。本专利技术的效果可通过实测结果进一步说明当天线驻波过高时，天线的增益有损失，从而影响天线在实际使用中的覆盖电平 强度，这会使通话过程中的掉话率增加。另外，由于现代移动通讯为了增加系统容量都是同 时接收和发射信号，因此对天线的隔离度也有一定的要求。目前工程应用中要求驻波小于 1.5，隔离度小于-28dB。图4是本专利技术在微波暗室环境下测试的驻波及隔离度曲线，图中上 半部分的两条曲线是分别是本专利技术两个不同极化的驻波曲线，图中下半部分的曲线是两个 不同极化之间的隔离度，可以看出本专利技术的实测结果为驻波1.3以下，隔离度小于-30dB。其次，由于在同一个基站内，天线与天线之间成一定角度架设，相互之间距离 较近，因此，为了减小不同天线在同时使用时信号的耦合，要求天线的方向图前后比小 于-25dB。图5是本专利技术在远场测试环境下实测的水平面和垂直面的归一化方向图，从图中 可以看出，从150度-210度的后向辐射范围内，方向图的前后比小于-30dB。从实测结果可看出，本专利技术的电气指标都优于目前的工程要求，可以很好的满足本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＴＤ－ＧＳＭ－ＬＴＥ三模双通道天线，包括ＴＤ－ＬＴＥ天线（１）、ＧＳＭ９００天线（２）、ＧＳＭ１８００天线（３）和背板（４），其特征在于：所述的三种天线均固定在背板（４）上，且ＴＤ－ＬＴＥ天线（１）位于背板（４）的前半部分，ＧＳＭ９００天线（２）和ＧＳＭ１８００天线（３）并排放置在背板（４）的后半部分，形成“品”字形排列结构；背板（４）采用带有台阶形折边的矩形板；三种天线与背板之间加垫有高度调节块（６），以调整三种天线的阵子面在一个平面上；三种天线的电缆头均固定在背板的最前端并清楚标识；三种天线的外部加盖一个总的天线罩（５）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邹婧婧，王建清，马军红，苏永刚，陈滢，陈金虎，
申请(专利权)人：西安海天天线科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：87[]