紧凑型智能天线

摘要

本发明公开一种紧凑型智能天线，用于TD-SCDMA系统中完成无线通信信号的接收与发送，包括：至少两个并排的天线列元，每个天线列元由并联馈电的至少两个辐射单元组成；反射板，供所述天线列元装设其上，并作为各辐射单元的反射器；所述每个天线列元中，其各辐射单元之间呈不等相分布馈电；相邻两个天线列元之间的间距为自由空间工作波长的1/3至1/4。与传统技术相比较，本发明具有如下优点：可以显著减小天线系统的面积，减小风阻，实现天线的小型化，提高天线系统的安全性能，有利于TD-SCDMA建网的实际工程应用。

权利要求

1.一种紧凑型智能天线，用于TD-SCDMA系统中完成无线通信信号的接收与发送，其特征在于包括：至少两个并排的天线列元，每个天线列元由并联馈电的至少两个辐射单元组成；

反射板，供所述天线列元装设其上，并作为各辐射单元的反射器；

所述每个天线列元中，其各辐射单元之间呈不等相分布馈电；

相邻两个天线列元之间的间距为自由空间工作波长的1/3至1/4。

每一天线列元的各辐射单元之间的不等相分布馈电由第一相位分布部分和第二相位分布部分求和共同组成，第一相位分布部分由众辐射单元的相位依众辐射单元的线性排列方向依次线性滞后或超前所形成，第二相位分布部分由优化微扰所形成。

2.根据权利要求1所述的紧凑型智能天线，其特征在于：所述第一相位分布部分中，同一天线列元的相邻两个辐射单元的相位差为25°-45°之间。

3.根据权利要求1所述的紧凑型智能天线，其特征在于：所述第一相位分布部分中，同一天线列元的相邻两个辐射单元的相位差为33°。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的紧凑型智能天线，其特征在于：所述辐射单元为压铸结构、钣金结构、微带振子结构或贴片结构。

5.根据权利要求1至3中任意一项所述的紧凑型智能天线，其特征在于：所述各天线阵元间的位置摆放为交错分布方式、平行分布方式或两种分布方式的混合。

6.根据权利要求1至3中任意一项所述的紧凑型智能天线，其特征在于：所述相邻两个天线阵元之间设置隔板，隔板与反射板之间采用导电连接或电容耦合连接。

7.根据权利要求1至3中任意一项所述的紧凑型智能天线，其特征在于：所述辐射单元与反射板之间采用导电连接或电容耦合连接。

说明书

紧凑型智能天线

【技术领域】

[0001] 本发明涉及无线移动通信天线领域，尤其涉及一种应用于TD-SCDMA系统的紧凑型智能天线。【背景技术】

[0002] 随着3G时代的到来，代表3G主流标准之一的TD-SCDMA正在朝着网络技术应用的规模化高速前进。作为其中重要组成部分的智能天线由于可以利用波束赋形技术，以自适应信号处理算法为基础，优化天线方向图，达到抑制干扰信号、提高抗衰落的能力，同时还能够实现移动台的定位等强大优势，已成为第三代移动通信的关键技术之一。

[0003] 当前智能天线系统一般包括至少两个天线列元和一个校准网络，如图1所示典型8列智能天线系统，其包括8个天线列元，在各天线列元的水平方向上，相邻两个天线列元的间距D均约为自由空间工作波长的二分之一，一般取75mm，故而智能天线的横向宽度一般超过600mm。如此带来三个问题：其一，其天线横截面积过大，风载荷大，在强风暴下安全性能降低，且增加了安装固定时的施工难度；其二，目前的已有抱杆支架强度不够，导致实用性差，重新规划抱杆则成本上升，运营商不认可；其三，由于天线面积过大，观瞻性不好，与城市景观不和谐，公众误认为辐射大而抵触安装，致使天线选址难度增大。
【发明内容】

[0004] 本发明的目的就是提供一种紧凑型智能天线，使传统智能天线的体积更趋小型化，且能稳定成本。

[0005] 本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

[0006] 本发明的紧凑型智能天线，用于TD-SCDMA系统中完成无线通信信号的接收与发送，包括：

[0007] 至少两个并排的天线列元，每个天线列元由并联馈电的至少两个辐射单元组成；

[0008] 反射板，供所述天线列元装设其上，并作为各辐射单元的反射器，[0009] 所述每个天线列元中，其各辐射单元之间呈不等相分布馈电；

[0010] 相邻两个天线列元之间的间距为自由空间工作波长的1/3至1/4。

[0011] 每一天线列元的各辐射单元之间的不等相分布馈电由第一相位分布部分和第二相位分布部分求和共同组成，第一相位分布部分由众辐射单元的相位依众辐射单元的线性排列方向依次线性滞后或超前所形成，第二相位分布部分由优化微扰所形成。

[0012] 所述第一相位分布部分中，同一天线列元的相邻两个辐射单元的相位差可为25°～45°之间。较佳地，所述第一相位分布部分中，同一天线列元的相邻两个辐射单元的相位差为33°。

[0013] 所述辐射单元可为微带振子结构或贴片结构。

[0014] 所述各天线阵元间的位置摆放为交错分布方式、平行分布方式或两种分布方式的混合。

[0015] 所述相邻两个天线阵元之间设置隔板，隔板与反射板之间采用导电连接或电容耦合连接。

[0016] 与传统技术相比较，本发明具有如下优点：可以显著减小天线系统的面积，减小风阻，实现天线的小型化，提高天线系统的安全性能，有利于TD-SCDMA建网的实际工程应用。【附图说明】

[0017] 图1为8列常规智能天线示意图；

[0018] 图2为本发明紧凑型智能天线实施例一示意图(等单元平行分布方式)；

[0019] 图3为本发明紧凑型智能天线实施二示意图(等单元交错分布方式)；

[0020] 图4、图5为本发明紧凑型智能天线实施例三和四的示意图(不等单元交错分布方式)；

[0021] 图6为本发明紧凑智能天线实施例五的示意图(列之间设置隔板方式)【具体实施方式】

[0022] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明：

[0023] 请参阅图2所示，一种TD-SCDMA紧凑型智能天线系统由如下各部分组成：

[0024] 八个天线列元51、52、53、54、55、56、57、58，每个天线列元51～58有8个辐射单元31；一个反射板21，作为辐射单元31的反射器，位于所述辐射单元31的后面，供辐射单元31装设其上，所述辐射单元31与反射板21之间采用导电连接或者电容耦合连接；一组校准网络11，安装于反射板21上，其部分端口分别与上述阵元列51、52、53、54、55、56、57、58相连接，其它端口与基站系统连接，用于进行系统校准。

[0025] 辐射单元31可以是压铸结构，也可以是钣金结构形式，也可以是微带结构或贴片结构。

[0026] 所述相邻两个天线阵元之间设置隔板，隔板与反射板21之间采用导电连接或电容耦合连接。

[0027] 而对于所述天线列元51、52、53、54、55、56、57、58之间的相对位置摆放可以为如图2所示的平行分布方式，也可以采用图3，图4和图5所示交错分布方式，或者为上述分布方式的混合。

[0028] 出于优化性能的目的，在相邻两个天线列元之间分别设置隔板41、42、43、44、45、46、47，如图6所示，隔板41、42、43、44、45、46、47与反射板2 1之间采用导电连接或电容耦合连接。

[0029] 本发明中，相邻两个天线列元51～58在水平方向的并排间距(如图3中d所示)可在平衡尺寸和性能的基础上设为1/3至1/4工作波长，此举在传统智能天线的基础上将其横截面积减少了40％左右，如此使得TD-SCDMA智能天线尺寸与传统基站天线尺寸可相比拟，以获得市场的高度认可，为智能天线的规模应用扫清障碍。

[0030] 但是，天线列元51～58在水平方向的间距在减小的同时会引起互耦的增加，为了减小由于互耦增强而带来的性能恶化，每个天线列元51～58的辐射单元31之间采用不等相的分布馈电。所述的不等相分布馈电由两部分的求和共同组成，第一相位分布部分为从同一列天线列元中第一个辐射单元到最后一个辐射单元的相位依次滞后或超前，形成线性的相位分布，且相邻两个辐射单元的相位差在25°～45°范围内，例如取33°，所述的第一部分相位分布为不等相分布的主要特征，实现列阵间的高隔离度；第二相位分布部分为一优化微扰的分布，为不等相分布的次要特征，主要用于配合相应幅度分布实现天线的波束赋形；为实现去耦提高天线列元间的隔离度也可以将其天线列元采用交错分布方式摆放，或采用交错分布和平行分布两种方式的混合形式。

[0031] 所述校准网络11既可以安装在反射板21的正面，也可以安装在反射板的背面。同时为了减少辐射单元31对校准网络11的影响，一般将所述校准网络11置于半封闭的屏蔽结构中。

[0032] 本发明使传统智能天线得以进一步小型化，以上实施例仅用以说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本实用新型已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或者等同替换；而一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。