专利名称：双极化天线的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种双极化天线。
背景技术：
通常所用的一种双极化天线在美国专利US-A-6072439中有其记述。在一列六个十字形偶极子辐射元件的相对两侧上设置一对侧壁。在一个实施例中该侧壁的横截面呈“C”字形，且具有形成绕射图形的边缘，该绕射图形可使射束宽度较无边缘的类似天线提高将近10度。在另一个实施例中侧壁的横截面呈“L”字形，且可使射束宽度较无边缘的类似天线减窄3dB。在沿该列偶极子辐射元件长度方向的中间设置有单个附加分隔元件。
另一种天线结构记述在美国专利US-A-5952983中。它有一列三个十字形偶极子辐射元件，且在二个辐射元件间有一个附加分隔元件。在一种结构中，附加分隔元件是插入到沿一个不导电支承的顶边形成的槽中的，该支承横向穿过阵列并固定于后平面。在另一种结构中，附加分隔元件是由多对杆形支承来支撑和架高的。
在美国专利US-A-5940044中，呈分隔板形式的导电材料分隔元件设置在每个偶极子子阵列之间。这些分隔板通过合宜的固定件与后板相连接。
在美国专利US-A-6028563中，描述了各种不同的分隔装置，包括设置在蝴蝶结形辐射组件之间的分隔架或杆；沿蝴蝶结形组件侧边设置的分隔条；设置在复盖该蝴蝶结形组件的天线罩中或其上的杆子或线材；设置在蝴蝶结形组件偶极子的正、负极臂之间的分隔带；或者上述的一种或多种装置的组合。
本发明的目的在于提供另一种含有侧壁和一个或多个分隔元件的天线结构。
发明内容
本发明提供一种双极化天线，它包括一个或多个辐射元件；一对设置在该辐射元件相对两侧的侧壁；以及一个或多个导电的分隔元件，每个分隔元件至少部分地由一个或二个侧壁来支承。
本发明还提供另一种支承分隔元件的方法。与上面所述的现有技术不同，这些现有技术采用后平面来支承分隔元件，而本发明采用侧壁来完全或至少部分地支承分隔元件。
侧壁可改变天线的射束宽度(与无侧壁的类似天线相比较)，而分隔板可使天线的二个极化端口之间的隔离得以改善。
与要用单独的部件来支承分隔元件的美国专利US-A-592983相比，通过采用侧壁来支承分隔元件可减少零部件的个数。
在分隔元件和侧壁之间可有一连续的导电连接。例如，分隔板可以焊到一个或二个侧壁上，或者，也可以将分隔元件及其支承侧壁用导电材料做成一个整体。不过，采用导电连接会带来的问题是在某些场合在分隔元件及其支承侧壁之间的连接处会产生互调畸变。因此，在某些实施例中在分隔元件及其支承侧壁之间设置一绝缘件。该绝缘件可以是一带条，也可以是一个诸如穿过支承侧壁的小孔的铆钉之类的元件。
较佳地，该天线包括一个或多个辐射元件，每个辐射元件具有第1和第2相对侧以及第3和第4相对侧；以及三个或多个导电的分隔元件，其中，侧壁和分隔元件设置成每个辐射元件的第1侧朝着侧壁、第2侧朝着侧壁、第3侧朝着分隔元件以及第4侧朝着分隔元件。
这就提供了一个比美国专利US-A-6072439中的结构更为对称的结构。我们已经发现，此增加了的对称性改善了天线二个极化端口之间的隔离。
最少要有三个分隔元件-一个在辐射元件之间以及在二端的每端处各一个(也就是说，这是在只设有二个辐射元件的情况中)。在更一般的情况中(也就是说，设有n个辐射元件时)通常要设置n+1个分隔元件(尽管在某些结构中可能只要n-1个，此时在二端的每端处的分隔元件可予省去)。
通常，辐射元件设置在平面反射器之前。该分隔元件可以部分地由反射器来支承(直接支承或通过一绝缘件)，或者也可以完全由一个或二个侧壁来支承。
分隔元件也可以仅由一个侧壁来支承。在这种情况下，该分隔元件通常做成一基本为矩形的突片。该元件最好向内，也就是说，该元件与其支承侧壁的内表面成小于180°之角。
或者，该分隔元件也可以由二个侧壁来支承。
在一个实施例中，至少有一个分隔元件包括一其横截面为基本圆形的杆子。在另一个实施例中，至少有一个分隔元件包括一可与后反射器和二侧壁相连接的壁。在又一个实施例中，至少有一个分隔元件包括一其横截面为基本方形的带条。
在一个实施例中，分隔元件做成在二个侧壁之间具有一凸脊或凹槽。较佳地，该凸脊或凹槽系由一金属带条弯折而成。
辐射元件可以是偶极子，如美国专利US-A-5952983中所述。不过，采用偶极子会带来的问题是它们相对较高，因此，分隔件要装成离开后反射器有一段距离。由于这个原因，在美国专利US-A-595283中，将分隔杆安装在杆支承上。因此，较佳的是这些辐射元件是盖板(patch)。盖板通常具有比偶极子低的外形，因此能用侧壁将分隔板安装在一个较低的位置上。
通常，侧壁是基本连续的(也就是说，在其上没有缝槽或开孔)。
通常，设置侧壁用以影响天线的水平射束宽度，例如，提供一个65°的水平射束宽度。
通常设置多个辐射元件，例如8个。可设置一个或多个相位变换器，用以在元件间生成相对相位差，例如，用以控制与移动装置通讯用的蜂窝状通讯系统中的射束翻平。
可以将分隔元件置于相邻的辐射元件之间，和/或与相应的辐射元件对齐。
以下将结合附图来阐述本发明的三个实施例，这些附图如下所述。
附图的简要说明
图1是一天线的等轴的立体分解图。
图2是图1所示的盖板座组件的等轴的立体图。
图2a是盖板座组件的平面图。
图3是盖板座组件的一个端部的放大的等轴的立体图。
图4是三块盖板的平面图。
图5是图4中沿A-A线剖切的截面图。
图6是另一个盖板座组件的等轴的立体图。
图7是图6的盖板座组件的一个端部的放大的等轴的立体图。
图8是图6的二块盖板的平面图。
图9是图8中沿B-B线剖切的截面图。
图10是图9所示的盖板座组件的一个角部的放大的示意的截面图。
图11是另一个盖板座组件的截面图，它显示了一带条分隔元件。
本发明的实施例参照图1-5所示的第1实施例，系一个包括盖板座组件2的天线组件1，该盖板座组件包括一列盖板辐射元件(详细示于图2-5)；一通过螺钉或其他固定装置固定到盖板座组件2上的辅助支座3；一通过双面胶带5、6固定到辅助支座3上的天线罩4；以及一对盖住该组件之两端的端部罩盖7、8。在使用时，该组件1是安装在带有一列垂向的辐射元件的天线杆上的。
参见图2-5，盖板座组件2包括一个由一铝平板折叠而成、以形成一后反射器10、左侧壁11、右侧壁12及端壁13的支座。8个盖板辐射元件安装在反射器10的单一条直线上。这些元件都是相同的，其中之一的横截面示于图5。通过一双面胶带层(未图示)将一方形顶盖板20(它可以是黄铜或其他导电材料的)安装到一绝缘泡沫材料的底座21上。通过另一双面胶带层(未图示)将底座21固定到一方形的黄铜制的底盖板22上。用粘接剂(未图示)将一印刷电路板(PCB)27固定到反射器10的背面。该后反射器10具有4个孔23-26，其部分示于图4的平面图中，而印刷电路板27也有4个与孔23-26对准的孔(未图示)。底盖板22具有4根穿过孔23-26的馈送杆。2根馈送杆在图5中以标号28、29表示。这些杆子具有穿通至印刷电路板27之反面的连接片(连接片30，31中的二片示于图5中)，并通过焊接(未图示)与印刷电路板27背面侧上印刷的馈送线(未图示)相连接。馈送线也与一组安装在盖板座组件后背的相位变换器(其部分示于图1)相连接。相位变换器产生提供给辐射元件的信号之间的相位差，用以控制天线射束的翻平。
侧壁11、12各支承8个矩形突片，这些突片各自与相应的盖板辐射元件的中心对准。突片40、41中的二个的横截面示于图5。突片40、41是通过与侧壁11、12同样材料的片材折叠而形成的，它用作为分隔元件。突片40、41与侧壁11、12的内表面成90°。
8个附加的分隔元件吊挂在侧壁11、12之间。这些元件中的一个详细地示于图5中。一对塑料绝缘垫42、43承载着由铝或其他导电材料做成的柱形杆44。每个绝缘垫42、43具有穿过侧壁11、12上的孔的突头45、46。如图4所示，这些杆将相邻的盖板辐射元件的中心的连线对半分开。
在另一个实施例(未图示)中，可用一带有与反射器10相平行之平面的平带条来代替。可将这些带条焊到侧壁11、12上，或者采用绝缘件来使之与侧壁绝缘。
图6-9表示另一种盖板座组件。对与图1-5中的诸部分相当的诸部分标以同样的标号。杆子系用另一种分隔元件来代替，这些分隔元件中的一种详细地示于图7-9上。该元件系通过将一黄铜片折叠而形成一与反射器10和侧壁11、12相垂直的壁51、一对与侧壁11、12平行的侧壁52、53(标在图9中)以及与后反射器10平行的后壁54。该元件系通过一穿过后壁54、反射器10和印刷电路板27的塑料绝缘铆钉55、一穿过侧壁52和侧壁11的塑料绝缘铆钉56以及一穿过侧壁53和侧壁12的塑料绝缘铆钉57而固定到座上的。
铝片在折叠形成反射器10和侧壁11、12之前先用粉末喷涂方法喷涂一层电气绝缘层60(如图10所示，但图并不按比例)。还将单面电气绝缘带的带条固接于侧壁52、53和后壁54上。图10中示出了二带条61、62。该带条和粉层可防止这些壁52、53、54和座之间的直接电气接通。
在另一种结构(未图示)中，可不需要有反射器10和侧壁11、12的粉末喷涂。
图11中示出了另一种分隔元件。将一平的金属带70向上弯折以在其中心形成凸脊71，并用穿过绝缘夹74、75的塑料铆钉72、73将其两侧固接于侧壁11、12。
在另一种结构(未图示)中，可将带条70向下弯折以在其中心形成凹槽。
在使用时天线是垂向安装在蜂窝状通讯基站上。盖板辐射元件发送并接收通过相应的极化端口(未图示)送入或发出的+45°和-45°极化的信号。侧壁11、12将天线的-3dB射束宽度减小到大约65°。该天线通常工作在诸如1710-1880MHz、1750-1990MHz或1900-2170MHz的蜂窝状通讯频带上，但也完全可以用于在400-3000MHz之间的任意频带上。
通过位于辐射元件之间的分隔元件以及通过安装在侧壁上的突片可以改善不同极化端口之间的隔离。还发现在某些场合通过在阵列顶部和底部的分隔元件(即通过示于图2和2a的杆14和端壁13或通过示于图6的壁70和端壁13)可以改善隔离。
如图4和8所示，每个辐射元件的左侧和右侧朝着一侧壁，而其上侧和下侧朝着一分隔元件。由该天线阵列发送的线性极化+45°和-45°的电磁波具有等幅的水平分量。把结构设计成对称的以用来保持均匀性，该均匀性使隔离得以改善。通过确保侧壁11、12和分隔元件都与辐射元件保持等间距(形成为方形结构)可进一步提高对称性。
我们发现，分隔元件50的侧壁52、53和座的侧壁11、12之间的间隙对于天线的运作是至关重要的。此间隙可通过确当地选择粉末喷涂层60和带条61、62的厚度来精确控制。我们还发现在第1实施例中的杆子并不必须离侧壁那么近，因此，还可通过绝缘垫42、43来加大间距。图1-6的结构并不要求有粉末喷涂层来防止它与杆子直接电气连通。
上述的说明是对其给定的总体或元件而言的，但其他相当的情况也应包括在本发明的范围之中。
尽管不通过例子来阐述了本发明，但还应理解的是，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的实质和范围内还可以有许多改进和/或变化。
权利要求
1.一种双极化天线，它包括一个或多个辐射元件；一对设置在该辐射元件相对两侧的侧壁；以及一个或多个导电的分隔元件，每个分隔元件至少部分地由一个或二个侧壁来支承。
2.如权利要求1所述的天线，其特征在于，至少一个分隔元件系仅由一个侧壁支承。
3.如权利要求2所述的天线，其特征在于，分隔元件是一个基本矩形的突片。
4.如权利要求2或3所述的天线，其特征在于，分隔元件与其支承侧壁的内表面的夹角小于180°。
5.如上述任一权利要求所述的天线，其特征在于，至少一个分隔元件系与其支承侧壁做成为一个整体。
6.如上述任一权利要求所述的天线，其特征在于，至少一个分隔元件系与其支承侧壁的内表面的夹角在80°-100°之间。
7.如上述任一权利要求所述的天线，其特征在于，至少一个分隔元件系由二个侧壁来支承的。
8.如上述任一权利要求所述的天线，其特征在于，还包括一个设置在分隔元件及其支承侧壁之间的绝缘元件。
9.如权利要求8所述的天线，其特征在于，绝缘元件穿过形成在支承侧壁上的一个孔。
10.如上述任一权利要求所述的天线，其特征在于，还包括二个或多个辐射元件，每个辐射元件具有第1和第2相对侧以及第3和第4相对侧；以及三个或多个分隔元件，其中，侧壁和分隔元件设置成每个辐射元件的第1侧朝着侧壁、第2侧朝着侧壁、第3侧朝着分隔元件以及第4侧朝着分隔元件。
11.如上述任一权利要求所述的天线，其特征在于，至少一个分隔元件包括一根基本上为圆形截面的杆子。
12.如上述任一权利要求所述的天线，其特征在于，至少一个分隔元件系完全由一个或二侧壁支承。
13.如上述任一权利要求所述的天线，其特征在于，侧壁和辐射元件设置在平面反射器之前。
14.如上述任一权利要求所述的天线，其特征在于，至少一个分隔元件包括一壁。
15.如权利要求13所述的天线，其特征在于，该壁的第1侧与平面反射器相连接、第2侧与一侧壁相连接、以及第3侧与另一个侧壁相连接。
16.如上述任一权利要求所述的天线，其特征在于，该辐射元件或每个辐射元件是一块盖板。
17.如上述任一权利要求所述的天线，其特征在于，侧壁为基本上连续的。
18.如上述任一权利要求所述的天线，其特征在于，它包括多个辐射元件。
19.如权利要求18所述的天线，其特征在于，它还包括一个或多个用来在二个或多个辐射元件之间生成相对相位差的相位变换器。
20.如权利要求18或19所述的天线，其特征在于，至少一个分隔元件设置在相邻的辐射元件之间。
21.如上述任一权利要求所述的天线，其特征在于，至少一个分隔元件与相应的辐射元件对齐。
22.如上述任一权利要求所述的天线，其特征在于，至少一个分隔元件做成在二个侧壁之间有凸脊或凹槽。
全文摘要
本发明提供一种双极化天线，它包括一个或多个辐射元件(20)；一对设置在该辐射元件相对两侧的侧壁(11，12)；以及一个或多个导电的分隔元件(44、51、70、40、41)，每个分隔元件至少部分地由一个或二个侧壁来支承。
文档编号H01Q1/00GK1481596SQ01820718
公开日2004年3月10日 申请日期2001年12月20日 优先权日2000年12月21日
发明者P·E·查德威克, M·M·E·埃勒恩, P·B·格雷厄姆, A·G·罗伯茨, E 埃勒恩, P E 查德威克, 格雷厄姆, 罗伯茨 申请人:安德鲁公司