專利名稱：天線饋電網絡的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于多偶極基站天線的天線饋電網絡。
背景技術：
一種典型的通信天線由若干個輻射元件、饋電網絡和反射器構成。饋電網絡的用途是把來自單個連接器的信號分配給所有的偶極天線(dipole)。饋電網絡通常由受控的阻抗傳輸線構成。天線需要和一個通常是50歐姆或75歐姆的預定的值進行阻抗匹配，否則，饋入天線的功率將被反射而回到其功率源而不由偶極天線輻射，結果具有低的效率。
在傳輸的情況下，信號需要在偶極天線之間分裂，在接收的情況下，需要從偶極天線組合，如圖1所示。這通常使用同一個網絡進行，該網絡是互逆的。如果分裂器/組合器只構成50個線之間的一個連接點，則不能保持阻抗匹配，并且普通的端口將是25歐姆而不是50歐姆。因此，分裂器/組合器通常還提供阻抗變換電路，其在所有的3個端口給出50歐姆的阻抗。
一些制造商使用具有作為外導體的方形截面的管子以及作為內導體的圓形中心導體的同軸線。這種線的阻抗取決于外導體和內導體之間的比以及所用的介電材料的類型，見圖2。
線之間的連接，此處稱為“跨越(cross-over)”，通常使用線之間的孔進行，通過改變內導體的直徑實現阻抗匹配。用這種方式，可以實現分裂器/組合器所需的阻抗變換。
使用小的介電支撐裝置，例如聚四氟乙烯(PTFE)制成的，使內導體懸在方形管子中。這些介電支撐裝置被作得盡量小，以便保持線的阻抗。所需的阻抗變換借助于機加工獲得。
此外，在天線內的損失必須保持最小，以獲得高的系統接收機靈敏度和高的傳輸效率。天線中的損失主要由于阻抗失配或者在天線饋電網絡中的損失。
利用所有這些技術的固有的問題是，除去空氣之外，所有的介電支撐裝置都會引入損失。此外，利用這些技術，難于實現大尺寸的網絡。在饋電網絡中，為了使損失最小需要兩個方面。首先，傳輸線的尺寸必須盡量大，以減少電阻損耗。第二，在線中使用的介電材料應當具有低的損耗。
這種設計的一個缺點在于，構成中心導體的內導體必須被機加工，這是一個花費高的處理。此外，調諧是麻煩的，因為其必須通過對內導體進行再次機加工才能實現。
另一個缺點是，線之間的連接使用隔室之間的孔進行，這使得裝配麻煩，并難于檢查結果。其也難于保持正確的阻抗。不良的裝配導致互調。
發明內容
因而本發明涉及一種天線饋電網絡，包括至少一個天線饋電線，每個天線饋電線包括具有中心內導體和周圍外導體的同軸線，其特征在于，所述外導體由細長的管狀隔室構成，沿著隔室的一側具有細長的開口，并且借助于介電支撐裝置使內導體懸置在管狀隔室內。
下面結合本發明的非限制性的實施例和附圖更詳細地說明本發明，其中圖1表示天線饋電網絡的示意圖；圖2a以橫截面圖表示現有技術的同軸線；圖2b以縱截面圖表示現有技術的同軸線；圖3a以橫截面圖表示具有細長的開口的本發明的同軸線；圖3b以縱截面圖表示本發明的同軸線；
圖4a表示本發明的兩個同軸線之間的連接的頂視圖；圖4b表示本發明的兩個線之間的連接的橫截面圖；圖5a表示包括本發明的導電蓋的細長的管狀隔室的頂視圖；圖5b表示包括本發明的導電蓋的細長的管狀隔室的橫截面圖；以及圖6示意地表示作為偶極天線的反射器的同軸線。
具體實施例方式
圖1和圖3表示被稱為天線饋電網絡1的本發明。圖1表示一種典型的天線，其中較粗的線表示傳輸線，也稱為饋電線。這些饋電線通常使用同軸線2來實現。每個同軸線2包括中心內導體3和周圍外導體4，在其間具有某種介電支撐裝置7，見圖3。介電支撐裝置7中的材料優選地是聚合物，例如PTFE。
按照本發明，外導體4由細長的管狀隔室5構成，沿著隔室5的一側，具有細長的開口6，借助于介電支撐裝置7，內導體3被懸置在管狀隔室5內，見圖3，并和圖2比較，圖2中沒有細長的開口6。
圖3還表示，介電支撐裝置7和內導體3可以從隔室5的端部插入細長的管狀隔室5中。因而，在外導體中具有開口有助于容易地移動介電支撐裝置7，和改善天線的匹配。因為開口6和電流平行，其對同軸線的阻抗具有很小的影響。代替對內導體3進行機加工以改變其阻抗，使用圓柱形的介電支撐裝置7，如上所述其優選地由聚合物材料PTFE構成。這些支撐裝置7具有兩個用途。首先，支撐裝置7用于把內導體3保持在隔室5的中部。其次，使用支撐裝置7來匹配傳輸線。
介電支撐裝置7優選地被沿著內導體3間隔地設置。介電支撐裝置7在細長的管狀隔室5內在內導體3上是可以移動的。此外，介電支撐裝置7在內導體3上被定位在所需的位置，并被在其中所需的位置緊固。
圖4a-b表示相鄰的隔室5的內導體3。其中需要使兩條線相連，沿著一個短的距離，兩個隔室之間的壁被除去。然后在這個開口內放置跨越元件(cross-over element)8，并被連接到壁的每一側上的線上。用下述方式設計跨越元件，使得同軸線的尺寸和兩個同軸線之間的開口相結合，以保持阻抗特性。跨越元件8可以用不同的方法連接到每個線上，例如借助于螺絲、焊接、膠粘或者它們的組合，見圖4a-b。內導體3容易從頂部接近。這使得能夠相當容易地進行裝配。
圖5a-b表示在由導電蓋9蓋住的跨越元件8的位置的隔室5。因為在跨越元件附近，電流不再和線2平行，利用小尺寸的金屬表面蓋住跨越元件8，使得電流也沿垂直于線2的方向流動。線2的其余部分不需要導電蓋9。
在一個實施例中，天線使用不同直徑的內導體3，以實現阻抗匹配。
在另一個實施例中，天線使用不同的內導體直徑和介電圓柱體的組合來實現阻抗匹配，見圖5b。
在另一個實施例中，蓋9由沿著隔室5的整個細長的開口6的金屬蓋構成。
在另一個實施例中，具有蓋住跨越元件8的金屬導電蓋9。線2的其余部分不需要導電蓋9，但是可以利用由廉價材料例如但不限于塑料制成的環境保護蓋蓋住。
在另一個實施例中，導電蓋9可被電連接到外導體4上，或者使用薄的絕緣層和外導體4隔離。
圖6表示饋電網絡1，更詳細地表示同軸線2的隔室5，其在通信天線1中被用作偶極天線11的反射器10。同軸線的隔室和反射器一起構成自支撐框架。因而其不再需要單獨的框架。
以上說明了本發明的天線饋電網絡的若干個實施例。不過，本發明可用于天線饋電網絡的任何結構中，其中阻抗損失和阻抗匹配可以借助于按照本發明的同軸線被補償。
因而，不應當認為本發明限制于任何特定的實施例，而是在權利要求的范圍內，這些實施例可被改變。
權利要求
1.一種天線饋電網絡(1)，包括至少一個天線饋電線，每個天線饋電線包括具有中心內導體(3)和周圍外導體(4)的同軸線(2)，其特征在于，所述外導體(4)由細長的管狀隔室(5)構成，沿著隔室(5)的一側具有細長的開口(6)，并且借助于介電支撐裝置(7)使內導體(3)懸置在管狀隔室(5)內。
2.如權利要求1所述的天線饋電網絡(1)，其特征在于，所述細長的管狀隔室(5)具有方形的截面。
3.如權利要求1或2所述的天線饋電網絡(1)，其特征在于，所述介電支撐裝置(7)可在細長的管狀隔室(5)內移動，并可被緊固在其中所需的位置。
4.如前面任何一個權利要求所述的天線饋電網絡(1)，其特征在于，相鄰隔室(5)的內導體(3)可以由通過相鄰隔室(5)之間的壁中的開口插入的跨越元件(8)相互連接。
5.如權利要求4所述的天線饋電網絡(1)，其特征在于，在跨越元件(8)處的隔室(5)被導電蓋(9)蓋住。
6.如權利要求5所述的天線饋電網絡(1)，其特征在于，所述導電蓋(9)被連接到外導體(4)。
7.如權利要求5所述的天線饋電網絡(1)，其特征在于，所述導電蓋(9)具有絕緣層。
8.如前面任何一個權利要求所述的天線饋電網絡(1)，其特征在于，具有細長的開口(6)的所述隔室(5)的一側由塑料環境保護蓋蓋住。
9.如前面任何一個權利要求所述的天線饋電網絡(1)，其特征在于，所述饋電網絡(1)被用作通信天線(1)中的偶極子(11)的反射器。
10.如權利要求9所述的天線饋電網絡(1)，其特征在于，所述同軸線的隔室和所述反射器一起構成自支撐框架。
全文摘要
本發明涉及一種天線饋電網絡，包括至少一個天線饋電線，每個天線饋電線包括具有中心內導體和周圍外導體的同軸線。本發明的特征在于，所述外導體(4)由細長的管狀隔室(5)構成，沿著隔室(5)的一側具有細長的開口(6)，并且借助于介電支撐裝置(7)使內導體(3)懸置在管狀隔室(5)內。
文檔編號H01Q3/26GK1950973SQ200580011198
公開日2007年4月18日 申請日期2005年4月15日 優先權日2004年4月15日
發明者格雷戈爾·萊納特, 詹斯·瑪爾姆格里恩 申請人:塞爾馬克斯技術股份公司