РЕФЛЕКТОР АНТЕННЫ БАЗОВОЙ СТАНЦИИ И АНТЕННАЯ РЕШЕТКА БАЗОВОЙ СТАНЦИИ Российский патент 2018 года по МПК H01Q15/14 

Область техники, к которой относится изобретение

В данной заявке представлены антенные технологии для базовых станций (БС) мобильной связи, в частности, рефлектор антенн для базовых станций и конструкция антенной решетки БС на основе данного рефлектора.

Уровень техники

В настоящее время отрасль мобильной связи развивается чрезвычайно быстрыми темпами, соответственно, и требования к антеннам БС становятся все выше и выше. В особенности, все более строгие требования предъявляются к таким характеристикам, как пропускная способность, миниатюризация габаритных размеров и т.д. В наши дни, когда степень публикации данных посредством сети Интернет чрезвычайно высока, а человечество бьет тревогу об электромагнитном загрязнении окружающей среды, потребность в миниатюризации антенн становится все более очевидной. К тому же, ввиду сопротивления воздуха, успешного монтажа механизмов и других реальных инженерных условий, уменьшение габаритных размеров антенн является действительно необходимым.

Основная конструкция антенн БС, главным образом, состоит из рефлектора, передаточного механизма, облучающего блока и питающей электросети. При этом рефлектор способен улучшить свойства электромагнитного излучения антенн БС мобильной сети, в особенности, волновые свойства. Таким образом, рефлектор является очень важной составной частью антенн БС.

Определение диаграммы направленности антенны играет очень важную роль. Как правило, чем больше размер рефлектора, тем лучше свойства защитного отношения антенн (напряжённости или мощности излучения антенны в главном и обратном направлениях), однако ширина лепестков диаграммы направленности антенны будет сужаться. Размеры стандартной рефлекторной подложки направленной антенны должны быть приблизительно на ¼ длины волны больше облучательной установки антенны, таким образом, размер всей антенны будет довольно большим. К примеру, проект рефлектора предусматривает наличие наклонной в горизонтальном направлении ровной пластины. Такая пластина с наклонной боковой стенкой может соответствовать нескольким резонансным частотам, что способствует относительному увеличению пропускной способности в работе антенн БС. Вместе с тем, при большой пропускной способности наблюдается хорошая однородность диаграммы направленности антенны, однако конструкция такого рефлектора, возможно, вызовет соответствующее увеличение объема антенн БС. Кроме того, существует проект рефлектора, конструкция которого предусматривает горизонтальную плиту. Хотя объем рефлектора такого типа довольно мал, под влиянием фазовращателя, передаточного механизма и других деталей антенн БС габаритные размеры стандартной антенны по-прежнему будут довольно велики. Говоря об антеннах для БС, следует отметить, что конструкция рефлектора влияет на конструкцию антенн, а размер рефлектора непосредственно определяет габаритные размеры антенн.

Учитывая вышеизложенное, можно отметить, что существует множество факторов, определяющих миниатюризацию антенн для БС. К примеру, высота облучательной установки, модель конструкции фазовращателя, конструкция поворотного механизма, конструкция рефлектора, а также компоновка конструкций всех деталей и другие факторы оказывают непосредственное влияние на габаритные размеры антенн БС, в частности, влияние рефлектора имеет первостепенное значение. Таким образом, в настоящее время появилась насущная необходимость в разработке новой конструкции антенн для решения технических вопросов миниатюризации.

Раскрытие сущности изобретения

Цель данной заявки – решение проблемы неспособности современных рефлекторов обеспечить возможность применения миниатюризации антенн для БС, предоставление проекта нового рефлектора с усовершенствованной конструкцией, а также конструкции массива антенн БС для данного рефлектора.

Для достижения указанной цели в данной заявке были представлены следующие технические решения.

С одной стороны, в данной заявке представлен рефлектор антенн для базовых станций (БС). Рефлектор выполнен в виде однослойной или многослойной конструкции камер рефлектора. В каждом слое камер рефлектора оборудовано, как минимум, одна полость фазовращателя, к тому же, в каждом слое камер рефлектора по отдельности встроены направляющие лотков и слоты под карту. Полость фазовращателя используется для размещения соответствующих деталей фазовращателя, направляющие лотков и слоты под карту используются для соответствующих деталей нерегулируемого фазовращателя и делают возможным перемещение мобильных, изолирующих среды пластин фазовращателя в направляющих лотков.

Следует пояснить, что в случае со стандартным рефлектором облучательная установка монтируется на одной из его сторон, на другой стороне – независимо устанавливаются один или несколько фазовращателей. Для установки фазовращателя необходим отдельный короб, представляющий собой пустую полость, данная полость закреплена на рефлекторе посредством опорной стойки. Следовательно, толщина конструкции массива антенн БС очень велика. Вместе с тем, передаточный механизм фазовращателя также часто устанавливается на этой стороне, передаточный механизм должен располагаться выше закрепленной на рефлекторе полости фазовращателя, что тоже увеличит толщину всей антенны.

Главное отличие представленного в данной заявке рефлектора от стандартного заключается в том, что полость рефлектора и фазовращателя, а также передаточного механизма запроектированы как единая цельная конструкция. На одной стороне рефлектора установлена облучательная установка, передаточный механизм монтируется на той стороне, где монтируется облучательная установка, кроме того, передаточный механизм спрятан в полости рефлектора. Участок движущейся среды фазовращателя монтируется непосредственно в полости рефлектора и приводится в движение посредством анкерной тяги, таким образом реализуется функция регулировки главного лепестка диаграммы направленности антенны. На другом конце рефлектора не монтируется каких-либо деталей, соответственно, не увеличивается общая толщина конструкции, что намного уменьшает общую толщину антенн БС. Такого рода расположение в конструкции также является одной из причин уменьшения объема антенн.

В пояснении нуждается то, что в целях соответствия изложенной в данной заявке конструкции и удовлетворения потребности в миниатюризации в заявке представлена специально разработанная высоко интегрированная питающая сеть полоскового волновода, предназначенная для замены используемых в настоящее время на антеннах БС при соединении кабелей различных деталей. На современных антеннах БС необходимо применение значительного количества коаксиального кабеля для соединения облучательной установки с фазовращателем, фазовращателя с фазовращателем, поэтому в процессе производства необходимо резать различные кабели на отрезки разной длины, при этом следует обеспечить точность всех этих электрических кабелей. Во время установки из всех этих различных кабелей необходимо выбрать правильные, затем осуществить сварку этих электрических кабелей в точно определенном месте, при этом важно гарантировать качество сварочных работ. Самым большим недостатком данного проекта является большое разнообразие электрических кабелей, различная длина электрических кабелей, слишком большое количество точек сварки (спаев), каждый спай представляет собой неконтролируемый в процессе производства фактор. Каждый вид коаксиального кабеля имеет соответствующий радиус изгиба, например, минимальный радиус изгиба часто применяемого электрического кабеля 141 составляет 40 мм. В целях защиты коаксиального кабеля в местах сварки следует обеспечить соответствующую буферную зону для мест сварки (спаев). При сгибе участка ленты необходимо предусмотреть место под минимальный радиус изгиба электрического кабеля, поэтому такой проект кабелей займет еще больше пространства.

Применение питающей сети полоскового волновода вместо кабелей является одним из ключевых факторов, почему становится возможным монтаж фазовращателя в полости рефлектора и сокращение толщины антенн для БС как изложено в заявке. Так можно значительно сократить занимаемое пространство и сделать возможным единое размещение полоскового волновода и фазовращателя в полости рефлектора, тем самым уменьшив объем антенн БС. К тому же, еще одним преимуществом пускового волновода перед кабелем является малый объем сварочных работ, простота компоновки (монтажа), сокращение количества спаев (точек сварки), благодаря чему в процессе производства снижается вероятность возникновения интермодуляции и повышается коэффициент проходимости интермодуляции во время производства антенн, отмечается хорошая однородность стационарных волн. Более того, повреждение пускового волновода менее вероятно, нежели повреждение кабеля, что делает представленную в заявке конструкцию массива антенн БС еще более эффективной.

Кроме того, применение нового типа облучательной установки является еще одной причиной сокращения объема антенн. Высота данной облучательной установки и рефлектора менее 0,15λ средней частоты, в то время как, высота обычной облучательной установки составляет около 0,25λ средней частоты. Облучательная установка, предусмотренная в данной заявке, моет способствовать сокращению ширины рефлектора антенн. Например, при проектировании антенн БС 1695МГц-2690 МГц ширина обычного рефлектора составляет 160 мм, а при использовании данной облучательной установки в 0,15λ ширина рефлектора составит 120 мм.

В обычных условиях при работе в 1695-2690 МГц площадь поперечного сечения сверхширокополосных антенн электронного регулирования БС составляет 90*160мм=14400мм², тогда как площадь поперечного сечения, представленная в данной заявке, составляет 60*120мм=7200мм². Путем проведения сравнительных испытаний было обнаружено, что при сокращении объема до изначальных 50 все электрические функциональные показатели оставались неизменными, или даже превосходили те, что были характерны для антенн с изначальными размерами.

Оптимизировано: на двух боковых сторонах поверхности листа рефлектора имеются тонкие длинные пазы, которые имеют параллельное соединение с направляющими лотков. Тонкие длинные пазы используются для удобного соединения фазовращателя и его передаточного механизма.

Оптимизировано: на поверхности листа рефлектора имеются несколько отверстий для крепежных устройств, данные крепежные отверстия используются для неподвижного соединения облучательной установки.

Оптимизировано: по линии центральной оси камер рефлектора с каждой стороны каждого слоя имеются симметричные полости квадратной формы, которые расположены по длине рефлектора и параллельны направляющим лотков каждого слоя. Квадратная полость используется для оборудования порта ввода и вывода фазовращателя. Кроме того, напротив квадратной полости, на поверхности рефлектора имеются прямоугольные отверстия, через которые проходит кабель электроснабжения. Между прямоугольными отверстиями имеются металлические боковые стенки, которые выполняют функцию изолирования различных поляризаций, предотвращая их пересечение.

В данной заявке также представлен еще один аспект: конструкция массива антенн базовых станций. Представленная конструкция массива антенн базовых станций включает в себя рефлектор, соединяющий распределительный щит, облучательную установку, фазовращатель и передаточный механизм. Указанный соединяющий распределительный щит закреплен на одном краю рефлектора и представляет собой единый профиль с рефлектором. Облучательная установка закреплена на поверхности рефлектора. Фазовращатель оборудован в полости фазовращателя и прочно закреплен через направляющие лотков и слоты под карту. Движение передаточного механизма происходит на поверхности рефлектора, по направляющим лотков осуществляется перемещение указанного фазовращателя посредством передаточного механизма.

Оптимизировано: передаточный механизм включает крепление вала трансмиссии, вал трансмиссии, вращающийся поддон. Крепление вала трансмиссии закреплено на поверхности рефлектора, один конец вала трансмиссии закреплен на креплении вала трансмиссии, другой – на соединяющем распределительном щите. Движение вращающегося поддона соединяется на вале трансмиссии, и может передвигаться в двух направлениях по валу трансмиссии. Более детально: Крепление вала трансмиссии инкрустировано в полости рефлектора, вал трансмиссии спрятан в рефлекторе, один из концов которого закреплен на креплении вала трансмиссии, другой – на соединяющем распределительном щите. Движение вращающегося поддона соединяется на вале трансмиссии, и может передвигаться в двух направлениях по валу трансмиссии. На двух концах вращающегося поддона имеется по два столба, предназначенных для перемещения диэлектрического звена фазовращателя.

Оптимизировано: соединение двух концов вращающегося поддона закреплено посредством тонкого удлиненного паза, установленного на поверхности рефлектора, и фазовращателя, размещенного в камере рефлектора.

Оптимизировано: между облучательной установкой и поверхностью листа рефлектора находится металлоидная диэлектрическая пленка, предназначенная для предотвращения пассивной интермодуляции.

Оптимизировано: представленный фазовращатель включает в себя участок движущейся среды, направляющие лотков участка среды, анкерную тягу, среду основания и металлический полосковый волновод. Анкерная тяга устанавливается в направляющих лотков рефлектора, движение участка мобильной среды соединено с внутренней частью направляющих лотков участка среды. Направляющие лотков участка среды вставлены в слоты под карту рефлектора, так, чтобы анкерная тяга надлежащим образом приводила в движение весь фазовращатель в направляющих лотков. Основание среды прочно фиксируется в полости фазовращателя и используется для крепления металлического полоскового волновода.

Оптимизировано: также включается концевая пробка и разъем, которые крепятся на распределительном щите соединения.

Положительным результатом изобретения, представленного в заявке, является то, что в данном рефлекторе полость фазовращателя и рефлектор представлены единой конструкцией. Благодаря чему обеспечиваются не только прекрасная согласованность деталей, сокращение объемов сварочных работ, простота установки, быстрые сроки установки, высокая эффективность производства, но и малый расход сырьевых материалов, низкая себестоимость, упрощение процесса изготовления антенн.

В данной заявке представлен новый проект компоновки конструкции антенн, в соответствии с которым рефлектор и полость фазовращателя выполнены в виде единой однопрофильной конструкции. Это позволило сократить количество комплектующих, а также объем сварочных работ, обеспечив простоту установки, высокую эффективность производства, низкую себестоимость. Таким образом, можно сократить толщину антенн на 1/3, к примеру, антенна 1695-2690 МГц, как правило, составляет 90 мм, при использовании данного проекта, толщина сократится до 60 м, и даже до 45 мм.

В данной заявке представлен проект высоко интегрированной питающей сети полоскового волновода без применения кабеля. В соответствии с этим новым проектом для соединения питающей электросети с элементами антенной решетки не применяются электрические кабели, а используется полосковый волновод, интегрированный в питающую электросеть. При реализации такого проекта количество спаем (точек сварки) будет намного меньше, чем на любых других антеннах БС. Благодаря такому проекту обеспечивается прекрасная однородность показателей диаграммы направленности антенны и продуктивность, к тому же, малое количество спаев (точек сварки) снижает вероятность воздействия на показатели интермодуляции антенн. Напротив, в современных проектах предусмотрено применение большого количества коаксиальных кабелей, что влечет за собой увеличение числа спаев (точек сварки) и создает дополнительные факторы нестабильности.

Так как проект питающей электросети, осуществляющей электронное регулирование антенн, довольно сложен, современные предприятия, проектирующие антенн БС, применяют большое количество коаксиальных кабелей. По этой причине увеличивается число спаев (точек сварки) антенн, а прокладка электропроводов представляет большую сложность. Таким образом, процесс изготовления антенн БС требует большого числа рабочих, реализация автоматизированных процессов представляет большую сложность.

Ввиду такой особенности данного продукта, как высокая интегрированность, при воплощении такого проекта возможна полная реализация автоматизированных процессов в производстве. Все сварочные работы и сборка могут полностью выполняться роботами, а это означает, что производительность по такому проекту более чем в 5 раз превысит показатели компаний по изготовлению стандартных антенн. Благодаря высокой интегрированности однородность изготавливаемых антенн значительно повысится, а процент брака сократится.

Краткое описание чертежей

Фигура 1 представляет собой структурную трехмерную схему конструкции массива антенн БС, описанной в данной заявке. На фигуре отображены: набор облучательных установок, фазовращатель, передаточный механизм, рефлектор, концевая пробка, соединение и другие детали;

Фигура 2 представляет собой детальную объемную схему основания конструкции массива антенн БС, описанной в данной заявке. На фигуре, главным образом, отображены: набор приводных механизмов, концевая пробка, соединение, электрокабель, распределительный щит соединения и другие детали;

Фигура 3 представляет собой детальную объемную схему верхней части конструкции массива антенн БС, описанной в данной заявке. На фигуре отображены: рефлектор, полость фазовращателя, установка и другие детали;

Фигура 4 представляет собой детальную объемную схему внутренней части фазовращателя конструкции массива антенн БС, описанной в данной заявке. На фигуре отображены: участок среды, полосковый волновод и другие детали;

Фигура 5 представляет собой трехмерную структурную схему конструкции массива антенн БС, описанной в данной заявке. На фигуре отображены: однослойный рефлектор, фазовращатель, передаточный механизм, рефлектор, концевая пробка, соединение и другие детали;

Фигура 6 представляет собой различные варианты рефлектора в рамках технических решений, изложенных в данной заявке.

Осуществление изобретения

Новая модель рефлектора антенн БС и его конструкция, представленные в данной заявке, предполагает интегрированную конструкцию полостей однослойного или многослойного рефлектора. В таких полостях имеются фазовращатели, в полостях рефлектора также размещены направляющие лотков, слоты под карты и другие детали, выполняющие функцию управления и ограничения движения соответствующих узлов фазовращателя. Облучательная установка монтирована на линии центральной оси рефлектора, на основании облучательной установки имеются фиксированные отверстия, на соответствующей стороне рефлектора также имеются свободные отверстия, каждая облучательная установка закреплена на поверхности рефлектора при помощи нескольких заклепок или крепежных устройств. На фазовращателе также имеются отверстия, соответствующие основанию облучательной установки и поверхности рефлектора. При закреплении облучательной установки, также закрепляется и фазовращатель. Полость фазовращателя и рефлектора представляют собой единую конструкцию, на поверхности рефлектора имеются однопарные или двупарные стороны, каждая пара сторон параллельна руг другу, и представляет собой две стороны, расположенные симметрично по отношению к центральной оси поверхности рефлектора. Вблизи параллельной поверхности рефлектора стороны расположен тонкий длинный паз, прямолинейное возвратно-поступательное движение передаточного механизма фазовращателя на поверхности рефлектора в направляющих лотков осуществляются за счет подвижной винтовой тележки на резьбовых винтах. Скользящая тележка соединена с деталями фазовращателя посредством крепежного устройства. Когда скользящая тележка совершает прямолинейное возвратно-поступательное движение, фазовращатель реализует функцию регулировки волнового пучка по вертикальной (перпендикулярной) плоскости. По линии центральной оси рефлектора с двух сторон имеются симметричные полости квадратной формы. На поверхности рефлектора в нижней части облучательной установки расположены прямоугольные отверстия, которые используются для соединения питающего кабеля облучательной установки с разъемом ввода фазовращателя. Между прямоугольными отверстиями имеются металлические боковые стенки, которые выполняют функцию изолирования различных поляризаций, предотвращая их пересечение. Разъемы ввода располагаются на донном торце антенны и закрепляются на распределительном щите соединения (разъема), а распределительный щит соединений (разъемов) закреплен на поверхности рефлектора и снаружи присоединен к подпорке антенны посредством крепежного устройства. На поверхности рефлектора имеется порт ввода сигналов, коаксиальные электрокабели соединения приварены в месте порта ввода, кроме того, между облучательной установкой имеются защитные экранирующие перегородки, препятствующие пересечению.

Рефлектор и фазовращатель выполнены в виде единой конструкции. Единой конструкции рефлектора и полости фазовращателя можно достичь путем давления металла, ее также можно изготовить путем нанесения на поверхность металла гальванического покрытия и предварительной формовки пултрузией неметаллическими материалами, также возможно применение технологий 3D принтера и других методов. Конструкция камер рефлектора может состоять из однослойных, двухслойных и многослойных полостей. В конструкции камер рефлектора предусматривается наслоение камер друг на друга в виде множества однослойных полостей, скрепленных заклепыванием, сваркой или другим способом. В конструкции рефлектора предусмотрено наслоение друг на друга стандартного однослойного рефлектора и однослойной или многослойной полости фазовращателя посредством заклепывания, сварки или других методов. В соответствии с проектом каждый слой камер должен быть поделен на множество под конструкций камер. На поверхности рефлектора имеются направляющие лотков и карты ограниченной позиции. По двум сторонам центральной оси рефлектора имеются симметричные небольшие полости. На поверхности рефлектора имеются стороны. По одну сторону рефлектора имеются тонкие длинные пазы.

Питающая электросеть представляет собой проект без использования электрокабелей. Передаточный механизм расположен на поверхности рефлектора. Кабель ввода соединения расположен на поверхности рефлектора. Порт ввода расположен на поверхности рефлектора. На разъеме ввода имеются проводники ввода, к тому же, между проводником ввода и рефлектором находится металлоидная диэлектрическая пленка. Между разъемом ввода имеется металлическая прослойка. Облучательная установка закреплена на поверхности рефлектора, между фундаментом облучательной установки и рефлектором имеется металлоидная диэлектрическая пленка. Между облучательной установкой монтируется металлическая экранирующая перегородка. Металлическая экранирующая перегородка, расположенная между облучательной установкой, закреплена на поверхности рефлектора. Между металлической экранирующей перегородкой и рефлектором установлена металлоидная диэлектрическая пленка. Экранирующая перегородка может быть изготовлена путем покрытия металлом металлоидных пластин. На поверхности рефлектора в нижней части фундамента облучательной установки имеются отверстия, между отверстиями есть металлические стенки. Высота облучательной установки и поверхности рефлектора менее 0.15λ средней частоты. В верхней части облучательной установки имеется пластина проводника, поддерживаемая участком изолирующей среды. По всем четырем сторонам облучательной установки имеются равномерно распределенные полосы проводника.

Далее представлено подробное описание заявленного изобретения посредством фигурей и изложения результатов конкретной работы на практике. Приведенные ниже примеры реализации предоставлены лишь для понимания и пояснения содержания заявки, в действительности, работа по данной заявке не ограничивалась только этими примерами.

Пример 1

Конструкция массива антенн БС в рамках данного примера отображена на фигурах 1-4. Фигура 1: 1 – набор облучательных установок, 2 – фазовращатель, 3 – передаточный механизм, 4 – рефлектор, 5 – концевая пробка, 6 – соединение (разъем), 7 – электрокабель, 8 – распределительный щит соединения и другие детали. Размер рефлектора (4) меньше размера современных уже известных рефлекторов антенн. Можно увидеть, что проект рефлектора (4) представлен конструкцией , интегрирующей двухслойные камеры, кроме того в каждую камеру рефлектора (4) помещен фазовращатель (2), проект фазовращателя разработан таким образом, чтобы фазовращатель подходил полостям. Набор облучательной установки (1): облучательная установка крепится на поверхности рефлектора при помощи крепежного устройства (11). Передаточный механизм (3) размещается на поверхности рефлектора антенн, благодаря чему можно сэкономить пространство позади антенны и сократить толщину антенн. Распределительный щит соединения (8) изготовлен методом отливки цинк-алюминиевого сплава под давлением, распределительный щит соединения (8) размещен в полости и крепится на поверхности рефлектора при помощи крепежного устройства (8а). При помощи данного крепежного устройства осуществляется последовательный монтаж и регулировка подпорки. Концевая пробка (5) и соединение (разъем) (6) при помощи крепежных устройств устанавливаются на распределительном щите соединения (8), один конец кабеля (7) приваривается на разъеме, другой – приваривается на месте порта ввода антенны, к тому же, электрокабель (7) расположен на поверхности рефлектора.

На фигуре 2 отображена нижняя часть конструкции массива антенн БС, в частности, передаточный механизм (3), концевая пробка (5), соединение (6), электрокабель (7), распределительный щит соединения (8) и другие детали. Передаточный механизм (3) размещен на поверхности рефлектора. Один конец вала трансмиссии (3С) закреплен на поверхности рефлектора (4) при помощи опоры вала трансмиссии (3а), другой конец проходит через общее центральное отверстие (3е) распределительного щита соединения (8) и концевой пробки (5). Тележка трансмиссии (3с) должна подходить валу трансмиссии (3b). На двух краях тележки трансмиссии (3с) имеются небольшие отверстия (3d), около двух краев тележки трансмиссии (3с), на поверхности рефлектора (4) имеются тонкие длинные пазы (4а), которые параллельны линии центральной оси рефлектора. Центр небольших отверстий (3d) совпадает с центром тонких длинных пазов (4а), центр небольших отверстий (3d) и свободных отверстий болта фазовращателя совпадает с центром тонких длинных пазов (4а). Таким образом, посредством крепежных устройств мы можем обеспечить связь между скользящей тележкой (3с) и фазовращателем. В то время, как скользящая тележка (3c) в тонких длинных пазах (4а) осуществляет движение в двух направлениях, фазовращатель (2) может регулировать угол падения диаграммы направленности на вертикальной плоскости.

На фигуре 3 отображена верхняя часть конструкции массива антенн БС, в частности, облучательная установка (1), фазовращатель (2), рефлектор (4) и другие детали.

Рефлектор (4) представляет собой двухслойную конструкцию камер, где (4е) – направляющие лотков рефлектора, (4d) – место направляющей карты. В фазовращателе (2) имеются направляющие стержни, осуществляющие движение в направляющих лотков рефлектора (4е) и местах направляющей карты (4d). Направляющие лотков рефлектора (4е) движутся по направлению вверх, места направляющих карт (4d) ограничены в горизонтальном положении. Квадратная полость (4с) симметрично распределена по двум сторонам вдоль центральной оси рефлектора. Квадратная полость является местом расположения порта ввода фазовращателя и предотвращает взаимное пересечение. Отверстие (4b) представляет собой отверстие для крепежных устройств, через него можно закрепить подпорку регуляции антенн. Посредством крепежного устройства (11а) облучательная установка (1) закрепляется на поверхности рефлектора (4), между рефлектором (4) и фундаментом облучательной установки (1а) имеется металлоидная диэлектрическая пленка (12а), которая предотвращает возникновение пассивной интермодуляции.

На фигуре 4 отображен внутренний сегмент полости фазовращателя (2) антенн БС, в частности, участок скользящей среды (2а), направляющие лотков участка среды (2b), анкерная тяга (2с), среда основания (2d), металлический полосковый волновод (2е). Анкерная тяга (2с) расположена в направляющих лотков рефлектора (4е), порты направляющих карт (4d) спрятаны в направляющих лотков участка среды (2b). Таким образом, направляющие стержни фазовращателя могут осуществлять точное движение в двух направлениях. Среда фундамента (2d) поддерживает металлический полосковый волновод (2е). Крепежное устройство (11а) фиксирует среду фундамента (2d).

Пример 2

Данный пример конструкции массива антенн БС отображен на фигуре 5. В данном примере использована однослойная конструкция камер, в остальном весь проект полностью совпадает с описанием примера 1, повторное описание в данной заявке опускается.

Так как данный пример основан на однослойной конструкции камер рефлектора, размер антенн будет еще меньше.

Пример 3

В данном примере реализовано дальнейшее изучение конструкции рефлектора на базе Примера 1 и 2. Результат такой работы показан на фигуре 6. В соответствии с разными требованиями возможен проект рефлектора с однослойной, двухслойной и многослойной конструкциями. Кроме того, в зависимости от способа установки передаточного механизма можно установить слот под карту на поверхности рефлектора, что способствует правильному движению передаточного механизма.

В рамках данной заявки рассмотрены рефлектор, а также конструкция массива антенн БС, проектом предусмотрена единая конструкция полости фазовращателя и рефлектора. Благодаря такой конструкции обеспечивается прекрасная однородность, малый объем сварочных работ, удобство и короткие сроки сборки, высокая производительность, а также низкий расход материалов и малая себестоимость. К тому же, благодаря объединению воедино конструкций распределительного щита соединения и рефлектора в рамках конструкции массива антенн БС, сократилось количество спаев (точек сварки), упростился процесс сборки. Данную технологию также можно использовать для разработки антенн каких-либо других диапазонов частот, поэтому в данной заявке представлены лишь те данные, которые были подтверждены хорошими результатами на практике, технический охват не ограничивается данной заявкой. В продолжение и развитие данных технических решений технические специалисты данной отрасли могут вносить свои коррективы и изменения. Все изменения, корректировки и доработки примеров реализации на базе рассматриваемых здесь технических моментов находятся в рамках технических решений, представленных в данной заявке.

Изобретение относится к антенной технике. Рефлектор антенны для базовых станций выполнен в виде однослойной или многослойной конструкции камер рефлектора. При этом каждый слой камер рефлектора оборудован как минимум одной полостью фазовращателя, рефлектор и фазовращатель представляют собой единую конструкцию. Кроме того, в каждом слое камер рефлектора обеспечены направляющая канавка и выступ. Полость фазовращателя используется для размещения соответствующих компонентов фазовращателя. Направляющая канавка и отверстия в полости рефлектора используются для фиксации и ограничения компонентов фазовращателя, а подвижный диэлектрический лист фазовращателя может перемещаться в направляющей канавке. Технический результат заключается в упрощении изготовления. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Рефлектор антенны для базовых станций, выполненный в виде однослойной или многослойной конструкции камер рефлектора, при этом каждый слой камер рефлектора оборудован как минимум одной полостью фазовращателя, рефлектор и фазовращатель представляют собой единую конструкцию; кроме того, в каждом слое камер рефлектора обеспечены направляющая канавка и выступ; полость фазовращателя используется для размещения соответствующих компонентов фазовращателя; направляющая канавка и отверстия в полости рефлектора используются для фиксации и ограничения компонентов фазовращателя, а подвижный диэлектрический лист фазовращателя может перемещаться в направляющей канавке.

2. Рефлектор по п. 1, в котором на двух боковых сторонах поверхности листа рефлектора имеются тонкие длинные пазы, которые расположены параллельно, имеют соединение с направляющей канавкой и используются для надлежащего соединения фазовращателя и его приводного механизма.

3. Рефлектор по п. 1, в котором на поверхности листа рефлектора имеется несколько отверстий для крепежных устройств, используемых для неподвижного соединения облучательной установки, а также для прочной фиксации основания фазовращателя.

4. Рефлектор по п. 1, в котором по линии центральной оси камер рефлектора с каждой стороны каждого слоя имеются симметричные полости квадратной формы, которые расположены по длине рефлектора и параллельны направляющей канавке каждого слоя; квадратная полость используется для оборудования порта ввода и вывода фазовращателя; кроме того, напротив квадратной полости на поверхности рефлектора имеются прямоугольные отверстия, через которые проходит кабель электроснабжения; между прямоугольными отверстиями имеются металлические боковые стенки, которые обеспечивают изоляцию различных поляризаций, предотвращая их пересечение.

5. Антенная решетка базовой станции, содержащая рефлектор, соединительную переходную пластину, облучательную установку, фазовращатель и приводной механизм, как указано в пп. 1-4, при этом указанная соединяющая переходная пластина закреплена на одном краю рефлектора и представляет собой единый профиль с рефлектором; облучательная установка закреплена на поверхности рефлектора; фазовращатель оборудован в полости фазовращателя и прочно закреплен посредством направляющей канавки и выступа; движение приводного механизма обеспечивается на поверхности рефлектора, по направляющей канавке осуществляется перемещение указанного фазовращателя посредством приводного механизма.

6. Антенная решетка по п. 5, в которой указанный приводной механизм включает крепление вала трансмиссии, вал трансмиссии, вращающуюся каретку; крепление вала трансмиссии расположено в камере рефлектора, при этом один конец вала трансмиссии закреплен на отражающей пластине, а другой - на переходной пластине, а вращающаяся каретка, соединенная с приводным валом, вдоль которой она может осуществлять возвратно-поступательное движение, выполнена с двумя стойками на обоих концах для перемещения диэлектрических компонентов фазовращателя.

7. Антенная решетка по п. 6, в которой соединение двух концов вращающейся каретки обеспечено посредством тонкого удлиненного паза, выполненного на поверхности рефлектора, и фазовращателя, размещенного в камере рефлектора.

8. Антенная решетка по п. 5, в которой между облучательной установкой и поверхностью листа рефлектора находится металлоидная диэлектрическая пленка, предназначенная для предотвращения пассивной интермодуляции.

9. Антенная решетка по п. 5, в которой фазовращатель включает в себя скользящий диэлектрический блок, направляющую канавку диэлектрического блока, анкерную тягу, подложку и металлический полосковый волновод; анкерная тяга устанавливается в направляющей канавке рефлектора, скользящий диэлектрический блок соединен с внутренней частью направляющей канавки; направляющая канавка соединена с выступом так, чтобы анкерная тяга надлежащим образом приводила в движение весь фазовращатель по направляющей канавке; подложка прочно фиксируется в полости фазовращателя и используется для крепления металлического полоскового волновода.

10. Антенная решетка по п. 5, в которой антенный рефлектор и полость фазовращателя представляют собой единую конструкцию.