[发明专利]传输发射不同频段射频信号的喇叭形天线

说明书

技术领域

本发明涉及一种能够实现多频段射频信号同时传输和发射，使传输线与天线实现结构一体化的发射装置。

背景技术

基站使用的天线分为发射天线和接收天线，且有全向和定向之分，一般可有下列三种配置方式：发全向、收全向方式；发全向、收定向方式；发定向、收定向方式。从字面上可以理解每种方式的不同，发全向主要负责全方位的信号发送；收全向自然是方位信号的接收；定向的意思就是只朝一个固定的角度进行发送和接收。一般情况下，频道数较少的基站(如位于郊区)常采用发全向、收全向方式，而频道数较多的基站采用发全向、收定向的方式，且基站的建立也比郊区更为密集。

在电磁波频率低于100khz时,电磁波会被地表吸收,不能形成有效的传输,但电磁波频率高于100khz时,电磁波可以在空气中传播,并经大气层外缘的电离层反射,形成远距离传输能力,我们把具有远距离传输能力的高频电磁波成为射频。信息源经过二次调制,用线缆传输到对端,对端用反调制将信息源还原后再应用,不管频率多低,也是射频传输方式,如果没有调制反调制过程,只是将信息源用线缆传送到对端直接使用,不管频率有多高,都是一般的有线传输方式。将电信息源(模拟或数字的)用高频电流进行调制(调幅或调频),形成射频信号,经过天线发射到空中；远距离将射频信号接收后进行反调制,还原成电信息源,这一过程称为无线传输。连接天线和发射机输出端或接收机输入端的电缆称为传输线或馈线。传输线的主要任务是有效地传输信号能量，它能将发射机发出的信号功率以最小的损耗传送到发射天线的输入端，或将天线接收到的信号以最小的损耗传送到接收机输入端，同时它本身不应拾取或产生杂散干扰信号，这就要求传输线必须屏蔽。在线缆传输中，不同传输介质对信号传输速度和波长产生影响。不同介质的电介质常数εr不同，波长和电介常数关系如下:λ＝波长(m)C＝光速(3*108m/s)f＝频率(Hz)εr＝电介质常数除了空气,所有介质对波长和传输速度都有影响相位和波长关系。在一个传输链路中，当相反方向同时传输两个同频率的信号时，测试时得到的是一个叠加信号，由于两个信号的方向相反，导致叠加信号不再沿某一方向传输，此时称此信号为“驻波”。阻抗和衰减·阻抗线缆结构对线缆阻抗的影响:阻抗只和内外导体直径比以及绝缘材料的电介质常数(εr)有关，和工作频率及线缆长度无关。阻抗和衰减描述的是信号通过传输介质所损失的能量信号能量损失通常由以下几个原因造成:1.阻抗；2.回波损耗；3.通过外导体的信号泄漏减小信号衰减的途径:1.加粗线径；2.降低阻抗；3.减小绝缘材料的电介质常数(εr)。根据波的传输原理，不同极化的信号在同一通路中传输互相不受影响。天线所发出的信号波束包含一个主瓣和若干旁瓣，根据位置不同，旁瓣又可分为上旁瓣，下旁瓣和后旁瓣.这些旁瓣有些是无关紧要的，但有些是十分重要的.旁瓣抑制指的是某一信号旁瓣对另一天线发出的信号的主瓣的影响.当天线以一定下倾角(Down Tilt)使上旁瓣中的第一旁瓣为水平位置，如果此旁瓣没有足够的抑制，则会影响到其它信号的主瓣。下倾角(Down Tilt)从信号模拟图我们可以看出，主瓣的峰值与水平面形成的角度，我们称为天线的倾斜角(Tilt),此角度可以为正(Up-tilt)，也可以为负(Down-tilt),或为零。通常天线的倾斜角都是下倾角(Down-tilt)。机械倾斜通过安装角度的调节来改变天线的倾斜度.倾斜角仅仅是对波束垂直平面而定义的，和水平平面无关.下倾角(Down Tilt)通过对天线倾斜角的调节，从而改变小区覆盖面积，达到协调整个覆盖网络的目的。

传输线是设计射频部件及系统的基础，射频信号的传输有赖于传输线，因此传输线的研究对于如何实现射频信号有效传输非常重要，它可以有效地对射频信号进行传输，同时降低信号的传输损耗。当前传输射频信号的传输线结构形式通常有：同轴线、金属波导、微带线等。这些传输线能够有效地将射频信号进行传输，同时具有较低的传输损耗。但这些射频传输线都具有相同的一个问题，无法同时传输不同频段的射频信号，并且与天线无法实现结构一体化。

为了解决当前射频传输线无法同时发射不同频段的射频信号，并且与天线无法实现完全一体化的问题，本发明提出了一种传输发射不同频段射频信号的喇叭形天线。

发明内容

本发明目的是针对当前射频传输线无法同时传输不同频段的射频信号，并且与天线无法实现结构一体化的问题，提供一种结构简单，易于加工实现，电磁能量屏蔽度高，屏蔽特性强。能够实现多频段射频信号同时传输，并且传输线在结构上能与天线实现结构一体化的发射装置。