[00148492]新一代4G移动通信杆塔型美化天线

1、成果来源 本项成果“新一代4G移动通信杆塔型天线”的任务来源是东莞市东城街道2014年度科技创新项目 2、课题目的与研究意义 本项成果属于电子信息的移动通信系统设备领域,具体来说属于移动通信基站设备。 传统的移动通信基站杆塔天线是采用角铁拼接,立铁塔,使用常规天线外挂的形式,或者是常规天线二次加罩后的集束天线来实现网络覆盖,这种形式存在着外形丑陋,与环境不协调,选址困难,加罩后体积过大又无法实现必要的下倾角来满足网络覆盖的要求。 本项目成果采用一体化、小型化、集成化及模块化设计,结合景区、道路、市政设施,与环境协调统一、美观实用,满足4G及多个网络、多个运营商共用站址资源,降低建站难度和建站成本。本项目成果属于业内首创产品,主要应用于城市网络覆盖密集区,也就是站址资源非常稀缺的地区,包括街道、体育场馆、住宅区、公园、主干道、郊区等,产品具有非常好的应用效果。 本产品的潜在用户是中国移动、电信、联通三大运营商以及中国铁塔公司。在未来,随着移动通信行业的快速发展,及人们对通信网络需求的提升,基站建设的共建共享性显得尤为重要,本项目成果存在巨大的市场前景。 3、技术原理 天线相当于整个基站系统的“眼睛”和“耳朵”,发挥着发射和接收信号的用途,要实现多个网络多个频段共用基站,并且要做到小型化设计,做到尺寸小、重量轻、视觉冲击少,必须解决天线辐射单元紧凑设计问题,而要做到这一点,本项目在设计通过以下技术原理,实现高性能和紧凑设计： 1)小型化：采用低剖面一体化压铸成型辐射单元,通过新型边界条件及巴伦结构,将振子高度降低至1/8空间波长附近,较常规降低约40%。 同时,对于多频带天线,不同频带振子间采用相互嵌套技术,通过振子自身及外部去耦结构,最大程度减少相互耦合,使得天线体积大幅度下降。 2)集成化：将功分器与合路器、功分器与移相器集成化设计,减少馈电网络复杂度。 移相器作为天线的重要部件,在设计时通过填充高介电常数介质达到小型化及多部件集成的要求。合路器与部分功分器集成后置于反射板辐射面,直接与振子相连接,打破常规因三阶交调等指标受影响而将除振子外所有部件后置的布局方式。这也是集成化后,产品工艺集约化设计的一个重要特征。 3)振子复用：通过合路器将宽频带振子复用为两个窄频带,共享辐射单元,实现增加频带不增加尺寸,宽度相对常规减少约35%,可有效降低天线风载。 4、成果创新优势 1)本项目产品占地小,天线隐蔽,可一次性吊装成功; 2)本项目产品天线内置,与塔身一体,结构紧凑,可以实现远程电调,天线与周围环境相融。 3)项目产品设计上,采用分瓣嵌入式设计,在杆体上预留天线及设备的嵌入位置,将天线跟射频拉远设备嵌入到杆体中,三副分瓣式天线围绕杆体轴心120°分布,最终围成一个同杆体直径大小相同的圆柱状,有效的降低了视觉冲击度,且天线、设备、馈线均采用隐藏式设计,与杆体融为一体。 4)在天线设计上,采用低剖面宽频带辐射单元,并通过振子复用技术及一体化馈电网络,增加频带,天线体集成部分最小直径小于160mm,能够更好的支持载波聚合,支持多网络共站。 5)本项目产品支持电调功能,电调范围达到2-12°,而且每个独立扇区可以支持水平方位角调解,提升各系统精准覆盖。 5、社会经济效益及存在的问题 本项目是面向未来绿色城市、无线城市建设的新一代4G移动通信杆塔型美化天线,通过不同组合,可形成多个产品,并可进行多态景观设计。本项目产品主要应用于城市网络覆盖密集区,也就是站址资源非常稀缺的地区,包括街道、体育场馆、住宅区、公园、主干道、郊区等,本项目产品具有非常良好的应用效果,保守估计每年需求站点超过5万个以上站点。 铁塔公司的成立,为共建共享创造了较好的条件。我国推行站址资源共享,亟需要相应的共站共址方案和配套设备提供支持,如果没有相应的方案和设备提供支持,则站址资源共享的政策和要求无法推行和实现。本项目新一代移动通信共建共享一体化基站,完全符合共站共址建设要求,具有多方面的优越性,可以很好的推动共站共址基站资源共享的实现,非常契合新一代移动通信发展的趋势和要求,能够节约大量的网络建设覆盖优化成本,节约大量的站址和相关社会资源,因此本项目具有良好的应用前景。 未来5G作为下一代通信技术,本项目尚未覆盖5G领域,5G通信需求变动会对本项目的应用产生一定影响,本项目尚要解决向未来5G的技术演进及多网融合问题。