2.2　天線結構劃分

本節主要介紹基站天線的結構，一般來說，天線主要由輻射單元、移相器、反射板和外罩組成。

2.2.1　輻射單元

輻射單元即通常所說的振子，是天線最核心的部件之一，進行能量的接收與發射（無線信號與有線信號轉換），其常見類型主要有壓鑄振子、印刷電路板（PCB）振子、耦合饋電振子等，如圖2.6所示。

壓鑄振子由于不含其他金屬元素，因此生產過程比較單一，價格相對便宜，是目前常規工業中常用的一個系列。

印刷電路板（PCB）振子的優點在于使用金屬少、重量輕。制作時，振子表面處理采用綠油處理或等級不低于綠油處理效果的其他防腐處理措施。綠油指的是涂覆在印刷電路板銅箔上面的油墨，綠油可以避免印刷電路板在使用過程中發生焊接短路，延長PCB的使用壽命，也有一定的防腐作用。因GSM900在應用PCB振子時，表面積較大、固定難度高，在實際網絡應用中風險較高，故不建議使用。

2.2.2　移相器

電調天線是通過改變陣列天線中每個輻射單元的相位，來實現天線波束的下傾，從而實現下傾角可調的。移相器就是改變陣列天線單元相位的部件，移相器的技術指標主要有工作頻帶、相移量、相位誤差、插入損耗、插損波動、電壓駐波比、功率容量、移相器開關時間等。常見的移相器類型有如下幾種。

（1）按照實現形式分：介質移相器、腔體移相器。

（2）按照形狀分：微帶扇形移相器、小型化腔體移相器、空氣帶狀線移相器、U形管移相器。

（3）按照布局分：分布式移相器、集中式移相器。

如圖2.7所示，給出了兩種常見的移相器。

2.2.3　反射板

蜂窩移動通信系統中的基站天線通常由直線陣列加反射板構成，反射板的形狀主要影響天線的前后比特性及水平面輻射方向圖。反射板不僅可以將功率集中在正面，而且可以優化方向圖指標，使得方向圖的水平波束寬度、垂直波束寬度、增益等指標都滿足行業標準的要求。反射板不一定是平面的，也可以是槽狀的，有的反射板還帶有一定的弧面或彎折面，這都是根據不同的要求進行設計的。

生產企業普遍采用鋁合金作為定向天線的底板，其主要特點為密度低、抗拉強度高、延伸率高，但一般不可熱處理，通常反射板厚度需大于2mm或2.5mm。如圖2.8所示為反射板示例。

2.2.4　外罩

外罩就是天線的“衣服”，以對天線主體的封裝防護為目的，主要為了減緩溫度、濕度、鹽霧、雨淋、攝冰、大風等各種因素對天線性能的影響。同時，天線外罩不能對天線的電路性能和輻射特性產生明顯的影響。天線外罩也是天線輻射系統的一部分，需要和天線外的其他部分做統籌考慮和一體化設計，如圖2.9所示。

天線外罩常用的材料有以下3種。

（1）PVC：聚氯乙烯，是由氯乙烯在引發劑作用下聚合而成的熱塑性樹脂，是氯乙烯的均聚物。PVC有較好的機械性能，抗張力強度為60MPa左右，有優異的介電性能，但對光和熱的穩定性差，在100℃以上經長時間陽光曝曬，就會分解產生氯化氫，并進一步自動催化分解，引起變色，物理機械性能也迅速下降。在實際應用時，必須加入穩定劑，以提高PVC對光和熱的穩定性。故用純粹的PVC做天線外罩并不是一種很好的選擇。

（2）UPVC：UPVC又稱硬PVC，它是由氯乙烯經聚合反應制成的無定型熱塑性樹脂加一定的添加劑（如穩定劑、潤滑劑、填充劑等）組成的。除了用添加劑，還可以采用與其他樹脂進行共混改性的方法，使其具有更優的實用價值。在UPVC中添加不同性能的助劑，會使UPVC呈現不同的性能，這使得UPVC呈現多樣性，并使其成為世界上產量最大的塑料產品之一。

（3）玻璃鋼：即纖維強化塑料，一般指用玻璃纖維增強不飽和聚酯、環氧樹脂與酚醛樹脂基體，以玻璃纖維或其制品作增強材料，二者聚合后形成的材料。玻璃鋼質輕而硬、不導電、機械強度高、耐腐蝕。一般認為，玻璃鋼外罩的性能要比PVC和UPVC的好。