高隔離度、寬頻帶室內(nèi)雙極化全向吸頂天線的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高隔離度、寬頻帶室內(nèi)雙極化全向吸頂天線，由一個垂直極化天線和一個水平極化天線共體而構成。其中，所述垂直極化天線包括共體接地板和通過介質(zhì)支撐座及數(shù)個短接片安裝于共體接地板上端的垂直極化輻射體，所述水平極化天線包括設置在共體接地板上表面并由數(shù)個對稱振子構成的環(huán)形陣以及設于共體接地板下方并與共體接地板間隔一定距離設置的水平極化寄生元件和設于共體接地板下表面的水平極化饋電網(wǎng)絡。本發(fā)明全向吸頂天線相對現(xiàn)有同類產(chǎn)品具有高隔離、寬頻帶、結構簡單、體積小、成本低、外形美觀等明顯優(yōu)勢。
【專利說明】高隔離度、寬頻帶室內(nèi)雙極化全向吸頂天線
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種移動通信室內(nèi)分布天線，尤其是一種高隔離度、寬頻帶室內(nèi)雙極化全向吸頂天線。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)代移動通信技術日新月異，如今MIMO (Multiple-1nput Multiple-Output)技術被廣泛應用于新一代移動通信系統(tǒng)，如WLAN、WiF1、WiMax、TD-SCDMA, LTE等等。MMO技術的重要特征之一就是無線通信系統(tǒng)的發(fā)射及接收終端配置多個天線。
[0003]采用MMO技術的無線通系統(tǒng)相對于傳統(tǒng)的單天線(SISO)系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)勢。MIMO技術將多徑無線信道的發(fā)射與接收視為一個整體進行優(yōu)化，通過對數(shù)字信號處理的算法使系統(tǒng)容量和頻譜利用率顯著提高，MIMO技術提高了無線信道的可靠性、降低了誤碼率，大大改善了無線通信系統(tǒng)的性能，增加了無線覆蓋范圍。
[0004]在城市街道及室內(nèi)環(huán)境的無線通信系統(tǒng)，多徑效應對于傳統(tǒng)單天線(SISO)系統(tǒng)而言是惡化系統(tǒng)性能的有害因素，而對于多天線(MIMO)系統(tǒng)而言恰恰相反，MIMO技術是一種近于最優(yōu)的空域與時域聯(lián)合分集和干擾對消處理，從而實現(xiàn)更高的通信容量和頻譜利用率，明顯改善了多徑效應對傳統(tǒng)單天線(SISO)系統(tǒng)造成的信號衰落現(xiàn)象。簡言之，MIMO技術使多徑效應變害為利。
[0005]由上述可見，MIMO技術對于新一代移動通信系統(tǒng)具有劃時代意義，尤其是對于城市街道及室內(nèi)環(huán)境多徑效應嚴重的場景。室內(nèi)信號分布系統(tǒng)是移動通信網(wǎng)絡的重要組成部分。雙極化全向吸頂天線集傳統(tǒng)的垂直極化全向吸頂天線和水平極化全向吸頂天線于一身，其中:垂直極化全向吸頂天線具有傳統(tǒng)全向吸頂天線的性能可以滿足2G、3G、WiFi及TD-LTE等移動通信系統(tǒng)技術要求，水平極化全向吸頂天線可以滿足3G、WiFi及TD-LTE等移動通信系統(tǒng)技術要求，在采用MMO技術的多天線室內(nèi)信號分布系統(tǒng)中，一個雙極化全向吸頂天線可以替代兩個傳統(tǒng)的垂直極化全向吸頂天線，其所占用的物理空間減少一半，且天線安裝的工程量減少一半，更重要的是雙極化全向吸頂天線對于改善多徑信號極化失配的不良影響優(yōu)于兩個傳統(tǒng)的垂直極化全向吸頂天線。因此，配置雙極化全向吸頂天線是采用MIMO技術室內(nèi)信號分布系統(tǒng)的優(yōu)選方案。
[0006]目前，已有技術的雙極化全向吸頂天線存在以下不足:1、極化端口之間的隔離度不高，多數(shù)在20-25dB量級；2、水平極化全向天線帶寬窄，一般為1880-2500MHZ ;3、結構復雜且體積較大，導致成本高、視覺效果差；4、布線不便，水平極化同軸饋線和垂直極化同軸饋線從不同的方向引入天線內(nèi)部，影響美觀，也增加了工程安裝時的麻煩。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術之不足，提供一種具有高隔離度、寬頻帶，且結構簡單、體積小、外形美觀、布線和安裝方便、成本低的室內(nèi)雙極化全向吸頂天線。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術方案:[0009]一種高隔離度、寬頻帶室內(nèi)雙極化全向吸頂天線，包括垂直極化天線和水平極化天線，所述垂直極化天線包括共體接地板和安裝于共體接地板上端的垂直極化輻射體，所述水平極化天線包括設置在共體接地板上的水平極化輻射體。
[0010]進一步的，所述水平極化輻射體為設置在共體接地板上表面并由數(shù)個對稱振子構成的環(huán)形陣。
[0011]進一步的，所述水平極化天線還包括設于所述共體接地板下方并與共體接地板間隔一定距離設置的水平極化寄生元件。
[0012]進一步的，所述水平極化寄生元件包括數(shù)個與所述對稱振子對應的弧形金屬塊，各弧形金屬塊呈環(huán)狀排布。
[0013]進一步的，所述水平極化天線還包括設于所述共體接地板下表面的水平極化饋電網(wǎng)絡。
[0014]進一步的，所述共體接地板采用上、下表面為導體中間充滿介質(zhì)或空氣的微帶結構。
[0015]進一步的，所述垂直極化天線還包括介質(zhì)支撐座，所述垂直極化輻射體通過介質(zhì)支撐座安裝于所述共體接地板的上端。
[0016]進一步的，所述垂直極化天線還包括數(shù)個呈直角折彎狀的垂直極化寄生元件和數(shù)個呈連續(xù)曲折狀的短接片，所述垂直極化寄生元件沿圓周方向?qū)ΨQ設置在所述共體接地板的上表面，所述短接片與垂直極化寄生元件交錯設置，且短接片一端固定于所述垂直極化輻射體上，另一端固定于所述共體接地板上。
[0017]進一步的，所述垂直極化輻射體包括呈倒圓錐體的下部、呈圓柱體的中部和呈部分球冠體的上部。
[0018]進一步的，還包括天線底蓋和安裝在所述天線底蓋中心位置的水平極化同軸饋線和垂直極化同軸饋線；所述水平極化同軸饋線的外導體與所述水平極化輻射體連接，所述水平極化同軸饋線的內(nèi)導體與所述水平極化饋電網(wǎng)絡連接；所述垂直極化同軸饋線的外導體與所述水平極化輻射體連接，所述垂直極化同軸饋線的內(nèi)導體與所述垂直極化輻射體連接。
[0019]本發(fā)明采用上述技術方案具有如下有益效果:
[0020]本發(fā)明由于采用了獨有的水平極化全向天線與垂直極化全向天線接地板共體的技術方案，實現(xiàn)了 > 30dB的極化端口隔離度、水平極化全向天線工作帶寬可達1880-2690MHZ。同時本發(fā)明具有結構簡單、體積小、成本低，以及布線、安裝方便，外形美觀等優(yōu)點。此外，相對已有技術的雙極化全向吸頂天線，本發(fā)明在降低成本、量產(chǎn)化方面具有明顯優(yōu)勢。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明雙極化全向吸頂天線的分解示意圖。
[0022]圖2為本發(fā)明雙極化全向吸頂天線的組裝示意圖。
[0023]圖3為圖2中垂直極化天線和水平極化天線的仰視示意圖。
[0024]圖4為圖2中垂直極化輻射體的結構示意圖【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖給出的實施例對本發(fā)明做進一步的說明。
[0026]如圖1至圖4所示，一種高隔離度、寬頻帶室內(nèi)雙極化全向吸頂天線，包括垂直極化天線、水平極化天線以及用于將該二個天線封裝的天線上罩(圖中未示意)和天線底蓋9。
[0027]垂直極化天線包括共體接地板1、介質(zhì)支撐座2、垂直極化輻射體3、三至六個呈直角折彎狀的垂直極化寄生元件4、三至六個呈連續(xù)曲折狀的短接片5。共體接地板I采用上、下表面為導體中間充滿介質(zhì)或空氣的微帶結構。垂直極化輻射體3作為輻射振子使用，通過介質(zhì)支撐座2安裝在共體接地板I的上端。垂直極化寄生元件4具體可采用金屬材質(zhì)來設計，其沿圓周方向?qū)ΨQ設置在共體接地板I的上表面。短接片5與垂直極化寄生元件4交錯設置，且短接片5 —端固定于垂直極化輻射體3上，另一端固定于共體接地板I上，通過短接片5的設計，既解決了垂直極化天線直流接地的功能，又確保了垂直極化天線低駐波比的特性。
[0028]垂直極化輻射體3包括呈倒圓錐體的下部31、呈圓柱體的中部32和呈部分球冠體的上部33，該結構中由圓錐到圓柱、再由圓柱到部分球冠的漸變形式實現(xiàn)了垂直極化天線的寬頻帶特性，同時也盡可能的減小了天線的整體尺寸。
[0029]水平極化天線包括設置在共體接地板I上的水平極化輻射體6、設于共體接地板I下方并與共體接地板I間隔一定距離設置的水平極化寄生元件7和設于共體接地板I下表面的水平極化饋電網(wǎng)絡8。
[0030]水平極化輻射體6具體為設置在共體接地板I上表面并由四至六個對稱振子61構成的環(huán)形陣。水平極化寄生元件7包括數(shù)個與對稱振子61對應的弧形金屬塊71，各弧形金屬塊71呈環(huán)狀排布，并通過螺絲12固定在天線底蓋9的內(nèi)表面。該寄生結構具有類似反射器的作用，一方面它對水平極化對稱振子的輻射特性產(chǎn)生影響；另一方面，一定程度隔離安裝環(huán)境(例如天線安裝位置周圍的物體材料)對水平極化天線的影響。
[0031]本發(fā)明雙極化全向吸頂天線還包括安裝在天線底蓋9中心位置的水平極化同軸饋線10和垂直極化同軸饋線11。水平極化同軸饋線10的外導體與水平極化輻射體6連接，水平極化同軸饋線10的內(nèi)導體與水平極化饋電網(wǎng)絡8連接；垂直極化同軸饋線11的外導體與水平極化輻射體6連接，垂直極化同軸饋線11的內(nèi)導體與垂直極化輻射體6連接。該結構使得水平極化同軸饋線10和垂直極化同軸饋線11在布線時，均能從天線底蓋9的中心位置引入，確保產(chǎn)品外形的美觀及工程安裝的方便性。
[0032]本發(fā)明雙極化全向吸頂天線之水平極化全向天線輻射體與垂直極化全向天線接地板共體設置，明顯降低了交叉極化信號的耦合，提高了極化端口隔離度。
[0033]以上所述者，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，不能以此限定本發(fā)明實施的范圍，SP大凡依本發(fā)明申請專利范圍及發(fā)明說明內(nèi)容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發(fā)明專利涵蓋的范圍內(nèi)。
【權利要求】
1.一種高隔離度、寬頻帶室內(nèi)雙極化全向吸頂天線，包括垂直極化天線和水平極化天線，所述垂直極化天線包括共體接地板和安裝于共體接地板上端的垂直極化輻射體，其特征在于:所述水平極化天線包括設置在共體接地板上的水平極化輻射體。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種高隔離度、寬頻帶室內(nèi)雙極化全向吸頂天線，其特征在于:所述水平極化輻射體為設置在共體接地板上表面并由數(shù)個對稱振子構成的環(huán)形陣。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種高隔離度、寬頻帶室內(nèi)雙極化全向吸頂天線，其特征在于:所述水平極化天線還包括設于所述共體接地板下方并與共體接地板間隔一定距離設置的水平極化寄生元件。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種高隔離度、寬頻帶室內(nèi)雙極化全向吸頂天線，其特征在于:所述水平極化寄生元件包括數(shù)個與所述對稱振子對應的弧形金屬塊，各弧形金屬塊呈環(huán)狀排布。
5.根據(jù)權利要求2所述的一種高隔離度、寬頻帶室內(nèi)雙極化全向吸頂天線，其特征在于:所述水平極化天線還包括設于所述共體接地板下表面的水平極化饋電網(wǎng)絡。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種高隔離度、寬頻帶室內(nèi)雙極化全向吸頂天線，其特征在于:所述共體接地板采用上、下表面為導體中間充滿介質(zhì)或空氣的微帶結構。
7.根據(jù)權利要求1或2或3或4或5或6所述的一種高隔離度、寬頻帶室內(nèi)雙極化全向吸頂天線，其特征在于:所述垂直極化天線還包括介質(zhì)支撐座，所述垂直極化輻射體通過介質(zhì)支撐座安裝于所述共體接地板的上端。
8.根據(jù)權利要求1或2或3或4或5或6所述的一種高隔離度、寬頻帶室內(nèi)雙極化全向吸頂天線，其特征在于:所述垂直極化天線還包括數(shù)個呈直角折彎狀的垂直極化寄生元件和數(shù)個呈連續(xù)曲折狀的短接片，所述垂直極化寄生元件沿圓周方向?qū)ΨQ設置在所述共體接地板的上表面，所述短接片與垂直極化寄生元件交錯設置，且短接片一端固定于所述垂直極化輻射體上，另一端固定于所述共體接地板上。
9.根據(jù)權利要求1或2或3或4或5或6所述的一種高隔離度、寬頻帶室內(nèi)雙極化全向吸頂天線，其特征在于:所述垂直極化輻射體包括呈倒圓錐體的下部、呈圓柱體的中部和呈部分球冠體的上部。
10.根據(jù)權利要求5所述的一種高隔離度、寬頻帶室內(nèi)雙極化全向吸頂天線，其特征在于:還包括天線底蓋和安裝在所述天線底蓋中心位置的水平極化同軸饋線和垂直極化同軸饋線；所述水平極化同軸饋線的外導體與所述水平極化輻射體連接，所述水平極化同軸饋線的內(nèi)導體與所述水平極化饋電網(wǎng)絡連接；所述垂直極化同軸饋線的外導體與所述水平極化輻射體連接，所述垂直極化同軸饋線的內(nèi)導體與所述垂直極化輻射體連接。
【文檔編號】H01Q1/50GK103730724SQ201410039133
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2014年1月26日 優(yōu)先權日:2014年1月26日
【發(fā)明者】胡關平, 黃會兵, 方平陽, 謝米聯(lián), 謝革生, 謝三生 申請人:廣州天移通信科技發(fā)展有限公司