CN104051843A - 室分全向双极化吸顶天线 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于通信技术领域，提供了一种室分全向双极化吸顶天线，包括同轴设置的垂直极化全向辐射体和水平极化全向辐射体，所述垂直极化全向辐射体包括同轴设置的上锥体和下锥体，且所述上锥体和下锥体组成偶极子天线，所述水平极化全向辐射体包括至少一双面电路基板，所述双面电路基板的一面印刷有至少三个脊喇叭形状的辐射振子。本发明结构简单，能提供较多的频率资源，支持极化分集技术和MIMO技术。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种室分全向双极化吸顶天线。
背景技术
移动通讯技术飞速发展，增值业务早已超出了语音通话业务，移动通讯用户数量不断增加，业务类型也趋于多样化，而频率资源制约着移动通讯的发展，3G智能天线是解决频率资源不足的技术之一。
以TD-SCDMA技术为代表的3G技术对整个系统容量的要求越来越高，TD-SCDMA智能基站天线解决了如何提高网络覆盖的扇区载频容量，如何实现整个TD-SCDMA系统的高速网络，提高室内分布系统的容量成为解决整个TD-SCDMA系统容量的关键环节。
传统的室内覆盖天线无法支持极化分集技术和MIMO技术，实现室内分布天线的双极化技术是解决TD-SCDMA系统的室内分布网络覆盖系统容量的关键技术，特别是双极化全向室分天线技术是制约室内分布网络覆盖系统容量的关键技术，随着LTE(Long Term Evolution，长期演进)技术的发展，要求双极化全向室分天线的频率范围拓宽，怎样实现宽频双极化全向室分天线成为目前双极化全向室分天线的主要研究方向。
目前的垂直水平极化全向室分天线的水平极化辐射体实现方式以对称振子组合、缝隙组合为主，有一个方面的缺陷：水平极化与垂直极化的方向图最大值指向不一致和结构较复杂，装配难度较大。
综上可知，现有的室分天线在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。
发明内容
针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种室分全向双极化吸顶天线，其结构简单，装配方便，能提供较多的频率资源。
为了实现上述目的，本发明提供一种室分全向双极化吸顶天线，包括同轴设置的垂直极化全向辐射体和水平极化全向辐射体，所述垂直极化全向辐射体包括同轴设置的上锥体和下锥体，且所述上锥体和下锥体组成偶极子天线，所述水平极化全向辐射体包括至少一双面电路基板，所述双面电路基板的一面印刷有至少三个脊喇叭形状的辐射振子。
根据本发明的室分全向双极化吸顶天线，所述脊喇叭形状的辐射振子通过连接功分器被激励等幅度同相位信号。
根据本发明的室分全向双极化吸顶天线，所述水平极化全向辐射体和下锥体的距离为20～45毫米。
根据本发明的室分全向双极化吸顶天线，所述双面电路基板的另一面设有耦合微带线，所述脊喇叭形状的辐射振子与所述耦合微带线组成磁场壁完全开放的辐射体。
根据本发明的室分全向双极化吸顶天线，所述吸顶天线还包括馈电网络结构，用于给所述脊喇叭形状的辐射振子馈电。
根据本发明的室分全向双极化吸顶天线，所述脊喇叭形状的辐射振子的馈电方式为耦合馈电。
根据本发明的室分全向双极化吸顶天线，所述脊喇叭形状的辐射振子的数量为六个，且所述脊喇叭形状的辐射振子相互独立，并且绕所述天线的轴心均匀分布在所述双面电路基板的一面。
根据本发明的室分全向双极化吸顶天线，所述下锥体的高度及底面直径大于所述上锥体的高度及底面直径。
根据本发明的室分全向双极化吸顶天线，所述脊喇叭形状的辐射振子的端部设有金属耦合条。
根据本发明的室分全向双极化吸顶天线，所述功分器设于所述下锥体，所述下锥体设有与脊喇叭形状的辐射振子等数量的馈线孔。
本发明通过将天线设为水平极化和垂直极化辐射体两部分，垂直极化辐射体包括同轴设置的上锥体和下锥体，且上锥体和下锥体组成偶极子天线，所述水平极化全向辐射体包括至少一双面电路基板，所述双面电路基板的一面印刷有至少三个脊喇叭形状的辐射振子。优选的是，脊喇叭形状的辐射振子均匀分布，且通过连接功分器被激励等幅度同相位信号。借此，本发明可以实现超宽频带水平极化全向辐射，且水平极化的方向图的最大值与垂直极化的方向图的最大值方位一致，两种极化的辐射体互耦较小。
附图说明
图1是本发明一实施例的室分全向双极化吸顶天线侧视结构示意图；
图2是本发明一实施例的室分全向双极化吸顶天线部分结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参见图1和图2，本发明提供了一种室分全向双极化吸顶天线，其包括同轴设置的垂直极化全向辐射体10和水平极化全向辐射体20。其中，所述垂直极化全向辐射体10包括同轴设置的上锥体11和下锥体12，且上锥体11和下锥体12组成偶极子天线。水平极化全向辐射体20套设于下锥体12上，其包括至少一双面电路基板21，该双面电路基板21的一面印刷有至少三个脊喇叭形状的辐射振子211。
下锥体12内设有与脊喇叭形状的辐射振子211数量对应的功分器121，且下锥体12还设有与脊喇叭形状的辐射振子211等数量的馈线孔。脊喇叭形状的辐射振子211通过馈线在双面电路基板21上焊接一小段后穿过馈线孔后连接所述功分器121，且馈线与下锥体12呈绝缘设置。在实际应用时，脊喇叭形状的辐射振子211通过功分器121被激励等幅度同相位信号。
本发明水平极化全向辐射体20与垂直极化全向辐射体10的下锥体12的距离优选为20～45mm，且优选的，脊喇叭形状的辐射振子211的数量为六个，如图2所示。垂直极化全向辐射体10和水平极化全向辐射体20的拉开距离决定了两种辐射体的主辐射方向在各个频点的一致性，使室分天线可以分集增益，并有效解决了两个极化的隔离，满足了MIMO技术对天线的相关性要求。
进一步的，所述双面电路基板21的另一面设有耦合微带线，所述脊喇叭形状的辐射振子211与所述耦合微带线组成磁场壁完全开放的辐射体。需要说明的，本发明所述的磁场壁表述的是对水平极化全向辐射体20的磁场的界限，磁场壁完全开放，即磁场可以任意振荡辐射。垂直极化全向辐射体10是一个双锥偶极子，且下锥体12是底面为直径200mm左右的金属锥体、上锥体11的高度和底面直径均明显小于下锥体12，上锥体11和下锥体12通过轴心电缆馈电构成垂直极化的辐射单元。
优选的是，本发明的室分全向双极化吸顶天线100还包括馈电网络结构(图中未示)，用于给所述脊喇叭形状的辐射振子211提供馈电，该馈电网络结构可以通过单独设置的电路基板实现，该单独设置的电路基板与双面电路基板21同幅度同相位，并且两者之间用同轴电缆连接。更好的，脊喇叭形状的辐射振子211的馈电方式采用耦合馈电。
本发明的优选实施例中，脊喇叭形状的辐射振子211的数量为六个，且脊喇叭形状的辐射振子211之间相互独立，并且绕所述天线的轴心均匀分布在所述双面电路基板21的一面，借此可以实现超宽频带水平极化全向辐射，使水平极化的方向图的最大值与垂直极化的方向图的最大值方位一致，并且两种极化的辐射体互耦小。
本发明的其它实施例中，脊喇叭形状的辐射振子211可以是数线脊喇叭或直线脊喇叭，组成水平极化全向辐射体20的磁场壁完全开放的脊喇叭形状的辐射振子211可以用由金属冲压或切割薄板制作，对应的馈电网络结构可以为金属切割或冲压的空气微带线。更好的是，脊喇叭形状的辐射振子211的端部可以设置金属耦合条212，使其更好的耦合。本发明实现的频率资源可以在垂直方向上达到880～960MHz及1710～2635MHz，水平方向上实现880～2500MHz，频率资源丰富。
综上所述，本发明通过将天线设为水平极化和垂直极化辐射体两部分，垂直极化辐射体包括同轴设置的上锥体和下锥体，且上锥体和下锥体组成偶极子天线，所述水平极化全向辐射体包括至少一双面电路基板，所述双面电路基板的一面印刷有至少三个脊喇叭形状的辐射振子。优选的是，脊喇叭形状的辐射振子均匀分布，且通过连接功分器被激励等幅度同相位信号。借此，本发明可以实现超宽频带水平极化全向辐射，且水平极化的方向图的最大值与垂直极化的方向图的最大值方位一致，两种极化的辐射体互耦较小。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种室分全向双极化吸顶天线，其特征在于，包括同轴设置的垂直极化全向辐射体和水平极化全向辐射体，所述垂直极化全向辐射体包括同轴设置的上锥体和下锥体，且所述上锥体和下锥体组成偶极子天线，所述水平极化全向辐射体包括至少一双面电路基板，所述双面电路基板的一面印刷有至少三个脊喇叭形状的辐射振子。
2.根据权利要求1所述的室分全向双极化吸顶天线，其特征在于，所述脊喇叭形状的辐射振子通过连接功分器被激励等幅度同相位信号。
3.根据权利要求1所述的室分全向双极化吸顶天线，其特征在于，所述水平极化全向辐射体和下锥体的距离为20～45毫米。
4.根据权利要求1所述的室分全向双极化吸顶天线，其特征在于，所述双面电路基板的另一面设有耦合微带线，所述脊喇叭形状的辐射振子与所述耦合微带线组成磁场壁完全开放的辐射体。
5.根据权利要求1所述的室分全向双极化吸顶天线，其特征在于，所述吸顶天线还包括馈电网络结构，用于给所述脊喇叭形状的辐射振子馈电。
6.根据权利要求5所述的室分全向双极化吸顶天线，其特征在于，所述脊喇叭形状的辐射振子的馈电方式为耦合馈电。
7.根据权利要求1所述的室分全向双极化吸顶天线，其特征在于，所述脊喇叭形状的辐射振子的数量为六个，且所述脊喇叭形状的辐射振子相互独立，并且绕所述天线的轴心均匀分布在所述双面电路基板的一面。
8.根据权利要求1所述的室分全向双极化吸顶天线，其特征在于，所述下锥体的高度及底面直径大于所述上锥体的高度及底面直径。
9.根据权利要求1所述的室分全向双极化吸顶天线，其特征在于，所述脊喇叭形状的辐射振子的端部设有金属耦合条。
10.根据权利要求2所述的室分全向双极化吸顶天线，其特征在于，所述功分器设于所述下锥体，所述下锥体设有与脊喇叭形状的辐射振子等数量的馈线孔。
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