CN202013933U - 多端口室内天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多端口室内天线，用以解决现有技术提供的单端口室内天线不能进行多路信号收发的问题。该室内天线包括至少三个用于连接天线振子的端口，且所述端口中至少有两个端口分别连接一个天线振子；其中，所述端口位于所述多端口天线的天线外罩的同一面上。

Description

多端口室内天线

技术领域

本实用新型涉及无线技术领域，尤其涉及一种多端口室内天线。

背景技术

室内天线具有结构轻巧、外型美观、安装方便等优点。按照室内天线的固定方式，其可以划分为吸顶室内天线和壁挂室内天线两种。目前，室内天线基本都采用的单端口馈电结构。单端口馈电结构即在室内天线中只采用一个用于馈电的端口，该端口一端与天线振子相连，而另一端则与室内天线的馈线相连。当室内天线作为发射天线时，馈线所传输的电流可以通过端口传输到天线振子，并由天线振子将电流转换为电磁波信号进行发送；当室内天线作为接收天线时，天线振子接收的电磁波信号在转换为电流后，可以通过端口传输到馈线。

单端口室内天线存在的缺陷在于，不能获得分集增益，信号质量容易受到居民小区建筑结构、室内天线安装位置等众多因素的限制。特别地，在多入多出(MIMO，Multiple-Inoput Multiple-Out-put)场景下，需要布设多个单端口室内天线才能完成相应的多路信号收发。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种多端口室内天线，用以解决现有技术提供的单端口室内天线不能进行多路信号收发的问题。

本实用新型实施例采用以下技术方案：

一种多端口室内天线，包括：至少三个用于连接天线振子的端口，且所述端口中至少有两个端口分别连接一个天线振子；其中，所述端口位于所述多端口天线的天线外罩的同一面上。

较佳地，所述多端口室内天线具体包括五个用于连接天线振子的端口。较佳地，所述端口中，有一个端口相距其他四个端口的距离均相等。较佳地，所述端口中，有两个端口连接的天线振子的极化方向相同，且该极化方向垂直于其他三个端口连接的天线振子的极化方向。

较佳地，所述端口位于所述多端口室内天线的天线外罩的底面；所述底面的横截面形状为圆形或矩形。

较佳地，所述至少三个用于连接天线振子的端口中，有两个端口分别连接一个天线振子，且所述两个端口与天线振子的连接方式为：

所述两个端口分别连接极化方向相互垂直的两个天线振子中的一个天线振子；或所述两个端口分别连接一个垂直极化天线振子。

较佳地，所述至少三个用于连接天线振子的端口中，有三个端口分别连接一个天线振子，其中，三个端口连接的三个天线振子中，一个天线振子的极化方向垂直于另外两个天线振子的极化方向。

较佳地，所述多端口室内天线具体包括至少四个所述端口；以及所述至少四个所述端口中，有四个端口分别连接一个天线振子，其中，四个端口连接四个天线振子中，有两个天线振子的极化方向相同，且该极化方向垂直于另外两个天线振子的极化方向。

较佳地，当所述多端口室内天线包含两个分别连接垂直极化天线振子的端口时，连接垂直极化方向的振子的两个端口之间的距离大于所述多端口室内天线工作波长的二分之一。

较佳地，所述端口的接头为N型阴头、SMA阴头或7/16-50K型接头。

本实用新型实施例的有益效果如下：

本实用新型实施例提供的该多端口天线至少包含三个用于连接天线振子的端口，且至少有两个端口分别连接有一个天线振子，从而能够实现多路信号的收发。由于本实用新型实施例提供的该多端口天线可以包含分别连接天线振子的多个端口，从而与单端口室内天线相比，本实用新型实施例提供的该天线能够利用空间分集或极化分集或空间与极化分集组合的方式增大分集增益，有效提升信号的上、下行传输效果。

附图说明

图1a为本实用新型实施例提供的多端口室内天线的一种具体结构示意图；

图1b为本实用新型实施例提供的多端口室内天线的另一种具体结构示意图；

图2为包含五个端口的多端口室内天线的整体结构侧视图；

图3为五个端口在天线外罩底面的一种分布情况示意图；

图4为五个端口在天线外罩底面的另一种分布情况示意图；

图5a为多端口室内天线中的两个端口与天线振子的一种连接方式示意图；

图5b为多端口室内天线中的两个端口与天线振子的另一种连接方式示意图；

图5c为多端口室内天线中的两个端口与天线振子的又一种连接方式示意图；

图6a为多端口室内天线中的三个端口与天线振子的一种连接方式示意图；

图6b为多端口室内天线中的三个端口与天线振子的另一种连接方式示意图；

图7为多端口室内天线中的四个端口与天线振子的一种连接方式示意图；

图8为一种五端口室内天线结构示意图。

具体实施方式

为了解决现有技术提供的单端口室内天线不能进行多路信号收发的问题，本实用新型实施例提供了一种新型的多端口室内天线，该室内天线的一种具体结构示意图如图1a、图1b所示，它的最大特点是包括至少三个用于连接天线振子的端口(比如图1a中的端口1～4以及图1b中的端口1～3)，这些端口位于多端口天线的天线外罩的同一面(比如可以位于天线外罩11底面)，且该多端口室内天线所包含的所有端口中至少有两个端口分别连接一个天线振子(比如图1a中的端口1、3分别连接垂直极化天线振子a、b；或图1b中的端口1连接一个垂直极化天线振子a，端口2连接一个水平极化天线振子x)，从而能够满足对多路信号的收发需求。

基于本实用新型实施例提供的上述多端口天线，与天线振子连接的端口个数可以根据实际情况进行灵活选取，具体来说，端口与天线振子的连接方式可以但不限于有下述多种：

第一种：该多端口天线包含的至少三个用于连接天线振子的端口中，有两个端口分别连接一个天线振子，且这两个端口与天线振子的连接方式为：两个端口分别连接极化方向相互垂直的两个天线振子(比如这两个天线振子的极化方向可以为水平极化方向与垂直极化方向，也可以为+45°极化方向或-45°极化方向)中的一个天线振子；或两个端口分别连接一个垂直极化天线振子。

第二种：该多端口天线包含的至少三个用于连接天线振子的端口中，有三个端口分别连接一个天线振子，其中，三个端口连接的三个天线振子中，一个天线振子的极化方向垂直于另外两个天线振子的极化方向。

第三种：该多端口天线还可以包含至少四个用于连接天线振子的端口，且所述至少四个端口中，可以有四个端口分别连接一个天线振子。其中，四个端口连接四个天线振子中，有两个天线振子的极化方向相同，且该极化方向垂直于另外两个天线振子的极化方向。

第四种：当该多端口天线包含五个端口时，这五个端口与天线振子的具体连接情况可以为：有两个端口连接的天线振子的极化方向相同，且该极化方向垂直于其他三个端口连接的天线振子的极化方向。

针对上述几种方式，需要说明的是，当多端口室内天线中有未连接天线振子的空余端口时，该空余端口可作为备用端口，从而在室内系统需要进行频段扩展或者需要从单通道系统向多通道系统扩展时，可以利用备用端口来实现相应的扩展需求。

此外还需要说明的是，当多端口室内天线包含两个分别连接垂直极化天线振子时，连接垂直极化天线振子的两个端口之间的距离可以大于该多端口室内天线工作波长的二分之一，从而保证两个垂直极化之间具有较好的空间隔离度。

相应地，本实用新型实施例还提供一种多端口室内天线，该天线包括两个端口，这两个端口分别连接一个天线振子。较佳地，这两个端口可以分别连接一个垂直极化天线振子，当分别连接垂直极化天线振子时，这两个端口之间的距离可以大于多端口室内天线工作波长的二分之一，以保证天线振子之间较好的空间隔离度。此外，这两个端口分别连接的天线振子的极化方向还可以为相互垂直的关系。

相应地，本实用新型实施例还提供一种多端口室内天线，该天线包括三个端口，这三个端口连接的三个天线振子中，一个天线振子的极化方向垂直于另外两个天线振子的极化方向。较佳地，当该多端口室内天线包含的三个端口中有两个端口分别连接垂直极化天线振子时，连接垂直极化方向的振子的两个端口之间的距离可以大于该多端口室内天线工作波长的二分之一。

以下对本实用新型实施例提供的上述多端口天线在实际应用中的详细结构进行具体说明。

在实际应用中，包含五个端口的多端口室内天线的整体结构侧视图如图2所示。图2中，位于天线外罩11内部的是三个垂直极化天线振子(即图2中的垂直极化天线振子a、b、c)和两个水平极化天线振子(即图2中的水平极化天线振子x、y)，位于天线外罩11底面的端口为端口1～5。

在本实用新型实施例中，端口1～5的两种有代表性的分布示意图如图3、图4所示。图3中，该多端口室内天线的天线外罩11的底面横截面形状为圆形，位于该圆形中央位置的端口2与其他端口1、3、4、5之间的距离d相等。d的大小一方面受端口的接口形式的影响(主要是接口尺寸的影响)，另一方面受室内天线隔离度要求的影响。在图4中，该多端口室内天线的天线外罩11的底面横截面形状可以为矩形，位于该矩形中央位置的端口2与其他端口1、3、4、5之间的距离d也相等。此外，天线外罩底面的横截面形状还可以是其他形状，本申请实施例对其不做限定。需要说明的是，不论室内天线外罩11的底面是什么形状，端口1～5的分布结构不会受其影响，端口2与其他端口1、3、4、5之间的距离d仍然可以相等。

考虑到隔离度、室内天线带宽性能以及室内环境对室内天线尺寸的要求，基于如图2所示的多端口室内天线，实际应用中的端口与天线振子的具体连接方式主要有以下几种：

1、多端口室内天线中的两个端口(以下将只使用两个端口连接天线振子的多端口室内天线简称为两端口室内天线)与天线振子连接的方式。具体地，该方式下又包含以下3种情况：

第一种情况的示意图如图5a所示，端口1连接水平极化天线振子x，端口3连接垂直极化天线振子a，从而构成双极化室内天线。此种两端口室内天线的垂直极化和水平极化具有较好的隔离度。

第二种情况的示意图如图5b所示，端口1连接水平极化天线振子x，端口2连接垂直极化天线振子a，从而构成双极化室内天线。此种两端口室内天线与如图5a所示的两端口室内天线的优点类似，其垂直极化和水平极化也具有较好的隔离度。

第三种情况的示意图如图5c所示，端口1连接垂直极化天线振子a，端口3连接垂直极化天线振子b构成两端口室内天线。此时端口1和端口3之间的距离为2d，一般要求2d大于0.5λ(λ为多端口室内天线的工作波长)，才能保证端口1、3所连接的两个垂直极化天线振子具有较好的空间隔离度。

2、多端口室内天线中的三个端口(以下将只使用三个端口连接天线振子的多端口室内天线简称为三端口室内天线)与室内天线连接的方式。具体地，选择端口1、2、3分别与室内天线连接的2种情况如下：

第一种情况的示意图如图6a所示，端口1接水平极化天线振子x，端口2接垂直极化天线振子a，端口3接水平极化天线振子y。图6a所示的这种端口与天线振子连接关系的布局主要是考虑到单独的一个水平极化天线振子不容易在较宽的工作频段内实现较好的工作性能。水平极化天线振子x与水平极化天线振子y分别工作于高频段和低频段，而垂直极化天线振子a则工作于宽频段。

第二种情况的示意图如图6b所示，端口1接垂直极化天线振子a，端口2接水平极化天线振子x，端口3接垂直极化天线振子b，此时端口1和端口3之间的距离为2d，一般要求2d大于0.5λ(λ为多端口室内天线的工作波长)，才能保证两个垂直极化天线振子具有较好的空间隔离度。

4、多端口室内天线中的四个端口(以下将使用四个端口连接天线振子的多端口室内天线简称为四端口室内天线)与室内天线连接的方式。

根据该方式，一种具体的四端口室内天线结构示意图如图7所示。在图7中，端口1连接垂直极化天线振子a，端口3连接垂直极化天线振子b，端口4接水平极化天线振子x，端口5接水平极化天线振子y，同理，此时端口1和端口3之间的距离为2d，一般要求2d大于0.5λ(λ为多端口室内天线的工作波长)，才能保证两个垂直极化天线振子具有较好的空间隔离度。水平极化天线振子x、y分别工作于高频段和低频段。

5、多端口室内天线中的五个端口(以下将使用五个端口连接天线振子的多端口室内天线简称为五端口室内天线)与室内天线连接的方式。

根据该方式，一种具体的五端口室内天线结构示意图如图8所示。在图8中，端口1连接垂直极化天线振子a，端口2连接垂直极化天线振子b，端口3连接垂直极化天线振子c，端口4接水平极化天线振子x，端口5接水平极化天线振子y，同理，此时一般要求d大于0.5λ(λ为多端口室内天线的工作波长)，保证垂直极化天线振子具有较好的空间隔离度。水平极化天线振子x与水平极化天线振子y分别工作于高频段和低频段。

基于本实用新型实施例提供的多端口室内天线，实际情况中的端口与天线振子的连接关系并不局限于图2～图8所展示的几种，在上述几种基础上衍生出的其他的端口与天线振子的连接方式也在本实用新型的保护范围之内。

前文指出，现有技术提供的室内天线基本采用的都是单端口结构，其不能满足室内信号多频段传输的覆盖要求。而通过本实用新型实施例提供的方案，多端口室内天线可以包含多个端口，并可以从其包含的多个端口中选择至少两个端口来连接水平极化、垂直极化天线振子，因此可以基于一个天线结构，灵活地实现在GSM900MHz、GSM1800MHz的频带内使用双端口室内天线，而在WCDMA和TD-SCDMA及LTE频段使用3端口室内天线(其中，3个端口分别接水平极化、垂直极化、垂直极化天线振子)。并且，采用本申请实施例提供的该多端口室内天线，还可以实现在一个辐射节点上，利用空间分集或极化分集或空间与极化分集组合的方式，有效提升信号的上、下行传输效果，从而改善小区的整体覆盖效果。

可见，本申请实施例提供的多端口室内天线存在兼容性好，能实现对2G、3G等网络的兼容，并且，采用多端口室内天线还可以实现对不同频段的信号收发，有效解决室内信号多频段传输的覆盖问题。

另外，移动通信的频段需求越来越宽，实际的室内天线部署时可以灵活选用多端口室内天线，例如，当目前需要部署两端口室内天线时，可以从本申请实施例提供的多端口室内天线包含的五个端口中选取3个端口与相应的3个天线振子相连而构成三端口室内天线，并进一步地从该三端口室内天线中选取两个端口以及相应的天线振子作为两端口室内天线，而该三端口室内天线中未被选用一个端口和相应的室内天线振子则可以留作备用。采用这样的方式，可以大大提升多端口室内天线针对不同频段的灵活响应程度。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种多端口室内天线，其特征在于，包括：

至少三个用于连接天线振子的端口，且所述端口中至少有两个端口分别连接一个天线振子；

其中，所述端口位于所述多端口天线的天线外罩的同一面上。

2.如权利要求1所述的多端口室内天线，其特征在于，所述多端口室内天线具体包括五个用于连接天线振子的端口。

3.如权利要求2所述的多端口室内天线，其特征在于，所述端口中，有一个端口相距其他四个端口的距离均相等。

4.如权利要求2所述的多端口室内天线，其特征在于，所述端口中，有两个端口连接的天线振子的极化方向相同，且该极化方向垂直于其他三个端口连接的天线振子的极化方向。

5.如权利要求1所述的多端口室内天线，其特征在于，所述端口位于所述多端口室内天线的天线外罩的底面；

所述底面的横截面形状为圆形或矩形。

6.如权利要求1所述的多端口室内天线，其特征在于，所述至少三个用于连接天线振子的端口中，有两个端口分别连接一个天线振子，且所述两个端口与天线振子的连接方式为：

所述两个端口分别连接极化方向相互垂直的两个天线振子中的一个天线振子；或

所述两个端口分别连接一个垂直极化天线振子。

7.如权利要求1所述的多端口室内天线，其特征在于，所述至少三个用于连接天线振子的端口中，有三个端口分别连接一个天线振子，其中，三个端口连接的三个天线振子中，一个天线振子的极化方向垂直于另外两个天线振子的极化方向。

8.如权利要求1所述的多端口室内天线，其特征在于，所述多端口室内天线具体包括至少四个所述端口；以及

所述至少四个所述端口中，有四个端口分别连接一个天线振子，其中，四个端口连接四个天线振子中，有两个天线振子的极化方向相同，且该极化方向垂直于另外两个天线振子的极化方向。

9.如权利要求4、6、7、8任一所述的多端口室内天线，其特征在于，当所述多端口室内天线包含两个分别连接垂直极化天线振子的端口时，连接垂直极化方向的振子的两个端口之间的距离大于所述多端口室内天线工作波长的二分之一。

10.如权利要求1～8任一所述的多端口室内天线，其特征在于，所述端口的接头为N型阴头、SMA阴头或7/16-50K型接头。

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