CN213124731U - 一种二端口全频段双极化超宽带电梯天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了二端口全频段双极化超宽带电梯天线，包括罩体，设有一底板；四个低频振子，以阵列方式排布在底板上的四周位置；四个高频振子，设为±45°双极化振子，位于四个低频振子所围成的区域内，四个高频振子间的横向间距和纵向间距相等且呈菱形均匀分布在底板上，使四个低频振子与四个高频振子以底板中心呈中心对称；其中高频振子的﹢45°极化和高频振子的﹣45°极化分别与两个高频功分器对应相连；底板上设有两个端口，与高频振子的﹢45°极化相连的高频功分器和低频振子接入合路器后连接其中一端口，与高频振子的﹣45°极化相连的高频功分器的输出端连接另一端口，可满足现在移动通信所需的巨大数据量传输。

Description

一种二端口全频段双极化超宽带电梯天线

技术领域

本实用新型涉及电梯天线技术领域，尤其涉及一种二端口全频段双极化超宽带电梯天线。

背景技术

中国城镇化进程进入高速发展期之后，居住用地就变得紧张，高层建筑越来越多。而七层及以上的楼房都需要配备电梯，为了能让人在电梯内﹢常通信，通讯人员需对电梯安装通讯设备。现有高层电梯的信号覆盖主要有两种方式：一种是信源+随行电缆+小功率有源设备，但这种方式下，馈线需随着轿厢上下，老化速°较快，可靠性差，且随行电缆需要从电梯取电，会造成信号不稳。另一种是信源+固定电缆+若干定向耦合器+若干低增益小天线，这种方式下，需要布放多个天线和定向耦合器，且需要较多的电缆。以上两种方式随着楼层越高，电缆也越多，损耗越大，施工和维护费用越高。

另外，通信行业本身的发展也给电梯内通信提出考验，现在人们的移动通信工具—智能手机，不仅要完成短信、语音的传输，还要能视频通话、在线视频观看和下载，要实现这样应对多人、大量的数据传输，通讯设备的吞吐量必须有大幅°的提高。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种二端口全频段双极化超宽带电梯天线，可满足现在移动通信所需的巨大数据量传输。

本实用新型的目的采用如下技术方案实现：

二端口全频段双极化超宽带电梯天线，包括：

罩体，所述罩体内设有一底板；

四个低频振子，以阵列方式排布在所述底板上的四周位置；

四个高频振子，设为±45°双极化振子，位于四个所述低频振子所围成的区域内，四个所述高频振子间的横向间距和纵向间距相等且呈菱形均匀分布在所述底板上，使四个所述低频振子与四个所述高频振子以所述底板中心呈中心对称；其中高频振子的﹢45°极化和高频振子的﹣45°极化分别与两个高频功分器对应相连；

两个端口，设在所述底板上，与高频振子的﹢45°极化相连的所述高频功分器和低频振子接入合路器后连接其中一端口，与高频振子的﹣45°极化相连的所述高频功分器的输出端连接另一端口。

进一步地，所述低频振子采用电镀锡的铝板折合而成，且每行的两个所述低频振子间相互平行。

进一步地，相邻所述低频振子间的间距为250～270mm，围边高度为30～40mm。

进一步地，所述高频振子间的横向和纵向间距均为150～170mm。

进一步地，所述罩体上设有固定夹码。

进一步地，所述罩体的两端部均设有端盖板，并在端盖板上设有通孔。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的高频段设为±45°双极化，其使用的频率较高，数据流量更大，且一部电梯只需在电梯井底部安装一副天线即可有效覆盖电梯，存在节点少、安全可靠、施工周期短、维护方便等特点，更能满足现在移动通信所需的巨大数据量传输。

附图说明

图1是本实用新型电梯天线的结构示意图；

图2是本实用新型电梯天线中振子的排布示意图；

图3是本实用新型电梯天线中底板的背面结构示意图；

图4是在频率为820MHZ第一端口的E面辐射性能的二维方向图；

图5是在频率为960MHZ第一端口的E面辐射性能的二维方向图；

图6是在频率为1710MHZ第一端口的E面辐射性能的二维方向图；

图7是在频率为2700MHZ第一端口的E面辐射性能的二维方向图；

图8是在频率为1710MHZ第二端口的E面辐射性能的二维方向图；

图9是在频率为2700MHZ第二端口的E面辐射性能的二维方向图；

图10是在频率为820MHZ第一端口的H面辐射性能的二维方向图；

图11是在频率为960MHZ第一端口的H面辐射性能的二维方向图；

图12是在频率为1710MHZ第一端口的H面辐射性能的二维方向图；

图13是在频率为2700MHZ第一端口的H面辐射性能的二维方向图；

图14是在频率为1710MHZ第二端口的H面辐射性能的二维方向图；

图15是在频率为2700MHZ第二端口的H面辐射性能的二维方向图；

图16是在频率为1710MHZ第一端口交叉极化鉴别率的二维方向图；

图17是在频率为2700MHZ第一端口交叉极化鉴别率的二维方向图；

图18是在频率为1710MHZ第二端口交叉极化鉴别率的二维方向图；

图19是在频率为2700MHZ第二端口交叉极化鉴别率的二维方向图；

图中：1、罩体；2、底板；3、高频振子；4、低频振子；5、高频功分器；6、合路器；7、端口；8、支撑板；9、端盖板；10、通孔；11、固定夹码。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

本实施例提供一种二端口全频段双极化超宽带电梯天线，将本实施例中的电梯天线安装在电梯的井底部，可达到优于传统的覆盖效果，且存在节点少、安全可靠、施工周期短、维护方便等特点，更能满足现在移动通信所需的巨大数据量传输。

如图1所示，本实施例中的电梯天线包括一罩体1，所述罩体1内设有一底板2；在底板2的﹢面设有四个低频振子4和四个高频振子3，其中本实施例中所指的低频为806～960MHZ频段；而高频则为1710～2700MHZ频段。

而在所述罩体1的前端和后端分别套装有端盖板9，端盖板9加上罩体1的存在使得所述底板2上的振子结构得到保护；此外，还在所述端盖板9上均设有通孔10，该通孔10可用于排水或通风，以确保罩体1内的环境相对稳定。与此同时，在所述底板2的背面上设有支撑板8，利用所述支撑板8与所述罩体1的内侧壁相连，用于固定所述底板2在所述罩体1内的位置；且在所述罩体1的外表面上还设有固定夹码11，该固定夹码11用于连接外部安装配件。

在本实施例中，每个低频振子4采用电镀锡的铝板折合形成振子，每个低频振子4都使用阻抗75Ω的同轴电缆焊接，两两通过接线环连接50Ω电缆进行阻抗变换后，再次通过接线环连接35Ω电缆进行阻抗变换。这样通过2次阻抗变换，将组合的阻抗变到50Ω。这样的组合方式可以节省电缆，减少损耗，而且铝镀锡的工艺有利于三阶互调的通过率。

如图2所示，四个低频振子4以阵列方式排布在所述底板2的四周，且同一行的低频振子4之间相互平行，同一列的低频振子4处于同一竖直方向上，使得四个低频振子4之间围绕呈矩形或正方形的结构；且相邻所述低频振子4之间的间距为250～270mm，围边高度为30～40mm。

而在四个低频振子4围绕而成的区域内设有四个高频振子3，四个所述高频振子3间的横向间距和纵向间距相等且呈菱形均匀分布在所述底板2上，使四个所述低频振子4与四个所述高频振子3以所述底板2中心呈中心对称；所述高频振子3之间的横向和纵向间距相同，且均设为150～170mm。其中四个高频振子3均设为±45°双极化振子，每个振子都分有﹢45°和﹣45°两个极化。

如图3所示，在所述底板2的背面设有两个高频功分器5，高频振子3中的﹢45°极化连接一个高频功分器5，高频振子3中的﹣45°极化连接另一个高频功分器5。

在所述底板2上还设有合路器6，且在所述底板2上设有两个端口7；与﹢45°极化连接的高频功分器5与低频振子4共同接入所述合路器6中，所述合路器6的输出端连接所述底板2上的其中一个端口7，与﹣45°极化相连的高频功分器5接入另一端口7中；并在所述端口7显露在所述罩体1外的一端上连接有同轴连接器。

由于高频为双极化，在信号传输时两个端口7之间会存在相互影响，因此需要通过网络分析仪来对两个端口7之间的隔离°进行测试，并确保隔离°在23dB以上才可满足两个极化之间的隔离要求。同时，还需通过远场测试系统测试两个极化之间的交叉极化比。

在本实施例中，通过ANSOFT HFSS仿真软件和实验来改变振子间距、振子与周围金属反射关系来改变电梯天线的辐射性能。在本实施例中，两个端口7从左到右依次为第一端口和第二端口，低频振子4和高频振子的﹢45°极化连接第一端口，高频振子的﹣45°极化连接第二端口。经过实际仿真及一系列的调试后，测试结果如图4～19所示，在相邻所述低频振子4间的间距为260mm，围边高度为35mm，且所述高频振子3间的横向和纵向间距均为160mm的情况下，该天线的电气性能已达到预定要求，低频增益达到12dBi以上，高频增益达到14dBi以上，前后比都大于20dB，隔离°达到25dB以上，轴向交叉极化鉴别率大于15dB。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (6)

1.二端口全频段双极化超宽带电梯天线，其特征在于，包括：

罩体，所述罩体内设有一底板；

四个低频振子，以阵列方式排布在所述底板上的四周位置；

四个高频振子，设为±45°双极化振子，位于四个所述低频振子所围成的区域内，四个所述高频振子间的横向间距和纵向间距相等且呈菱形均匀分布在所述底板上，使四个所述低频振子与四个所述高频振子以所述底板中心呈中心对称；其中高频振子的﹢45°极化和高频振子的﹣45°极化分别与两个高频功分器对应相连；

两个端口，设在所述底板上，与高频振子的﹢45°极化相连的所述高频功分器和低频振子接入合路器后连接其中一端口，与高频振子的﹣45°极化相连的所述高频功分器的输出端连接另一端口。

2.根据权利要求1所述的二端口全频段双极化超宽带电梯天线，其特征在于，所述低频振子采用电镀锡的铝板折合而成，且每行的两个所述低频振子间相互平行。

3.根据权利要求1所述的二端口全频段双极化超宽带电梯天线，其特征在于，相邻所述低频振子间的间距为250～270mm，围边高度为30～40mm。

4.根据权利要求3所述的二端口全频段双极化超宽带电梯天线，其特征在于，所述高频振子间的横向和纵向间距相同，且均设为150～170mm。

5.根据权利要求1所述的二端口全频段双极化超宽带电梯天线，其特征在于，所述罩体上设有固定夹码。

6.根据权利要求1所述的二端口全频段双极化超宽带电梯天线，其特征在于，所述罩体的两端部均设有端盖板，并在端盖板上设有通孔。

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