天线系统技术方案

本发明专利技术涉及天线系统。描述了一种天线系统（10），具体地用于安装在车辆的顶部上的天线系统（10），其具有安装在基底结构（13）上的两个单极锥型天线（11、12），其中每一个单极锥型天线的单极锥体（111、121）均由悬挂结构（113）悬挂在锥形凹部内，其中两个单极锥型天线以相对于彼此70度至110度的角度布置在基底结构上，使得系统在第一平面中具有极化分集并在与第一平面正交的第二平面中具有场型分集。

antenna system

The invention relates to an antenna system. An antenna system is described (10), specifically for the antenna system is installed in the vehicle on the top (10), which is mounted on the base structure (13) of two monopole antenna on the cone type (11, 12), each of which cone antenna monopole monopole cone (111, 121) by suspension structure (113) hanging in the tapered recess, wherein the two conical monopole antenna with respect to each other 70 degrees to 110 degrees angle are arranged on the base structure, which makes the system with polarization diversity in a first plane and having a field type diversity in second and the first plane in the plane orthogonal.

【技术实现步骤摘要】
天线系统
本公开涉及例如适合于安装在金属表面（具体地车辆的顶部）上的天线装置。
技术介绍
移动通信设备针对无线数据通信的广泛使用已经使得对于电信网络的制造商和运营商而言提供具有充足带宽和宽带容量的无线数据通信成为挑战。具体地，与通信有关的问题出现在与交通运输相关的使用场景中。例如，在列车上，其中通常大量用户试图通过列车可及的相同的有限数量的基站同时使用宽带数据通信服务，可能非常难以为通过的列车提供充足的数据通信容量。此外，列车速度的巨大增加加剧了该问题，原因在于需要非常快速地提供数据通信资源，以及大带宽和宽带容量，优选地为多输入/多输出（MIMO）系统。在公开的欧洲专利申请EP3002826A1中描述了具有锥形有源天线单元的单极锥型天线，该有源天线单元被中心馈电或通过布置为围绕有源元件的凹部的截头锥形接地导体的底部驱动。在EP3002826A1公开案中描述了此类天线的关于以下内容的示例性用途：提供用于安装在表面中（例如，在墙壁、道路或用于路面中的通达孔（诸如人孔）的维护盖的表面中）的低矮天线装置。鉴于已知技术，提供适合于在列车等上顶部安装的稳健的具有MIMO能力的天线可被视为问题。
技术实现思路
在独立权利要求1中提供一种天线系统。两个单极锥型天线的角度布置使天线系统具有极性和场型分集。另外，要求保护的天线系统的辐射场型更少受到存在于列车的顶部上的大金属表面的影响。尽管具有良好的性质，但相比于具有相似特性的现有技术的技术方案，天线系统能够被实现为相当扁平的。根据以下描述和附图，将更充分地理解本专利技术的这些和其它方面、优点和新颖特征，以及其所示实施例的细节。附图说明借助于借由示例给出并由附图示出的实施例的描述，将更好地理解本专利技术，附图中：图1A-1C是根据本专利技术的示例的天线系统的不同视图；图2示出图1的天线系统的反射/耦合相对频率的图表；和图3示出穿过图1的天线系统的带宽的EM辐射场型。具体实施方式图1A、1B和1C示出同一天线系统10的不同视图。天线系统10包括安装在凸起的基底结构13上的两个单极锥型天线11、12。每个单极锥型天线11、12均包括悬挂在锥形形状的凹部112、122（也称为外壳）中的单极锥体111、121。单极锥体从悬挂结构113、123悬挂，例如跨过凹部112、122的一段从其周边延伸的杆或臂。馈电点114布置在每个单极锥体111、121的尖端处或所述尖端附近。在一个实施例中，两个单极锥型天线11和12等同地成形。每个锥形凹部112、122均具有由凹部112、122的边界限定的开口，所述凹部112、122的边界限定锥体的基底表面。在一个实施例中，开口的形状是圆形的。每个锥形凹部112、122均具有中央轴线，该中央轴线被限定为延伸通过锥形凹部112、122的尖端（在截头圆锥形凹部的情况下为虚拟的尖端）并通过开口的中心点的轴线。在一个实施例中，锥形凹部112、122的中央轴线垂直于开口的表面。在一个实施例中，锥形形状的凹部112、122是截头锥形形状的凹部112、122，即具有带有内部基底平面的截断式尖端的锥形凹部。在一个实施例中，尖端在与锥形凹部112、122的中央轴线成直角的平面中被截断，即内部基底平面垂直于锥形凹部的中央轴线。在一个实施例中，尖端在与锥体111、121的中央轴线成直角的平面中被截断。内部基底表面的直径能够是单极锥型天线11、12的阻抗和/或频率的一个参数。锥形凹部或其表面由例如金属的导电材料制成。锥形凹部112、122优选地电气连接到接地导体（优选地围绕馈电点114同轴地布置）。每个单极锥体111、121均具有基底表面和侧表面或锥形表面。在一个实施例中，基底表面具有圆形形状。每个单极锥体111、121均具有限定为延伸穿过单极锥体111、121的尖端并穿过基底表面的中心点的轴线的中央轴线。在一个实施例中，单极锥体111、121的中央轴线垂直于基底表面。在所示实施例中，单极锥体是正圆的。在一个实施例中，单极锥体111、121和锥形凹部同轴地布置，即单极锥体111、121的中央轴线对应于锥形凹部112、122的中央轴线。在一个实施例中，单极锥体111、121的基底表面平行于锥形凹部121、122的开口的平面，或者安置在与锥形凹部121、122的开口的平面相同的平面中。单极锥体或其表面由例如金属的导电材料制成。单极锥体111、121的尖端连接到馈电点114。在一个实施例中，悬挂结构113、123是从锥形凹部112、122延伸到单极锥体111、121的杆或臂。在一个实施例中，杆或臂从锥形凹部112、122的开口的周向边缘延伸到单极锥体111、121的基底表面。优选地，悬挂结构113、123将单极锥体111、121（的基底表面）与锥形凹部（的周向边缘）电气地连接，以便实现直流（DC）接地连接。在一个实施例中，杆或臂由导电材料制成，使得在悬挂结构上能够传导甚至高达40kA（千安）的高电流。在一个实施例中，杆相对于天线系统10的底部（限定见下文）布置。馈电点可以在操作中连接到提供信号馈送以便传输或检测由天线系统10接收到的信号的装置（未示出）。额外元件14，诸如用于定位系统（GPS等等）的天线可以位于两个凹部之间的空间中，例如在基底结构13的顶部处。额外元件14可以促成天线系统的整体紧凑结构，然而，从下文应当理解的是，可在没有额外元件14的情况下设计和操作天线系统。如图所示，两个基本等同的单极锥型天线11、12相对于彼此成一角度地安装于基底结构13上，例如采取单极锥体111、121的中央轴线作为针对每个单极锥型天线11、12的取向的参考。该角度可以优选地在70至110度的范围内，甚至更优选地在75至105度的范围内，甚至更优选地在85至95度的范围内。应当理解的是，将基于考虑到例如期望的信号分离、天线系统10的总高度以及其它机械约束的优化来确定两个天线11、12之间的确切角度。在一个实施例中，底部/下部和顶部的指示应当被限定为天线系统10的布置在单极锥体111、121的中央轴线之间的中央轴线的底部和顶部方向，即天线系统10的中央轴线与单极锥体111、121的每个中央轴线限定相同的角度。天线系统10的中央轴线的底部方向指代单极锥体111、121的中央轴线更靠近的方向。天线系统10的中央轴线的顶部方向指代单极锥体111、121的中央轴线分开的方向。凹部112、122的侧壁角和侧壁角是用于实现天线11、12的期望值的阻抗（例如，50欧姆或75欧姆）的参数的一部分。单极锥体111、121，凹部112、122和悬挂结构113、123可以至少部分地由导电材料制成。凹部112、122和/或悬挂结构113、123可以形成每个天线11、12的共用或DC接地。如图1中所示，悬挂结构113、123的形状可以使得每个悬挂结构113、123的至少导电部分仅延伸跨过凹部112、122的总开口的一部段。具体地，该部段可以位于凹部的底半部处或凹部的顶半部处。如果该部段覆盖凹部112、122的底半部的中央部分，则在假定天线系统10水平安装的情况下，天线11、12的辐射场型或光束特性更多地指向平行于水平平面的方向。在相同的假设下，如果该部段覆盖凹部112、122的顶半部的中央部分，则天线11、12的光束特性更本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天线系统（10），其包括安装在基底结构（13）上的两个单极锥型天线（11、12），其中每个单极锥型天线（11、12）的单极锥体（111、121）由悬挂结构（113、123）悬挂在锥形凹部（112、122）内，其中所述两个单极锥型天线（11、12）的两个单极锥体（111、121）的两个中央轴线以相对于彼此70至110度的角度布置在所述基底结构上。

【技术特征摘要】
2016.08.19 EP 16185041.71.一种天线系统（10），其包括安装在基底结构（13）上的两个单极锥型天线（11、12），其中每个单极锥型天线（11、12）的单极锥体（111、121）由悬挂结构（113、123）悬挂在锥形凹部（112、122）内，其中所述两个单极锥型天线（11、12）的两个单极锥体（111、121）的两个中央轴线以相对于彼此70至110度的角度布置在所述基底结构上。2.根据权利要求1所述的天线系统（10），其中，所述悬挂结构（113、123）包括覆盖所述锥形凹部（112、122）的底半部或顶半部中的任一者的一部段的导电部分。3.根据权利要求1所述的天线系统（10），其特征在于，所述锥形凹部（112、122）是截头锥形凹部。4.根据权利要求1所述的天线系统（10），其中，覆盖由所述悬挂结构的导电部分覆盖的所述凹部的底半部的一部段的所述悬挂结构的导电部分在由所述两个单极锥体（111、121）的两个中央轴线跨越的平面中居中。5.根据权利要求1所述的天线系统（10），其中，所述悬挂结构的导电部分保留所述凹部的至少顶半部未被覆盖。6.根据权利要求1所述的天线系统（10），其中，所述悬挂结构（113、123）的导电部分和所述锥形...

【专利技术属性】
技术研发人员：N贾马利，
申请(专利权)人：瑞士电信公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH