边缘增强型全向吸顶天线制造技术

本实用新型专利技术提供一种边缘增强型全向吸顶天线，其包括地板、连接于地板上的单锥体、馈电座、介质圆环，该单锥体包括十字交叉连接的第一单锥辐射体和第二单锥辐射体，该地板为锥顶朝上的阶梯状圆台面，地板顶部设有圆孔，该馈电座、介质圆环放置在该圆孔上，馈电线缆穿过圆孔、馈电座、介质圆环连接该单锥体的馈电点，该阶梯状地板外表面还设有L形波束调节片。本实用新型专利技术实现了0.80GHz‑2.70GHz频率范围内，单锥吸顶天线的良好的阻抗匹配、理想的全向辐射性、显著的边缘覆盖增强效果、一致的带内覆盖范围、很高的效率(ηA≥95％)，以及小尺寸和低剖面，是一种适合于室内覆盖的理想全向吸顶天线方案。另外，该方法还具有思路新颖、原理清晰、方法普适、实现简单、低成本、适合批量生产等特点，是取代常规全向吸顶天线的优选方案，而且对于H/V双极化全向吸顶天线的设计和改进也是适用和有效的。

【技术实现步骤摘要】
边缘增强型全向吸顶天线
本技术涉及移动通信的室内分布式覆盖天线，尤其是涉及一种边缘覆盖增强型单极化全向吸顶天线。
技术介绍
室内环境已成为话务和数据流量的热点区域。室外宏基站难以对建筑物内部进行深度、精确覆盖。自然地，人们将室外基站小型化后部署于楼宇内部各处，形成了室内分布式覆盖系统。综合考虑到容量、选址、成本等方面因素，室分小基站必须支持多制式(GSM2G/CDMA-3G/LTE-4G)、全频段(800-960MHz/1710-2700MHz)，而且水平面需覆盖较大区域。受制于安装位置，室分天线通常有定向壁挂和全向吸顶两大类。由于实现多频段技术上难度很大，两类天线通常设计成宽频带。吸顶天线安装于天花板，要求方向图在不同仰角的方位面内必须是均匀全向的，且低俯角方向仍需保持较高增益，这样才能保证较大的覆盖范围。另外，考虑用户视觉和感受，吸顶天线宜小尺寸和低剖面。综合上述要求，单锥是适合设计全向吸顶天线的几何形状，它具有宽频带、全向性的特点，而且高度较仅为双锥天线的一半。然而，由于单锥天线将双锥的倾斜下臂变成平直地板的缘故，其高频最大辐射方向会上翘较大的角度，致使低仰角增益较低，而低频最大辐射方向则恰好在水平方向。这会造成低频覆盖范围宽、高频覆盖范围小的现象。虽然，通过增加网络部署密度可以使高低频覆盖范围较为一致，但是建设成本会成倍增加。因此，增强全向吸顶天线的边缘覆盖效果成为解决问题的关键。常规全向吸顶单锥天线采用平直圆盘地板120、杯状锥体110和短路枝条130，如图2(a)、2(b)所示，其低仰角增益低、不圆度差。因此，提供一种能解决现有技术中所存在问题的边缘增强型全向吸顶天线实为必要。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种超宽带、全向性、边缘覆盖效果增强/带内覆盖范围一致、高效率、小型化、低成本的边缘增强型全向吸顶天线。为实现本技术目的，提供以下技术方案：本技术提供一种边缘增强型全向吸顶天线，其包括地板、连接于地板上的单锥体、馈电座、介质圆环，该单锥体包括十字交叉连接的第一单锥辐射体和第二单锥辐射体，该地板为锥顶朝上的阶梯状圆台面，地板顶部设有圆孔，该馈电座、介质圆环放置在该圆孔上，馈电线缆穿过圆孔、馈电座、介质圆环连接该单锥体的馈电点，该阶梯状地板外表面还设有L形波束调节片。优选的，该第一单锥辐射体和第二单锥辐射体为长矩形片，长度大于宽度，宽长比为0.75～0.95。优选的，该第一单锥辐射体和第二单锥辐射体的四顶点处均倒圆角或直角。优选的，该第一单锥辐射体自顶边中心朝下都开一竖直长缝，底边中心则朝下突出为第一矩形馈电点，该第二单锥辐射体底部突出设有第二矩形馈电点，在该第二矩形馈电点底部中心朝上开一竖直短缝，该第一单锥辐射体和第二单锥辐射体十字交叉连接时，两者的中心线重合，该竖直长缝与竖直短缝刚好吻合，合并为一个十字交叉单锥体。优选的，该阶梯状地板的母线连续五次弯折，使该地板形成有自下而上的第一平台、第一倾斜面、第二平台、第二倾斜面，该L形波束调节片设置在该阶梯状地板的第二平台内侧靠近第二斜面处。优选的，该地板还设有连接第二倾斜面的第三倾斜面和第三平台。优选的，该L形波束调节片设有至少三个，并以圆周方式排列在地板外表面。优选的，该L形波束调节片的宽度中间、纵向开有窄槽。优选的，该L形波束调节片为圆台状曲面或平直平面。优选的，竖直长缝与竖直短缝总长等于单锥体高度，竖直长缝与竖直短缝的宽度等于该第一单锥辐射体或第二单锥辐射体的厚度。优选的，该L形波束调节片外形呈倾斜的L形，弯折角范围90°-180°，圆锥角范围10°-45°，竖起部分长度为(0.02～0.06)·λL。优选的，其进一步包括有设置在该地板底部同心放置的介质板，该十字交叉单锥体、阶梯状地板、馈电座、介质圆环、同轴线和介质板的中心线重合。对比现有技术，本技术具有以下优点：本技术综合了单锥/双锥天线的优缺点，设计了一种兼具两者特点的混合体，即将单锥的平直地板朝下弯折成阶梯状圆锥体，在地板第二个台阶靠近内侧锥面位置加载6个中间开缝、沿圆周排列的金属薄片，并将上部单极子设计成十字交叉的金属薄片。通过上述措施，本技术实现了0.80GHz-2.70GHz频率范围内，单锥吸顶天线的良好的阻抗匹配、理想的全向辐射性、显著的边缘覆盖增强效果、一致的带内覆盖范围，以及小尺寸和低剖面，是一种适合于室内覆盖的理想全向吸顶天线方案。另外，该方法还具有思路新颖、原理清晰、方法普适、实现简单、低成本、适合批量生产等特点，是取代常规全向吸顶天线的优选方案，而且对于H/V双极化全向吸顶天线的设计和改进也是适用和有效的。并且，通过为十字交叉单锥辐射体选择合适的几何参数，如长宽比、倒角尺寸，将光滑圆锥地板连续弯折成阶梯形，并在该阶梯地板靠近上部斜面处加载一组圆周排波束波宽调节片，从而获得了：一、优于常规单锥全向吸顶天线的宽带性；二、优于常规单锥全向吸顶天线的全向性；三、优于常规单锥全向吸顶天线边缘覆盖增强效果和带内覆盖一致性。然而，由于没有加载短路枝节以及地板朝下弯折，故尺寸稍大。该小型化边缘增强型全向吸顶天线在0.80-2.70GHz频带内获得了良好的阻抗匹配(低频VSWR≤1.50，高频VSWR≤1.30)、理想的全向性(不圆度小于0.5dB)、较高的增益(低频1.13-1.33dBi，高频2.56-3.50dBi)、理想的边缘覆盖增强效果(θ＝85°增益G＝1.32-3.11dBi)、很高的效率(ηA≥95％)和较小的尺寸(直径-0.533·λL×高度-0.289·λL)。【附图说明】图1为天线模型所采用的直角坐标系定义的示意图；图2(a)为常规全向吸顶天线的几何模型正视图；图2(b)为常规全向吸顶天线的几何模型侧视图；图3(a)为本技术边缘增强型全向吸顶天线的第一单锥辐射体正视图；图3(b)为本技术边缘增强型全向吸顶天线的第一单锥辐射体侧视图；图4(a)为本技术边缘增强型全向吸顶天线的第二单锥辐射体正视图；图4(b)为本技术边缘增强型全向吸顶天线的第二单锥辐射体侧视图；图5(a)为本技术边缘增强型全向吸顶天线的十字交叉单锥体正视图；图5(b)为本技术边缘增强型全向吸顶天线的十字交叉单锥体立体图；图5(c)为本技术边缘增强型全向吸顶天线的十字交叉单锥体俯视图；图6(a)为本技术边缘增强型全向吸顶天线的赋形地板的表面轮廓图；图6(b)为本技术边缘增强型全向吸顶天线的赋形地板加厚后的正视图；图7(a)为本技术边缘增强型全向吸顶天线的同轴馈线穿过地板的剖面图；图7(b)为本技术馈电孔局部放大图；图8(a)为本技术边缘增强型全向吸顶天线的L形波束调节片的侧视图；图8(b)为本技术边缘增强型全向吸顶天线的L形波束调节片的俯视图；图8(c)为本技术边缘增强型全向吸顶天线的L形波束调节片的正视图；图9(a)为本技术边缘增强型全向吸顶天线的完整几何模型图正视图；图9(b)为本技术边缘增强型全向吸顶天线的完整几何模型图立体图；图9(c)为本技术边缘增强型全向吸顶天线的完整几何模型图俯视图；图10为本技术边缘增强型全向吸顶天线的输入阻抗Zin频率特性曲线；图11为本实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种边缘增强型全向吸顶天线，其特征在于，其包括地板、连接于地板上的单锥体、馈电座、介质圆环，该单锥体包括十字交叉连接的第一单锥辐射体和第二单锥辐射体，该地板为锥顶朝上的阶梯状圆台面，地板顶部设有圆孔，该馈电座、介质圆环放置在该圆孔上，馈电线缆穿过圆孔、馈电座、介质圆环连接该单锥体的馈电点，该阶梯状地板外表面还设有L形波束调节片。

【技术特征摘要】
1.一种边缘增强型全向吸顶天线，其特征在于，其包括地板、连接于地板上的单锥体、馈电座、介质圆环，该单锥体包括十字交叉连接的第一单锥辐射体和第二单锥辐射体，该地板为锥顶朝上的阶梯状圆台面，地板顶部设有圆孔，该馈电座、介质圆环放置在该圆孔上，馈电线缆穿过圆孔、馈电座、介质圆环连接该单锥体的馈电点，该阶梯状地板外表面还设有L形波束调节片。2.如权利要求1所述的边缘增强型全向吸顶天线，其特征在于，该第一单锥辐射体和第二单锥辐射体为长矩形片，长度大于宽度，宽长比为0.75～0.95。3.如权利要求1所述的边缘增强型全向吸顶天线，其特征在于，该第一单锥辐射体和第二单锥辐射体的四顶点处均倒圆角或直角。4.如权利要求1所述的边缘增强型全向吸顶天线，其特征在于，该第一单锥辐射体自顶边中心朝下都开一竖直长缝，底边中心则朝下突出为第一矩形馈电点，该第二单锥辐射体底部突出设有第二矩形馈电点，在该第二矩形馈电点底部中心朝上开一竖直短缝，该第一单锥辐射体和第二单锥辐射体十字交叉连接时，两者的中心线重合，该竖直长缝与竖直短缝刚好吻合，合并为一个十字交叉单锥体。5.如权利要求1所述的边缘增强型全向吸顶天线，其特征在于，该阶梯状...

【专利技术属性】
技术研发人员：李道铁，吴中林，刘木林，彭猛，
申请(专利权)人：广东通宇通讯股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44