双极化全向吸顶天线制造技术

本实用新型专利技术公开一种双极化全向吸顶天线，包括底板、天线罩、垂直极化天线以及水平极化天线，所述垂直极化天线包括以尖端相向分别固定在介质件相对的两侧的上锥形振子和下锥形振子，所述水平极化天线包括布设在第一介质基板底面上的环形阵列和顶面上的匹配网络，所述第一介质基板套设于所述下锥形振子周围，所述下锥形振子内部设置第二介质基板，其表面设有功分网络，第二介质基板与第一介质基板之间通过若干贯穿下锥形振子的内部同轴连接器实现所述功分网络与所述环形阵列的电性连接。本实用新型专利技术的双极化全向吸顶天线，通过改进其垂直极化天线与水平极化天线之间的组装关系以及附加调节片等手段，达到低驻波比、高隔离度的预期目标。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

双极化全向吸顶天线
本技术涉及移动通信覆盖技术，尤指移动通信室内分布系统的MIMO (Multiple Input Multiple Output,多输入多输出)相关技术,具体涉及一种双极化全向吸顶天线。
技术介绍
室内分布系统是当今无线通信系统重要的组成部分，室内分布天线的性能直接影响系统的整体表现。随着移动通信系统的飞速发展，系统的复杂度越来越高，对天线的性能也提出了新的要求与挑战。而且随着用户对天线辐射的防护意识的增强，对室内分布系统的尺寸提出了更严格的要求。因此设计并采用新型小型化高性能的室内分布天线对室内分布系统而言至关重要。目前室内吸顶天线的实现形式有单椎、单椎加球冠或双锥结构的，但是这些天线都是单极化的，在室内信号覆盖方面存在着固有的盲区和阴影区，而且在当今高效、高质量、高容量、高速率传输数据的情况下，容易产生网络阻塞以致掉话，不能应用于TD-SCDMA、TD-LTE等系统中。为了提高无线通信系统的频谱利用率，在不增加频谱资源的情况下，尽可能大地提高系统传输数据的能力，则需要采用新型双极化吸顶天线。尤其是在室内多径反射显著的场合中，双极化吸顶天线可以通过极化分集实现信号的良好覆盖，同时可以兼容2G、3G以及TD-LTE等移动通信系统，实现站点共用，节省工程资源。但是要在保证吸顶天线性能的前提下实现双极化，天线的尺寸普遍会变得很大，在使用过程中容易遭到用户的排斥，因此小型化双极化吸顶天线的研制意义重大。CN101916909A号专利申请揭示的一种双极化全向吸顶天线的技术方案，其利用一上锥形振子与一下锥形振子形成双锥形结构作为垂直极化天线，并在一块介质基板上环形设置若干半波振子以形成水平极化天线，其中的水平极化天线所载的介质基板置于上锥形振子与下锥形振子正中。尽管该技术方案声称其取得较为良好的技术效果，然而，本申请人利用该技术方案所进行的实验表明，该技术方案并不能达到所声称的效果，因此，对该技术方案是否可行存疑。本申请人认为，上锥形振子与下锥形振子对准连接，在两者的对准位置处形成的磁场最强，在该位置处设置水平极化天线，将对垂直极化天线的驻波带来很大程度的干扰，也使吸顶天线无法小型化。而且，吸顶天线应当追求整体技术效果，而针对在吸顶天线中同时设置垂直极化天线和水平极化天线这种情况，该技术方案并未考虑解决由此带来的隔离度高的问题。因而，业内需要一种更具实用性的技术方案替代之。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种能显著改善室内信号覆盖的双极化全向吸顶天线，在保证双极化天线性能的前提下，应用小型化技术使天线尺寸减小同，不仅能替代现网中的吸顶天线，而且能同时工作在2G、3G以及TD-LTE频段，实现站点共用，节省工程资源。为实现本技术的目的，本技术采用如下技术方案本技术的双极化全向吸顶天线，包括底板、天线罩、垂直极化天线以及水平极化天线，底板与天线罩相组装以罩设所述垂直极化天线和水平极化天线，所述垂直极化天线包括以尖端相向分别固定在介质件相对的两侧的上锥形振子和下锥形振子，所述水平极化天线包括布设在第一介质基板一面上的由若干半波振子组成的环形阵列和另一面上的用于对环形阵列进行阻抗匹配的匹配网络，其中，所述第一介质基板套设于所述下锥形振子周围，所述下锥形振子内部设置第二介质基板，其表面设有用于对所述环形阵列进行功率分配的功分网络，第二介质基板与第一介质基板之间通过若干贯穿下锥形振子的内部同轴连接器实现所述功分网络与所述环形阵列的电性连接。具体的，所述第一介质基板的顶面上，对应在周向上相邻的每两个所述半波振子，在该两个半波振子之间设置一个用于调节垂直极化天线与水平极化天线之间的隔离度的调节片，形成若干调节片绕第一介质基板环形排列设置。较佳的，所述调节片呈L型，具有两侧边，其中一侧边固定在所述第一介质基板上。 所述第一介质基板的径向尺寸大于所述上锥形振子的径向尺寸。所述介质件包括介质螺母与绝缘片，介质螺母与下锥形振子相固定，绝缘片与上锥形振子相固定，绝缘片与介质螺母相固定。进一步，所述底板设置第一外部同轴连接器和第二外部同轴连接器，垂直极化天线的上锥形振子与下锥形振子分别与穿过底板的第一外部同轴连接器的内导体和外导体相连接；所述水平极化天线的功分网络与穿过底板的第二外部同轴连接器的内导体和外导体相连接。所述介质件设有通孔，所述第一外部同轴连接器的内导体穿过所述介质件的通孔设置。所述上锥形振子一体成型，包括呈圆柱体的上部和呈倒锥体的下部，该呈圆柱体的下部的轴向尺寸大于该呈倒锥体的下部的轴向尺寸；所述下锥形振子一体成型，包括呈锥体的上部和呈圆柱体的下部，该呈锥体的上部的轴向尺寸大于该呈圆柱体的下部的轴向尺寸。较佳的，所述水平极化天线的半波振子个数为3-6个。与现有技术相比，本技术具有如下优势I、通过将设有环形阵列的第一介质基板沉降到与下锥形振子相套设的位置，避开上锥形振子与下锥形振子的对接位置，从而不再对该对接位置处的电流磁场产生干扰，从而确保驻波比达到预期效果。2、通过在第一介质基板顶面设置调节件，能大大提交垂直极化天线与水平极化天线的隔离度，经实测，在TD-SCDMA和TD-LTE频段，两个极化的隔离度< _25dB，交叉极化比〈_20dB。3、本技术的吸顶天线，确保能同时工作在2G、3G以及TD-LTE频段，实现站点共用，节省工程资源，有效地代替现网中的吸顶天线；在不增加频谱资源的情况下，极大地增强系统传输数据的能力，提高无线通信系统的频谱利用率；在室内多径反射显著的场合，可以通过极化分集实现室内信号的良好覆盖。4、本技术的吸顶天线，通过结构上的紧凑型设计，尤其是第一介质基板与下锥形振子相嵌套设计，使吸顶天线的体积变得更为小巧，而结构可靠性又高，造价成本也比较低。附图说明图I是本技术的双极化全向吸顶天线的整体结构的示意图，去除外围的天线罩；图2是本技术的双极化全向吸顶天线的内部结构示意图，其中，为便于示出内部结构，天线罩与下锥形振子被局部剖开；图3是本技术的双极化全向吸顶天线的上锥形振子的结构示意图；图4是本技术的双极化全向吸顶天线的下锥形振子的结构示意图； 图5是本技术的双极化全向吸顶天线的介质件中介质螺母的结构示意图；图6是本技术的双极化全向吸顶天线的调节片的结构示意图；图7是本技术的双极化全向吸顶天线的第一介质基板底面的半波振子组成的环形阵列示意图；图8是本技术的双极化全向吸顶天线的第一介质基板顶面的匹配网络示意图；图9是本技术的双极化全向吸顶天线的第二介质基板底面的示意图；图10是本技术的双极化全向吸顶天线的第二介质基板顶面的功分网络示意图；图11是本技术的双极化全向吸顶天线的垂直极化天线在806-960MHZ频带内的电压驻波比测试图，示出了垂直极化天线在低频段的电路特性，其横轴为频率，纵轴为驻波比；图12是本技术的双极化全向吸顶天线的垂直极化天线在1710-2690MHZ频带内的电压驻波比测试图，示出了垂直极化天线在高频段的电路特性，其横轴为频率，纵轴为驻波比；图13是本技术的双极化全向吸顶天线的水平极化天线在1880-2500MHz频带内的电压驻波比测试图，示出了水平极化天线在T本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双极化全向吸顶天线，包括底板、天线罩、垂直极化天线以及水平极化天线，底板与天线罩相组装以罩设所述垂直极化天线和水平极化天线，所述垂直极化天线包括以尖端相向分别固定在介质件相对的两侧的上锥形振子和下锥形振子，所述水平极化天线包括布设在第一介质基板底面上的由若干半波振子组成的环形阵列和顶面上的用于对环形阵列进行阻抗匹配的匹配网络，其特征在于：所述第一介质基板套设于所述下锥形振子周围，所述下锥形振子内部设置第二介质基板，其表面设有用于对所述环形阵列进行功率分配的功分网络，第二介质基板与第一介质基板之间通过若干贯穿下锥形振子的内部同轴连接器实现所述功分网络与所述环形阵列的电性连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：钟锦庆，吴荣广，吴宝庭，吴兵，林巧新，刘少聪，许时彰，刘聪，王钦源，刘培涛，孙善球，
申请(专利权)人：中国移动通信集团广东有限公司，京信通信系统中国有限公司，
类型：实用新型
国别省市：