室内双极化全向吸顶天线的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种室内双极化全向吸顶天线，包括外壳、垂直极化天线、水平极化天线及连接组件，垂直极化天线包括上锥形阵子、下锥形阵子及第一同轴电缆，第一同轴电缆与上锥形阵子连接，水平极化天线包括介质基板、多个半波阵子、馈电网络及第二同轴电缆，馈电网络及半波阵子分别设置于介质基板的正面和反面，第二同轴电缆与半波阵子及馈电网络连接，上锥形阵子、介质基板以及下锥形阵子由上至下依次排列且介质基板到下锥形阵子的距离小于介质基板到上锥形阵子的距离。与现有技术相比，本实用新型通过设置水平极化天线以及垂直极化天线，实现了在不增加频谱资源的情况下，提高系统传输数据的能力，同时还可以兼容2G、3G以及TD-LTE等移动通信系统。
【专利说明】室内双极化全向吸顶天线
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种移动通信室内分布天线，更具体的涉及一种室内双极化全向吸顶天线。
【背景技术】
[0002]室内分布系统是当今无线通信系统重要的组成部分，而室内分布天线的性能直接影响室内分布系统的整体表现。随着移动通信系统的飞速发展，系统的复杂度越来越高，对天线也提出了新的要求与挑战。因此设计并采用新型高性能的室内分布天线对室内分布系统而言至关重要。
[0003]目前的室内吸顶天线主要有单锥、单锥加球冠以及双锥结构。然而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。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于提供一种室内双极化全向吸顶天线，以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。
[0005]为实现上述目的，本实用新型提供了一种室内双极化全向吸顶天线，包括外壳、垂直极化天线、水平极化天线以及将所述垂直极化天线和水平极化天线连接在一起的连接组件，所述垂直极化天线包括上锥形阵子、下锥形阵子以及第一同轴电缆，所述第一同轴电缆与所述上锥形阵子连接，所述水平极化天线包括介质基板、多个半波阵子、对所述半波阵子进行阻抗匹配的馈电网络以及第二同轴电缆，所述馈电网络以及所述半波阵子分别设置于所述介质基板的正面和反面，所述第二同轴电缆与所述半波阵子及所述馈电网络连接，所述上锥形阵子、所述介质基板以及所述下锥形阵子由上至下依次排列且所述介质基板到所述下锥形阵子的距离小于所述介质基板到所述上锥形阵子的距离。
[0006]与现有技术相比，本实用新型提供了一种室内双极化全向吸顶天线，通过设置水平极化天线以及垂直极化天线，实现了在不增加频谱资源的情况下，提高系统传输数据的能力，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，实现了站点共用，节省了工程资源。
[0007]较佳地，所述上锥形阵子的上部呈圆筒状，下部呈倒圆锥状，且所述上锥形阵子的下部的中心处设置有第一过孔，所述下锥形阵子呈圆锥状，所述下锥形阵子的顶面设置有第二过孔，且所述下锥形阵子的侧面设置有第五过孔，所述上锥形阵子与所述下锥形阵子形成一双锥形结构。
[0008]较佳地，所述水平极化天线包括5个半波阵子，5个所述半波阵子设置于所述介质基板的反面并均匀排列呈环状。
[0009]较佳地，每一所述半波阵子包括呈轴对称的V字部以及呈轴对称的一字部，5个所述V字部的底端连接在一起形成环状部。
[0010]较佳地，所述馈电网络包括5个馈电单元，所述馈电单元呈L状，且所述馈电单元由L状竖直的一端向外延伸并连接在一起形成公共端。
[0011]较佳地，所述介质基板在所述环状部的区域内设置有第三过孔以及第四过孔，所述第三过孔位于所述环状部的中心处以使所述第一同轴电缆穿过所述介质基板，所述第二同轴电缆穿过所述第四过孔与所述半波阵子以及所述馈电网络连接。
[0012]较佳地，所述介质基板为环氧树脂板，所述环氧树脂板的厚度为1.5毫米且形状呈圆形。
[0013]较佳地，所述外壳包括外罩、垫盘、底板以及螺杆，所述螺杆呈中空结构，所述外罩和所述底板固定连接形成一容置空间，所述垫盘、所述垂直极化天线、所述水平极化天线以及所述连接组件设置于所述容置空间内，且所述第一同轴电缆以及所述第二同轴电缆通过所述螺杆伸出所述容置空间。
[0014]较佳地，所述连接组件包括尼龙固定块、馈电柱、绝缘垫片、螺栓以及与螺栓配套的螺母，所述尼龙固定块、馈电柱、绝缘垫片、螺栓由上至下依次相应的设置于所述上锥形阵子以及所述介质基板之间，所述螺母设置于所述下锥形阵子远离所述介质基板的一侧，所述螺栓与所述螺母固定连接以使所述介质基板与所述下锥形阵子固定连接。
[0015]通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本实用新型的实施例。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型室内双极化全向吸顶天线一实施例的立体图。
[0017]图2为图1中室内双极化全向吸顶天线的分解图。
[0018]图3为图2中介质基板的反面结构图。
[0019]图4为图2中介质基板的正面结构图。
【具体实施方式】
[0020]现在参考附图描述本实用新型的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。
[0021]请参考图1至2，本实用新型室内双极化全向吸顶天线100包括外壳10、垂直极化天线11、水平极化天线12以及将外壳10、垂直极化天线11和水平极化天线12连接在一起的连接组件13。其中，垂直极化天线11包括上锥形阵子111、下锥形阵子113以及第一同轴电缆115，第一同轴电缆115的内导体与上锥形阵子111连接；水平极化天线12包括介质基板121、多个半波阵子122、对各个半波阵子122进行阻抗匹配的馈电网络123以及第二同轴电缆124，半波阵子122设置于介质基板121的反面，馈电网络123设置于介质基板121的正面，第二同轴电缆124的内导体与半波阵子122以及馈电网络123连接；上锥形阵子111、介质基板121以及下锥形阵子113由上至下依次排列(其中介质基板121与上锥形阵子111相邻的一面为正面)，且介质基板121到下锥形阵子113的距离小于其到上锥形阵子111的距离。
[0022]与现有技术相比，本实用新型室内双极化全向吸顶天线100通过设置水平极化天线12以及垂直极化天线11，实现了在不增加频谱资源的情况下，提高系统传输数据的能力，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，实现了站点共用，节省了工程资源。此外，介质基板121到下锥形阵子113的距离小于其到上锥形阵子111的距离，使天线性能更好，且上述结构可以节约天线成本，使天线性能一致性通过率高。
[0023]具体的，外壳10包括外罩101、垫盘102、底板103以及螺杆104，其中外壳10的各组成部分均为塑胶材质。外罩101和底板103通过螺栓及螺母固定连接并形成一容置空间，垫盘102、垂直极化天线11、水平极化天线12以及连接组件13设置于容置空间内；垫盘102上设置有中心孔、偏孔以及若干个支撑脚，中心孔和偏孔分别允许第一同轴电缆115和第二同轴电缆124穿过垫盘102进而分别与垂直极化天线11和水平极化天线12连接，部分支撑脚抵触介质基板121 ;底板103的中心处设置有一开口，螺杆104包括卡接部和螺杆本体，卡接部卡接于底板103的开口处，螺杆本体通过底板103上的开口设置于容置空间的外侧；螺杆104呈中空结构，且螺杆本体的外表面设置有螺纹，第一同轴电缆115和第二同轴电缆124通过螺杆104伸入容置空间内并分别与垂直极化天线11和水平极化天线12连接。连接组件13包括尼龙固定块131、馈电柱132、绝缘垫片133、螺栓134以及与螺栓134配套的螺母135。具体的，螺栓134为铜六角螺栓，螺母135为铜六角螺母；尼龙固定块131呈中空的圆柱体结构；尼龙固定块131、馈电柱132、绝缘垫片133、螺栓134由上至下依次相应的设置于上锥形阵子111以及介质基板121之间，螺母135设置于下锥形阵子113远离介质基板121的一侧，螺栓134与螺母135固定连接使介质基板121与下锥形阵子113固定连接。
[0024]具体的，上锥形阵子111的上部呈圆筒状，下部呈倒圆锥状，且下部的中心处设置有第一过孔1110 ;下锥形阵子113呈圆锥状，其顶面设置有第二过孔1130，其侧面设置有第五过孔1131，其底部圆周边缘向外延伸一圈法兰环1132 ;上锥形阵子111与下锥形阵子113形成一双锥形结构。介质基板121为环氧树脂板，环氧树脂板为圆形板、圆形板的厚度为1.5毫米且环氧树脂板的介电常数为4.5。本实施例中水平极化天线12共包括5个半波阵子122，每个半波阵子122包括呈轴对称的V字部122a以及呈轴对称的一字部122b。如图3所示，5个半波阵子122在环氧树脂板的反面上均匀排列形成一环形阵列，从而实现了在水平面内能量的均匀分布；具体的，半波阵子122的V字部122a的底端连接在一起形成一环状部A，环状部A的中心处设置有第三过孔1210以允许第一同轴线缆115穿过介质基板121。如图4所示，馈电网络123包括5个馈电单元1231，馈电单元1231均为同幅等相，每一馈电单元1231呈L状，馈电单元1231的同一端引出并连接在一起形成公共端B，对应的，介质基板121环状部A的区域范围内还设置有第四过孔1211，第二同轴线缆124穿过第四过孔1211可以实现与半波阵子122以及馈电网络123 (具体为连接公共端B)的连接。馈电网络123对环形阵列进行阻抗匹配，实现了水平极化天线12的工作频率在1710至2690MHz之间，其驻波比小于等于1.5且增益在2至3.5dBi之间，需要说明的是，根据水平极化天线12的工作频率、驻波比以及增益满足的条件设计馈电网络属于现有技术，此处不再详细阐述。另外，本实施例中垂直极化天线11实现了工作频率在806至960MHz或1710至2690MHz之间，驻波比小于等于1.5且增益在1.5至4dBi之间，室内双极化全向吸顶天线100的隔离度小于等于_25dB,不圆度小于±2dB。
[0025]本实用新型室内双极化全向吸顶天线100在各部分组件装配完成时的状态为:第一同轴电缆115的一端通过螺杆104伸入外罩101与底板103形成的容置空间内，然后第一同轴电缆115的内导体依次穿过垫盘102的中心孔、下锥形阵子113上的第二过孔1130、介质基板121上的第三过孔1210，然后通过馈电柱132与上锥形阵子111连接，其中螺栓133和螺母134配合将介质基板121固定在下锥形振子113的顶部。第二同轴电缆124 —端通过螺杆104伸入外罩101与底板103形成的容置空间内，然后第二同轴电缆124的内导体依次穿过垫盘102的偏孔、下锥形阵子113上的第五过孔1131、介质基板121上的第四过孔1211而与公共端B焊接在一起，从而实现了第二同轴电缆124与环形阵列以及馈电网络123的连接。
[0026]以上结合最佳实施例对本实用新型进行了描述，但本实用新型并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本实用新型的本质进行的修改、等效组合。
【权利要求】
1.一种室内双极化全向吸顶天线，其特征在于，包括外壳、垂直极化天线、水平极化天线以及将所述垂直极化天线和所述水平极化天线连接在一起的连接组件，所述垂直极化天线包括上锥形阵子、下锥形阵子以及第一同轴电缆，所述第一同轴电缆与所述上锥形阵子连接，所述水平极化天线包括介质基板、多个半波阵子、对所述半波阵子进行阻抗匹配的馈电网络以及第二同轴电缆，所述馈电网络以及所述半波阵子分别设置于所述介质基板的正面和反面，所述第二同轴电缆与所述半波阵子及所述馈电网络连接，所述上锥形阵子、所述介质基板以及所述下锥形阵子由上至下依次排列且所述介质基板到所述下锥形阵子的距离小于所述介质基板到所述上锥形阵子的距离。
2.如权利要求1所述的室内双极化全向吸顶天线，其特征在于，所述上锥形阵子的上部呈圆筒状，下部呈倒圆锥状，且所述上锥形阵子的下部的中心处设置有第一过孔，所述下锥形阵子呈圆锥状，所述下锥形阵子的顶面设置有第二过孔，且所述下锥形阵子的侧面设置有第五过孔，所述上锥形阵子与所述下锥形阵子形成一双锥形结构。
3.如权利要求2所述的室内双极化全向吸顶天线，其特征在于，所述水平极化天线包括5个半波阵子，5个所述半波阵子设置于所述介质基板的反面并均匀排列呈环状。
4.如权利要求3所述的室内双极化全向吸顶天线，其特征在于，每一所述半波阵子包括呈轴对称的V字部以及呈轴对称的一字部，5个所述V字部的底端连接在一起形成环状部。
5.如权利要求4所述的室内双极化全向吸顶天线，其特征在于，所述馈电网络包括5个馈电单元，所述馈电单元呈L状,且所述馈电单元由L状竖直的一端向外延伸并连接在一起形成公共端。
6.如权利要求5所述的室内双极化全向吸顶天线，其特征在于，所述介质基板在所述环状部的区域内设置有第三过孔以及第四过孔，所述第三过孔位于所述环状部的中心处以使所述第一同轴电缆穿过所述介质基板，所述第二同轴电缆穿过所述第四过孔与所述半波阵子以及所述馈电网络连接。
7.如权利要求1所述的室内双极化全向吸顶天线，其特征在于，所述介质基板为环氧树脂板，所述环氧树脂板的厚度为1.5毫米且形状呈圆形。
8.如权利要求1所述的室内双极化全向吸顶天线，其特征在于，所述外壳包括外罩、垫盘、底板以及螺杆，所述螺杆呈中空结构，所述外罩和所述底板固定连接形成一容置空间，所述垫盘、所述垂直极化天线、所述水平极化天线以及所述连接组件设置于所述容置空间内，且所述第一同轴电缆以及所述第二同轴电缆通过所述螺杆伸出所述容置空间。
9.如权利要求1所述的室内双极化全向吸顶天线，其特征在于，所述连接组件包括尼龙固定块、馈电柱、绝缘垫片、螺栓以及与所述螺栓配套的螺母，所述尼龙固定块、馈电柱、绝缘垫片、螺栓由上至下依次相应的设置于所述上锥形阵子以及所述介质基板之间，所述螺母设置于所述下锥形阵子远离所述介质基板的一侧，所述螺栓与所述螺母固定连接使所述介质基板与所述下锥形阵子固定连接。
【文档编号】H01Q1/50GK204045742SQ201420453750
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年8月12日 优先权日:2014年8月12日
【发明者】吴灿华 申请人:广东华灿电讯科技有限公司