一种应用于无线通信系统的双极化亮灯型筒灯天线的制作方法

本发明涉及一种天线，具体地说是一种应用于无线通信系统的双极化亮灯型筒灯天线。

背景技术：

移动通信的迅速发展，移动运营商提出了全面覆盖，无盲区覆盖的概念。不断的加大网络设施的建设和投入。因此需要大量的基站和基站天线等。从而带来了许多负面的问题，如住房附近树立各种基站天线，给人造成了不安全感，怕被辐射影响。所以美化天线应运而生。筒灯天线是美化天线的一种，主要设置在建筑区内各个地方，既能照明，又可以实现信号的覆盖，它是把天线和筒灯巧妙的结合在一起。目前市场上的都是普遍的吸顶，壁挂，安装不方便，大部分不具备双极化特性，限制了天线的性能，以及应用。即便吸顶是双极化，其辐射单元不能根据筒灯的特点进行设计，结构较为复杂。

技术实现要素：

本发明针对上述问题，提供一种应用于无线通信系统的双极化亮灯型筒灯天线，既能正常照明，又可以接收和发射信号，满足移动，联通，电信的覆盖要求。该天线工作于1700MHz～2700MHz频段，具有可亮灯、隐蔽性好，角度调节方便的特点，便于安装，并且结构简单造价低廉。其性质在保证筒灯原有功能的基础上内部加装天线，既实现了通信的要求，又不影响筒灯的实际使用，做到了筒灯与天线巧妙的融为一体，避免了居民对无线辐射的恐惧和抵触，保证通信的覆盖和质量。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种应用于无线通信系统的双极化亮灯型筒灯天线，包括筒灯外壳以及与该筒灯外壳形成一体式结构的天线组件，天线组件包括天线底板以及设置在该天线底板上的±45°交叉极化振子辐射单元，±45°交叉极化振子辐射单元包括振子基座、振子片，筒灯外壳一端设置灯罩，另一端设置天线底板，天线底板内表面固定有振子基座，振子基座上固定有长度相同的馈电下导体、馈电上导体，振子片设有四个相互独立的辐射面域，辐射面域包括正面面域和背面面域，四个辐射面域为沿顺时针方向依次设置的第一面域、第二面域、第三面域以及第四面域，第一、第二辐射面域上设有馈电孔，第三、第四辐射面域上设有可使得该辐射面域的正面面域和背面面域相连的馈线过线孔；

馈电上导体一端穿过第一辐射面域的馈电孔后连接振子基座，另一端连接第三辐射面域，馈电下导体一端穿过第二辐射面域的馈电孔后连接振子基座，另一端连接第四辐射面域；

还包括粘接在筒灯外壳内壁的LED贴片灯，该LED贴片灯位于所述灯罩和振子片之间。

作为上述方案的优选，四个辐射面域包围区域的中心处设有中心通孔，馈电上导体位于第一辐射面域上部的区域为第一折弯段，该第一折弯段上具有一向远离第一辐射面域所在方向拱起的上拱起部，馈电下导体位于第二辐射面域上部的区域为第二折弯段，该第二折弯段上具有一向第一辐射面域所在方向拱起的下拱起部，上拱起部和下拱起部在中心通孔正上方交叉配合呈X型且相互不接触，第一折弯段、第二折弯段的自由端设置有便于馈线焊接的馈线孔。

作为上述方案的优选，辐射面域上具有镂空部分。

作为上述方案的优选，LED贴片灯的电源线沿筒灯壳体内壁穿过天线底板后伸出。

作为上述方案的优选，筒灯壳体和灯罩的材质为PVC。

本发明的有益效果是：本发明具有更好的隐蔽性，具有频段宽、增益高、驻波低，安装方便，稳定性高等优点，适用于不断发展的城市高楼大厦等室内场所。

该天线能使辐射体与筒灯巧妙的融为一体，使天线和筒灯的功能都得到充分的发挥。辐射体天线置于筒灯盖底部位置，LED贴片灯置于筒灯外罩内壁位置，通过空间的合理安排，既保证了天线的性能又不影响筒灯的正常使用，电源线从筒灯盖内壁预留孔位甩出，通过采用这种结构和方式解决了在亮灯时由于电磁干扰而使天线无法正常工作的问题，能够在1700MHz～2700MHz频段内支持网络的覆盖，在天线正常工作的同时像筒灯一样发光起到照明作用。

其本身是±45°天线，能够更好完成覆盖。双极化天线是一种新型天线技术，组合了+45度和-45度两副极化方向相互正交的天线，同时工作在收发双工模式下，每个小区仅需一副双极化天线。双极化天线允许系统采用极化分集接收技术，其原理是利用±45°极化方向之间的不相关性，两者之间的不相关性程度决定了分集接收的好坏。由于±45°为正交极化，因此可以有效保证分集接收，其极化分集增益约为5dB，比单极化天线通常采用的空间分集提高约2dB。此外由于采用极化分集代替空间分集技术，分集增益和天线位置几乎没有关系，覆盖主方向和边缘处的差别很小（该差别由于反射面宽度导致±45°正交效果变差引起），因此可以有效改善边缘处的接收效果，保证覆盖范围。双极化天线可获得一定的极化分集增益，减少天线体积。另外采用±45度双极化天线，可获得1～2dB极化分集增益。

附图说明

图1为本发明双极化振子的爆炸图；

图2为本发明双极化振子的正视图；

图3为本发明双极化振子的俯视图；

图4为本发明双极化振子的仰视图；

图5为本发明双极化振子的立体图；

图6为本发明双极化筒灯的装配图。

图中：1、灯罩；2、±45°交叉极化振子辐射单元；201、振子片；202、辐射面域； 203、振子基座；205、馈线过线孔；206、馈电下导体；207、馈线孔；208、上、下拱起部；209、馈电上导体；211、馈电孔；212、镂空部分；3、天线底板；4、馈线；5、筒灯外壳；6、LED贴片灯。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。

如图1-6所示，一种应用于无线通信系统的双极化亮灯型筒灯天线，包括筒灯外壳以及与该筒灯外壳形成一体式结构的天线组件，天线组件包括天线底板以及设置在该天线底板上的±45°交叉极化振子辐射单元2且辐射单元直接由馈线接N型电缆接头接出，因此更能适应筒灯的圆柱型腔体，而且性能更加稳定，结构更加简单。

天线组件包括天线底板以及设置在该天线底板上的±45°交叉极化振子辐射单元，±45°交叉极化振子辐射单元包括振子基座、振子片，筒灯外壳一端设置灯罩，另一端设置天线底板，天线底板内表面固定有振子基座，振子基座上固定有长度相同的馈电下导体、馈电上导体，振子片设有四个相互独立的辐射面域，能有效提高三阶互调≤-118，能充分满足移动通信的要求，辐射面域包括正面面域和背面面域，四个辐射面域为沿顺时针方向依次设置的第一面域、第二面域、第三面域以及第四面域，第一、第二辐射面域上设有馈电孔，第三、第四辐射面域上设有可使得该辐射面域的正面面域和背面面域相连的馈线过线孔，对于天线的电压驻波比的稳定性较好，提高方向图的增益；

馈电上导体一端穿过第一辐射面域的馈电孔后连接振子基座，另一端连接第三辐射面域，馈电下导体一端穿过第二辐射面域的馈电孔后连接振子基座，另一端连接第四辐射面域；

还包括粘接在筒灯外壳内壁的LED贴片灯，该LED贴片灯位于所述灯罩和振子片之间。

四个辐射面域包围区域的中心处设有中心通孔，馈电上导体位于第一辐射面域上部的区域为第一折弯段，该第一折弯段上具有一向远离第一辐射面域所在方向拱起的上拱起部，馈电下导体位于第二辐射面域上部的区域为第二折弯段，该第二折弯段上具有一向第一辐射面域所在方向拱起的下拱起部，上拱起部和下拱起部在中心通孔正上方交叉配合呈X型且相互不接触，第一折弯段、第二折弯段的自由端设置有便于馈线焊接的馈线孔，中心通孔用于防止馈电下导体装配时对下拱起部干涉，由于馈电下导体和馈电上导体的长度相等，在焊接时为防止振子交叉极化接触，所以设置了上、下拱起部，±45°正交极化，因此可以有效保证分集接收，其极化分集增益约为5dB，比单极化天线通常采用的空间分集提高约2dB。馈电之间是用耦合技术有效提高驻波比，达到良好的隔离度，进一步降低三阶互调。满足移动、联通、电信的覆盖要求。

辐射面域上具有镂空部分，可有效地降低电压驻波比。

LED贴片灯的电源线沿筒灯壳体内壁穿过天线底板后伸出，既远离天线±45°交叉极化振子辐射单元，又保证了天线的性能和筒灯的正常亮灯使用，电源线沿内壁从辐射体天线底部穿过，通过采用这种布局在有限的空间解决了在亮灯时由于电磁干扰而使天线无法正常工作的问题，能够在1700MHz～2700MHz频段内完成覆盖，而且在天线正常工作的同时像筒灯一样发光起到照明作用。

筒灯壳体和灯罩的材质为PVC，在实际使用中添加稳定剂、润滑剂、辅助加工剂、色料、抗冲击剂及其他添加剂。具有不易燃性、高轻度、耐气候变化性以及优良的几何稳定性。而且它对氧化剂、还原剂和强酸都有很强的抵抗力，在对天线而言，PVC材质的透波性好，对于天线的隔离度影响较小，所以筒灯具有较好的稳定性，对天线的电气指标影响非常小。

装配时，馈电下导体和馈电上导体先后插入馈电孔上下放置，形成±45°交叉极化。馈电下导体和馈电上导体的弯折部（第一、第二折弯部）焊接在相应的正面区域裸露的铜箔上，馈电导体的底部穿过馈电孔并焊接在振子基座上面，而且馈电下导体和馈电上导体在焊接和组装时是相互不接触的。对于振子的电气性能而言：相位相等，方向图一致性好。该双极化超宽频辐射单元用于直接安装在金属反射板上面构成天线，结构上振子片与振子基座通过馈电下导体和馈电上导体连接，馈电导体还起到支撑的作用，增强了该双极化宽频辐射单元的稳固性和一致性，所述振子片与振子基座之间通过馈电导体相连并组成一体化整体。

具体安装：首先将LED贴片灯粘贴固定在筒灯外罩的内壁，将天线组件的天线底板用铝制抽芯铆钉固定在筒灯外壳上，然后将电源线紧靠内壁与电缆线分别从预留孔位穿出将灯罩与装有天线组件的筒灯外壳固定一起即可，由于装配简单，天线的稳定性好，可以有效地提高批量生产的数量和产品的合格率。

对于本领域的技术人员来说，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。