一种垂直极化全向吸顶天线的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种垂直极化全向吸顶天线，包括：底板；单极子，单极子为一个片状放射体；介质垫片，介质垫片设置在底板上；单极子竖直设置在介质垫片上，单极子的下部呈扇形或圆弧形，单极子的上部呈梯形或矩形；至少两个短路片，两个短路片对称地设置于单极子的两侧，短路片的一端与单极子的上部相连接，短路片的另一端与底板相连接；同轴电缆，同轴电缆设置于底板的下面，单极子与同轴电缆的内导体相连接，底板与同轴电缆的外导体相连接。本实用新型的垂直极化全向吸顶天线具有体积小、结构简单、成本低廉、易于加工、不圆度良好、增益良好、工作频带宽等优点。
【专利说明】
一种垂直极化全向吸顶天线
技术领域
[0001] 本实用新型涉及移动通信领域，具体地涉及一种适用于移动通信室内覆盖的新型 垂直极化全向吸顶天线。
【背景技术】
[0002] 现代社会，室内分布天线是移动通信室内覆盖的重要部件，具有极大的市场潜力， 而垂直极化吸顶天线又是其中使用量最大的产品。
[0003] 市场上现有的垂直极化全向吸顶天线几乎都是锥体形天线，这类天线的零件需要 采用金属拉伸成型的冲压工艺进行加工，模具复杂，因此这类天线存在生产加工难度大、成 本高的缺陷。 【实用新型内容】
[0004] 为了解决上述问题，克服现有技术中的不足，本实用新型提供了一种垂直极化全 向吸顶天线，包括：
[0005] 底板；
[0006]单极子，单极子为一个片状放射体；
[0007] 介质垫片，介质垫片设置在底板上；
[0008] 单极子竖直设置在介质垫片上，单极子的下部呈扇形或圆弧形，单极子的上部呈 梯形或矩形；
[0009] 至少两个短路片，两个短路片对称地设置于单极子的两侧，短路片的一端与单极 子的上部相连接，短路片的另一端与底板相连接；
[0010] 同轴电缆，包括内导体和外导体；同轴电缆设置于底板的下面，单极子与同轴电缆 的内导体相连接，底板与同轴电缆的外导体相连接。
[0011] 通过这样的结构，一方面，单极子没有采用锥形结构，而是直接采用片状结构，短 路片一端与单极子电性和物理连接，其另一端与底板电性和物理连接，且单极子与两侧短 路片之间所形成的夹角彼此相等，即从纵向看短路片与单极子形成两个对称的三角形，短 路片对底板上方的单极子耦合，从而可以形成全向辐射方向图；另一方面，利用简单的短路 片和片状的单极子就可以替代现有的锥体结构，所采用部件都是易于加工的片状件，装配 固定都采用焊接、锁螺丝或打铆钉等，天线三阶互调更好，天线加工更简单，天线成本更低； 再一方面，在单极子两侧各增加短路片，则会改变天线在800-960MHZ、1710-2700MHZ的电流 方式，从而改善天线方向的不圆度指标。
[0012] 进一步，在单极子的下部靠近介质垫片处设置有至少一个耦合调节孔，耦合调节 孔设置于单极子的中心轴线上或者对称地设置于中心轴线的两侧。
[0013] 需要说明的是，耦合调节孔可以设置为一个也可以为多个。如果仅设置一个耦合 调节孔可以设置于单极子的下部中心轴线上；如果是两个或者多个，就对称地设置于中心 轴线的两侧。
[0014] 更进一步，耦合调节孔内可以装配金属元件。
[0015] 较佳地，金属元件为螺丝或铆钉。
[0016] 较佳地，耦合调节孔为圆形孔、多边形孔、规则或者不规则形孔。
[0017] 通过这样的结构，一方面，在親合调节孔上装配金属元件，天线驻波比会更低，被 控制在1.45下，且满足移动通信室内分布天线的要求;另一方面，由于片状单极子与底板会 产生谐振，在耦合调节孔上装配金属元件，可以调整天线阻抗优化驻波。
[0018] 在这里，对于耦合调节孔的形状不做特殊要求，圆形、方形、三角形、椭圆形、任意 形状都可以。
[0019] 较佳地，两个短路片形状相同且都呈规则条状或不规则条状。
[0020] 较佳地，底板为平板或者曲面板。
[0021 ]较佳地，底板的形状是圆形、多边形、曲边形。
[0022] 在这里，对于耦合调节孔的形状不做特殊要求，圆形、方形、椭圆形、规则或者不规 则多边形都可以。
[0023] 进一步，还包括外罩，外罩可拆卸地设置于底板上，用以保护吸顶天线。
[0024] 更进一步，单极子、底板与短路片的材质均为金属材料。
[0025]更进一步，介质垫片的材质为低介电常数且耐高温的材料，单极子下部接近介质 垫片的部分与底板相互耦合用以调整1710-2700MHZ阻抗，单极子上部远离介质垫片的部分 用以调整800-960MHZ阻抗。
[0026] 本实用新型的垂直极化全向吸顶天线可以在低频段也可以在高频段工作。而且， 单极子两边的短路片可以分别耦合单极子辐射出的电磁能量从而达到良好的不圆度效果。
[0027] 因此，本实用新型的垂直极化全向吸顶天线具有体积小、结构简单、成本低廉、易 于加工、不圆度良好、增益良好、工作频带宽等优点。
【附图说明】
[0028] 图1是本实用新型的一个较佳实施例的垂直极化全向吸顶天线的内部的俯视结构 示意图；
[0029] 图2是本实用新型的一个较佳实施例的垂直极化全向吸顶天线侧面结构示意图；
[0030] 图3是本实用新型的一个较佳实施例的垂直极化全向吸顶天线S11驻波比图；
[0031 ]图4是本实用新型的一个较佳实施例的垂直极化全向吸顶天线不圆度方向图。
【具体实施方式】
[0032]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新 型的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型的 各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些 技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各个权利要求所要 求保护的技术方案。
[0033]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"上"、"下"、 "前"、"后"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"等指示方位或位置关系为基于附图所示 的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所致的 装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新 型的限制。
[0034] 下面将结合附图介绍本实用新型。
[0035] 本实用新型的一个较佳实施例提供了一种垂直极化全向吸顶天线，如图1所示，包 括:底板1;单极子2,单极子2为一个片状放射体;介质垫片3,介质垫片3设置在底板1上;单 极子2竖直设置在介质垫片3上。单极子2的下部呈扇形或圆弧形，单极子2的上部呈梯形或 矩形。在本实施例中，单极子2的下部呈扇形，上部呈梯形。还包括至少两个短路片4和5,两 个短路片4和5对称地设置于单极子2的两侧。短路片4的一端与单极子2的上部相连接，短路 片4的另一端与底板1相连接;短路片5的一端与单极子2的上部相连接，短路片5的另一端与 底板1相连接。以及同轴电缆6,包括内导体和外导体，同轴电缆6设置于底板1的下面。如图2 所示，单极子2与同轴电缆6的内导体相连接，底板1与同轴电缆6的外导体相连接。
[0036] 通过这样的结构，一方面，单极子没有采用锥形结构，而是直接采用片状结构，短 路片一端与单极子电性和物理连接，其另一端与底板电性和物理连接，且单极子与两侧短 路片之间所形成的夹角彼此相等，即从纵向看短路片与单极子形成两个对称的三角形，短 路片对底板上方的单极子耦合，从而可以形成全向辐射方向图；另一方面，利用简单的短路 片和片状的单极子就可以替代现有的锥体结构，所采用部件都是易于加工的片状件，装配 固定都采用焊接、锁螺丝或打铆钉等，天线三阶互调更好，天线加工更简单，天线成本更低； 再一方面，在单极子两侧各增加短路片，则会改变天线在800-960MHZ、1710-2700MHZ的电流 方式，从而改善天线方向的不圆度指标。
[0037] 如图1所示，在单极子2的下部靠近介质垫片3处设置有至少一个耦合调节孔。在本 实施例中，设置了两个耦合调节孔21和22,对称地设置于单极子2的中心轴线的两侧。
[0038] 需要说明的是，耦合调节孔可以设置为一个也可以为多个。如果仅设置一个耦合 调节孔可以设置于单极子的下部中心轴线上；如果是两个或者多个，就对称地设置于中心 轴线的两侧。
[0039] 如图2所示，親合调节孔内可以装配金属元件8。
[0040] 在本实施例中，金属元件8为螺丝或铆钉。
[0041] 较佳地，耦合调节孔为圆形孔、多边形孔、规则或者不规则形孔。
[0042] 在本实施例中，耦合调节孔21和22为圆形孔。
[0043] 通过这样的结构，一方面，在親合调节孔上装配金属元件，天线驻波比会更低，被 控制在1.45下，且满足移动通信室内分布天线的要求;另一方面，由于片状单极子与底板会 产生谐振，在耦合调节孔上装配金属元件，可以调整天线阻抗优化驻波。
[0044] 在这里，对于耦合调节孔的形状不做特殊要求，圆形、方形、三角形、椭圆形、任意 形状都可以。
[0045] 在本实施例中，短路片4、5呈规则矩形条状。
[0046] 在本实施例中，底板1为平板。在另一个实施例中，底板1也可以为曲面板。
[0047] 在本实施例中，底板1的形状是圆形。在另外一个实施例中，底板1也可以为多边形 或曲边形。
[0048] 在这里，对于耦合调节孔的形状不做特殊要求，圆形、方形、椭圆形、规则或者不规 则多边形都可以。
[0049] 进一步，还包括外罩7,外罩7可拆卸地设置于底板1上，用以保护吸顶天线。
[0050] 更进一步，单极子2、底板1与短路片4、5的材质均为金属材料。
[0051]更进一步，介质垫片3的材质为低介电常数且耐高温的材料，单极子2下部接近介 质垫片3的部分与底板1相互耦合用以调整1710-2700MHZ阻抗，单极子2上部远离介质垫片3 的部分用以调整800-960MHZ阻抗。
[0052]图3所示为本实用新型的一个较佳实施例的垂直极化全向吸顶天线S11驻波比图。 左侧纵轴线为驻波比比值，右侧横轴线为频段范围。右侧横轴线上面的标号1是指其中一个 频点且该频点为806MHz，频点806MH对应的驻波比值为1.1094。右侧横轴线上面的标号2是 指其中一个频点且该频点为960MHz，频点960MHz对应的驻波比值为1.4455。右侧横轴线上 面的标号3是指其中一个频点且该频点为1880MHz，频点1880MHz对应的驻波比值为1.1676。 依次类推，频点2024.72MHz对应的驻波比值为1.109，频点2249.8MHz频点对应的驻波比值 为1.1958,频点2420.6MHz对应的驻波比值为1.1917,频点2500MHz对应的驻波比值为 1.1952,频点2149.7MHz对应的驻波比值为1.1716,频点2690MHz对应的驻波比值为1.1066。 从图3可以看出，本实用新型的垂直极化全向吸顶天线在800-960ΜΗζ、1710-2700ΜΗζ频段 下，驻波比的测试结果，驻波比不大于1.45。
[0053]图4是本实用新型的一个较佳实施例的垂直极化全向吸顶天线不圆度方向图。图 中所示的圆形，其正上方为〇度(〇deg);从圆心到外圆分别有十个圆环，每一个圆环都分别 表示一个电平值，分别为-12DB、-10DB、-8DB、-6DB、-4DB、-2DB、0DB、2DB、4DB、6DB。其中，每 相邻圆环之间电平值相差2DB。图中很多接近圆形的圆圈表示很多相应的频点，每个圆圈即 指的每个频点，频点分别为806MHz、820MHz、850MHz、880MHz、915MHz、960MHz、1710MHz、 1750MHz、1795MHz、1820MHz、1850MHz、1880MHz、1900MHz、1920MHz、1990MHz、2010MHz、 2200MHz、2300MHz、2400MHz、2500MHz、2635MHz、2700MHz。
[0054]不圆度是指的是某一个频点最大电平值与最小电平值的差值，如图4所示，806频 点最大值位置在82.85度(82.85deg)，其电平值的数值为2.34dB，图中806频点最小值位置 在270.15度(270.15deg)，其电平值的数值为1.44dB，因此不圆度为2.34dB与1.44dB的相差 值即0.9dB。下面表一中所示为各个频率下不圆度测试数据：
[0056] 表一
[0057] 由测试结果可知，本实施例的垂直极化全向吸顶天线的不圆度小于2.5dB。
[0058] 本实用新型的垂直极化全向吸顶天线可以在低频段也可以在高频段工作。而且， 单极子两边的短路片可以分别耦合单极子辐射出的电磁能量从而达到良好的不圆度效果。
[0059] 因此，根据本实用新型垂直极化全向吸顶天线具有体积小、结构简单、成本低廉、 易于加工、不圆度良好、增益良好、工作频带宽等优点。
[0060] 本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施 例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神 和范围。
【主权项】
1. 一种垂直极化全向吸顶天线，其特征在于，包括： 底板； 单极子，所述单极子为一个片状放射体； 介质垫片，所述介质垫片设置在所述底板上； 所述单极子竖直设置在所述介质垫片上，所述单极子的下部呈扇形或圆弧形，所述单 极子的上部呈梯形或矩形； 至少两个短路片，所述两个短路片对称地设置于所述单极子的两侧，所述短路片的一 端与所述单极子的上部相连接，所述短路片的另一端与所述底板相连接； 同轴电缆，包括内导体和外导体;所述同轴电缆设置于所述底板的下面，所述单极子与 所述同轴电缆的所述内导体相连接，所述底板与所述同轴电缆的所述外导体相连接。2. 根据权利要求1所述的垂直极化全向吸顶天线，其特征在于，在所述单极子的下部靠 近所述介质垫片处设置有至少一个耦合调节孔，所述耦合调节孔设置于所述单极子的中心 轴线上或者对称地设置于所述中心轴线的两侧。3. 根据权利要求2所述的垂直极化全向吸顶天线，其特征在于，所述耦合调节孔内可以 装配金属元件。4. 根据权利要求3所述的垂直极化全向吸顶天线，其特征在于，所述金属元件为螺丝或 铆钉。5. 根据权利要求4所述的垂直极化全向吸顶天线，其特征在于，所述耦合调节孔为圆形 孔、多边形孔、规则或不规则形孔。6. 根据权利要求1所述的垂直极化全向吸顶天线，其特征在于，所述两个短路片形状相 同且都呈规则条状或不规则条状。7. 根据权利要求1所述的垂直极化全向吸顶天线，其特征在于，所述底板为平板或者曲 面板。8. 根据权利要求1所述的垂直极化全向吸顶天线，其特征在于，所述底板的形状是圆 形、多边形、曲边形。9. 根据权利要求1所述的垂直极化全向吸顶天线，其特征在于，还包括外罩，所述外罩 可拆卸地设置于所述底板上，用以保护所述吸顶天线。10. 根据权利要求1所述的垂直极化全向吸顶天线，其特征在于，所述单极子、所述底板 与所述短路片的材质均为金属材料。11. 根据权利要求10所述的垂直极化全向吸顶天线，其特征在于，所述介质垫片的材质 为低介电常数且耐高温的材料，所述单极子下部接近所述介质垫片的部分与所述底板相互 耦合用以调整1710-2700MHZ阻抗，所述单极子上部远离所述介质垫片的部分用以调整800-960MHz 阻抗。
【文档编号】H01Q1/50GK205646131SQ201620278846
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年4月5日
【发明人】陈加友, 黄伟峰, 汪祝东
【申请人】上海中兴通讯技术股份有限公司