共锥共耦双极化天线的制作方法

本技术属于无线通信，尤其涉及一种共锥共耦双极化天线。具体为实现室内信号覆盖的双极化全向吸顶天线，主要运用于2g/3g/4g/5g/wlan移动通信系统。

背景技术：

1、根据5g行业的分析数据，70%的新业务发生在室内场景，而高价值客户80％的工作时间都位于室内环境，因此室内覆盖是运营商的重点所在。典型的室分场景包括写字楼、商场、酒店、医院等。一般建筑物内部间隔多，阻挡大，深度覆盖需求主要依靠室内天线分布系统解决。根据现网投诉区域分析，投诉区域多集中在室内场景居民区信号覆盖，因此，基于居民区场景定制的 5g 覆盖解决方案迫在眉睫。

2、当前，5g 室内信号覆盖仍面临诸多挑战：

3、一是部署频段更高，比如，中国移动2515-2615mhz用于部署 5g网络，2615-2675mhz将用于部署 4g网络；中国电信3400mhz-3500mhz用于5g建设；中国联通3500mhz-3600mhz用于5g建设；中国广电全球首个5g低频段 700mhz用于5g建设，在网无源室分天线要求支持多网融合、多通道的特性。

4、二是产业链成熟度不足和需求差异化等多重挑战，需要根据覆盖、容量、成本等需求进行精细化建设，同时推动系列化产品研发以及低成本融合室分应用。5g室分系统覆盖引入mimo技术，相对于单通道系统在容量上具有约50%-80%的增益。室内分布系统若要实现50mbit/s以上的下行速度，必须通过双通道mimo的方式实现。

5、因此，5g双极化全向吸顶天线是室分系统不可缺少的重要组成部分。

技术实现思路

1、本实用新型为了解决现有技术之不足而设计适用于2g/3g/4g/5g/wlan系统的一种新型共锥共耦低成本双极化天线，具体天线形式为双极化全向吸顶天线。该天线的优选设计工作频率可以实现为698~3700mhz，双路mimo输出，能够兼容2g/3g/4g/5g/wlan等各种通信系统，且在整个设计频段上，覆盖能力基本一致，电路参数、辐射参数优良，从而弥补高频信号的空间衰减和传统天线的覆盖不均衡问题，提升5g网络覆盖性能；引入共锥共耦合，有助于简化振子的加工工艺，大大降低了天线的生产成本，具有全向、mimo、低互调、超宽频、结构简单、造价低廉等特性，可运用于需全向覆盖需求的2g/3g/4g/5g/wlan移动通信系统。

2、具体天线形式为双极化全向吸顶天线，极化方式为线极化，包括：外罩1、第一辐射振子2、隔离片3、第二辐射振子4、下锥盘5、底板6、金属耦合层7、第一同轴电缆8、第二同轴电缆9等部件。其中外罩1与底板6紧配合，将其它部件罩设在外罩内。同轴电缆8、9穿过底板6、下锥盘5分别与辐射振子2、4单独馈电，同轴电缆的屏蔽层（网线）分别与下锥盘5的过孔处焊接，同轴电缆的芯线分别与辐射振子2、4焊接,形成同轴电缆馈电以实现mimo特性。第一辐射振子2与第二辐射振子4物理尺寸一致，为片状金属振子，呈金属“飞行状”，辐射振子的正上方呈一左一右的“翻边”结构，辐射振子垂直于下锥盘5的垂直立面设有开槽，辐射振子2、4各有一个接地脚, 通过抽芯铆钉一左一右分别固定在下锥盘5上, 辐射振子之间引入隔离片3，通过抽芯铆钉固定在下锥盘的物理正中间。外罩1的内立面（平台面），即第一辐射振子2（第二辐射振子4）的辐射正上方设置有金属耦合层7，主要起辐射振子共耦合的作用，可有效展宽天线的有效波长。与现有双极化全向吸顶天线相比，引入了共锥共耦的设计，可实现超宽频（698-3700mhz），且在整个设计频段上，覆盖能力基本一致，电路参数、辐射参数优良，从而弥补高频信号的空间衰减和传统天线的覆盖不均衡问题，提升5g网络覆盖性能。

3、本实用新型具体采用以下技术方案：

4、一种共锥共耦双极化天线，其特征在于：为双极化全向吸顶天线并具有对称式结构；

5、两个相同的金属飞行状振子作为辐射振子（2,4）分别固定在下锥盘（5）的上平台，形成双极化辐射单元；

6、所述双极化辐射单元上方的耦合间隔距离处设置有金属耦合层（7），用于形成辐射振子共耦合。

7、进一步地，所述辐射振子的顶部呈两侧翻边的结构，垂直立面朝下设有3+2的“1字形”开槽，除接地脚外，振子边缘均与下锥盘保持错落的离地间隙，辐射振子厚度为0.3-3mm。

8、进一步地，两个辐射振子之间设置有一个固定在下锥盘上平台的隔离片（3）。

9、进一步地，所述金属耦合层为圆环状，厚度为0.035-0.5mm；所述耦合间隔距离为0.3-5mm。

10、进一步地，所述金属耦合层设置在外罩（1）的内立面；所述下锥盘的底部安装有底板（6）；所述外罩和底板配合形成天线的容纳空间。

11、进一步地，所述金属耦合层为金属耦合喷涂层，材质为氧化铝或铜或镍或锡中的一种或多种。

12、进一步地，两根同轴电缆（8,9）穿过底板、下锥盘分别与辐射振子（2,4）单独馈电；所述同轴电缆的屏蔽层分别与下锥盘的过孔处焊接，同轴电缆的芯线分别与辐射振子焊接,形成同轴电缆馈电。

13、进一步地，所述辐射振子有一个接地脚, 通过抽芯铆钉固定在下锥盘上；所述隔离片为l型，通过抽芯铆钉固定在下锥盘上平台的中心。

14、相较于现有技术，本实用新型及其优选方案具有以下设计优势和有益效果：

15、1、该结构可以实现超宽频，频率可支持698~3700mhz；可兼容2g/3g/4g/5g/wlan等各种通信系统；

16、2、引入共椎共耦合设计、增益高（gain≥4dbi）、驻波小（vswr≤1.4），隔离度指标优；

17、3、可支持2t2r，具备mimo特性，每路均支持698~3700mhz，提升覆盖能力与网络容量；

18、5、结构简单、装配简易、造价低廉；

19、6、实现超宽频、一物多用，节约资源的目的。

技术特征：

1.一种共锥共耦双极化天线，其特征在于：为双极化全向吸顶天线并具有对称式结构；

2.根据权利要求1所述的共锥共耦双极化天线，其特征在于：所述辐射振子的顶部呈两侧翻边的结构，垂直立面朝下设有3+2的“1字形”开槽，除接地脚外，振子边缘均与下锥盘保持错落的离地间隙，辐射振子厚度为0.3-3mm。

3.根据权利要求1所述的共锥共耦双极化天线，其特征在于：两个辐射振子之间设置有一个固定在下锥盘上平台的隔离片（3）。

4.根据权利要求1所述的共锥共耦双极化天线，其特征在于：所述金属耦合层为圆环状，厚度为0.035-0.5mm；所述耦合间隔距离为0.3-5mm。

5.根据权利要求4所述的共锥共耦双极化天线，其特征在于：所述金属耦合层设置在外罩（1）的内立面；所述下锥盘的底部安装有底板（6）；所述外罩和底板配合形成天线的容纳空间。

6.根据权利要求4所述的共锥共耦双极化天线，其特征在于：两根同轴电缆（8,9）穿过底板、下锥盘分别与辐射振子（2,4）单独馈电；所述同轴电缆的屏蔽层分别与下锥盘的过孔处焊接，同轴电缆的芯线分别与辐射振子焊接,形成同轴电缆馈电。

7.根据权利要求3所述的共锥共耦双极化天线，其特征在于：所述辐射振子有一个接地脚, 通过抽芯铆钉固定在下锥盘上；所述隔离片为l型，通过抽芯铆钉固定在下锥盘上平台的中心。

技术总结
本技术提出一种共锥共耦双极化天线，为双极化全向吸顶天线并具有对称式结构；两个相同的金属飞行状振子作为辐射振子（2,4）分别固定在下锥盘（5）的上平台，形成双极化辐射单元；所述双极化辐射单元上方的耦合间隔距离处设置有金属耦合层（7），用于形成辐射振子共耦合。与现有双极化全向吸顶天线相比，引入了共锥共耦的设计，可实现超宽频（698‑3700MHz），且在整个设计频段上，覆盖能力基本一致，从而弥补高频信号的空间衰减和传统天线的覆盖不均衡问题，提升5G网络覆盖性能。

技术研发人员：邱贵福
受保护的技术使用者：中邮科通信技术股份有限公司
技术研发日：20221024
技术公布日：2024/1/13