專(zhuān)利名稱(chēng)：長(zhǎng)期演進(jìn)移動(dòng)通信系統(tǒng)的雙極化室內(nèi)全向吸頂天線(xiàn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于通信領(lǐng)域，具體涉及一種用于長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)移動(dòng)通信系統(tǒng)中多輸入多輸出(MIMO)多天線(xiàn)技術(shù)的雙極化室內(nèi)全向吸頂天線(xiàn)。
背景技術(shù)：
在移動(dòng)通信向4G演進(jìn)大的背景下，面對(duì)頻譜資源的嚴(yán)重不足、大流量業(yè)務(wù)的激增，在天線(xiàn)等配套設(shè)備上引入新技術(shù)已經(jīng)被運(yùn)營(yíng)商作為重點(diǎn)工程。天線(xiàn)也面臨著小型化、雙極化、寬帶化和電調(diào)化的“四化要求”。在后3G時(shí)代，在不增加帶寬的情況下提高傳輸效率和頻譜利用率，以正交頻分復(fù)用技術(shù)(OFDM)和多輸入多輸出(MIMO)為核心的技術(shù)，獲得運(yùn)營(yíng)商和產(chǎn)業(yè)鏈的高度重視。研究MMO多天線(xiàn)技術(shù)已成為設(shè)備制造商的重要課題。MMO多天線(xiàn)技術(shù)作為L(zhǎng)TE中最關(guān)鍵的技術(shù)之一，要求天線(xiàn)間具有足夠的非相關(guān)·性。傳統(tǒng)的單極化室內(nèi)全向吸頂天線(xiàn)采用圓錐陣子在垂直極化方向進(jìn)行覆蓋。在高頻段時(shí)，信號(hào)向正下方聚集，因此信號(hào)分布不均勻且增益不高。為此，設(shè)計(jì)一種兩個(gè)正交極化輻射單元代替?zhèn)鹘y(tǒng)的室內(nèi)全向吸頂天線(xiàn)的單極化輻射單元，在功能上能夠取代傳統(tǒng)的單極化室內(nèi)全向吸頂天線(xiàn)。它具有超寬帶、高隔離、好圓度、小尺寸、高增益的特點(diǎn)，能夠滿(mǎn)足LTE室內(nèi)信號(hào)覆蓋的技術(shù)要求。還有，目前正在使用的垂直極化天線(xiàn)和水平極化天線(xiàn)是共體的，無(wú)隔離措施，有互感電流在共體上串流，盡管兩電流是正交的，但仍有沿導(dǎo)體表面少部分側(cè)流，這將使其間的隔尚度不會(huì)很聞。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的任務(wù)是提供一種長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)移動(dòng)通信系統(tǒng)的雙極化室內(nèi)全向吸頂天線(xiàn)，它具有超寬帶、高隔離、好圓度、小尺寸、高增益的特點(diǎn)，提高了 LTE雙極化室內(nèi)全向吸頂天線(xiàn)的大流量信號(hào)傳輸效率和頻譜利用率，有效地解決了傳統(tǒng)單極化室內(nèi)全向吸頂天線(xiàn)信號(hào)分布不均勻和增益不高的問(wèn)題。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案如下一種長(zhǎng)期演進(jìn)移動(dòng)通信系統(tǒng)的雙極化室內(nèi)全向吸頂天線(xiàn)，它包括垂直極化椎體天線(xiàn)、水平極化縫隙天線(xiàn)、三元磁環(huán)天線(xiàn)以及底盤(pán)，垂直極化椎體天線(xiàn)和三元磁環(huán)天線(xiàn)安置在底盤(pán)上，水平極化縫隙天線(xiàn)呈圓筒狀地設(shè)置在垂直極化椎體天線(xiàn)的上方；所述垂直極化椎體天線(xiàn)的極化波采用椎體過(guò)渡使主抗?jié)u變到50 Ω，實(shí)現(xiàn)超寬帶；所述水平極化縫隙天線(xiàn)采用縱縫為激勵(lì)元，四元縱縫等距分布在圓筒面上；所述垂直極化椎體天線(xiàn)與所述水平極化縫隙天線(xiàn)是兩個(gè)正交極化輻射單元，為雙極化的極化正交；所述三元磁環(huán)天線(xiàn)以三環(huán)方式等角120°分布，其磁環(huán)尺寸1+s+g ^ 構(gòu)成諧振狀使之有最大激勵(lì)輻射；所述三元磁環(huán)天線(xiàn)與所述水平極化縫隙天線(xiàn)分體設(shè)置，極化隔離度>25dB;所述底盤(pán)取Φ 180〉X,使波束上翹。所述水平極化縫隙天線(xiàn)的四元縱縫等距分布在Φ 100mm、高84mm的圓筒面上，圓筒圓度優(yōu)于±1. 5dB。所述垂直極化椎體天線(xiàn)與所述水平極化縫隙天線(xiàn)的交叉極化優(yōu)于15dB。所述垂直極化椎體天線(xiàn)選錐體張角Θ在漸變到饋點(diǎn)50Ω同軸端口，可寬帶在50 Ω上工作。所述三元磁環(huán)天線(xiàn)的三環(huán)等角120°分布使之水平面上方向輻射電平分布的圓度 優(yōu)于 +1. 5dB。所述垂直極化椎體天線(xiàn)、水平極化縫隙天線(xiàn)及三元磁環(huán)天線(xiàn)的所有接觸點(diǎn)為焊接點(diǎn)以改善交調(diào)噪聲。本實(shí)用新型的室內(nèi)全向雙極化吸頂天線(xiàn)技術(shù)，用于第四代移動(dòng)通信在不增加帶寬的情況下提高大流量信號(hào)傳輸效率和頻譜利用率。應(yīng)用本實(shí)用新型的技術(shù)，可以取代現(xiàn)有的單極化室內(nèi)全向吸頂天線(xiàn)，滿(mǎn)足第四代移動(dòng)通信LTE室內(nèi)信號(hào)覆蓋技術(shù)指標(biāo)的要求。本實(shí)用新型的LTE移動(dòng)通信系統(tǒng)的雙極化室內(nèi)全向吸頂天線(xiàn)具有以下特點(diǎn)I、具有雙極化、雙流化的功能。2、產(chǎn)生雙極化增益，比單極化天線(xiàn)提高約2dB，解決了天線(xiàn)覆蓋范圍小、覆蓋能力不強(qiáng)的問(wèn)題。3、用極化分集技術(shù)代替空間分集技術(shù)，有效改善邊緣處的接收效果，保證覆蓋范圍。4、采用極化隔離措施，使極化隔離度提高到25 34dB以上。5、很好地改善了室內(nèi)多徑衰落現(xiàn)象。6、為室內(nèi)覆蓋增加了組網(wǎng)方案。7、涵蓋多個(gè)頻段，用一副天線(xiàn)實(shí)現(xiàn)了多系統(tǒng)室內(nèi)共存的需求，大幅減少了室內(nèi)覆蓋建設(shè)的工作量和室內(nèi)覆蓋工程的成本。

圖I是本實(shí)用新型的一種長(zhǎng)期演進(jìn)移動(dòng)通信系統(tǒng)的雙極化室內(nèi)全向吸頂天線(xiàn)的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記I為垂直極化(V. P.)椎體天線(xiàn)，2為水平極化(H. P.)縫隙天線(xiàn)，3為三元磁環(huán)天線(xiàn)，4為底盤(pán)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)說(shuō)明。參看圖1，本實(shí)用新型提供了一種長(zhǎng)期演進(jìn)移動(dòng)通信系統(tǒng)的雙極化室內(nèi)全向吸頂天線(xiàn)，它主要由垂直極化椎體天線(xiàn)I、水平極化縫隙天線(xiàn)2、三元磁環(huán)天線(xiàn)3以及底盤(pán)4組成，垂直極化椎體天線(xiàn)I和三元磁環(huán)天線(xiàn)3安置在底盤(pán)4上，水平極化縫隙天線(xiàn)2呈圓筒狀地設(shè)置在垂直極化椎體天線(xiàn)I的上方。垂直極化(V. P.)椎體天線(xiàn)I的極化波采用椎體過(guò)渡使主抗?jié)u變到50 Ω，實(shí)現(xiàn)超寬帯，SlK-14dB。垂直極化椎體天線(xiàn)I選錐體張角Θ在漸變到饋點(diǎn)50Ω同軸端ロ，可寬帶在50Ω上工作。水平極化(H. P.)縫隙天線(xiàn)2采用縱縫為激勵(lì)元，四元縱縫等距分布在圓筒面上。水平極化縫隙天線(xiàn)2的四元縱縫等距分布在Φ 100mm、高84mm的圓筒面上，圓筒圓度優(yōu)于±1. 5dB。 垂直極化椎體天線(xiàn)I與水平極化縫隙天線(xiàn)2是兩個(gè)正交極化輻射単元，為雙極化的極化正交。垂直極化椎體天線(xiàn)I與水平極化縫隙天線(xiàn)2的交叉極化優(yōu)于15dB。三元磁環(huán)天線(xiàn)3以三環(huán)方式等角120°分布，其磁環(huán)尺寸Ι+s+g I構(gòu)成諧振狀使
之有最大激勵(lì)輻射。三元磁環(huán)天線(xiàn)3與水平極化縫隙天線(xiàn)2分體設(shè)置，極化隔離度>25dB。三元磁環(huán)天線(xiàn)3的三環(huán)等角120°分布使之水平面上方向輻射電平分布的圓度優(yōu)于±1. 5dB。底盤(pán)4取Φ180>1,使波束上翹，若在一定高度上倒置時(shí)，波束即呈下傾，可滿(mǎn)足地面通信的實(shí)際需要。本實(shí)用新型的垂直極化椎體天線(xiàn)I、水平極化縫隙天線(xiàn)2及三元磁環(huán)天線(xiàn)3的所有接觸點(diǎn)為焊接點(diǎn)以改善交調(diào)噪聲。本實(shí)用新型的水平極化縫隙天線(xiàn)的極化純度高，且與三元磁環(huán)天線(xiàn)分體，極化隔離度>25dB。本實(shí)用新型采用極化正交，圓筒縫隙天線(xiàn)受磁環(huán)天線(xiàn)耦合影響很小，但縫隙的饋線(xiàn)電纜必須與磁環(huán)等電位，減弱了 HP天線(xiàn)對(duì)磁環(huán)天線(xiàn)的影響。本實(shí)用新型的磁環(huán)極化和縫隙的線(xiàn)極化組合，極化隔離度確保>25dB。本實(shí)用新型為了降低高度，采用三元磁環(huán)天線(xiàn)。磁環(huán)天線(xiàn)取磁環(huán)尺寸Ι+s+g I
構(gòu)成諧振狀，使之有最大激勵(lì)輻射。因單環(huán)主瓣寬度近乎120°，故采用三環(huán)方式等角(120° )分布，使之水平面上方向輻射電平分布的圓度最佳，優(yōu)于±1.5dB。選錐體張角Θ，
使之漸變到饋點(diǎn)50Ω同軸端ロ，可寬帶在50Ω上工作。采用足夠大的底盤(pán)(Φ 180彡λ)，
可使波束上翹。若在一定高度上倒置時(shí)，這時(shí)波束即呈下傾，可滿(mǎn)足地面通信的實(shí)際需要。本實(shí)用新型將所有接觸點(diǎn)改為焊點(diǎn)，可改善交調(diào)噪聲。本實(shí)用新型的主要設(shè)計(jì)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面UV. P.天線(xiàn)設(shè)計(jì)V.P.極化波采用椎體過(guò)渡使主抗?jié)u變到50Ω，可實(shí)現(xiàn)超寬帶，SlK_14dB。并使1+s+g ,使天線(xiàn)最佳諧振激勵(lì)。采用三環(huán)可使波束在水平面上輻射電平分布的圓度優(yōu)于
±1.5dB。底盤(pán)取Φ 180〉I,可使波束下傾。其單元增益至少在4dBi以上，將不需要的空間電波約束到所需的空間中。因縫隙天線(xiàn)極化純度高，且磁環(huán)天線(xiàn)線(xiàn)極化純度優(yōu)于振子天線(xiàn)，兩者組合則其間的極化隔離度優(yōu)于25dB。2、Η·Ρ·天線(xiàn)設(shè)計(jì)H. P.極化波采用縱縫為激勵(lì)元，四元縱縫等距分布在Φ 100mm、高84mm的圓筒面上，其饋電網(wǎng)絡(luò)集成在同一圓環(huán)面上，并聯(lián)式饋電網(wǎng)可寬帶工作。該天線(xiàn)増益至少在4dBi以上，將不需要空間電波約束到所需的空間，交叉極化優(yōu)于15dB，極化隔離度優(yōu)于25dB，優(yōu)化圓筒直徑(Φ 100)使圓度優(yōu)于±1. 5dB, SlK-HdB03、隔離度設(shè)計(jì)V. P.磁環(huán)三元陣面與H. P.縫隙四元陣面呈分隔狀，使互耦電流很弱，且弱感應(yīng)電 流是正交的，是很難再激勵(lì)縫隙的。這樣可確保V. P.磁環(huán)天線(xiàn)和H. P.縫隙天線(xiàn)之間隔離 度較高，它比目前正在使用的天線(xiàn)要高。因?yàn)槟壳罢谑褂玫奶炀€(xiàn)是共體的，它們的互耦/感應(yīng)電流互有影響，故不可能極化隔離得很好。磁偶極子的線(xiàn)極化比電振子純度高，前者極化分量很低，兩者組合后其隔離度較高。由于目前正在使用的V.P.天線(xiàn)和H.P.天線(xiàn)是共體的，無(wú)隔離措施，有互感電流在共體上串流，盡管兩電流是正交的，但仍有沿導(dǎo)體表面少部分側(cè)流，這將使其間的隔離度不會(huì)很高。而本實(shí)用新型的天線(xiàn)采用極化隔離措施，使極化隔離度提高到25 34dB以上。當(dāng)然，本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的一般技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，上述實(shí)施例僅是用來(lái)說(shuō)明本實(shí)用新型，而并非用作對(duì)本實(shí)用新型的限定，只要在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)上述實(shí)施例的變換、變型都將落在本實(shí)用新型權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種長(zhǎng)期演進(jìn)移動(dòng)通信系統(tǒng)的雙極化室內(nèi)全向吸頂天線(xiàn)，其特征在于它包括垂直極化椎體天線(xiàn)、水平極化縫隙天線(xiàn)、三元磁環(huán)天線(xiàn)以及底盤(pán)，垂直極化椎體天線(xiàn)和三元磁環(huán)天線(xiàn)安置在底盤(pán)上，水平極化縫隙天線(xiàn)呈圓筒狀地設(shè)置在垂直極化椎體天線(xiàn)的上方； 所述垂直極化椎體天線(xiàn)的極化波采用椎體過(guò)渡使主抗?jié)u變到50 Ω，實(shí)現(xiàn)超寬帶；所述水平極化縫隙天線(xiàn)采用縱縫為激勵(lì)元，四元縱縫等距分布在圓筒面上；所述垂直極化椎體天線(xiàn)與所述水平極化縫隙天線(xiàn)是兩個(gè)正交極化輻射單元，為雙極化的極化正交；所述三元磁環(huán)天線(xiàn)以三環(huán)方式等角120 °分布，其磁環(huán)尺寸1+s+g ^ 構(gòu)成諧振狀使之有最大激勵(lì)輻射；所述三元磁環(huán)天線(xiàn)與所述水平極化縫隙天線(xiàn)分體設(shè)置，極化隔離度>25dB; 所述底盤(pán)取Φ 180〉A(chǔ) ,使波束上翹。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的長(zhǎng)期演進(jìn)移動(dòng)通信系統(tǒng)的雙極化室內(nèi)全向吸頂天線(xiàn)，其特征在于所述水平極化縫隙天線(xiàn)的四元縱縫等距分布在Φ 100mm、高84mm的圓筒面上，圓筒圓度優(yōu)于± I. 5dB。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的長(zhǎng)期演進(jìn)移動(dòng)通信系統(tǒng)的雙極化室內(nèi)全向吸頂天線(xiàn)，其特征在于所述垂直極化椎體天線(xiàn)與所述水平極化縫隙天線(xiàn)的交叉極化優(yōu)于15dB。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的長(zhǎng)期演進(jìn)移動(dòng)通信系統(tǒng)的雙極化室內(nèi)全向吸頂天線(xiàn)，其特征在于所述垂直極化椎體天線(xiàn)選錐體張角Θ在漸變到饋點(diǎn)50Ω同軸端口，可寬帶在50Ω上工作。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的長(zhǎng)期演進(jìn)移動(dòng)通信系統(tǒng)的雙極化室內(nèi)全向吸頂天線(xiàn)，其特征在于所述三元磁環(huán)天線(xiàn)的三環(huán)等角120°分布使之水平面上方向輻射電平分布的圓度優(yōu)于 it L 5dB。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的長(zhǎng)期演進(jìn)移動(dòng)通信系統(tǒng)的雙極化室內(nèi)全向吸頂天線(xiàn)，其特征在于所述垂直極化椎體天線(xiàn)、水平極化縫隙天線(xiàn)及三元磁環(huán)天線(xiàn)的所有接觸點(diǎn)為焊接點(diǎn)以改善交調(diào)噪聲。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種長(zhǎng)期演進(jìn)移動(dòng)通信系統(tǒng)的雙極化室內(nèi)全向吸頂天線(xiàn)，其中垂直極化椎體天線(xiàn)和三元磁環(huán)天線(xiàn)安置在底盤(pán)上，水平極化縫隙天線(xiàn)呈圓筒狀地設(shè)置在垂直極化椎體天線(xiàn)的上方；垂直極化椎體天線(xiàn)的極化波采用椎體過(guò)渡使主抗?jié)u變到50Ω，實(shí)現(xiàn)超寬帶，S11<-14dB；水平極化縫隙天線(xiàn)采用縱縫為激勵(lì)元，四元縱縫等距分布在圓筒面上；三元磁環(huán)天線(xiàn)以三環(huán)方式等角120°分布，其磁環(huán)尺寸l+s+g≈構(gòu)成諧振狀使之有最大激勵(lì)輻射。本實(shí)用新型用于第四代移動(dòng)通信在不增加帶寬的情況下提高大流量信號(hào)傳輸效率和頻譜利用率。本實(shí)用新型具有雙極化、雙流化的功能；能產(chǎn)生雙極化增益，比單極化天線(xiàn)提高約2dB；改善了室內(nèi)多徑衰落現(xiàn)象；為室內(nèi)覆蓋增加了組網(wǎng)方案。
文檔編號(hào)H01Q21/24GK202633521SQ201220291910
公開(kāi)日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月20日
發(fā)明者陳玉增, 姜鋒, 朱燕華, 趙雪芹, 蘭伙釵 申請(qǐng)人:上海東洲羅頓通信股份有限公司