[發明專利]室內雙極化全向吸頂天線

有效

• 申請號: 201210501216.7
• 申請日: 2012-11-28
• 公開（公告）號: CN102983416A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 劉聰;劉培濤;孫善球
• 申請（專利權）人: 京信通信系統（中國）有限公司
• 主分類號: H01Q21/24
• 分類號: H01Q21/24;H01Q1/36
• 代理公司: 北京市立方律師事務所 11330
• 代理人: 劉延喜

技術領域

本發明涉及一種移動通信室內分布天線，尤其涉及一種包括垂直極化天線和水平極化天線的室內雙極化全向吸頂天線。

背景技術

室內分布系統是當今無線通信系統重要的組成部分，室內分布天線的性能直接影響系統的整體表現。隨著移動通信系統的飛速發展，系統的復雜度越來越高，對天線也提出了新的要求與挑戰。因此設計并采用新型高性能的室內分布天線對室內分布系統而言至關重要。

目前室內吸頂天線的實現形式有單錐、單錐加球冠或雙錐結構的，但是這些天線都是單極化的，在室內信號覆蓋方面存在著固有的盲區和陰影區，而且在當今高效、高質量、高容量、高速率傳輸數據的情況下，容易產生網絡阻塞以致掉話，不能應用于TD-SCDMA、TD-LTE等系統中。

為了提高無線通信系統的頻譜利用率，在不增加頻譜資源的情況下，盡可能大地提高系統傳輸數據的能力，則需要采用新型雙極化吸頂天線。尤其是在室內多徑反射顯著的場合中，雙極化吸頂天線可以通過極化分集實現信號的良好覆蓋，同時可以兼容2G、3G以及TD-LTE等移動通信系統，實現站點共用，節省工程資源。但是要在保證吸頂天線性能的前提下實現雙極化，天線的尺寸普遍會變得很大，在使用過程中容易受到用戶的排斥。

2010年7月14日公布的申請公布號為CN?101777704A的中國發明專利申請公開說明書，公開了一種室內全向天線，其包括一垂直極化天線和一水平極化天線，垂直極化天線與水平極化天線之間設有隔板，可提高兩個極化天線之間的非相關性（即隔離度），滿足LTE系統對室內全向天線雙極化的要求。但是該專利中的水平極化天線的帶寬有限，而且高頻段的輻射方向圖圓度特性欠佳，不能滿足TD-SCDMA/TD-LTE的帶寬要求。

2010年12月15日公布的申請公布號為CN?101916909A的中國發明專利申請公開說明書，公開了一種雙極化全向吸頂天線，由水平與垂直兩種極化構成，上錐振子、介質基板和下錐振上下依次排列，上錐振子和下錐振子分別與同軸電纜的芯線和外導體連接，構成垂直極化的全向天線；對稱振子及寄生單元位于介質基板的背面，饋電巴倫線位于介質基板的正面，同軸電纜的外導體與對稱振子相連，同軸電纜的芯線與饋電巴倫相連，4－6個對稱振子在介質基板上組成圓環陣列，構成水平極化的全向天線。該雙極化室內分布系統天線垂直極化就能夠滿足GSM系統覆蓋需求；LTE系統收發天線由垂直和水平兩種極化構成，使得水平和垂直極化能實現MIMO功能，極化復用使LTE室內信號覆蓋和利用達到最佳狀態。適用于GSM、DCS、TD-SCDMA、TD-LTE、WCDMA、CDMA2000等多制式系統的室內覆蓋。但是這種雙極化全向吸頂天線尺寸較大，極化隔離度較差，無法滿足系統要求。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種能同時工作在2G、3G以及TD-LTE頻段，尺寸小、結構緊湊、隔離度高的室內雙極化全向吸頂天線，它能顯著改善室內信號覆蓋，實現站點共用，節省工程資源。

為了解決上述技術問題，本發明室內雙極化全向吸頂天線包括提供有頂部端面的垂直極化天線和水平極化天線，所述垂直極化天線包括作為輻射振子使用的錐形振子，所述水平極化天線包括設置在水平極化介質板上的水平輻射振子，所述水平極化介質板置于所述垂直極化天線所提供的頂部端面上方，所述水平輻射振子置于所述水平極化介質板的頂面與底面之內，所述水平極化介質板的直徑小于或等于所述垂直極化天線頂部端面的直徑。

作為本發明的一種優選方案，錐形振子包括倒圓錐體部；還可以包括圓柱或圓臺體部，圓柱或圓臺體部位于倒圓錐體部的上方，可以一體成型。

作為本發明的另一種優選方案，錐形振子的倒圓錐體部與一支撐座相連接，支撐座呈圓柱狀，中心開有貫通的導線孔，頂部有一倒錐形凹槽，該凹槽與倒圓錐體部端部配合安裝。支撐座下方連接具有反射板功能的垂直極化金屬板，垂直極化金屬板為圓板形，中心開有圓孔，支撐座的導線孔安裝在圓孔上，圓孔底部與一提供信號輸入的第一同軸電纜的外導體連接以便接地，第一同軸電纜的內導體可穿過圓孔、支撐座的導線孔與錐形振子連接。

作為本發明的又一種優選方案，水平輻射振子包括分別置于水平極化介質板頂面和底面周向均勻分布、呈中心放射狀的頂面振子陣列和底面振子陣列。頂面振子陣列和底面振子陣列可以分別由3至6個對數周期振子陣或Vivaldi振子陣構成。底面振子陣列與提供信號輸入的第二同軸電纜的外導體連接，頂面振子陣列與提供信號輸入的第二同軸電纜的內導體連接。