[發(fā)明專利]全向吸頂天線

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410270634.9
• 申請日: 2014-06-17
• 公開（公告）號: CN104037487A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃曉明;劉新良;陳新明;傅強;莫俊彬;鄧安民
• 申請（專利權(quán)）人: 中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信集團有限公司
• 主分類號: H01Q1/12
• 分類號: H01Q1/12;H01Q15/16
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 劉芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及移動通信技術(shù)，尤其涉及一種全向吸頂天線。

背景技術(shù)

移動通信室內(nèi)全向吸頂天線廣泛用于室內(nèi)分布系統(tǒng)中，是用于室內(nèi)無線信號覆蓋的主要天線類型，其性能和質(zhì)量直接影響室內(nèi)無線通信質(zhì)量和室內(nèi)分布系統(tǒng)投資效率。全向吸頂天線一般運用半波振子原理，采用錐形振子加反射板結(jié)構(gòu)。錐形振子可以展寬天線的阻抗寬帶，國內(nèi)現(xiàn)有的全向吸頂天線通常還通過輻射振子和反射地板之間連接阻抗匹配線(片)，縮小體積和進一步擴展頻率低端的帶寬，滿足806～960MHz(低頻段)和1710～2500MHz頻段或更寬頻率范圍內(nèi)電壓駐波比(Voltage?Standing?Wave?Ratio；簡稱：VSWR)小于1.5的要求。但是，現(xiàn)有全向吸頂天線產(chǎn)品均沒有考慮方向圖帶寬特性，在1710～2500MHz頻段，普遍存在信號向下聚集和方向圖圓度差等技術(shù)缺陷，低輻射角增益高、高輻射角增益低，結(jié)合無線信號隨頻率和傳播距離衰減的損耗特性，導(dǎo)致3G、4G等高頻段信號在天線底下電磁輻射強、而覆蓋范圍遠小于2G低頻段信號。事實上，對室內(nèi)吸頂全向天線，85°高輻射角(以垂直向下為0°，下同)一般對應(yīng)最大覆蓋半徑邊緣，30°低輻射角以內(nèi)對應(yīng)天線底下近處很小范圍。在室內(nèi)場景中，信號覆蓋希望在覆蓋半徑邊緣信號足夠強，增強覆蓋效果；天線底下希望信號盡量弱，減小電磁輻射。因此，室內(nèi)全向天線增益須加上輻射角限定，才能更準確說明其性能優(yōu)劣，高輻射角增益高才意味著覆蓋能力強，而低輻射角增益高則意味著輻射強，反之，高輻射角增益低意味著覆蓋能力弱，而低輻射角增益低則意味著電磁輻射弱。

為了解決上述問題，已有改進技術(shù)，采用具有錐柱結(jié)構(gòu)的單臂振子和盤錐結(jié)構(gòu)的反射盤的特殊結(jié)構(gòu)和一定尺寸比例的全向吸頂天線，改善了高頻信號的輻射特性，并取消阻抗匹配連接線，保證天線完全軸對稱，解決了1710～2500MHz頻段信號向下聚集和方向圖圓度差等問題，30°低輻射角增益大幅降低7～15dB，85°高輻射角增益提高3～6dB，方向圖帶寬和阻抗帶寬同時超過102％，從而大幅提高了3G等高頻信號的覆蓋效率。

但是，隨著LTE/4G等更高頻率網(wǎng)絡(luò)部署，上述技術(shù)改進的全向吸頂天線沒考慮LTE/4G等更高頻率信號向下聚集問題，對2500MHz以上頻率最大增益方向約在60°輻射角，85°方向增益衰減達到2dB左右，信號向下聚集仍然非常明顯，使得LTE/4G等更高頻信號覆蓋效率仍然較低、天線底下輻射強度仍然較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種全向吸頂天線，同時考慮阻抗帶寬和方向圖帶寬的超寬帶特性，解決包括移動通信2G、3G和4G在內(nèi)的整個高頻段(1710-2700MHz)信號向下聚集的問題，不僅擴大了高頻段信號的有效覆蓋范圍，使室內(nèi)信號覆蓋更均勻，還有效地降低了天線底下電磁輻射，保證了室內(nèi)電磁環(huán)境的安全。

本發(fā)明提供一種全向吸頂天線，包括呈錐柱狀的輻射振子、呈錐柱狀的反射器、呈盤柱狀的底板、呈空心管狀接線柱、絕緣介質(zhì)環(huán)和饋電電纜；其中，所述反射器的尖端朝向所述輻射振子的尖端，所述輻射振子的尖端與所述饋電電纜的內(nèi)導(dǎo)體連接，所述反射器的尖端通過所述接線柱與所述饋電電纜的外導(dǎo)體連接；

所述反射器包括第一空心圓錐和第一圓柱環(huán)，所述第一空心圓錐的擴口端連接所述第一圓柱環(huán)，且所述第一圓柱環(huán)外徑小于所述第一空心圓錐的擴口端外徑；

所述底板上設(shè)置有第二圓柱環(huán)，所述第二圓柱環(huán)與所述第一圓柱環(huán)套接，形成空間隔離的耦合結(jié)構(gòu)；

所述絕緣介質(zhì)環(huán)設(shè)置在所述第二圓柱環(huán)與所述第一圓柱環(huán)之間，以實現(xiàn)所述反射器與所述底板之間的隔離和支撐固定。

本發(fā)明提供的全向吸頂天線，通過改變反射器的結(jié)構(gòu)，即反射器中的第一圓柱環(huán)外徑小于該反射器中的第一空心圓錐的擴口端外徑，進一步擴展方向圖帶寬和阻抗帶寬，從而解決了整個高頻段(1710～2700MHz)，尤其是2500～2700MHz頻段信號向下聚集的問題，將最大增益輻射角調(diào)整到80°左右，擴大了天線對高頻段信號的有效覆蓋范圍，使室內(nèi)信號覆蓋更均勻。同時，該天線增加了盤柱結(jié)構(gòu)的底板，并將該底板的第二柱圓環(huán)與反射器中第一圓柱環(huán)套接，形成空間隔離的耦合結(jié)構(gòu)，從而增加了反射器底部容抗，并改變了反射器表面電流分布，使反射器與底板分布電流反相，進而使得高頻信號在低輻射角方向電磁波相互抵消，有效地降低了天線底下電磁輻射，保證了室內(nèi)電磁環(huán)境的安全。

附圖說明

圖1為本發(fā)明全向吸頂天線的一個實施例結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖2為低頻段806、870和960MHz頻點的E面方向圖；