一種室內分布系統雙極化天線的製作方法
2023-10-07 01:54:04
專利名稱：一種室內分布系統雙極化天線的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及無線通信技術領域，尤其是指一種室內分布系統雙極化天線。
背景技術：
室內分布系統頻段已覆蓋GSM900/DCS1800/F/A/LTE-E/WLAN/LTE-D制式，因而需要室內分布系統天線(簡稱室分天線，下同)的頻段也同時支持以上頻段，即需要目前的室分吸頂天線的頻帶寬度約為一個倍頻程。在WLAN和LTE應用中，室內分布系統為增加通信容量和提高頻譜利用率，通常採用MIMO技術來提高無線數據傳輸速率。此外，GSM和DCS1800通常採用發射分集技術來實現較好的覆蓋。目前，在室內分布系統中，通常有兩種做法來實現MMO或分集——一種是採用兩個單極化吸頂天線拉開一定距離實現ΜΙΜ0，但此方案需要多增加一個天線布置點；另一種是採用雙極化吸頂天線。目前，已有的雙極化吸頂天線可採用一對±45°極化振子、一對正交放置的水平振子或者一對垂直/水平振子來實現。前兩個方案的頻段僅可覆蓋1710 2700MHz，頻帶較窄，一般不為採用。第三種方案中的垂直振子採用垂直極化雙錐或盤錐天線來實現較寬的頻帶覆蓋，頻帶可覆蓋698 2700MHz ;而水平振子通常採用若干個寬頻偶極子來實現，頻帶可覆蓋1710 2700MHz。因而通常我們採用第三種室分雙極化天線方案。在第三種室分雙極化天線方案中，如圖1和圖2所示，現有技術方案通常在傳統垂直單極化天線I外加水平極化振子2來實現。且由於受到室分天線總體積限制，通常水平極化振子2個數較少，然而水平極化振子2的不圓度與水平振子2個數密切相關。因而較難實現水平極化的較好不圓度。由於不圓度指標直接影響室內全向覆蓋，因而改善室分天線水平極化不圓度可有效提高室分系統水平極化的覆蓋效果。同時，由於是外加水平極化振子，天線的高度會有所增加，也不利於室內分布系統建設。因此根據上述分析，已有垂直/水平雙極化室分天線陣列方案具有如下缺點:受限於水平振子體積和整體天線體積，水平極化振子不圓度指標較差:室分系統天線不圓度和室內分布系統的全向覆蓋息息相關。水平振子是定向天線，其3dB水平面波瓣寬度通常小於100度。若要在整個水平面(即360度)內滿足較好的不圓度(一般取不圓度為3dB，即整個水平面內最大值和最小值的差值)，則需要若干個(一般取4 6個)水平振子沿圓周排列實現較好的不圓度。相同振子個數越多，不圓度越好。但是由于振子個數受限於水平振子寬度，無法在圓周上排布較多的水平振子，因而不圓度會受到此限制而無法提高。增加了整體天線高度:由於外加水平振子,導致天線高度和直徑增加。
實用新型內容本實用新型技術方案的目的是提供一種室內分布系統雙極化天線，在無需增加天線體積的條件下，改善不圓度。本實用新型提供一種室內分布系統雙極化天線，包括:垂直極化振子，所述垂直極化振子用於形成垂直極化分量，其中所述垂直極化振子包括錐形面，所述錐形面上設置有至少一個用於利用所形成的磁流及所形成的水平方向的電場來獲得水平極化分量的狹縫。優選地，上述所述的室內分布系統雙極化天線，所述狹縫沿所述垂直極化振子錐形面的母線方向設置。優選地，上述所述的室內分布系統雙極化天線，所述狹縫為多個，且沿所述垂直極化振子的錐形面均勻分布。優選地，上述所述的室內分布系統雙極化天線，沿所述狹縫的長度方向，所述狹縫的寬度為一固定值。優選地，上述所述的室內分布系統雙極化天線，沿所述狹縫的長度方向，所述狹縫的寬度變化。優選地，上述所述的室內分布系統雙極化天線，沿所述狹縫的長度方向，所述狹縫的寬度增大、縮小、先增大後縮小或者先縮小後增大。優選地，上述所述的室內分布系統雙極化天線，所述狹縫包括領結形、梯形、三角形或橢圓形。優選地，上述所述的室內分布系統雙極化天線，所述垂直極化振子還包括一盤形的底面。
優選地，上述所述的室內分布系統雙極化天線，所述垂直極化振子包括第一錐形垂直極化振子和第二錐形垂直極化振子，其中所述第一錐形垂直極化振子和/或所述第二錐形垂直極化振子的錐形面上設置有所述狹縫。本實用新型具體實施例上述技術方案中的至少一個具有以下有益效果:通過在雙錐或盤錐形的垂直極化振子上開設至少一個狹縫，利用垂直極化振子所產生的沿狹縫流動的磁流以及水平方向的電場，雙極化天線可獲得水平極化分量。由於狹縫的諧振由縱向長度決定，而非沿圓周的寬度，當寬度較窄，且沿周向布置多個相同縫隙時即可達到改善不圓度的效果，同時由於在天線內部無需額外增加其他振子，因此天線體積也無需增加。
圖1表示現有技術雙極化天線的側視圖；圖2表示現有技術雙極化天線的俯視圖；圖3表示本實用新型第一實施例所述雙極化天線中，垂直極化振子為盤錐時的側視圖；圖4表示本實用新型第一實施例所述雙極化天線中，垂直極化振子為盤錐時的俯視圖；圖5表示本實用新型第一實施例所述雙極化天線中，垂直極化振子為雙錐時的側視圖；圖6表示本實用新型第一實施例所述雙極化天線中，垂直極化振子為單錐時的側視圖；圖7表示本實用新型第二實施例所述雙極化天線中的狹縫結構；圖8表示本實用新型第二實施例所述雙極化天線中，垂直極化振子為盤錐時的側視圖；圖9表示本實用新型第二實施例所述雙極化天線中，垂直極化振子為盤錐時的俯視圖；圖10表示本實用新型第二實施例所述雙極化天線中，垂直極化振子為雙錐時的側視圖；圖11表示本實用新型第二實施例所述雙極化天線中，垂直極化振子為單錐時的側視圖；圖12表示本實用新型第三實施例所述雙極化天線中的狹縫結構；圖13表示本實用新型第三實施例所述雙極化天線中，垂直極化振子為盤錐時的側視圖；圖14表示本實用新型第三實施例所述雙極化天線中，垂直極化振子為盤錐時的俯視圖；[0038]圖15表示本實用新型第三實施例所述雙極化天線中，垂直極化振子為雙錐時的側視圖；圖16表示本實用新型第三實施例所述雙極化天線中，垂直極化振子為單錐時的側視圖；圖17表示本實用新型第四實施例所述雙極化天線中的狹縫結構；圖18表示本實用新型第四實施例所述雙極化天線中，垂直極化振子為盤錐時的側視圖；圖19表示本實用新型第四實施例所述雙極化天線中，垂直極化振子為盤錐時的俯視圖；圖20表示本實用新型第四實施例所述雙極化天線中，垂直極化振子為雙錐時的側視圖；圖21表示本實用新型第四實施例所述雙極化天線中，垂直極化振子為單錐時的側視圖；圖22表示本實用新型第五實施例所述雙極化天線中的狹縫結構；圖23表示本實用新型第五實施例所述雙極化天線中，垂直極化振子為盤錐時的側視圖；圖24表示本實用新型第五實施例所述雙極化天線中，垂直極化振子為盤錐時的俯視圖；圖25表示本實用新型第五實施例所述雙極化天線中，垂直極化振子為雙錐時的側視圖；圖26表示本實用新型第五實施例所述雙極化天線中，垂直極化振子為單錐時的側視圖。
具體實施方式
[0050]以下將合附圖對本實用新型具體實施例進行詳細描述。本發明具體實施例所述室內分布系統雙極化天線，包括:垂直極化振子，所述垂直極化振子用於形成垂直極化分量，其中所述垂直極化振子包括錐形面，所述錐形面上設置有至少一個用於利用所形成的磁流及所形成的水平方向的電場來獲得水平極化分量的狹縫。通常，頂端饋電的圓錐金屬體電流是沿著錐體的母線的，磁場沿著錐體的圓周。若沿著母線開縫，縫與相同的尺寸的金屬體是對偶體，即磁流沿著縫中的錐體的母線，而電場沿著錐體的圓周，即產生了水平極化的分量。因此通過在單錐、雙錐或盤錐形的垂直極化振子上開設至少一個狹縫，利用垂直極化振子所產生的沿狹縫流動的磁流以及水平方向的電場，雙極化天線可獲得水平極化分量。由於狹縫的諧振由縱向長度決定，而非沿圓周的寬度，當寬度較窄，且沿周向布置多個相同縫隙時即可達到改善不圓度的效果，同時由於在天線內部無需額外增加其他振子，因此天線體積也無需增加。圖3及圖4分別表示本實用新型第一實施例所述雙極化天線的側視圖和俯視圖。參閱圖1及圖2,所述雙極化天線包括:垂直極化振子10，形成為盤錐形式，包括錐形面，在錐形面上開設有多個狹縫20。本實用新型具體實施例中，狹縫20在垂直極化振子10的錐形面上等間隔設置有八個狹縫20，但並不以此數量為限。優選地，所述狹縫20沿垂直極化振子10的錐形面的母線方向設置，使得狹縫20內的磁流沿垂直極化振子 10的錐體母線方向，而電場為水平方向，因而天線可獲得水平極化分量。然而，狹縫20的設置不限於嚴格按照錐體母線方向，相對於錐體母線略呈傾斜角度也可。本實用新型具體實施例的雙極化天線，所述垂直極化振子10除圖3所示的盤錐振子外，還形成為雙錐振子或為單錐振子，如圖5及圖6所示，本領域技術人員可以理解，當為盤錐振子時，垂直極化振子10包括一盤形的底面；當為雙錐振子時，包括第一錐形垂直極化振子和第二錐形垂直極化振子，圖5所示的垂直極化振子10可以為其中一種形式之一，兩個錐形垂直極化振子上均設置狹縫，另外其中一個垂直極化振子的錐形面上可以設置狹縫，也可以不設置狹縫，具體情況依據對雙極化天線的要求設定。本實用新型第一實施例中，所述狹縫20在垂直極化振子10上，沿錐體的母線方向等寬度，也即沿狹縫20的長度方向，寬度為一固定值。但狹縫20的設置形狀並不限於上述所示，也可以形成為沿長度方向寬度變化的形式，例如形成為圖7、圖12、圖17及圖22所示的形狀，沿狹縫20的長度方向，狹縫20的寬度增大、縮小、先增大後縮小或者先縮小後增大，只要能夠構成電場為水平的極化效果即可。圖8至圖11表示了本實用新型第二實施例中，狹縫20形成為領結型時，盤錐形垂直極化振子的側視圖和俯視圖、雙錐垂直極化振子的側視圖和單錐垂直極化振子的側視圖；圖13至圖16表示了本實用新型第三實施例中，狹縫20形成為梯型時，盤錐形垂直極化振子的側視圖和俯視圖、雙錐垂直極化振子的側視圖和單錐垂直極化振子的側視圖；圖18至圖21表示了本實用新型第四實施例中，狹縫20形成為橢圓型時，盤錐形垂直極化振子的側視圖和俯視圖、雙錐垂直極化振子的側視圖和單錐垂直極化振子的側視圖；圖23至圖26表示了本實用新型第五實施例中，狹縫20形成為三角型時，盤錐形垂直極化振子的側視圖和俯視圖、雙錐垂直極化振子的側視圖和單錐垂直極化振子的側視圖。另外，本實用新型中，對所述狹縫20的寬度沒有嚴格限定，越窄越好，具體設置尺寸依據雙極化天線的要求設定。本實用新型具體實施例所述雙極化天線，在不增加天線體積的情況下，通過在原有垂直極化吸頂天線(雙錐或盤錐)表面開縱向縫隙，來實現水平極化。同時，由於縫隙寬度較窄，沿雙錐或盤錐的周向可以開更多的縫隙來改善天線的不圓度，從而有效提高室內分布系統的全向覆蓋。以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實 用新型的保護範圍。
權利要求1.一種室內分布系統雙極化天線，其特徵在於，包括: 垂直極化振子，所述垂直極化振子用於形成垂直極化分量，其中所述垂直極化振子包括錐形面，所述錐形面上設置有至少一個用於利用所形成的磁流及水平方向的電場來獲得水平極化分量的狹縫。
2.如權利要求1所述的室內分布系統雙極化天線，其特徵在於，所述狹縫沿所述垂直極化振子錐形面的母線方向設置。
3.如權利要求2所述的室內分布系統雙極化天線，其特徵在於，所述狹縫為多個，且沿所述垂直極化振子的錐形面均勻分布。
4.如權利要求1至3任一項所述的室內分布系統雙極化天線，其特徵在於，沿所述狹縫的長度方向，所述狹縫的寬度為一固定值。
5.如權利要求1至3任一項所述的室內分布系統雙極化天線，其特徵在於，沿所述狹縫的長度方向，所述狹縫的寬度變化。
6.如權利要求5所述的室內分布系統雙極化天線，其特徵在於，沿所述狹縫的長度方向，所述狹縫的寬度增大、縮小、先增大後縮小或者先縮小後增大。
7.如權利要求6所述的室內分布系統雙極化天線，其特徵在於，所述狹縫包括領結型、梯形、三角形或橢圓形。
8.如權利要求1所述的室內分布系統雙極化天線，其特徵在於，所述垂直極化振子還包括一盤形的底面。
9.如權利要求1所述的室內分布系統雙極化天線，其特徵在於，所述垂直極化振子包括第一錐形垂直極化振子 和第二錐形垂直極化振子，其中所述第一錐形垂直極化振子和/或所述第二錐形垂直極化振子的錐形面上設置有所述狹縫。
專利摘要本實用新型提供一種室內分布系統雙極化天線，包括垂直極化振子，所述垂直極化振子用於形成垂直極化分量，其中所述垂直極化振子包括錐形面，所述錐形面上設置有至少一個用於利用所形成的磁流及所形成的水平方向的電場來獲得水平極化分量的狹縫。通過在雙錐或盤錐形的垂直極化振子上開設至少一個狹縫，利用垂直極化振子所產生的沿狹縫流動的磁流以及水平方向的電場，雙極化天線可獲得水平極化分量。由於狹縫的諧振由縱向長度決定，而非沿圓周的寬度，當寬度較窄，且沿周向布置多個相同縫隙時即可達到改善不圓度的效果，同時由於在天線內部無需額外增加其他振子，因此天線體積也無需增加。
文檔編號H01Q13/02GK203119097SQ20132013135
公開日2013年8月7日 申請日期2013年3月21日 優先權日2013年3月21日
發明者王安娜, 馬欣, 王軍, 程廣輝, 曹景陽, 許靈軍 申請人:中國移動通信集團公司