專利名稱：雙極化吸頂天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于通信領(lǐng)域，尤其涉及一種雙極化吸頂天線。
背景技術(shù)：
在未來(lái)的第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)中，多輸入多輸出(MIMO)天線技術(shù)成為關(guān)鍵技術(shù)之一，MMO天線技術(shù)是指在發(fā)射端和接收端分別使用多個(gè)發(fā)射天線和多個(gè)接收天線，無(wú)線電波信號(hào)通過(guò)發(fā)射端和接收端的多個(gè)天線發(fā)射和接收，從而改善對(duì)每個(gè)用戶的服務(wù)質(zhì)量。MIMO天線系統(tǒng)對(duì)于傳統(tǒng)的單輸入單輸出(SISO)天線系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，能夠提高頻譜利用率，使得天線能在有限的無(wú)線頻帶下傳輸更高速率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
天線輻射形成的電場(chǎng)具有一定的方向，本領(lǐng)域稱之為天線的極化。當(dāng)電場(chǎng)方向垂直于地面時(shí)，此電波就稱為垂直極化波；當(dāng)電場(chǎng)方向平行于地面時(shí)，此電波就稱為水平極化波。由于電波的特性，決定了水平極化傳播的信號(hào)在貼近地面時(shí)會(huì)在大地表面產(chǎn)生極化電流，極化電流因受大地阻抗影響產(chǎn)生熱能而使電場(chǎng)信號(hào)迅速衰減，而垂直極化方式則不易產(chǎn)生極化電流，從而避免了能量的大幅衰減，保證了信號(hào)的有效傳播。因此，在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，一般均采用垂直極化的傳播方式。另外，隨著新技術(shù)的發(fā)展，最近又出現(xiàn)了一種雙極化天線，即可以同時(shí)輻射兩種電場(chǎng)方向的極化波。按照極化波的電場(chǎng)方向劃分，一般分為垂直與水平極化和±45°極化兩種方式。在目前采用單極化吸頂天線為陣列單元的室內(nèi)MMO天線系統(tǒng)中，由于單極化吸頂天線的頻譜利用率低，導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸速率較低；另外，為了保證室內(nèi)MMO天線系統(tǒng)的高容量，需要設(shè)置數(shù)量較多的單極化吸頂天線，導(dǎo)致室內(nèi)MMO天線系統(tǒng)占用的空間較大?？紤]到雙極化天線相對(duì)于單極化天線可以使重疊的頻譜分開，提高頻譜利用率，因此提出了采用雙極化吸頂天線作為室內(nèi)M頂O天線系統(tǒng)的陣列單元的技術(shù)，在占用較小的空間的情況下提高頻譜利用率。現(xiàn)有技術(shù)中的雙極化吸頂天線通常由兩個(gè)單極化天線單元構(gòu)成，以產(chǎn)生兩種電場(chǎng)方向不同的極化波。基于現(xiàn)有雙極化天線的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造工藝的限制，目前的雙極化天線仍然存在隔離度和圓度不佳的問(wèn)題，并且制造成本也有待降低。對(duì)于雙極化天線，隔離度是指一個(gè)天線單元發(fā)射信號(hào)，通過(guò)另一個(gè)天線單元接收的信號(hào)與該發(fā)射信號(hào)的比值。對(duì)于室內(nèi)MIMO吸頂天線，提高其隔離度，降低信道間的干擾具有相當(dāng)重要的現(xiàn)實(shí)意義。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種雙極化吸頂天線，旨在解決現(xiàn)有雙極化吸頂天線隔離度差、圓度不佳及制造成本高的問(wèn)題。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種雙極化吸頂天線，包括反射板，在所述反射板上設(shè)有垂直極化輻射單元和均勻設(shè)置于所述垂直極化輻射單元周圍的多個(gè)水平極化輻射單元，還包括自所述反射板底部引出的為所述垂直極化輻射單元饋電的第一饋線和為所述水平極化輻射單元饋電的第二饋線；所述垂直極化輻射單元由多個(gè)由金屬絲圍設(shè)而成的輻射單體組成，所述水平極化輻射單元由半波對(duì)稱振子構(gòu)成。作為本實(shí)用新型的優(yōu)選技術(shù)方案還包括與所述第二饋線相連并對(duì)所述多個(gè)半波對(duì)稱振子進(jìn)行同相等幅饋電的功分網(wǎng)絡(luò)單元。所述輻射單體為二維的多邊形結(jié)構(gòu)。 所述多個(gè)輻射單體為形狀相同的六邊形結(jié)構(gòu)。各相鄰所述輻射單體之間的夾角均相等。各所述輻射單體的一條邊集中于所述反射板的中央，與所述第一饋線進(jìn)行電性連接，各所述輻射單體的所述邊上具有一向所述輻射單體圍合的區(qū)域中延伸的折彎部。在所述反射板上還設(shè)有均分于該反射板圓周面上且垂直于所述反射板的多個(gè)金屬調(diào)節(jié)片，所述金屬調(diào)節(jié)片設(shè)置于所述垂直極化輻射單元與水平極化輻射單元之間的區(qū)域。各所述福射單體還連接有一接地線，所述接地線的一端與所述反射板相連接。還包括用于罩設(shè)所述反射板及反射板上的部件的天線外罩，在所述反射板的底部覆蓋有絕緣蓋板。本實(shí)用新型中的水平極化輻射單元均勻設(shè)置于垂直極化輻射單元的周圍，且垂直極化輻射單元由金屬絲圍設(shè)而成，水平極化輻射單元由半波對(duì)稱振子構(gòu)成，與傳統(tǒng)的天線(如輻射體為面狀等復(fù)雜結(jié)構(gòu)、垂直輻射體與水平輻射體上下疊加等結(jié)構(gòu))相比，大幅度的降低了雙極化輻射波間的干擾，提高了隔離度，且簡(jiǎn)化了制造工藝并節(jié)約了材料，進(jìn)而降低了成本；另外，由于第一饋線和第二饋線均自反射板的底部引出，不會(huì)穿過(guò)反射板以上的空間，避免了饋線對(duì)輻射波的干擾，改善了輻射圓度，也進(jìn)一步提高了隔離度；并且，該天線的外罩高度只需略高于垂直極化輻射單元的高度即可，與傳統(tǒng)的水平極化輻射體和垂直極化輻射體上下設(shè)置的結(jié)構(gòu)相比，具有更小的體積。

圖I是本實(shí)用新型實(shí)施例雙極化吸頂天線的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例雙極化吸頂天線的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例雙極化吸頂天線的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例雙極化吸頂天線的水平極化輻射單元的正視結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例雙極化吸頂天線的水平極化輻射單元的后視結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例雙極化吸頂天線的功分網(wǎng)絡(luò)單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例雙極化吸頂天線的金屬調(diào)節(jié)片的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本實(shí)用新型實(shí)施例雙極化吸頂天線的金屬調(diào)節(jié)片的正視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。圖1、2、3分別示出了本實(shí)用新型實(shí)施例提供的雙極化吸頂天線的立體、側(cè)視、俯視結(jié)構(gòu)示意圖，圖4、5分別示出了該雙極化吸頂天線的水平極化輻射單元的正視和后視結(jié)構(gòu)示意圖，為了便于說(shuō)明，僅示出了與本實(shí)施例相關(guān)的部分。該雙極化吸頂天線主要包括一反射板101，在反射板101上設(shè)有垂直極化輻射單元102和多個(gè)水平極化輻射單元103，水平極化輻射單元103均勻設(shè)置于垂直極化輻射單元102的周圍，該吸頂天線還包括兩條饋線(第一饋線104和第二饋線105)，均自反射板101的底部引出，第一饋線104為垂直極化輻射單元102饋電，第二饋線105為水平極化輻射單元103饋電。其中，水平極化輻射單元103由半波對(duì)稱振子1031構(gòu)成，均分圓周的多個(gè)水平極化輻射單元103可向周圍空間輻射水平極化波。垂直極化輻射單元102則由多個(gè)輻射單體1021集合在一起構(gòu)成，可向周圍空間輻射垂直極化波，并且，輻射單體1021由金屬絲圍設(shè)而成。具體可以是多邊形結(jié)構(gòu)，也可以是弧形等規(guī)則或不規(guī)則結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例中，水平極化輻射單元103均勻設(shè)置于垂直極化輻射單元102的周圍，且垂直極化輻射單元102由金屬絲圍設(shè)而成，水平極化輻射單元103由半波對(duì)稱振子構(gòu)成，與傳統(tǒng)的天線結(jié)構(gòu)(如輻射體為面狀等復(fù)雜結(jié)構(gòu)、垂直輻射體與水平輻射體上下疊加等結(jié)構(gòu))相比，大幅度的降低了雙極化輻射波間的干擾，提高了隔離度，且簡(jiǎn)化了制造工藝并節(jié)約了材料，進(jìn)而降低了成本；另外，由于第一饋線104和第二饋線105均自反射板的底部引出，不會(huì)穿過(guò)反射板101以上的空間，避免了饋線對(duì)輻射波的干擾，改善了輻射圓度，也進(jìn)一步提高了隔離度；并且，該天線的外罩高度只需略高于垂直極化輻射單元102的高度即可，與傳統(tǒng)的水平極化輻射體和垂直極化輻射體上下設(shè)置的結(jié)構(gòu)相比，具有更小的體積。在本實(shí)施例中，組成垂直極化輻射單元102的輻射單體1021優(yōu)選為二維的多邊形結(jié)構(gòu)，每個(gè)輻射單體1021的各條邊是共面的，有利于提高天線的隔離度且便于制作。優(yōu)選的，多個(gè)輻射單體1021的形狀相同，具體可以為六邊形，易加工且易控制輻射效果。進(jìn)一步優(yōu)選的，多個(gè)輻射單體1021可以呈放射狀分布，如圖1、3，即各輻射單體1021的一條邊集中在一起，處于反射板101的中央，由第一饋線104進(jìn)行統(tǒng)一饋電，相鄰兩個(gè)輻射單體1021之間形成一扇形區(qū)域，本實(shí)施例優(yōu)選各相鄰輻射單體1021之間的扇形區(qū)域均相等，即各相鄰輻射單體1021之間的夾角均相等，有利于改善天線的輻射圓度且便于制造。進(jìn)一步的，每個(gè)輻射單體1021集中于反射板101中央的邊上可具有一折彎部106，以進(jìn)一步改善天線的駐波比和輻射圓度。折彎部106可由圍成輻射單體1021的金屬條的一端在該邊的相應(yīng)位置向外彎折形成，具體可以在將金屬條折成預(yù)定形狀后，使其末端在該邊處直接向外彎折形成折彎部106。優(yōu)選的，該折彎部106可處于其所在輻射單體1021所圍合的區(qū)域內(nèi)，其改善圓度和駐波比的效果更好。當(dāng)然，該折彎部106也可以通過(guò)在相應(yīng)邊上另外綁定一金屬條獲得，其效果是相同的。為了進(jìn)一步改善天線的性能，本實(shí)施例還可以在垂直極化輻射單元102與水平極化輻射單元103之間的區(qū)域設(shè)置若干個(gè)金屬調(diào)節(jié)片107，其結(jié)構(gòu)如圖7、8所示，該金屬調(diào)節(jié)片107均分于該反射板圓周面上且垂直于反射板101，通過(guò)調(diào)節(jié)片107來(lái)進(jìn)一步改善天線的駐波比和輻射圓度。[0035]進(jìn)一步的，各福射單體1021還可以連接一接地線108,該接地線108的另一端與反射板101相連接，通過(guò)該接地線108可以擴(kuò)寬天線的帶寬。在本實(shí)施例中，水平極化輻射單元103均勻分布于反射板101上，本實(shí)施例優(yōu)選通過(guò)功分網(wǎng)絡(luò)單元109(如圖6)對(duì)其進(jìn)行并聯(lián)饋電，即使第二饋線105通過(guò)功分網(wǎng)絡(luò)單元109向各半波對(duì)稱振子1031進(jìn)行同相等幅饋電，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且易實(shí)施。在本實(shí)施例中，該雙極化吸頂天線還包括一天線外罩110，如圖2，將反射板101及其上的全部部件包封在內(nèi)，以保護(hù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，進(jìn)而保證該天線的穩(wěn)定性。同時(shí)，反射板101的底部覆蓋有一絕緣蓋板111，用于保護(hù)反射板101底部的功分網(wǎng)絡(luò)單元109等結(jié)構(gòu)，避免天線受損而失效。其中，天線外罩110可以與絕緣蓋板111相接，形成一封閉結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型提供了一種隔離度高、圓度較佳、體積較小且制造成本低的雙極化吸頂天線，適合批量用于移動(dòng)通信系統(tǒng)中。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種雙極化吸頂天線，其特征在于，包括反射板，在所述反射板上設(shè)有垂直極化輻射單元和均勻設(shè)置于所述垂直極化輻射單元周圍的多個(gè)水平極化輻射單元，還包括自所述反射板底部引出的為所述垂直極化輻射單元饋電的第一饋線和為所述水平極化輻射單元饋電的第二饋線；所述垂直極化輻射單元由多個(gè)由金屬絲圍設(shè)而成的輻射單體組成，所述水平極化輻射單元由半波對(duì)稱振子構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求I所述的雙極化吸頂天線，其特征在于，還包括與所述第二饋線相連并對(duì)所述多個(gè)半波對(duì)稱振子進(jìn)行同相等幅饋電的功分網(wǎng)絡(luò)單元。
3.如權(quán)利要求I所述的雙極化吸頂天線，其特征在于，所述輻射單體為二維的多邊形結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求3所述的雙極化吸頂天線，其特征在于，所述多個(gè)輻射單體為形狀相同的六邊形結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求3所述的雙極化吸頂天線，其特征在于，各相鄰所述輻射單體之間的夾角均相等。
6.如權(quán)利要求2至5任一項(xiàng)所述的雙極化吸頂天線，其特征在于，各所述輻射單體中的一條邊集中束于所述反射板的中央，與所述第一饋線進(jìn)行電性連接，各所述輻射單體的所述邊上具有一向所述輻射單體圍合的區(qū)域中延伸的折彎部。
7.如權(quán)利要求I所述的雙極化吸頂天線，其特征在于，在所述反射板上還設(shè)有均分于該反射板圓周面上且垂直于所述反射板的多個(gè)金屬調(diào)節(jié)片，所述金屬調(diào)節(jié)片設(shè)置于所述垂直極化輻射單元與水平極化輻射單元之間的區(qū)域。
8.如權(quán)利要求I所述的雙極化吸頂天線，其特征在于，各所述輻射單體還連接有一接地線，所述接地線的一端與所述反射板相連接。
9.如權(quán)利要求I所述的雙極化吸頂天線，其特征在于，還包括用于罩設(shè)所述反射板及反射板上的部件的天線外罩，在所述反射板的底部覆蓋有絕緣蓋板。
專利摘要本實(shí)用新型適用于通信領(lǐng)域，提供了一種雙極化吸頂天線，包括反射板，在反射板上設(shè)有垂直極化輻射單元和均勻設(shè)置于垂直極化輻射單元周圍的多個(gè)水平極化輻射單元，還包括自反射板底部引出的為垂直極化輻射單元饋電的第一饋線和為水平極化輻射單元饋電的第二饋線；垂直極化輻射單元由多個(gè)由金屬絲圍設(shè)而成的輻射單體組成，水平極化輻射單元由半波對(duì)稱振子構(gòu)成。本實(shí)用新型與傳統(tǒng)的天線相比，大幅度的降低了輻射波間的干擾，提高了隔離度，且簡(jiǎn)化了制造工藝并節(jié)約了材料，進(jìn)而降低了成本，并且具有更小的體積，且第一饋線和第二饋線的設(shè)置方式也避免了饋線對(duì)輻射波的干擾，改善了輻射圓度。
文檔編號(hào)H01Q21/24GK202678527SQ20122023358
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月23日
發(fā)明者黃冠宇, 吳進(jìn)波 申請(qǐng)人:深圳市華一通信技術(shù)有限公司