本實(shí)用新型涉及移動(dòng)通信系統(tǒng)天線領(lǐng)域，尤其是指一種多頻多極化天線。

背景技術(shù)：

信息化高速發(fā)展的今天，在人類生存的一切領(lǐng)域，不管是商業(yè)還是個(gè)人生活中，都是以信息的獲取、加工、傳遞和分配為基礎(chǔ)。在眾多的信息交換載具中，手機(jī)便是其中一個(gè)不可缺失的部分。

由2G時(shí)代的功能機(jī)到3G、4G時(shí)代的智能機(jī)，在通過(guò)3G、4G移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)無(wú)線接入后，人們可以隨時(shí)隨地的管理信息、獲取資訊及支付商品等。

3G是第三代數(shù)字通信，常用的標(biāo)準(zhǔn)有3種：CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA，傳輸速度相對(duì)較快，可部分滿足手機(jī)上網(wǎng)等需求。4G是第四代移動(dòng)通信及其技術(shù)的簡(jiǎn)稱，是集3G與WLAN于一體并能夠傳輸高質(zhì)量視頻圖像以及圖像傳輸質(zhì)量與高清晰度電視不相上下的技術(shù)產(chǎn)品，相較于3G幾乎能夠滿足所有用戶對(duì)于無(wú)線服務(wù)的要求。

城市化的快速推進(jìn)需要大型樓宇車站等場(chǎng)所的無(wú)縫連接，要滿足人們通信的需求，良好的室內(nèi)覆蓋是整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)重要且不可缺失的組成部分。

室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)是針對(duì)室內(nèi)用戶群體、用于改善室內(nèi)移動(dòng)通信環(huán)境的一種解決方案。其工作原理是利用室內(nèi)天線分布系統(tǒng)將移動(dòng)基站的信號(hào)均勻地分布在建筑物內(nèi)的每個(gè)角落，從而保證室內(nèi)區(qū)域擁有理想的信號(hào)覆蓋，較為全面地提高筑物內(nèi)移動(dòng)電話的接通率、改善通話質(zhì)量，開(kāi)辟出高質(zhì)量的室內(nèi)移動(dòng)通信區(qū)域；降低室外宏蜂窩的話務(wù)量，擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)容量，從整體上提高移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)水平。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種低成本且結(jié)構(gòu)尺寸小的室內(nèi)多頻多極化天線，滿足室內(nèi)天線系統(tǒng)覆蓋要求。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：一種多頻多極化天線，包括合路器、垂直極化單元和斜極化單元，所述垂直極化單元通過(guò)支撐柱設(shè)置于合路器的上方，所述垂直極化單元包括呈“E”字形的垂直極化天線和饋電片，所述垂直極化天線包括主天線振子和兩個(gè)副天線振子，所述主天線振子通過(guò)饋電片連接于合路器的第一輸入端；

所述斜極化單元包括斜極化天線和饋電支撐件，所述斜極化天線包括兩個(gè)半波振子，兩個(gè)半波振子呈十字交叉設(shè)置，其中，一個(gè)半波振子通過(guò)饋電支撐件的一個(gè)通道連接于合路器的第二輸入端，另一個(gè)半波振子通過(guò)饋電支撐件的另一個(gè)通道連接于合路器的第三輸入端。

進(jìn)一步的，所述垂直極化單元的垂直極化天線的主天線振子和兩個(gè)副天線振子的端部均設(shè)有單元加載部。

進(jìn)一步的，所述垂直極化單元的垂直極化天線的主天線振子與左右兩個(gè)副天線振子的間距為0.02λ，其中λ為中心工作頻段的電磁波的波長(zhǎng)。

進(jìn)一步的，所述斜極化單元的斜極化天線的半波振子包括兩個(gè)極子天線，所述極子天線相向且隔離設(shè)置。

進(jìn)一步的，所述斜極化單元的斜極化天線的半波振子的極子天線為微帶天線，所述極子天線呈四邊形，所述極子天線相向的一端均設(shè)有饋電孔，所述極子天線的另一端設(shè)有拐角，所述極子天線左右兩側(cè)設(shè)有向內(nèi)設(shè)置的缺口，所述極子天線內(nèi)設(shè)有四邊形空缺，所述空缺靠近饋電孔的一角設(shè)有拐角。

進(jìn)一步的，所述斜極化單元的斜極化天線的半波振子的長(zhǎng)度為λ/2。

進(jìn)一步的，所述饋電支撐件包括第一饋電片和第二饋電片，第一饋電片和第二饋電片通過(guò)適配的凹槽嵌合，所述饋電支撐件側(cè)面呈“十”字形。

進(jìn)一步的，所述饋電支撐件的第一饋電片和第二饋電片均設(shè)有巴倫。

進(jìn)一步的，所述垂直極化單元的垂直極化天線與合路器的距離大于λ/4；所述斜極化單元的斜極化天線與合路器的距離大于λ/4。

進(jìn)一步的，所述合路器的第一輸入端到合路輸出端之間、第二輸入端到合路輸出端之間和第三輸入端到支路輸出端之間，均設(shè)有若干開(kāi)路支節(jié)，所述開(kāi)路支節(jié)的長(zhǎng)度為λ/4。

本實(shí)用新型的有益效果在于：采用微帶貼片振子的垂直極化天線作為低頻發(fā)射接收天線，采用微帶天線的斜極化天線作為高頻發(fā)射接收天線，再用合路器將兩個(gè)天線合路成為多頻多極化天線，該多頻多極化天線的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單小巧、成本低，覆蓋效果好，滿足了室內(nèi)信號(hào)覆蓋的要求。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖詳述本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)：

圖1為本實(shí)用新型的多頻多極化天線的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的多頻多極化天線的合路器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型的多頻多極化天線的垂直極化天線的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型的多頻多極化天線的斜極化天線的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實(shí)用新型的垂直極化天線的水平面方向圖；

圖6為本實(shí)用新型的+45度極化天線的水平面方向圖；

圖7為本實(shí)用新型的-45度極化天線的水平面方向圖；

1-底板；11-掛壁組件；12-支撐柱；13-天線罩；14-隔離調(diào)整片；

2-合路器；21-第一輸入端；22-第二輸入端；23-第三輸入端；24-合路輸出端；25-分路輸出端；26-開(kāi)路支節(jié)；

3-垂直極化天線；31-阻抗調(diào)整槽；32-副天線振子；33-主天線振子；34-副加載部；35-主加載部；36-饋電片；

4-斜極化天線；41-極子天線；42-空缺；43-拐角；44-缺口；45-饋電孔；46-第一饋電片；47-第二饋電片。

具體實(shí)施方式

為詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖詳予說(shuō)明。

請(qǐng)參閱圖1至圖4，一種多頻多極化天線，包括合路器2、垂直極化單元和斜極化單元，所述垂直極化單元通過(guò)支撐12柱設(shè)置于合路器2的上方，所述垂直極化單元包括呈“E”字形的垂直極化天線3和饋電片36，所述垂直極化天線3包括主天線振子33和兩個(gè)副天線振子32，所述主天線振子33通過(guò)饋電片36連接于合路器2的第一輸入端21；

所述斜極化單元包括斜極化天線4和饋電支撐件，所述斜極化天線4包括兩個(gè)半波振子，兩個(gè)半波振子呈十字交叉設(shè)置，其中，一個(gè)半波振子通過(guò)饋電支撐件的一個(gè)通道連接于合路器2的第二輸入端22，另一個(gè)半波振子通過(guò)饋電支撐件的另一個(gè)通道連接于合路器2的第三輸入端23。

所述合路器2還包括有合路輸出端24和分路輸出端25，所述合路輸出端24用于輸出來(lái)自垂直極化天線3和一個(gè)半波振子的合路信號(hào)；所述分路輸出端25用于輸出來(lái)自另一個(gè)半波振子的信號(hào)。

從上述描述可知，本實(shí)用新型的有益效果在于：采用微帶貼片振子的垂直極化天線作為低頻發(fā)射接收天線，采用微帶天線的斜極化天線作為高頻發(fā)射接收天線，再用合路器將兩個(gè)天線合路，該多頻多極化天線的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單小巧、成本低，覆蓋效果好，滿足了室內(nèi)信號(hào)覆蓋的要求。

實(shí)施示例

所述多頻多極化天線包括有底板1，所述合路器2直接固定于底板1的一側(cè)，底板1的另一側(cè)設(shè)有掛壁結(jié)構(gòu)件11，所述垂直極化天線3通過(guò)與固定在底板1上的支撐柱12懸置于合路器2的上方，所述垂直極化天線3呈“E”字形，為了擴(kuò)展天線的工作頻段，垂直極化天線3包括主天線振子33和兩個(gè)副天線振子32，其中主天線振子33上設(shè)有定位孔和饋電孔，主天線振子33通過(guò)饋電片36連接于合路器2的第一輸入端21；兩個(gè)副天線振子32上各設(shè)有兩個(gè)固定孔，兩個(gè)副天線振子32上還設(shè)有用于調(diào)整天線阻抗的阻抗調(diào)整槽31，如上所述的垂直極化天線3，可單獨(dú)作為垂直極化定向天線使用；

所述斜極化單元的斜極化天線4通過(guò)呈“十”字形的饋電支撐件設(shè)置于合路器2上，并與合路器2設(shè)有電連接，其中饋電支撐包括有兩個(gè)饋電通道，一個(gè)饋電通道為斜極化天線4的+45度極化天線(即斜極化天線4的一個(gè)半波振子)饋電，另一個(gè)饋電通道為斜極化天線4的-45度極化天線(即斜極化天線4的另一個(gè)半波振子)饋電；

合路器2包括三個(gè)輸入端，分別為垂直極化天線輸入端(作為第一輸入端)、+45度極化天線輸入端(作為第二輸入端)和-45度極化天線輸入端(作為第三輸入端)，其中垂直極化天線輸入端和+45度極化天線輸入端經(jīng)過(guò)微帶線合路，連接于合路器的合路輸出端，-45度極化天線輸入端經(jīng)過(guò)微帶線傳輸連接于合路器的-45度極化天線輸出端(即分路輸出端)。

所述多頻多極化天線還包括有天線罩13，可將合路器2、垂直極化單元和斜極化單元置于其容置腔中，并通過(guò)螺絲或卡扣等結(jié)構(gòu)鎖緊于底板1上，可有效保護(hù)天線罩內(nèi)的多頻多極化天線。

請(qǐng)參閱圖5至圖7，如本實(shí)施示例設(shè)計(jì)的多頻多極化天線，在頻段806MHz-960MHz和頻段1700MHz-2700MHz均能達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。

實(shí)施例1

所述垂直極化單元的垂直極化天線3的主天線振子33和兩個(gè)副天線振子32的端部均設(shè)有單元加載部。

在主天線振子33的端部設(shè)有折彎的主加載部35，兩個(gè)副天線振子32的端部分別設(shè)有折彎的副加載部34，可減小因?yàn)榭s減垂直極化天線的尺寸而對(duì)天線低頻頻段帶寬產(chǎn)生的影響。

實(shí)施例2

所述垂直極化單元的垂直極化天線3的主天線振子33與兩側(cè)的副天線振子32的間距為0.02λ，其中λ為中心工作頻段的電磁波的波長(zhǎng)。

將垂直極化天線開(kāi)槽分割為一個(gè)主天線振子，主天線振子的兩側(cè)各設(shè)有一個(gè)副天線振子，可以最大限度地拓展天線覆蓋的頻段，本實(shí)施例中的垂直極化天線工作頻段在806-960MHz之間，即λ為頻率為883MHz電磁波的波長(zhǎng)。

實(shí)施例3

所述斜極化單元的斜極化天線4的半波振子包括兩個(gè)極子天線41，所述極子天線41相向且隔離設(shè)置。

斜極化天線由兩個(gè)半波振子呈十字交叉組成，有效節(jié)省斜極化天線的占用面積，達(dá)到天線小型化的目的。

實(shí)施例4

所述斜極化單元的斜極化天線4的半波振子的極子天線41為微帶天線，所述極子天線呈四邊形，所述極子天線相向的一端均設(shè)有饋電孔45，所述極子天線41的另一端設(shè)有拐角43，所述極子天線41左右兩側(cè)設(shè)有向內(nèi)設(shè)置的缺口44，所述極子天線41內(nèi)設(shè)有四邊形的空缺42，所述空缺42靠近饋電孔45的一角設(shè)有拐角。

由上述可知，由FR4材質(zhì)的PCB制作的微帶天線，提高批量生產(chǎn)時(shí)的天線加工精度及一致性指標(biāo)。

實(shí)施例5

所述斜極化單元的斜極化天線4的半波振子的長(zhǎng)度為λ/2。

斜極化天線的尺寸為工作頻率電磁波的波長(zhǎng)長(zhǎng)度的一半時(shí)，即L＝λ/2時(shí)，斜極化天線的工作指標(biāo)最佳。

實(shí)施例6

所述饋電支撐件包括第一饋電片46和第二饋電片47，第一饋電片46和第二饋電片47通過(guò)適配的凹槽嵌合，所述饋電支撐件側(cè)面呈“十”字形。

將饋電片組合嵌合，形成“十”字形結(jié)構(gòu)，可饋電傳輸?shù)耐瑫r(shí)作為斜極化天線的支撐，簡(jiǎn)化了斜極化單元的設(shè)計(jì)。

實(shí)施例7

所述饋電支撐件的第一饋電片46和第二饋電片47均設(shè)有巴倫。

在第一饋電片和第二饋電片均設(shè)置有微帶線巴倫(即平衡與不平衡饋電)，有效簡(jiǎn)化第一饋電片和第二饋電片的結(jié)構(gòu)。

實(shí)施例8

所述垂直極化單元的垂直極化天線3與合路器2的距離大于λ/4；所述斜極化單元的斜極化天線4與合路器2的距離大于λ/4。

器件之間保持λ/4的距離，有效保證信號(hào)的隔離度。

實(shí)施例9

所述合路器2的第一輸入端21到合路輸出端24之間、第二輸入端22到合路輸出端24之間和第三輸入端23到支路輸出端25之間，均設(shè)有若干開(kāi)路支節(jié)26，所述開(kāi)路支節(jié)26的長(zhǎng)度為λ/4。

受限于空間尺寸，單個(gè)偶極子阻抗帶寬不能滿足高頻段帶寬，天線在1710-2700MHz相對(duì)帶寬僅有45％，在合路器上添加開(kāi)路支節(jié)可以有效改善天線的阻抗帶寬。

以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。