[实用新型]长期演进移动通信系统的双极化室内全向吸顶天线

说明书

技术领域

本实用新型属于通信领域，具体涉及一种用于长期演进（LTE）移动通信系统中多输入多输出（MIMO）多天线技术的双极化室内全向吸顶天线。

背景技术

在移动通信向4G演进大的背景下，面对频谱资源的严重不足、大流量业务的激增，在天线等配套设备上引入新技术已经被运营商作为重点工程。天线也面临着小型化、双极化、宽带化和电调化的“四化要求”。在后3G时代，在不增加带宽的情况下提高传输效率和频谱利用率，以正交频分复用技术（OFDM）和多输入多输出（MIMO）为核心的技术，获得运营商和产业链的高度重视。研究MIMO多天线技术已成为设备制造商的重要课题。

MIMO多天线技术作为LTE中最关键的技术之一，要求天线间具有足够的非相关性。

传统的单极化室内全向吸顶天线采用圆锥阵子在垂直极化方向进行覆盖。在高频段时，信号向正下方聚集，因此信号分布不均匀且增益不高。

为此，设计一种两个正交极化辐射单元代替传统的室内全向吸顶天线的单极化辐射单元，在功能上能够取代传统的单极化室内全向吸顶天线。它具有超宽带、高隔离、好圆度、小尺寸、高增益的特点，能够满足LTE室内信号覆盖的技术要求。

还有，目前正在使用的垂直极化天线和水平极化天线是共体的，无隔离措施，有互感电流在共体上串流，尽管两电流是正交的，但仍有沿导体表面少部分侧流，这将使其间的隔离度不会很高。

发明内容

本实用新型的任务是提供一种长期演进（LTE）移动通信系统的双极化室内全向吸顶天线，它具有超宽带、高隔离、好圆度、小尺寸、高增益的特点，提高了LTE双极化室内全向吸顶天线的大流量信号传输效率和频谱利用率，有效地解决了传统单极化室内全向吸顶天线信号分布不均匀和增益不高的问题。

本实用新型的技术解决方案如下：

一种长期演进移动通信系统的双极化室内全向吸顶天线，它包括垂直极化椎体天线、水平极化缝隙天线、三元磁环天线以及底盘，垂直极化椎体天线和三元磁环天线安置在底盘上，水平极化缝隙天线呈圆筒状地设置在垂直极化椎体天线的上方；

所述垂直极化椎体天线的极化波采用椎体过渡使主抗渐变到50Ω，实现超宽带；

所述水平极化缝隙天线采用纵缝为激励元，四元纵缝等距分布在圆筒面上；所述垂直极化椎体天线与所述水平极化缝隙天线是两个正交极化辐射单元，为双极化的极化正交；

所述三元磁环天线以三环方式等角120°分布，其磁环尺寸l+s+g≈                                                构成谐振状使之有最大激励辐射；所述三元磁环天线与所述水平极化缝隙天线分体设置，极化隔离度>25dB；

所述底盘取Φ180>，使波束上翘。

所述水平极化缝隙天线的四元纵缝等距分布在Φ100mm、高84mm的圆筒面上，圆筒圆度优于±1.5dB。

所述垂直极化椎体天线与所述水平极化缝隙天线的交叉极化优于15dB。

所述垂直极化椎体天线选锥体张角θ在渐变到馈点50Ω同轴端口，可宽带在50Ω上工作。

所述三元磁环天线的三环等角120°分布使之水平面上方向辐射电平分布的圆度优于±1.5dB。

所述垂直极化椎体天线、水平极化缝隙天线及三元磁环天线的所有接触点为焊接点以改善交调噪声。

本实用新型的室内全向双极化吸顶天线技术，用于第四代移动通信在不增加带宽的情况下提高大流量信号传输效率和频谱利用率。应用本实用新型的技术，可以取代现有的单极化室内全向吸顶天线，满足第四代移动通信LTE室内信号覆盖技术指标的要求。

本实用新型的LTE移动通信系统的双极化室内全向吸顶天线具有以下特点：

1、具有双极化、双流化的功能。

2、产生双极化增益，比单极化天线提高约2dB，解决了天线覆盖范围小、覆盖能力不强的问题。

3、用极化分集技术代替空间分集技术，有效改善边缘处的接收效果，保证覆盖范围。

4、采用极化隔离措施，使极化隔离度提高到25~34dB以上。

5、很好地改善了室内多径衰落现象。

6、为室内覆盖增加了组网方案。

7、涵盖多个频段，用一副天线实现了多系统室内共存的需求，大幅减少了室内覆盖建设的工作量和室内覆盖工程的成本。

附图说明

图1是本实用新型的一种长期演进移动通信系统的双极化室内全向吸顶天线的结构示意图。

附图标记：