[实用新型]全向吸顶天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种全向吸顶天线，该天线与室内分布系统远端单元设备连接为一体。

背景技术

室内分布系统是针对室内用户群、改善建筑物内部通信环境的一种行之有效的方案，是利用室内天线分布系统将移动基站的信号均匀分布在室内的各个角落，继而保证室内拥有理想的信号覆盖。

近年来，移动通信迅速发展，从2G、3G再到4G，用户数量膨胀的同时，对于优质网络信号的需求也越来越高，而室内属于有遮挡物的环境下，信号相比室外问题也越来越多，如信号不稳定、已及网络速度过慢都是困扰用户的问题。在相当多的大城市中，采用建立大量的室外基站，通过不断的扩容来保障用户使用效果，而近年来室外网络建设已经达到了相当大的规模；另外，在室内环境下，尤其是那些无室内分布系统的大型建筑物内，比如饭店、写字楼、商场、地铁、机场、车站，由于其特殊地理位置或者建筑物的屏蔽作用等诸多因素的影响，信号盲区、信号弱区以及信号频率切换区域越来越多。对于已经建立有室内分布系统建筑物中，由于各运营商独立设置各自的信号覆盖系统，导致了机房和管线的重复投资，浪费了大量社会资源。

传统的室内吸顶天线的实现形式有单椎或单椎加球冠结构的，其辐射方向图在高频段的主瓣辐射角度较小，一般为+30°，由此会带来三方面的问题：一是主瓣辐射角度小，信号能量大部分都集中在天线正下方，而室内覆盖中天线正下方是不需要太多能量的，因此造成了能量的浪费；二是由于能量守恒，大部分能量集中在天线正下方，在辐射角度30°以外的能量就少了，天线水平方向的覆盖范围就短了；三是低频和高频的主瓣辐射角度差别太大(一般低频主瓣辐射角度为90°)，造成高低频覆盖不一致的问题，不利于室分2G、3G及4G的协同设计，无法解决2G、3G、4G室分信号同步覆盖的技术难题，因此形成了“小功率，多天线”的4G室分建网原则，加大了4G室分建设规模，明显降低了经济和社会效益。

如图1所示为现有吸顶天线下，分别在低频信号和高频信号下主瓣辐射角度图。现有的室内分布全向吸顶天线存在以下特点：(1)、高频段信号随着覆盖距离的增加快速衰减，天线下方信号较强，常常达到-30～-40dBm，而几米开外信号强度很快就降到-60～-70dBm，到覆盖边缘信号不足。(2)、信号分布不均匀、不稳定。测试发现，在同一覆盖半径上，不同方位信号强度相差4-5dB，甚至超过10dB，而且比较不稳定。

如图1所示，图1(a)为900MHZ频点下，图1(b)所示为2170MHZ频点下信号的辐射角度图，对低频段信号(如GSM900和CDMA800)，辐射角越大，天线增益越高，辐射角60°以上增益就接近最大值，因此目标覆盖远区和覆盖边缘对应的天线辐射角增益基本一致。对高频段信号(如DCS1800、WCDMA、TD-SCDMA和LTE)，辐射角越大增益越低，60°辐射角增益衰减3dB以上，85°辐射角增益衰减7dB以上，这意味着在高频段信号绝大部分能量集中在低辐射角内，这一特性对室内3G信号覆盖极为不利。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种适用于2G、3G和4G网络的全向吸顶天线，该天线单元工作频带宽，加工以及安装简单，方向图形性能优越，生产一致性好，便于批量生产。

本实用新型实施例提供了一种全向吸顶天线，所述天线包括介质基板、辐射振子、绝缘片、锥形振子以及底板，所述介质基板为单层单面覆铜印制电路板，介质基板的顶层覆铜；所述辐射振子位于所述介质基板的正上方，呈椭圆状；所述绝缘片用于连接辐射振子与锥形振子；所述底板呈圆形，且中心开有通孔。

进一步地，所述锥形振子包括呈圆锥体的上部、呈圆柱体的中部以及呈环形片状的下部。

进一步地，所述锥形振子中的圆锥体上部的底部直径与圆柱体中部的直径相同，环形片状下部的内环直径与圆柱体中部的直径相同。

进一步地，所述底板的直径等于所述锥形振子下部的外环直径。

进一步地，所述辐射振子通过绝缘片的中心通孔与锥形振子连接形成单极子天线。

进一步地，所述辐射振子通过用焊接或者螺母紧固与锥形振子连接。

进一步地，所述辐射振子由覆铜印制电路板制成。

进一步地，所述绝缘片由环氧树脂板材制成。

进一步地，所述绝缘片的高度为可调节的。

进一步地，所述呈椭圆状的辐射振子的短轴尺寸小于锥形振子下部呈环形片状结构的外环直径，且两者之间的比例关系可调。