[发明专利]新型共锥共耦低成本双极化天线

说明书

本发明提出一种新型共锥共耦低成本双极化天线，为双极化全向吸顶天线并具有对称式结构；两个相同的金属飞行状振子作为辐射振子（2,4）分别固定在下锥盘（5）的上平台，形成双极化辐射单元；除接地脚外，辐射振子边缘均与下锥盘保持错落的离地间隙；所述双极化辐射单元上方的耦合间隔距离处设置有金属耦合层（7），用于形成辐射振子共耦合；通过调节所述辐射振子的大小形态以及离地高度间隙、辐射振子上的开槽大小、以及金属耦合层的形状、尺寸；及辐射振子之间的间隔距离使天线的电路参数和辐射参数控制在技术要求内。与现有双极化全向吸顶天线相比，引入了共锥共耦的设计，可实现超宽频（698‑3700MHz）。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，尤其涉及一种新型共锥共耦低成本双极化天线。具体为实现室内信号覆盖的双极化全向吸顶天线，主要运用于2G/3G/4G/5G/WLAN移动通信系统。

背景技术

根据5G行业的分析数据，70%的新业务发生在室内场景，而高价值客户80％的工作时间都位于室内环境，因此室内覆盖是运营商的重点所在。典型的室分场景包括写字楼、商场、酒店、医院等。一般建筑物内部间隔多，阻挡大，深度覆盖需求主要依靠室内天线分布系统解决。根据现网投诉区域分析，投诉区域多集中在室内场景居民区信号覆盖，因此，基于居民区场景定制的 5G 覆盖解决方案迫在眉睫。

当前，5G 室内信号覆盖仍面临诸多挑战：

一是部署频段更高，比如，中国移动2515-2615MHz用于部署 5G网络，2615-2675MHz将用于部署 4G网络；中国电信3400MHz-3500MHz用于5G建设；中国联通3500MHz-3600MHz用于5G建设；中国广电全球首个5G低频段 700MHz用于5G建设，在网无源室分天线要求支持多网融合、多通道的特性。

二是产业链成熟度不足和需求差异化等多重挑战，需要根据覆盖、容量、成本等需求进行精细化建设，同时推动系列化产品研发以及低成本融合室分应用。5G室分系统覆盖引入MIMO技术，相对于单通道系统在容量上具有约50%-80%的增益。室内分布系统若要实现50Mbit/s以上的下行速度，必须通过双通道MIMO的方式实现。

因此，5G双极化全向吸顶天线是室分系统不可缺少的重要组成部分。

发明内容

本发明为了解决现有技术之不足而设计适用于2G/3G/4G/5G/WLAN系统的一种新型共锥共耦低成本双极化天线，具体天线形式为双极化全向吸顶天线。该天线的优选设计工作频率可以实现为698~3700MHz，双路MIMO输出，能够兼容2G/3G/4G/5G/WLAN等各种通信系统，且在整个设计频段上，覆盖能力基本一致，电路参数、辐射参数优良，从而弥补高频信号的空间衰减和传统天线的覆盖不均衡问题，提升5G网络覆盖性能；引入共锥共耦合，有助于简化振子的加工工艺，大大降低了天线的生产成本，具有全向、MIMO、低互调、超宽频、结构简单、造价低廉等特性，可运用于需全向覆盖需求的2G/3G/4G/5G/WLAN移动通信系统。