全向吸頂天線的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種全向吸頂天線，該天線與室內分布系統遠端單元設備連接為一體。
【背景技術】
[0002]室內分布系統是針對室內用戶群、改善建筑物內部通信環境的一種行之有效的方案，是利用室內天線分布系統將移動基站的信號均勻分布在室內的各個角落，繼而保證室內擁有理想的信號覆蓋。
[0003]近年來，移動通信迅速發展，從2G、3G再到4G，用戶數量膨脹的同時，對于優質網絡信號的需求也越來越高，而室內屬于有遮擋物的環境下，信號相比室外問題也越來越多，如信號不穩定、已及網絡速度過慢都是困擾用戶的問題。在相當多的大城市中，采用建立大量的室外基站，通過不斷的擴容來保障用戶使用效果，而近年來室外網絡建設已經達到了相當大的規模；另外，在室內環境下，尤其是那些無室內分布系統的大型建筑物內，比如飯店、寫字樓、商場、地鐵、機場、車站，由于其特殊地理位置或者建筑物的屏蔽作用等諸多因素的影響，信號盲區、信號弱區以及信號頻率切換區域越來越多。對于已經建立有室內分布系統建筑物中，由于各運營商獨立設置各自的信號覆蓋系統，導致了機房和管線的重復投資，浪費了大量社會資源。
[0004]傳統的室內吸頂天線的實現形式有單椎或單椎加球冠結構的，其輻射方向圖在高頻段的主瓣輻射角度較小，一般為+30°，由此會帶來三方面的問題:一是主瓣輻射角度小，信號能量大部分都集中在天線正下方，而室內覆蓋中天線正下方是不需要太多能量的，因此造成了能量的浪費；二是由于能量守恒，大部分能量集中在天線正下方，在輻射角度30°以外的能量就少了，天線水平方向的覆蓋范圍就短了 ；三是低頻和高頻的主瓣輻射角度差別太大(一般低頻主瓣輻射角度為90° )，造成高低頻覆蓋不一致的問題，不利于室分2G、3G及4G的協同設計，無法解決2G、3G、4G室分信號同步覆蓋的技術難題，因此形成了“小功率，多天線”的4G室分建網原則，加大了 4G室分建設規模，明顯降低了經濟和社會效益。
[0005]如圖1所示為現有吸頂天線下，分別在低頻信號和高頻信號下主瓣輻射角度圖。現有的室內分布全向吸頂天線存在以下特點:(1)、高頻段信號隨著覆蓋距離的增加快速衰減，天線下方信號較強，常常達到-30?_40dBm，而幾米開外信號強度很快就降到-60?-70dBm，到覆蓋邊緣信號不足。(2)、信號分布不均勻、不穩定。測試發現，在同一覆蓋半徑上，不同方位信號強度相差4-5dB，甚至超過10dB，而且比較不穩定。
[0006]如圖1所示，圖1 (a)為900MHZ頻點下，圖1 (b)所示為2170MHZ頻點下信號的輻射角度圖，對低頻段信號(如GSM900和CDMA800)，輻射角越大，天線增益越高，輻射角60°以上增益就接近最大值，因此目標覆蓋遠區和覆蓋邊緣對應的天線輻射角增益基本一致。對高頻段信號(如DCS1800、WCDMA、TD-SCDMA和LTE)，輻射角越大增益越低，60°輻射角增益衰減3dB以上，85°輻射角增益衰減7dB以上，這意味著在高頻段信號絕大部分能量集中在低輻射角內，這一特性對室內3G信號覆蓋極為不利。【實用新型內容】
[0007]本實用新型的目的在于提供一種適用于2G、3G和4G網絡的全向吸頂天線，該天線單元工作頻帶寬，加工以及安裝簡單，方向圖形性能優越，生產一致性好，便于批量生產。
[0008]本實用新型實施例提供了一種全向吸頂天線，所述天線包括介質基板、輻射振子、絕緣片、錐形振子以及底板，所述介質基板為單層單面覆銅印制電路板，介質基板的頂層覆銅；所述輻射振子位于所述介質基板的正上方，呈橢圓狀；所述絕緣片用于連接輻射振子與錐形振子；所述底板呈圓形，且中心開有通孔。
[0009]進一步地，所述錐形振子包括呈圓錐體的上部、呈圓柱體的中部以及呈環形片狀的下部。
[0010]進一步地，所述錐形振子中的圓錐體上部的底部直徑與圓柱體中部的直徑相同，環形片狀下部的內環直徑與圓柱體中部的直徑相同。
[0011]進一步地，所述底板的直徑等于所述錐形振子下部的外環直徑。
[0012]進一步地，所述輻射振子通過絕緣片的中心通孔與錐形振子連接形成單極子天線。
[0013]進一步地，所述輻射振子通過用焊接或者螺母緊固與錐形振子連接。
[0014]進一步地，所述福射振子由覆銅印制電路板制成。
[0015]進一步地，所述絕緣片由環氧樹脂板材制成。
[0016]進一步地，所述絕緣片的高度為可調節的。
[0017]進一步地，所述呈橢圓狀的輻射振子的短軸尺寸小于錐形振子下部呈環形片狀結構的外環直徑，且兩者之間的比例關系可調。
[0018]本實用新型通過設計新型的全向吸頂天線，在不改變已有的室內分布系統的情況下，有效提高現有系統的利用率以及效率。通過使用本實用新型中的全向吸頂天線，可以同時提高兼顧低頻信號與高頻信號的水平覆蓋距離，并在保證全向天線性能的條件下，應用小型化技術減小天線的尺寸，該全向吸頂天線不僅可以直接代替現有網絡中的吸頂天線，還可以兼顧多路網絡信號，同時工作在2G、3G和4G信號環境下，有效的實現站點共用，節省了網絡資源。
【附圖說明】
[0019]圖1所示為現有天線的信號輻射角度示意圖；
[0020]圖2為本實用新型實施例的結構示意圖；
[0021]圖3為本實用新型實施例的結構的側視圖；
[0022]圖4為本實用新型實施例的結構俯視圖；
[0023]圖5為本實用新型實施例介質基板與輻射振子的示意圖；
[0024]圖6為本實用新型實施例絕緣片的示意圖；
[0025]圖7為本實用新型實施例的錐形振子的局部示意圖；
[0026]圖8為本實用新型實施例的電壓駐波比與頻率的關系示意圖；
[0027]圖9為本實用新型實施例的信號輻射角度的示意圖；
[0028]圖10為本實用新型實施例改進之前信號輻射角度示意圖。
【具體實施方式】
[0029]本實用新型實施例提供了一種適用于2G、3G和4G網絡的全向吸頂天線，該天線單元工作頻帶寬，加工以及安裝簡單，方向圖形性能優越，生產一致性好，便于批量生產。
[0030]如圖2所示為