[发明专利]双极化高隔离度室内分布天线

说明书

本发明涉及一种双极化高隔离度室内分布天线，其特征在于，包括：垂直极化天线，其包括两个相互垂直的半圆形铜片以及位于所述半圆形铜片上方的圆形铜片，通过位于介质板中心的馈电孔馈电；水平极化天线，其由位于介质板的上表面和下表面的两部分构成，在所述介质板的上表面设置有四个印刷偶极子、四个弧形寄生贴片以及四个金属条，在所述介质板的下表面设有一个一分四的功分器，所述印刷偶极子的中间设置有由缝隙和矩形孔隙构成的哑铃型结构。本发明能同时覆盖1.71‑2.69GHz和3.3‑3.6GHz频段的应用于3G/LTE/5G的室内分布天线，其具备高端口隔离度，低不圆度、低剖面的特性。

技术领域

本发明涉及适用于无线宽带通信系统的天线技术领域，具体涉及一种双极化高隔离度的室内分布天线。

背景技术

随着5G大规模商用的开启，5G天线的应用变得普遍。而在通信系统的频率不断向5G演进的同时，2G/3G/LTE频段在通信技术演进过程中仍然发挥着重要作用。在室内上网需要室分系统来给信源和信宿来进行信号传输，除了5G信号的覆盖外，2G/3G/LTE频段频段的信号也需要保留，因此，开发覆盖2G/3G/LTE/5G频段的天线具有很好的应用前景。室内分布天线需要具备全向辐射的特性，使得每一个信宿都能够接收到良好的信号，因而要求室内分布天线的辐射在XOY面具有较好的不圆度。不圆度是衡量一个全向天线在XOY面辐射是否具有良好的全向特性的一个指标。不圆度越低，表明天线全向性越好，所以对研究不圆度性能好的室内分布天线是很有必要的。

在设计室内分布天线时，为了能够更大限度地使用频谱资源，一般采用双极化的方式来提高天线的信道容量。然而，在采用双极化设计的时候，会衍生出极化之间隔离度的难点。隔离度越低说明两个天线之间的耦合程度越低，是衡量两个天线之间互耦的一个重要指标。在设计天线的时候，两个天线的耦合程度越低越好，工业界会提出隔离度低于-28dB的设计要求。所以提高两个天线的隔离度是设计室内分布天线的难点。

室内分布天线实现双极化时，一般由垂直极化天线和水平极化天线两个全向辐射单元来完成。垂直极化天线可以利用锥体结构很好的实现，而水平极化天线方面，实现覆盖2G/3G/LTE/5G频段的71.7％(1.7GHz-3.6GHz)宽带宽是一个难点，而且在实现天线宽带宽的基础上还要在水平面上构建环形电流以实现良好的全向特性，即在整个频段内实现所有频点的不圆度≤3dB也是一个难点。

发明内容

本发明的目的在于，实现一款能同时覆盖1.71-2.69GHz和3.3-3.6GHz频段的应用于2G/3G/LTE/5G的室内分布天线。该天线同时具备高端口隔离度，低不圆度、低剖面的特性。

为了达到上述目的，本发明的双极化高隔离度室内分布天线，其特征在于，包括：垂直极化天线，其包括两个相互垂直的半圆形铜片以及位于所述半圆形铜片上方的圆形铜片，通过位于介质板中心的馈电孔馈电；水平极化天线，其由位于介质板的上表面和下表面的两部分构成，在所述介质板的上表面设置有四个印刷偶极子、四个弧形寄生贴片以及四个金属条，在所述介质板的下表面设有一个一分四的功分器，所述印刷偶极子的中间设置有由缝隙和矩形孔隙构成的哑铃型结构。

而且，在所述水平极化天线中，所述四个印刷偶极子以所述馈电孔为中心，均匀分布在所述介质板的上表面，所述四个弧形寄生贴片以所述馈电孔为中心，均匀分布在所述介质板的上表面，且每个弧形寄生贴片配置在每个所述印刷偶极子的径向外侧，以与所述印刷偶极子的两臂耦合，所述四个金属条以所述馈电孔为中心，以放射状均匀分布在所述介质板的上表面，且每个金属条配置在相邻的两个所述印刷偶极子之间。

另外，在所述垂直极化天线中，所述两个半圆形铜片配置成以所述馈电孔为中心，与所述介质板垂直且位于所述金属条的正上方。

另外，所述功分器的末端的四个微带导体分别形成四个U形条形导体，所述U形条形导体配置在与所述介质板的上表面的所述矩形孔隙对应的位置上，从而与所述印刷偶极子进行耦合。