雙極化天線單元、雙極化天線陣和無(wú)線電接入點(diǎn)制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)實(shí)施方式公開(kāi)了一種雙極化天線單元、雙極化天線陣和無(wú)線電接入點(diǎn)。雙極化天線單元包括：位于第一基板上的第一偶極子；位于第二基板上的第二偶極子；第一基板和第二基板垂直相交，第一偶極子與第二偶極子的極化方向正交。本發(fā)明專利技術(shù)實(shí)施方式通過(guò)垂直相交的基板，實(shí)現(xiàn)了一種緊湊的雙極化天線單元，顯著降低了天線體積。本發(fā)明專利技術(shù)實(shí)施方式便于現(xiàn)場(chǎng)安裝，還能顯著降低天線風(fēng)力載荷以及更好地符合現(xiàn)有的消防規(guī)范。另外，本發(fā)明專利技術(shù)實(shí)施方式成本低廉，尤其適用于大規(guī)模生產(chǎn)使用。還有，本發(fā)明專利技術(shù)實(shí)施方式通過(guò)雙極化機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了極化多樣性，并可以允許多路MIMO通信，還可以通過(guò)雙極化天線陣形式便利擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)高帶寬高增益。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及天線
，特別是涉及一種雙極化天線單元、雙極化天線陣和無(wú)線電接入點(diǎn)。
技術(shù)介紹
在諸如無(wú)線列車控制系統(tǒng)之類的交通工具與路邊設(shè)備的無(wú)線通信系統(tǒng)中，需要具有從接入點(diǎn)沿軌道的雙向無(wú)線電覆蓋范圍。通常情況下，無(wú)線電接入點(diǎn)應(yīng)該在兩個(gè)方向(前向和反向)上覆蓋鐵軌。比如，在各種列車控制系統(tǒng)中，通常需要在移動(dòng)的列車與靜止的信號(hào)與控制系統(tǒng)之間進(jìn)行無(wú)線電通信。可以沿著鐵軌以預(yù)定間隔布置無(wú)線電接入點(diǎn)(AP)，當(dāng)列車沿著鐵軌行駛時(shí)可以在這些無(wú)線電接入點(diǎn)的覆蓋范圍之內(nèi)漫游。無(wú)線電接入點(diǎn)通常連接到骨干網(wǎng)，而骨干網(wǎng)與信號(hào)與控制系統(tǒng)連接，因此可以實(shí)現(xiàn)列車和信號(hào)與控制系統(tǒng)之間的無(wú)線電通?目。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)實(shí)施方式提出一種雙極化天線單元、雙極化天線陣列和無(wú)線電接入點(diǎn)，以降低占用體積。本專利技術(shù)實(shí)施方式的技術(shù)方案如下:一種雙極化天線單元，包括:位于第一基板上的第一偶極子；位于第二基板上的第二偶極子；所述第一基板和所述第二基板垂直相交，所述第一偶極子與所述第二偶極子的極化方向正交。所述第一基板上具有第一槽，所述第二基板上具有第二槽；所述第一槽的槽口與所述第二槽的槽口相對(duì)，所述第一基板和第二基板通過(guò)所述第一槽與所述第二槽的插接形成所述垂直相交。所述第一槽在所述第一偶極子的兩臂中間，所述第二槽在所述第二偶極子的兩臂中間。所述第一槽的長(zhǎng)度為所述第一偶極子的一半，所述第二槽的長(zhǎng)度為所述第二偶極子的一半。所述第一偶極子和所述第二偶極子為蝶形偶極子。所述雙極化天線單元還包括絕緣底板；所述垂直相交的第一基板和第二基板，布置在該絕緣底板上。所述絕緣底板包括接地面及用于為所述雙極化天線單元饋電的微帶饋電網(wǎng)絡(luò)；所述雙極化天線單元還包括:第一平衡不平衡轉(zhuǎn)換器，位于所述第一基板上且與所述微帶饋電網(wǎng)絡(luò)連接；第二平衡不平衡轉(zhuǎn)換器，位于所述第二基板上且與所述微帶饋電網(wǎng)絡(luò)連接。一種雙極化天線陣,包括:絕緣底板；至少兩個(gè)如上任一項(xiàng)所述的雙極化天線單元，布置在該絕緣底板上，各個(gè)雙極化天線單元的相應(yīng)極化方向平行。所述雙極化天線陣還包括:部分或全部包圍所述絕緣底板的金屬反射壁。所述至少兩個(gè)雙極化天線單元共享基板。一種無(wú)線電接入點(diǎn)，該無(wú)線電接入點(diǎn)包括如上所述的天線陣。由此可見(jiàn)，應(yīng)用本專利技術(shù)實(shí)施方式之后，通過(guò)垂直相交的基板，實(shí)現(xiàn)了一種緊湊的雙極化天線單元，并顯著降低了天線體積。本專利技術(shù)實(shí)施方式便于現(xiàn)場(chǎng)安裝，還能顯著降低風(fēng)力載荷以及更好地符合現(xiàn)有的消防規(guī)范。另外，由于本專利技術(shù)實(shí)施方式的各個(gè)元件都印制在基材上，成本低廉，尤其適用于大規(guī)模生產(chǎn)使用。還有，本專利技術(shù)實(shí)施方式通過(guò)雙極化機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了極化多樣性，并可以允許多路Mnro通信。再有，本專利技術(shù)實(shí)施方式可以通過(guò)天線陣形式便利地?cái)U(kuò)展，能夠?qū)崿F(xiàn)高帶寬高增.、'.Mo【附圖說(shuō)明】圖1為根據(jù)本專利技術(shù)實(shí)施方式雙極化天線單元結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為根據(jù)本專利技術(shù)實(shí)施方式偶極子所在基板的頂面俯視示意圖。圖3為根據(jù)本專利技術(shù)實(shí)施方式偶極子所在基板的底面俯視示意圖。圖4為本專利技術(shù)實(shí)施方式的第一偶極子和第二偶極子的示意圖。圖5為根據(jù)本專利技術(shù)實(shí)施方式雙極化天線陣結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為根據(jù)本專利技術(shù)實(shí)施方式列車控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。【具體實(shí)施方式】為了使本專利技術(shù)的技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施方式，對(duì)本專利技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的【具體實(shí)施方式】?jī)H僅用以闡述性說(shuō)明本專利技術(shù)，并不用于限定本專利技術(shù)的保護(hù)范圍。。下文中，“包括”是指“包括但不限于”，“根據(jù)……”是指“至少根據(jù)……，但不限于僅根據(jù)……”。由于漢語(yǔ)的語(yǔ)言習(xí)慣，下文中沒(méi)有特別指出一個(gè)成分的數(shù)量時(shí)，意味著該成分可以是一個(gè)也可以是多個(gè)，或可理解為至少一個(gè)。圖1為根據(jù)本專利技術(shù)實(shí)施方式的雙極化天線單元結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，本專利技術(shù)實(shí)施方式的雙極化天線單元包括:垂直相交的第一基板I和第二基板2，明顯地，第一基板I和第二基板2分別位于不同的平面。在第一基板I上布置有第一偶極子，在第二基板2布置有第二偶極子。由于第一基板I和第二基板2垂直相交，第一基板I上的第一偶極子與第二基板2上的第二偶極子垂直，因此，第一偶極子與第二偶極子的極化方向相互正交，從而構(gòu)成一種雙極化天線。具體地，第一基板I可以通過(guò)多種方式與第二基板2垂直相交。比如，第一基板I可以具有第一槽，第二基板2上可以具有第二槽，而且第一槽的槽口與第二槽的槽口相對(duì)。這樣，通過(guò)將第一槽與第二槽插接，可以實(shí)現(xiàn)第一基板I和第二基板2垂直相交。優(yōu)選地，第一槽布置在第一基板I的第一偶極子的兩臂中間，第二槽布置在第二基板2的第二偶極子的兩臂中間，而且第一槽的長(zhǎng)度大約為第一偶極子的一半，第二槽的長(zhǎng)度大約為第二偶極子的一半。這樣，第一槽可以與第二槽充分嚙合，從而保證第一基板和第二基板牢固垂直相交。優(yōu)選地，第一基板I和第二基板的尺寸基本相同，而且第一偶極子和第二偶極子的尺寸也基本相同，從而可以保證第一槽與第二槽嚙合之后，雙極化天線單元中的各個(gè)元件能夠基本對(duì)齊，比如實(shí)現(xiàn)頂部對(duì)齊、底部對(duì)齊、邊緣對(duì)齊等，優(yōu)選地，第一偶極子和第二偶極子具體為蝶形偶極子。由于蝶形偶極子具有高增益、高帶寬的天線屬性，因此采用蝶形偶極子的雙極化天線單元相應(yīng)具有高增益和高帶寬。以上示范性描述了第一基板I與第二基板2的垂直相交方式以及第一偶極子和第二偶極子的示范實(shí)例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以意識(shí)到，這種描述僅是示范性的，并不用于對(duì)本專利技術(shù)實(shí)施方式的保護(hù)范圍進(jìn)行限定。在一個(gè)實(shí)施方式中，雙極化天線單元還包括絕緣底板3。第一基板I與第二基板2垂直相交地設(shè)置后，通過(guò)焊接等方式固定在該絕緣底板3上。絕緣底板3可以由低損耗材料構(gòu)成，優(yōu)選采用作為一種高性能介電材料的泰康利(Taconic)。絕緣底板3的上面和底面都具有印制金屬結(jié)構(gòu)。示范性地，絕緣底板3的上面為接地面，而絕緣底板3的底面包括用于給雙極化天線單元饋電的微帶饋電網(wǎng)絡(luò)。垂直相交的第一基板I和第二基板2通常固定在絕緣底板3的接地面。而且，與接地面相對(duì)的微帶饋電網(wǎng)絡(luò)，通常具有平衡微帶線以及饋線。優(yōu)選地，在絕緣底板3上可以具有一或多個(gè)小孔，以允許分別位于第一基板I和第二基板2上的突出結(jié)構(gòu)穿過(guò)小孔焊接固定到微帶饋電網(wǎng)絡(luò)。在第一基板I上的第一偶極子的相對(duì)面上，還可以具有第一平衡不平衡轉(zhuǎn)換器。第一平衡不平衡轉(zhuǎn)換器通過(guò)同樣位于該相對(duì)面上的突出結(jié)構(gòu)，與絕緣底板3的微帶饋電網(wǎng)絡(luò)上的平衡微帶線連接。而且，在第二基板2上的第二偶極子的相對(duì)面上，還可以具有第二平衡不平衡轉(zhuǎn)換器。第二平衡不平衡轉(zhuǎn)換器通過(guò)同樣位于該相對(duì)面上的突出結(jié)構(gòu)，與絕緣底板3的微帶饋電網(wǎng)絡(luò)上的平衡微帶線連接。下面以蝶形偶極子為實(shí)例，對(duì)第一偶極子的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。圖2為根據(jù)本專利技術(shù)實(shí)施方式，第一偶極子所在基板I的頂面的俯視示意圖，其中偶極子具體實(shí)施為蝶形偶極子。由圖2可見(jiàn)，在基材I上具有槽23，而且在基材I的頂面具有蝶形偶極子，該蝶形偶極子具有臂21和臂22。圖3為根據(jù)本專利技術(shù)實(shí)施方式，第一偶極子所在基板I的底面的俯視示意圖。由圖3可見(jiàn)，在基板I的底面具有平衡不平衡轉(zhuǎn)換器25。在圖3中用虛線框表示該平衡不平衡轉(zhuǎn)換器25。而且，基材底面還具有突出結(jié)構(gòu)24。突出結(jié)構(gòu)24可以穿過(guò)絕緣底板3上的小孔，以與絕緣底板3的微帶饋電網(wǎng)絡(luò)連接。第二偶極子具有與第一偶極子類似的結(jié)構(gòu)，此處不再累述。圖4為本專利技術(shù)實(shí)施方式的第一偶極子和第二偶極子的示本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種雙極化天線單元，包括：位于第一基板上的第一偶極子；位于第二基板上的第二偶極子；所述第一基板和所述第二基板垂直相交，所述第一偶極子與所述第二偶極子的極化方向正交。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李秀萍，賈天宇，余洋，藍(lán)培，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：西門子公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：德國(guó);DE