通信天线、天线系统及通讯设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种天线，尤其是涉及一种通信天线、具有该通信天线的天线系统、以及使用该通信天线或天线系统的通讯设备。
【背景技术】
[0002]天线是一种用来无线地发射和/或接收电磁波的电子器件，且广泛部署在广播和电视、无线电通信、雷达和太空探索等系统中。随着无线通信技术的飞速发展，天线技术所涉及的领域越来越广泛。在许多特定应用中，对于天线性能的要求也越来越高，因此存在不同种类的天线以满足各种应用的不同需求，例如微带天线、环形天线、喇叭天线、平面天线等。在现代通信中，随着通信系统集成度的提高，要求所使用的天线具有高增益、宽频带或多频段、圆极化、小型化、或宽覆盖等特点。
[0003]在现有技术中，当需要采用多频段(例如，双频段)天线或者多频段圆极化天线时，通常是通过多端口、多天线来分别实现不同的频段。在这种情况下，通常还需要多套信号处理装置来处理不同的天线信号、或者使用一套信号处理装置时分复用地处理多套信号。因此，现有技术中的多频段天线具有天线数量多、结构复杂、尺寸较大、极化和增益性能差等缺点。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种通信天线，尤其是提供一种双频段通信天线，且进一步提供一种圆极化双频段天线系统以及使用此类通信天线或天线系统的通讯设备。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种通信天线，包括:第一辐射体，其中第一辐射体包括第一基板和设置在第一基板上的第一辐射片，第一辐射片具有第一馈电部和切角，且第一辐射片的辐射面为凸面；以及第二辐射体，其中第二辐射体包括第二基板和设置在第二基板上的第二辐射片，第二辐射片具有第二馈电部和切角，且第二辐射片的辐射面为凸面，其中第二辐射体的第二基板被层叠地放置在第一辐射体的第一辐射片之上。
[0006]优选地，所述第一辐射体和所述第二辐射体分别实现双频段线极化。
[0007]优选地，所述第一辐射体和所述第二辐射体工作在相同的双频段。
[0008]优选地，所述第一辐射体与所述第二辐射体实现不同的线极化方向。
[0009]优选地，所述第一辐射片和所述第二辐射片各自为具有切角的矩形。
[0010]优选地，所述第一辐射片在第一对角线上具有两个切角，且所述第二辐射片在第二对角线上具有两个切角。
[0011]优选地，所述第一辐射片的所述第一对角线与所述第二辐射片的所述第二对角线成一角度。
[0012]优选地，所述第一辐射片的所述第一对角线与所述第二辐射片的所述第二对角线相互垂直。
[0013]优选地，所述第一辐射片和所述第二辐射片的几何中心彼此对准。
[0014]优选地，所述第一馈电部和第二馈电部是同轴馈电部。
[0015]优选地，所述第一馈电部设置在所述第一辐射片的第一对称轴上，所述第二馈电部设置在所述第二辐射片的第二对称轴上，所述第一对称轴和所述第二对称轴方向不同。
[0016]优选地，所述第一对称轴和所述第二对称轴正交。
[0017]优选地，所述第一辐射片的尺寸大于所述第二辐射片的尺寸。
[0018]优选地，所述第二基板的介电常数大于所述第一基板的介电常数。
[0019]优选地，所述第一辐射体和第二辐射体放置在腔体中，其中所述腔体在所述通信天线的辐射方向上开口。
[0020]优选地，所述腔体为圆形或方形腔体。
[0021]优选地，所述第一辐射体和第二辐射体与所述腔体之间具有填充材料。
[0022]优选地，所述第一基板和第二基板各自为矩形。
[0023]优选地，所述第一基板和/或第二基板由掺杂有导电微结构的电介质基材制成。
[0024]优选地，所述第一辐射体和所述第二辐射体彼此电绝缘。
[0025]优选地，所述通信天线还包括:频选天线罩，所述频选天线罩设置于所述通信天线的辐射方向上。
[0026]在另一实施例中，本实用新型提供了一种天线系统，包括:馈电端口 ；功分器，所述功分器的第一端连接至所述馈电端口 ；如上所述的通信天线，其中所述功分器的第二端经由第一馈电线路连接至所述第一馈电部，且所述功分器的第三端经由第二馈电线路连接至所述第二馈电部，其中所述第一馈电线路上的信号与所述第二馈电线路上的信号之间彼此有相移。
[0027]优选地，所述第一馈电线路或所述第二馈电线路上具有移相器。
[0028]优选地，所述移相器是90°移相器。
[0029]优选地，所述第一馈电线路和所述第二馈电线路的长度相差1/4波长。
[0030]在进一步的实施例中，本实用新型提供了一种通讯设备，包括如上所述的通信天线或如上所述的天线系统。
[0031]本实用新型由于采用以上技术方案，因此与现有技术相比具有如下显著优点:
[0032]本实用新型的通信天线采用层叠的第一辐射体和第二辐射体，可以减小通信天线的体积和尺寸。通过使天线的每个辐射体具备凸面的辐射面，有利于提高辐射效率，并进一步满足特殊应用环境的小型化和共形化设计需求。例如，在第一辐射片和第二辐射片的辐射面为凸面的情况下，第一辐射体和第二辐射体(以及可选的腔体底部)可以为共形的凸起状结构，使得该通信天线可以更加紧凑。
[0033]本实用新型中的通信天线通过对辐射片切角可以使得每个辐射片实现双频段线极化。此外，第一辐射体和第二辐射体可以工作在相同的双频段中。通过设置第一辐射片和第二辐射片的线极化方向，可以采用一个通信天线来实现双线极化双频段。
[0034]进一步，本实用新型的天线系统通过使进入其中一个辐射体的输入信号移相，层叠的第一辐射体和第二辐射体能够形成圆极化或椭圆极化辐射信号。与现有技术中需要两套信号处理装置来实现双频段圆极化、或者使用一套信号处理装置时分复用地处理两套信号相比，本实用新型减小了天线系统的体积、重量和成本。
[0035]综上，本实用新型的通信天线具有剖面低、重量轻、体积小、易于共形和批量生产等优点，能够实现双频段线极化或者甚至进一步实现双频段圆极化，可以广泛应用于测量和通讯各个领域。
【附图说明】
[0036]为了使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明白易懂，以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作详细说明，其中:
[0037]图1示出根据本实用新型一实施例的通信天线的立体结构示意图；
[0038]图2示出根据本实用新型一实施例的通信天线的平面示意图；
[0039]图3a示出根据本实用新型一实施例的带有示例性腔体和天线罩的通信天线的分解不意图；
[0040]图3b示出根据本实用新型一实施例的示例性通信天线置于方形腔体中的平面示意图；
[0041]图3c示出根据本实用新型一实施例的示例性通信天线置于圆形腔体中的平面示意图；
[0042]图4示出根据本实用新型一实施例的天线系统的结构示意图；
[0043]图5a示出根据本实用新型实施例的通信天线的电压驻波比曲线图；
[0044]图5b示出根据本实用新型实施例的天线系统的电压驻波比曲线图；
[0045]图6示出根据本实用新型实施例的天线系统的增益曲线图；
[0046]图7示出根据本实用新型实施例的天线系统的轴比曲线图。
【具体实施方式】
[0047]下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本实用新型的保护范围。
[0048]图1示出根据本实用新型一实施例的通信天线100的立体结构示意图。图2示出根据本实用新型一实施例的通信天线100的平面示意图。参考图1和图2所示，通信天线100可包括层叠放置的第一辐射体10和第二辐射体20，其中第一辐射体10包括第一基板11和设置在第一基板11上的第一辐射片12，而第二辐射体20包括第二基板21和设置在第二基板21上的第二辐射片22。第二辐射体20的第二基板21层叠地放置在第一辐射体10的第一辐射片12之上。
[0049]第一辐射片12和第二辐射片22由导电材料(例如金属)制成。第一辐射片12和第二辐射片22可以分别是第一基板11和第二基板21上的贴片，也可以分别是第一基板11和第二基板21上经光刻工艺刻蚀的镀层。每个辐射片和相应基板组成的辐射体构成一个发送/接收单元。在一个实施例中，第一辐射片12的