通信系统和天线装置的制作方法

本申请涉及通信技术领域，具体涉及一种通信系统和一种天线装置。

背景技术

因为地形环境复杂、信号基站数量少等原因，在山区或者偏远地区等使用环境中，手机等移动终端可能出现无法的问题。

而户外爱好者在野外活动时一般仅会携带平时使用的手机等移动终端，不会携带诸如卫星电话等专业类通讯设备。而因为野外使用中经常出没有通讯信号的问题，所以在野外出现受伤、迷路等情况下，无法利用自身携带的手机等常用移动终端实现与外界的通信，也就无法快速脱困或者寻求救援。

技术实现要素：

本申请提供一种通信系统和天线装置，以解决背景技术提及的至少部分技术问题。

本申请提供一种通信系统，包括移动终端和抛物面天线；

所述移动终端包括射频电路和连接于所述射频电路的射频接头；

所述抛物面天线包括抛物面反射器、馈源、连接接口和支撑杆；

所述馈源经由所述支撑杆支设于所述抛物面反射器的焦点或者焦轴上，并通过导线连接于所述连接接口；所述馈源的工作频率与所述射频电路的射频频段匹配；

所述射频接头与所述信号连接接口可拆卸地连接。

可选的，所述射频电路包括多个射频频段；

所述馈源为对称阵子馈源，包括两个对称阵子；

两个所述对称阵子均可伸缩，长度在工作频率与一个所述射频频段匹配的固定。

可选的，所述馈源为喇叭状波导；

所述喇叭状波导的开口朝向所述抛物面反射器的反射面。

可选的，所述抛物面反射器为收折或可拆卸的反射器；

所述支撑杆可拆卸地与所述抛物面反射器连接而支设所述馈源。

可选的，所述抛物面反射器包括柔性层，设置于所述柔性层抛物面侧的金属反射层，以及支撑所述柔性层形成所述抛物面的支架；

所述支架为可折叠支架或者可拆卸支架；

所述支撑杆可拆卸地与所述支架和/或所述柔性层连接。

可选的，所述移动终端包括与所述射频电路连接的内部天线；

所述射频接头与所述信号连接接口连接时，所述射频电路切断与所述内部天线的连通状态。

可选的，在移动终端的外壳上开设有通孔；

所述射频接头设置于所述通孔处。

本申请还提供一种天线装置，包括：

抛物面反射器，用于反射照射于其抛物反射面的射频信号；

馈源，设置于所述抛物面反射器的焦点或者焦轴上；

连接接口，用于使馈源与移动终端的射频电路连接；

支撑杆，用于将所述馈源支设在所述抛物面反射器的焦点处或者焦轴上；

其中，所述馈源的工作频率与所述射频电路的射频频段匹配。

可选的，所述馈源为对称阵子馈源，包括两个对称阵子；

两个所述对称阵子均可伸缩，长度在与所述射频电路的一个射频频段匹配时固定。

可选的，所述馈源为喇叭状波导；

所述喇叭状波导的开口朝向所述抛物面反射器的反射面。

可选的，所述抛物面反射器为可收折或可拆卸的反射器；

所述支撑杆可拆卸地与所述抛物面反射器连接而支设所述馈源。

可选的，所述抛物面反射器包括柔性层，设置于所述柔性层抛物面侧的金属反射层，以及支撑所述柔性层形成所述抛物面的支架；

所述支架为可折叠支架或者可拆卸支架；

所述支撑杆可拆卸地与所述支架和/或所述柔性层连接。

采用本申请提供的通信系统，移动终端的射频电路通过射频接口、信号连接接口与抛物面天线的馈源连接，利用抛物面天线实现射频发射信号的定向发射和射频接收信号的收集。在野外、偏远地区使用时，移动终端与外界通信连接的可能性大幅增加。因此，在部分野外环境下，用户无需携带专业通讯设备，采用常用的移动终端也可以实现与外界的通信连接，降低了用户遇险等意外情况下，因通讯中断而无法获救的可能性。

附图说明

图1是本申请一具体实施方式提供的移动终端接头简图；

图2是本申请一具体实施方式提供的抛物面天线结构简图；

其中：11-移动终端，111-射频电路，112-射频接头，12-抛物面天线，121-抛物面反射器，122-馈源，123-信号连接接口，124-支撑杆。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。

本申请具体实施方式提供的通信系统包括移动终端11和抛物面天线12，移动终端11与抛物面天线12连接，实现射频信号的定向发送和特定方向射频信号的接收。

图1是本申请一具体实施方式提供的移动终端接头简图。如图1所示，移动终端11包括射频电路111和射频接头112。其中：射频电路111用于对待发送的信号进行调制、生成射频发射信号，以及对抛物面天线12接收到的射频信号进行解调处理、获取接收信号；射频接头112与射频电路111连接，用于将射频发射信号传输至抛物面天线12，以及将抛物面天线12接收的射频接收信号传输至射频电路111。

图2是本申请一具体实施方式提供的抛物面天线结构简图。如图2所示，抛物面天线12包括抛物面反射器121、馈源122、信号连接接口123和支撑杆124。

其中：抛物面反射器121具有内凹的抛物反射面，抛物反射面是母线为抛物线的回转周面；在抛物反射面上设置有可以以镜面反射或者大体以镜面反射形式反射射频信号的反射层。

馈源122被支撑杆124支设于抛物面反射器121的焦点处；具体的，馈源122固定在支撑杆124的一端，支撑杆124的另一端与抛物面天线12固定连接，使得馈源122支设在抛物面反射器121的焦点处。

此外，馈源122还通过导线与前述的信号连接接口123连接。信号连接接口123与移动终端11的射频接头112可拆卸地连接。在信号连接信号123与射频接头112连接时，射频电路111通过射频接头112和信号连接接口123与馈源122连接。此外馈源122的工作频率(至少包括谐振频率和带宽)与射频电路111的射频频段匹配。

采用前述的通信系统，馈源122可以将射频电路111产生的射频发射信号转换为向环境辐射的射频信号。以馈源122为球心辐射的射频信号照射到抛物面反射器121的抛物反射面后，被抛物反射面反射。因为馈源122设置在抛物面反射器121的焦点处，经过抛物反射面反射的射频信号被转换成定向传输的平行信号。也就是部分射频信号以定向传输的形式传输，而不是散射状传输，所以射频信号在较远距离处仍然具有较高的功率强度。在射频信号照射到通信基站的情况下，通信基站即可以感应射频信号，获得用户发送的信息。

类似的，抛物面反射器121可以反射周围环境中近似平行的射频信号，将射频信号反射至馈源122处。射频信号被反馈至馈源122后，强度累加至被馈源122感应，馈源122即可以生成射频接收信号而传输给移动终端11的射频电路111。

也就是，本申请具体实施方式提供的抛物面天线12，能够实现射频发射信号的定向传输，实现射频接收信号的收集，使得移动终端11在野外、偏远地区与外界通信连接的可能性大幅增加。因此，在部分野外环境下，用户无需携带专业通讯设备，采用常用的移动终端11也可以实现与外界的通信连接，降低了用户遇险等意外情况下，因通讯中断而无法获救的可能性。

在前述具体实施方式中，馈源122由支撑杆124支设在抛物面反射器121的焦点处；在其他一些具体实施方式中，馈源122还可以被设置距离焦点较近、但仍然位于抛物面反射器121的焦轴的位置处，只是馈源122在被设置在焦轴上除焦点的位置处时，抛物面反射器121反射的射频发射信号定性传输特性减弱(也就是射频发射信号的平行度变差)，抛射面反射器将射频接收信号反射至馈源122的聚焦度变差。

另外，在前述的具体实施方式中，支撑杆124也可以不与抛物面反射器121连接，而是通过其他方式固定；但是支撑杆124应当保证馈源122位于抛物面反射器121的焦点或者焦轴上。但是，考虑实际应用中，抛物面天线12转动才能找到最佳的发送接收方向，而在抛物面天线12转动过程中需要保证馈源122位于抛物面反射器121的焦点或者焦轴上，所以优选使得固定杆与抛物面反射器121固定连接。

在本申请的一些具体实施方式中，前述的射频电路111可以包括多个射频频段。为了使得射频电路111的各个射频频段均能够与外界进行通信，抛物面天线12的馈源122的工作频率可以与各个射频频段的工作频率匹配。

在一个具体实施方式中，馈源122为对称阵子馈源122，包括两个对称阵子。两个对称阵子为可伸缩的对称阵子，当对称阵子的长度伸缩至工作频率特性与各个射频频段之一匹配时固定。实际应用中，两个对称阵子的长度均为特定工作频率波长的1/4。例如，在移动终端11需要采用gsm波段进行通信时，对称阵子的长度调整为适合gsm波段的长度；而需要进行gps定位时，对称阵子的长度调整为适合gps通信的波段长度。

在另外一个具体实施方式中，馈源122的数量可以为多个；多个馈源122均可拆卸地安装于焦点处。当射频电路111采用某一特定的射频频段工作时，可以将工作频率与前述射频频段对应的馈源122安装在抛物面反射天线的焦点处。

在本申请的其它具体实施方式中，抛物面天线12中的馈源122也可以采用喇叭状波导；在馈源122采用喇叭状波导的情况下，喇叭状波导的开口朝向抛物面反射器121的反射面。

应当注意，前述馈源122多使用在野外环境中；为了保证馈源122特性并不发生较大变化，馈源122最好由防腐蚀材料制成或者涂镀防锈层。

考虑到实际应用的携带方便性，本申请具体实施方式提供的通信系统中，抛物面反射器121可以被设置成可收折结构或者可拆卸结构。在不使用的情况下，抛物面反射器121被收折或者拆卸，并且信号连接接口不与射频接头112连接。

在一个具体实施方式中，抛物面反射器121可以包括柔性层和支架。支架为可折叠的支架或者可拆卸支架；柔性层安装在支架上，在支架支设固定后，其支撑柔性成形成抛物面。在柔性层的抛物面侧设置有金属反射层；金属反射层用于反射照射到抛物面反射器121抛物面上的射频信号。

可以想到，因为支架可拆卸，并且形成抛物面反射器121反射面的结构为一柔性层，所以在不需要使用的情况下，抛物面反射器121可以方便地被收折。另外，在这一具体实施方式中，支撑杆124可拆卸地与支架连接，使得支撑杆124和馈源122较为方便地拆卸。

在另外一些具体实施方式中，抛物面反射器121可以包括支架和可以安装在支架的抛物面反射片；支架也是可折叠支架或者可拆卸支架，并且在支架上设置有安装部，各个抛物面反射片分别安装在对应的安装部上后可以形成一尺寸较大的抛物反射面，继而形成抛物面反射器121；在不使用的情况下，可以将抛物面反射片从支架上卸下，再收折或者拆卸支架，继而实现抛物面反射器121的收折。

前文提及，本申请具体实施方式中的通信系统包括移动终端11。应当注意，前述的移动终端11为类似手机的移动终端11，在移动终端11上设置有内部天线；内部天线与射频电路111连接。在正常使用、无需设置抛物面天线12的情况下，射频电路111通过内部天线与外界通信。而在输出接口与信号连接接口，也就是使抛物面天线12与射频电路111连接时，射频电路111与内部天线的连通状态被切断，也就是内部天线不再起通信作用。

在一些具体实施方式中，为了方便抛物面天线12中信号连接接口与移动终端11的连接，在移动终端11的外壳上开设有通孔，移动终端11的射频接头112直接设置在通孔处。当需要使用抛物面天线12时，信号连接接口直接与设置在通孔处的射频接头112连接即可。更为优选的，在通孔处可以设置一堵头，射频接头112不与抛物面天线12中的信号连接接口连接时，堵头堵住通孔，避免异物进入到移动终端11中。

在另外一些具体实施方式中，移动终端11中的射频接头112也可以设置在其壳体内侧；在需要使用抛物面天线12时，拆开移动终端11的壳体后，再使射频接头112与信号连接接口连接。

前文提及，本申请具体实施方式中的天线为抛物面天线12，即天线包括抛物面反射器121。但是，应当注意，前述的抛物面反射器121可能不能形成一个完整的抛物反射面，而只能形成抛物反射面的部分。

实际应用中，为了保证抛物面天线12具有较好的电特性，并且能量泄露不能过大，抛物面天线12中抛物反射面的焦距与天线的口径之比k取值在0.25-0.5之间。

除了提供前述的通信系统外，本申请具体实施方式还专门提供一种应用于前述通信系统的天线装置，此天线装置即为前述的抛物面天线12。

与前文类似的，天线装置包括抛物面反射器121、馈源122、连接接口和支撑杆124。其中抛物面反射器121用于反射照射在其抛物反射面上的射频信号；馈源122设置在了抛物面反射器121的焦点或者焦轴处，用于向抛物面反射器121的反射面照射射频输出信号，或者接受抛物面反射器121反射的射频接收信号；连接接口与馈源122通过导线连接，并可以连接移动终端11的射频电路111，使得射频电路111生成的射频发射信号传输至馈源122，并将馈源122生成的射频接收信号发送至射频电路111；而支撑杆124则用于将馈源122支设在抛物面反射器121的焦点处或者焦轴上。

应当注意，在连接接口连接于移动终端11的射频电路111时，馈源122的工作频率和射频电路111的射频频段匹配。

在一个具体实施方式中，前述的馈源122可以为对称阵子馈源122，包括两个对称阵子。两个对称阵子均可以伸缩，并且长度在于射频电路111的一个射频频段匹配时固定。如此，采用一个馈源122即可以适应射频电路111中不同的射频频段，实现多个射频频段信号的发射和接收。

在其他的具体实施方式中，天线装置中的馈源122也可以被设置成喇叭状馈源122，并且喇叭状馈源122的开口朝向抛物面反射的反射面。

考虑到天线装置在野外使用的携带方便性，本申请具体实施方式提供的天线中，抛物面反射器121被设置成可收折或者可拆卸的反射器。支撑杆124可拆卸地与抛物面反射器121连接而支设前述的馈源122。

在一个具体实施方式中，天线装置中的抛物面反射器121可以包括柔性层和支架。支架为可折叠的支架或者可拆卸支架，支撑杆124可拆卸地与支架连接，使得支撑杆124和馈源122较为方便地拆卸。柔性层安装在支架上，在支架支设固定后，其支撑柔性成形成抛物面。在柔性层的抛物面侧设置有金属反射层；金属反射层用于反射照射到抛物面反射器121抛物面上的射频信号。在不需要使用的情况下，抛物面反射器121可以方便地被收折；此外，支撑杆124可以与柔性层或者支架至少之一可拆卸地连接。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。