一种天线和通信设备的制作方法

文档序号:33955598发布日期:2023-04-26 15:05阅读:18来源:国知局
一种天线和通信设备的制作方法

本技术涉及通信,尤其涉及一种天线和通信设备。


背景技术:

1、天线广泛的应用在多种不同类型的通信设备中,用于实现无线信号的发送或接收。在实际应用中,完善天线的性能是行业内一大目标。其中,天线性能主要通过如下参数体现:增益、驻波比、回波损耗、通信容量、波瓣宽度等。

2、在目前的一些天线中,会在天线中配置引向片等结构来提升天线的增益,但是,这种方式会加大天线的剖面体积,不利于天线的小型化设计。


技术实现思路

1、本技术提供了一种能够收窄波束宽度、提升增益,并且结构简单、便于制作,有利于小型化设计的天线和通信设备。

2、一方面,本技术提供了一种天线,包括第一辐射单元和第一导电件。第一辐射单元用于发射或接收无线信号,第一导电件与第一辐射单元共地连接。其中,辐射单元的一个极化对应设有2n个第一导电件,n为正整数。第一导电件与第一辐射单元的中心的距离为l1,第一辐射单元的边缘到馈电中心的最远距离为l2,l1≤l2。第一导电件与第一辐射单元进行耦合,从而可以收窄第一辐射单元的波束宽度。或者,也可以理解的是,在第一辐射单元的每个极化方向上,可以分别设有2的整数倍个第一导电件,在本技术提供的天线中,通过配置第一导电件,能够有效收窄第一辐射单元的波束宽度,并且不会明显增加天线的剖面高度。另外,第一导电件结构简单便于加工,从而有利于较低成本实施,有利于制作和广泛应用。

3、在对第一导电件进行具体设置时,对于第一导电件与第一辐射单元的中心的距离l1的具体数值,可以根据实际情况进行合理设置。

4、例如,l1可以小于或等于第一辐射单元的工作波长的0.1倍。通过对第一导电件与第一辐射单元的中心之间距离进行合理调整,可以有效提升第一导电件与第一辐射单元之间的耦合效果,从而可以有效收窄第一辐射单元波束宽度,提升第一辐射单元的增益。

5、另外,在对第一导电件进行设置时,第一导电件的长度也可以根据实际需求进行合理调整。

6、例如,第一导电件的长度可以大于或等于第一辐射单元的工作波长的0.25倍。

7、另外,考虑到驻波影响,并通过大量的实验和数据比对发现,若第一导电件的长度略大于第一辐射单元的工作波长的0.25倍时,第一导电件能够更好的与第一辐射单元耦合,而明显收窄第一辐射单元的波束宽度。在具体实施时,第一导电件的长度可以是第一辐射单元的工作波长的0.26倍、0.27倍或0.28倍等。对此,本技术不作具体限定。

8、在具体应用时,天线中还可以包括第二辐射单元。其中,第一辐射单元的工作频率可以大于第二辐射单元的工作频率。或者,可以理解的是,通过在天线中配置多个不同工作频率的辐射单元,可以有效提升天线的带宽。

9、另外,在一些实现方式中,天线还可以包括第二导电件,第二导电件可以与第二辐射单元共地连接。其中,第二辐射单元的一个极化对应设有2m个第二导电件,m为正整数。第二导电件与第二辐射单元的中心的距离为l3,第二辐射单元的边缘到第二辐射单元的最远距离为l4,l3≤l4。第二导电件与第二辐射单元进行耦合,从而可以收窄第二辐射单元的波束宽度。或者,也可以理解的是,在第二辐射单元的每个极化方向上,可以分别设有2的整数倍个第二导电件,在本技术提供的天线中,通过配置第二导电件,能够有效收窄第二辐射单元的波束宽度,并且不会明显增加天线的剖面高度。另外,第二导电件结构简单便于加工,从而有利于较低成本实施,有利于制作和广泛应用。

10、在对第二导电件进行具体设置时,对于第二导电件与第二辐射单元的中心的距离l3的具体数值,可以根据实际情况进行合理设置。

11、例如,l3可以小于或等于第二辐射单元的工作波长的0.1倍。

12、可以理解的是,在对第二导电件进行具体设置时,可以依照上述第一导电件的情况进行相同或类似的设置,在此不作赘述。

13、在一种实现方式中,第二导电件可以包括滤波结构。滤波结构用于过滤第一辐射单元的无线信号,以降低第二导电件对第一辐射单元的无线信号的干扰。通过在第二导电件中设置滤波结构,可以对第一辐射单元所产生的较高频段的无线信号,在第二导电件中所产生的感应电流进行抑制,以提升第一辐射单元的信号传输效率和传输质量。

14、在具体实施时,滤波结构的具体结构可以是多样的。例如,滤波结构可以包括宽窄连接结构、叉形结构或弯折结构中的至少一种。或者,在其他的实施方式中,滤波结构也可以采用其他结构形式,本技术对此不作限定。

15、另外,在一些实施方式中,天线中还可以包括第三导电件。第三导电件可以与工作在较高频段的辐射单元共地连接,用于抑制较高频率的无线信号对工作在较低频段的辐射单元中产生共模谐振。

16、具体来说,在本技术提供的一种实现方式中,第一辐射单元的工作频率大于第二辐射单元的工作频率。第三导电件可以设置在第一辐射单元的中心,并与第一辐射单元共地连接。其中,第三导电件与第一辐射单元耦合,用于抑制第一辐射单元在第二辐射单元中产生的共模谐振。

17、在具体应用时,第三导电件也可以略微偏离第一辐射单元的中心进行设置。或者,可以理解的是,第三导电件可以位于第一辐射单元的中心处,或中心附近的区域。

18、在一些实现方式中,第一辐射单元还可以通过巴伦进行馈电。其中,巴伦的主要作用是将与参考地相对平衡的电信号和与参考地相对不平衡的电信号进行转换和匹配,从而提升第一辐射单元与馈电网络之间的匹配度,以此来提升第一辐射单元的信号传输质量。

19、需要说明的是,在具体实施时,巴伦可以采用目前较为常规的类型进行对应设置,在此不作赘述。

20、另外,在一些实现方式中,第三导电件还可以与巴伦进行电连接,使第三导电件中的电流与巴伦中的电流相位相反,从而可以相互抵消,以有效的实现抑制共模谐振的效果。

21、另外,在对第三导电件进行设置时,第三导电件的长度可以根据实际需求进行合理调整。

22、例如,第三导电件的长度可以大于或等于第一辐射单元的工作波长的0.25倍。

23、另外,考虑到驻波影响,并通过大量的实验和数据比对发现,若第三导电件的长度略大于第一辐射单元的工作波长的0.25倍时,第三导电件能够更好的与第一辐射单元耦合,从而对第一辐射单元中的高频电流进行有效抑制。当然,在具体实施时,第三导电件的长度可以是第一辐射单元的工作波长的0.26倍、0.27倍或0.28倍等。对此,本技术不作具体限定。

24、或者,可以理解的是,在具体应用时,第三导电件与第一导电件的结构可以相同或大致相同,在此不作赘述。

25、另外,在一种实现方式中,第一导电件、第二导电件和第三导电件可以是长条状结构。例如,可以是由金属(如铜、铝等)或其他导电性较好的非金属材料进行制作。在进行制作时,可以采用压铸、剪裁等制备工艺进行制作。或者,也可以是印制电路板。其中,第一导电件、第二导电件和第三导电件的结构类型可以相同也可以不相同,本技术对此不作限定。

26、可以理解的是,在具体应用时,天线中可以仅设置第一导电件,或者,也可以仅设置第二导电件,或者,也可以仅设置第三导电件。或者,可以同时至少设置其中的任意两个。

27、在具体应用时,天线还可以包括反射板,反射板一般具有正面(或反射面)和背面(与正面相背离的表面)。正面可以为辐射单元(如第一辐射单元和第二辐射单元)提供安装位置,并且还能有效提高辐射单元的信号收发性能。另外,反射板还能够阻挡和屏蔽来自背面的其他电磁信号,从而能够对辐射单元起到一定的抗干扰作用。

28、另外,为了实现第一导电件与第一辐射单元之间的共地连接,第一导电件和第一辐射单元可以均与反射板上的共地点电连接。

29、相应的,为了实现第二导电件与第二辐射单元之间的共地连接,第二导电件和第二辐射单元可以均与反射板上的共地点电连接。

30、相应的,为了实现第三导电件与第一辐射单元之间的共地连接,第三导电件和第一辐射单元可以均与反射板上的共地点电连接。

31、另一方面,本技术还提供了一种通信设备,包括上述任一种天线。在具体应用时,通信设备可以是基站或雷达等,本技术对通信设备的类型不作限制。或者,也可以理解为,天线可以应用到多种不同类型的通信设备中。该方面对应的有益效果已经在上述方面中说明,这里不再重复赘述。

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