一种天线接地座、天线装置以及电子装置的制作方法

1.本技术涉及信号通信技术领域，特别是涉及一种天线接地座、天线装置以及电子装置。


背景技术：

2.喇叭天线是一种常用于产生毫米波频段的电磁辐射系统，其具有价格低廉、结构简单、实用性强而被广泛应用。
3.然而，普通的喇叭天线工作于主激励状态时，其辐射腔体的内壁表面具有纵向电流，大部分的纵向表面电流在空间闭合，形成主辐射场；但有小部分的纵向表面电流在辐射口面边缘形成饶射，导致辐射主瓣产生凹陷，天线的波瓣宽度较窄，辐射场型易畸变。


技术实现要素：

4.本技术主要解决的技术问题是：提供一种天线接地座，以修正上述天线辐射主瓣的凹陷。
5.为解决上述技术问题，本技术采用的一个技术方案是：提供一种天线接地座，包括：
6.辐射腔体，所述辐射腔体位于所述天线接地座内，所述辐射腔体用于向外发射天线信号；
7.辐射出口，所述辐射出口位于所述辐射腔体一端，暴露于所述天线接地座的一侧表面，所述辐射出口连接所述辐射腔体，所述天线信号能从所述辐射出口向外辐射；
8.多边形环槽，所述多边形环槽位于所述接地座的所述表面，且围绕所述辐射出口。
9.为解决上述技术问题，本技术采用的另一个技术方案是：提供一种天线装置，包括:
10.本技术提供的天线接地座；
11.馈电系统，所述馈电系统与所述辐射腔体耦合，所述馈电系统能激励所述辐射腔体产生所述天线信号；
12.底座，所述底座连接所述辐射腔体远离所述辐射出口的一端，所述底座用于防止所述天线信号泄露。
13.为解决上述技术问题，本技术采用的另一个技术方案是：提供一种电子装置，包括：
14.通信电路和本技术提供的天线装置，所述通信电路耦接所述天线装置。
15.本技术的有益效果是：区别于现有技术的情况，本技术在天线的辐射出口周围设有一多边形的环槽，以改善天线的口径，使得辐射出口边缘的表面电流得到优化，辐射出的信号具有比较一致的相位，修正辐射主瓣的凹陷，同时增加辐射场的波瓣宽度，让天线具有更大的辐射范围。
附图说明
16.图1是本技术电子装置的一实施例结构图；
17.图2是本技术天线装置的一实施例主视图；
18.图3是本技术天线装置的一实施例透视主视图；
19.图4是本技术天线装置的一实施例剖面图；
20.图5是本技术天线装置或天线接地座的一实施例辐射出口正视图；
21.图6是现有喇叭天线的天线主瓣方向图；
22.图7是设置圆形环槽的天线的主瓣方向图；
23.图8是本技术天线装置的一实施例天线主瓣方向图；
24.图9是本技术天线装置或天线接地座的另一实施例辐射出口正视图。
25.附图标记：100电子装置，100a通信电路，100b天线装置，10天线接地座，11多边形环槽，11a矩形环状凹槽，11b、11c其他环槽，12辐射腔体，13辐射出口，14馈电系统，14a馈电板，14b馈电传输线，15底座，d多边形环槽深度，l1矩形环状凹槽外周长，w1矩形环状凹槽外周宽；l2矩形环状凹槽内周长，w2矩形环状凹槽内周宽，l3辐射出口长，w3辐射出口宽。
具体实施方式
26.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
27.本技术提供的电子装置100可以是手机终端、智能穿戴设备或雷达装置，智能穿戴设备例如为智能手表。
28.请参阅图1，本技术提供的电子装置100包括通信电路100a以及天线装置100b，通信电路100a与天线装置100b耦接，通信电路100a能通过天线装置100b与外部进行通讯。
29.本技术提供的电子装置100设有本技术提供的天线装置100b，具有较大、较远的信号覆盖范围。
30.如图2、图3所示，图2、图3为本技术提供的天线装置100b的一实施例，天线装置100b实施例可以包括天线接地座10、馈电系统14以及底座15。其中，馈电系统14设置于天线接地座10内，底座15连接天线接地座10的底部。
31.其中，天线接地座10内设有多边形环槽11、辐射腔体12以及辐射出口13，多边形环槽11可以是矩形槽、六边形槽或八边形槽等。
32.辐射腔体12位于天线接地座10内部，辐射腔体12内有天线信号。辐射腔体12为导通设置于天线接地座10内，辐射腔体12导通口为辐射出口13，辐射出口13位于天线接地座10一侧的表面。辐射腔体12内辐射的天线信号可以从辐射出口13向外辐射，达到天线接地座10向外辐射天线信号的效果。
33.具体地，在一些实施例中，天线信号以毫米波的形式存在，天线信号的频段可以为n260频段，即37
‑
40ghz。
34.多边形环槽11位于天线接地座10的一侧表面，该表面与辐射出口13为同一表面，并且多边形环槽11绕设于辐射出口13。
35.本技术提供的多边形环槽11的内环边与外环边为平行的结构，本领域普通技术人员也可以按照本技术的原理设置成内环边与外环边为不平行的结构。
36.馈电系统14设置于天线接地座10体内，馈电系统14供给辐射腔体12信号和能量。馈电系统14与辐射腔体12耦接，馈电系统14可以激励辐射腔体12产生天线信号。
37.具体地，参阅图3、4，馈电系统14可以包括馈电板14a以及馈电传输线14b，馈电板14a设置于天线接地座10内，馈电传输线14b设置于馈电板14a内。馈电传输线14b与辐射腔体12在天线接地座10内耦合，以激发辐射腔体12产生天线信号。其中馈电传输线14b与辐射腔体12不直接接触，馈电板14a用于给馈电传输线14b提供耦合空间。
38.请参阅图3、4，辐射腔体12位于天线接地座10导通口的另一端设有底座15，天线底座15可以防止辐射腔体12内的天线信号从天线底座15方向泄露，天线信号只能从辐射出口13向外辐射信号。
39.可选地，在一些实施例中，天线接地座10与底座15为金属材质，比如铝制品。
40.请参阅图4，图4为本技术一实施例天线装置100b的剖视图，多边形环槽11的深度为d。设辐射腔体12内的天线信号波长为λ，多边形环槽11的深度d为0.4λ
‑
0.6λ，可选为0.45λ、0.5λ、或0.55λ等。
41.本技术提供的实施例多边形环槽11的环内外边高度相同，但不代表本技术限制了环内外边高度相同，本领域技术人员可以按照本技术的原理把多边形环槽11设置为环内外边高度不等的结构。
42.具体地，在一些实施例中，多边形环槽11的深度d为3.1mm
‑
4.7mm，可选为3.5mm、3.9mm或4.3mm。
43.可选地，在一些实施例中，多边形环槽11为如图5所示的矩形环状凹槽11a。
44.请参阅图5，图5为辐射出口13所在的天线接地座10一侧的正视图，图5中的多边形环槽为矩形环状凹槽11a，矩形环状凹槽11a绕设于辐射出口13，辐射出口13位于矩形环状凹槽11a的中心，其中矩形环状凹槽11a的外周长为l1，宽为w1；内周长为l2，宽为w2；辐射出口13为矩形，辐射出口的长为l3，宽为w3。
45.可选地，设辐射腔体12内的天线信号波长为λ，矩形环状凹槽11a外周长l1为2.3λ
‑
2.7λ，可选为2.4λ、2.56λ或2.6λ；外周宽w1为1.5λ
‑
1.8λ，可选为1.6λ、1.66λ或1.7λ。
46.可选地，矩形环状凹槽11a内周长l2为1.0λ
‑
1.3λ，可选为1.1λ、1.15λ或1.2λ；内周宽w2为1.1λ
‑
1.4λ，可选为1.2λ、1.28λ或1.35λ。
47.可选地，辐射出口13的长l3为0.55λ，宽w3为0.25λ。
48.具体地，在一些实施例中，矩形环状凹槽11a外周长l1为18.0mm
‑
21.1mm，可选为18.8mm、20mm或20.3mm；外周宽w1为11.7mm
‑
14.0mm，可选为12.5mm、13mm或13.2mm。矩形环状凹槽11a内周长l2为7.8mm
‑
10.1mm，可选为8.6mm、9mm或9.4mm；内周宽w2为8.6mm
‑
10.9mm，可选为9.4mm、10mm或10.5mm。辐射出口13长l3为4.3mm，宽w3为1.85mm。
49.本技术提供的参数只是在毫米波频段的信号下对多边形环槽11的可选方案，本领域普通技术人员可以在未经创造性劳动下对多边形环槽11的参数计算修改，而得到和其他波段进行适配的参数。
50.当辐射腔体12从馈电传输线14b能获得能量产生天线信号后，辐射出口13向外辐射天线信号，此时工作于主模激励状态下的辐射腔体12和辐射出口13表面分布有纵向表面
电流，大部分的纵向表面电流与相应对壁间的位移电流在空间闭合，形成主辐射场。
51.天线波瓣，是指天线方向图中，若干个最大辐射区域的统称。天线方向图由一个或多个波瓣构成，天线辐射最强的方向所在的波瓣称为主瓣，其余称为旁瓣。天线方向图中低于主瓣峰值3db处所形成的夹角宽度为波瓣宽度。
52.请参阅图6，图6为现有不设置多边形环槽11的喇叭天线主瓣方向图。若不在天线接地座10的辐射出口13周围设置多边形环槽11，则会有小部分的纵向表面电流会在辐射出口13边缘形成绕射，小部分的天线信号会偏离辐射方向，故此时天线波瓣的主瓣会产生一定的凹陷，不能得到理想的天线辐射场型。
53.请参阅图7，图7为在天线接地座10的辐射出口13周围设置了圆环槽下的天线主瓣方向图，虽然此时天线的波瓣宽度没有产生明显的缺陷，但是此时的天线波瓣宽度约为31
°
(
‑
15
°
—+16
°
)，波瓣宽度较小，不能达到良好的覆盖效果。
54.本技术在天线接地座10的辐射出口13周围设置了多边形环槽11，辐射出口13边缘上的纵向表面电流产生的绕射波落入多边形环槽11，而落入多边形环槽11的波经多边形环槽11的反射，能与辐射腔体12发出的正常波具有相同的相位，故此时天线波瓣的主瓣凹陷得到了修正。
55.请参阅图8，图8为本技术天线装置100b一实施例的天线主瓣方向图，可以明显看出，在天线接地座10的辐射出口13周围设置了多边形环槽11的情况下，天线波瓣的主瓣凹陷消失，天线辐射场型得到了修正；并且天线波瓣为主瓣3db时的波瓣宽度超过100
°
(
‑
57
°
—+60
°
)，天线装置100b具有较大的辐射覆盖范围。相较于现有技术，本技术提供的天线装置100b没有产生主瓣凹陷，同时扩大辐射覆盖范围。
56.本技术还提供一种天线接地座10，天线接地座10设有辐射腔体12、辐射出口13以及多边形环槽11。多边形环槽11可以是矩形槽、六边形槽或八边形槽等。
57.辐射腔体12导通地设置于天线接地座10内，辐射出口13位于辐射腔体12的一端，暴露于天线接地座10的一侧表面，辐射出口13连接辐射腔体12。辐射腔体12内有天线信号，天线信号可以从辐射出口13向外辐射。多边形环槽11位于天线接地座10的表面，且围绕辐射出口13。
58.天线接地座10为上述天线装置100b采用的天线接地座10。天线接地座10可以用于给天线装置100b提供辐射腔体12，并且修正辐射出口13部分辐射波以基本相同的相位向外辐射信号。
59.请参阅图9，图9所示的本技术天线接地座另一实施例中，多边形环槽11为2个或2个以上。本领域普通技术人员可以根据本技术提供的方案，增设一个或多个围设于辐射出口13的其他多边形环槽11b、11c。凡是根据相同或类似本技术设置的多边形环槽11以修正辐射场型畸变为目的的天线装置或天线接地座，均落在本技术的保护范围内。
60.以上所述仅为本技术的实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。