天线制造技术

技术编号:15054208 阅读:302 留言:0更新日期:2017-04-06 00:22
一种在通信系统中使用的天线,该天线包括:连接到接地面的多个板,其中当所述多个板被至少两个电信号激励时,所述多个板被布置为发射至少两个电磁信号,每个电磁信号具有独立的谐振频率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在通信系统中使用的天线,但不限于一种适于在两个频率运行的通信系统中的平行板天线。
技术介绍
在无线电信号通信系统中,信息被变换为无线电信号,以便以电磁波或辐射的形式传送。这些电磁信号进一步以合适的天线发射和/或接收。一般来说,天线被设计为在特定的频率或频率范围工作。在一些通信系统中,信号发生器可以产生多个频率的电信号。从而,在不同操作频率或频率范围运行的多个天线可以用于发射和/或接收不同频率中的电磁信号。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面,提供了一种在通信系统中使用的天线,该天线包括:连接到接地面的多个板,其中当所述多个板被至少两个电信号激励时,所述多个板被布置为发射至少两个电磁信号,每个电磁信号具有独立的谐振频率。在第一方面的一个实施方式中,所述多个板中的每个板与彼此平行。在第一方面的一个实施方式中,所述多个板包括多个折叠板。在第一方面的一个实施方式中,所述多个折叠板中的每个折叠板包括多个板部分,并且其中多数多个板部分中的每个板部分与彼此平行。在第一方面的一个实施方式中,所述多个折叠板位于背对背配置中的接地面上。在第一方面的一个实施方式中,所述多个板包括多个直板。在第一方面的一个实施方式中,所述多个板位于接地面上并且所述多个板中的每对板之间有预定间隔。在第一方面的一个实施方式中,所述至少两个电磁信号中的一个电磁信号的第一谐振频率由所述预定间隔确定。在第一方面的一个实施方式中,该天线还包括探针馈电器,该探针馈电器被布置为为所述多个板馈电。在第一方面的一个实施方式中,所述探针馈电器为L型并且包括竖直部分,该竖直部分连接到水平部分。在第一方面的一个实施方式中,所述探针馈电器位于所述多个板中的一对板之间。在第一方面的一个实施方式中,该天线还包括耦合到所述探针馈电器的半环套。在第一方面的一个实施方式中,所述半环套被布置为抑制所述多个板内的交叉极化场。在第一方面的一个实施方式中,该天线还包括位于所述多个板的侧面处的多个隆起。在第一方面的一个实施方式中,所述多个隆起被布置为抑制从所述法布里-珀罗谐振天线发射的至少两个电磁信号中的一个电磁信号的旁瓣。在第一方面的一个实施方式中,所述多个板、所述接地面、以及所述探针馈电器的组合被布置为作为法布里-珀罗谐振天线来运行。在第一方面的一个实施方式中,所述法布里-珀罗谐振天线被布置为在毫米波频率范围中运行。在第一方面的一个实施方式中,该天线还包括被布置为为所述多个板馈电的馈线条。在第一方面的一个实施方式中,所述馈线为钩形并且包括水平的臂部和开口的短桩部分。在第一方面的一个实施方式中,所述馈线条穿过所述多个板中的至少两个板的厚度以及所述多个板中的至少两个板之间的距离。在第一方面的一个实施方式中,所述馈线条伸出所述多个板上的孔。在第一方面的一个实施方式中,所述多个板、所述接地面以及所述馈线条的组合被布置为作为波导谐振天线来运行。在第一方面的一个实施方式中,所述波导谐振天线被布置为在微波频率范围中运行。在第一方面的一个实施方式中,所述至少两个电磁信号中的一个电磁信号的第二谐振频率由所述多个板的高度确定。在第一方面的一个实施方式中,所述接地面和所述多个板是一体地集成的。在第一方面的一个实施方式中,所述接地面和所述多个板由单一金属块制成。在第一方面的一个实施方式中,所述单一金属块包括铝。附图说明现在通过参考附图来描述本专利技术的实施方式,其中:图1是根据本专利技术的一个实施方式的天线的透视图;图2A是图1的天线的正视图;图2B是图2A的天线的顶视图;图2C是图2A的天线的侧视图;图3A是根据本专利技术的一个实施方式的天线的正视图;图3B是图3A的天线的顶视图;图3C是图3A的天线的侧视图;图4A是显示了图1的天线的WRA的测量和模拟反射系数的示图;图4B是显示了图1的天线的FPRA的测量和模拟反射系数的示图;图5A是显示了图1的天线的WRA的测量和模拟辐射图的示图;图5B是显示了图1的天线的FPRA的测量和模拟辐射图的示图;图6A是显示了图1的天线的WRA的测量和模拟天线增益的示图;图6B是显示了图1的天线的FPRA的测量和模拟天线增益的示图;图7A是显示了图1的天线的WRA的测量天线效率的示图;以及图7B是显示了图1的天线的FPRA的测量天线效率的示图。具体实施方式专利技术人通过其研究、实验和经验,得出在设计双频天线的过程中,较低和较高频率部分可以单独设计并且然后水平或垂直地合并到一起。该方法明显增大了总的天线尺寸。可替换地,天线可以被设计为由一组天线板组成,该组天线板可以以不同的谐振频率运作,以减少天线的尺寸。参考图1,显示了在通信系统中使用的天线100的一个实施方式,该天线包括:连接到接地面(groundplane)104的多个板102,其中当所述多个板102被至少两个电信号激励时,所述多个板102被布置为发射至少两个电磁信号,每个电磁信号具有独立的谐振频率。在该实施方式中,天线100可以通过经由天线端口106(优选为经由连接到天线100的两个分离的端口)接收电信号作为法布里-珀罗谐振天线(Fabry-Perotresonatorantenna,FRPA)和波导谐振天线(Waveguideresonatorantenna,WRA)来运行。优选地,FPRA被布置为在毫米波频率范围中运行,而WRA被布置为在微波频率范围中运行,因此天线100可以同时在毫米波频率和微波频率中同时运行。参考图2A到图2C,在该实施方式中,天线100包括连接到接地面104的两个板102。板102被放置为与彼此平行,并且与接地面104垂直。天线端口106与具有平行板102的表面104A相对地设置在接地面104上,并且被布置为经由馈线条108或探针馈电器110电磁耦合到板102,从而当端口106连接到信号发射器或接收器(未显示)时,平行板102可以接收来自两个(或在一些其他示例性实施方式中的任意其他合适数量)天线端口106中的一个或多个天线端口的一个或多个电信号。响应于接收到来自端口106即由天线馈电器(108、110)馈送且由电信号激励的电信号,平行板102被布置为发射与从天线端口106接收到的电信号中的每个电信号相关联的电磁信号。优选地,接地面104是侧边长度为LG的方形接地面104,并且被设置为伸出相对表面,从而使得一侧上的天线端口106连接到相对侧104B上的天线100的其他组件(例如馈电器)。可替换地,接地面104也可以是任意形状的。在一个示例性实施方式中,板102是由金属制成的,并且接地面104和多个板102是单片集成的。例如,接地面104和多个板是由单个金属块(例如铝)制成的。这可以简化天线100的组装,并且可以减少可导致天线100的性能降级或偏移的工艺变化。体积为LG×LG×HP的铝块可用于制作天线100。可替换地,诸如三维打印之类的方法可以用于制作集成的接地面和板。可替换地,板和接地面可以分离地制作,并且然后通过任意合适的方法例如焊接、锡焊或使用其他附着方式合并组件来组装或耦合到一起。优选地,多个板102包括多个折叠板102。参考图2A到图2C,每个折叠板102包括连接到接地面104的第一板部分102A和连接到第一板部分102A但是与接地面104相隔距离g的第二版部分102B。每个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在通信系统中使用的天线,该天线包括:连接到接地面的多个板,其中当所述多个板被至少两个电信号激励时,所述多个板被布置为发射至少两个电磁信号,每个电磁信号具有独立的谐振频率。

【技术特征摘要】
2015.09.30 US 14/870,6861.一种在通信系统中使用的天线,该天线包括:连接到接地面的多个板,其中当所述多个板被至少两个电信号激励时,所述多个板被布置为发射至少两个电磁信号,每个电磁信号具有独立的谐振频率。2.根据权利要求1所述的天线,其中所述多个板中的每个板与彼此平行。3.根据权利要求1所述的天线,其中所述多个板包括多个折叠板。4.根据权利要求3所述的天线,其中所述多个折叠板中的每个折叠板包括多个板部分,并且其中多数多个板部分中的每个板部分与彼此平行。5.根据权利要求4所述的天线,其中所述多个折叠板位于背对背配置中的接地面上。6.根据权利要求1所述的天线,其中所述多个板包括多个直板。7.根据权利要求1所述的天线,其中所述多个板位于接地面上并且所述多个板中的每对板之间有预定间隔。8.根据权利要求7所述的天线,其中所述至少两个电磁信号中的一个电磁信号的第一谐振频率由所述预定间隔确定。9.根据权利要求8所述的天线,该天线还包括探针馈电器,该探针馈电器被布置为为所述多个板馈电。10.根据权利要求9所述的天线,其中所述探针馈电器为L型并且包括竖直部分,该竖直部分连接到水平部分。11.根据权利要求9所述的天线,其中所述探针馈电器位于所述多个板中的一对板之间。12.根据权利要求9所述的天线,该天线还包括耦合到所述探针馈电器的半环套。13.根据权利要求12所述的天线,其中所述半环套被布置为抑制所述多个板内的交叉极化场。14.根...

【专利技术属性】
技术研发人员:梁国华冯立营
申请(专利权)人:香港城市大学
类型:发明
国别省市:中国香港;81

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