一种准全向天线及信号收发设备制造技术

一种准全向天线及信号收发设备，该准全向天线包括：壳体，壳体包括朝向安装区域边界的金属背壳和与金属背壳相对设置的前壳；壳体内设置有前向天线，前向天线沿背离金属背壳方向辐射；壳体内还设置有两个侧位天线，两个侧位天线中的第一侧位天线和第二侧位天线相对设置在前向天线的两侧；两个侧位天线中的每个侧位天线的金属地与金属背壳信号连接，以使每个侧位天线的辐射区域包括金属背壳与安装区域边界间的至少部分区域；每个侧位天线的辐射区域与前向天线的辐射区域之间具有重叠区域。该准全向天线可以在缩小天线装置体积的同时，保证天线的高增益。证天线的高增益。证天线的高增益。

【技术实现步骤摘要】
一种准全向天线及信号收发设备


[0001]本申请涉及天线
，尤其涉及到一种准全向天线及信号收发设备。

技术介绍

[0002]室外WLAN(wireless local area networks，无线局域网)覆盖场景中，一般采用全向天线做成的天馈系统。其中，全向天线是指在平面中均匀辐射的天线，天馈系统是指天线向周围空间辐射电磁波的系统。采用全向天线一方面成本较低，另一方面可直接进行安装，安装操作十分便利。
[0003]在全向天线的实际应用中，由于用户希望全向天线形成的天线装置更为美观且不易被直观发现，在安装时，天线装置一般挂设在墙壁上或者通过抱杆设置在场地边缘。而且，在设计上，将天线装置的全向天线进行“隐藏”。出于保持全向天线高增益的目的，部分天线装置强行将全向天线融合到产品内部。如图1中的结构，4根全向天线02沿a方向直接设置在柱状主体1一端侧，形成如图2中的结构。且如图3中所示采用美化罩03对天线进行遮盖。由图1、图2以及图3所示出的结构可知，天线装置虽然采用美化罩03遮盖将柱状主体01一端侧的全向天线02遮盖，使全向天线02收纳至产品内部，但是产品的整体长度被全向天线02拉长，增大了整个天线装置产品的尺寸，使得整个天线装置产品较为显眼。反之，当以控制天线装置整体尺寸为前提时，天线装置预留给天线的安装空间较小。这就使得全向天线长度受限，而全向天线的长度减小会导致天线增益过小。而且，多组全向天线放置在较小的安装空间内时，各天线之间的天线和电路板会发生相互影响，产生遮挡或反射现象。
[0004]综上所述，现有技术中的天线装置在保持天线高增益的前提下，天线装置的尺寸就会变大，而在保持天线装置尺寸的前提下，天线的增益就会减小，天线装置小型化与天线高增益这两个需求不能同时满足。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种准全向天线及信号收发设备，以在缩小天线装置体积的同时，保证天线的高增益。
[0006]一方面，本申请提供一种准全向天线，该准全向天线可以直接挂设在墙壁上，也可以通过安装杆设置在安装区域内。可选地，当安装区域为操场时，该准全向天线一般安装于操场的边缘，由于人群分布和安装杆体的影响，天线实现后向辐射的重要性不大。基于此，当安装区域为操场时，可以通在安装区域的边缘竖立杆柱，在杆柱上安装该准全向天线。此时，该准全向天线内的金属背壳朝向安装区域的边缘，相应的，与金属背壳相对设置的前壳朝向安装区域内部。至于位于前向天线两侧区域、相对设置的两个侧位天线，每个侧位天线内的金属地与金属背壳之间信号连接。金属背壳作为侧位天线金属地的一部分，该结构可以扩大侧位天线内金属地的总面积，使得金属背壳也参与辐射。此时，每个侧位天线辐射出的能量分布在金属背壳与安装区域边界之间的区域，而不是被金属背壳反射。基于此，每个侧位天线的辐射区域与前向天线的辐射区域之间形成重叠区域，能够避免侧位天线与前向
天线间产生辐射缺口，从而提升该准全向天线的增益。
[0007]该准全向天线由两个侧位天线以及一个前向天线组合而成，侧位天线与前向天线只要在设置时合理利用壳体内部空间，即能够满足天线装置的小型化需求。而且，该准全向天线中，每个侧位天线内部的金属地与金属背壳连接，使得金属背壳也参与辐射，不再对侧位天线产生的能量进行反射，使得每个侧位天线的辐射能量同时分布在前后两侧，从而扩大每个侧位天线辐射能量的分布范围，进而提升该准全向天线的增益。
[0008]在具体设置该准全向天线时，基于PIFA(planner inverted F antenna，平面倒F型)天线在自身辐射中心两侧的辐射对称特性。可选地，第一侧位天线和第二侧位天线均采用PIFA天线，且设置前向天线的辐射范围为60
°
～80
°
，避免侧位天线与前向天线间产生辐射缺口，从而可以提升该准全向天线的增益。至于第一重叠区域与第二重叠区域的形状以及面积大小，则可以相同或者不同，在此不做限定。
[0009]在具体设置每个侧位天线的金属地与金属背壳时，一个可能实现的方式中：在金属背壳上直接搭接侧位天线金属地；另一个可能实现的方式中：侧位天线的金属地与金属背壳间耦合。可选地，第一侧位天线的金属地与金属背壳的信号连接方式为上述两种方式中的任意一种。同样可选地的，第二侧位天线的金属地与金属背壳的信号连接方式也为上述两种方式中的任意一种。即每个准全向天线中，第一侧位天线的金属地与金属背壳的连接方式与第二侧位天线的金属地与金属背壳的连接方式可以相同也可以不同。当采用侧位天线的金属地与金属背壳间耦合时，需要在金属地与金属背壳间形成小于1mm的间隙。
[0010]在具体设置前向天线与侧位天线时，可以按照需求设置前向天线包括的前向单元数量，以及，每个侧位天线包括的侧位天线单元数量。具体来说，每个前向单元包括一个或者多个前向天线单元，同样的，每个侧位天线包括一个或者多个侧位天线单元。当前向天线包括不止一个单元和/或每个侧位天线包括不止一个单元时，该准全向天线即可以满足MIMO(multiple-in multipleout，多进多出)技术。该技术能充分利用空间资源，通过该准全向天线实现多发多收，在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下，可以成倍地提高系统信道容量。
[0011]另一方面，本申请还提供了一种信号收发设备，该信号收发设备包括准全向天线，准全向天线为上述技术方案中的任意一种准全向天线。该准全向天线由两个侧位天线以及一个前向天线组合而成，侧位天线与前向天线在设置上合理利用壳体内部空间，从而满足天线装置的小型化需求。而且，该准全向天线中，每个侧位天线内部的金属地与金属背壳连接，使得金属背壳也参与辐射，不再对侧位天线产生的能量进行反射，使得每个侧位天线的辐射能量同时分布在前后两侧，扩大每个侧位天线辐射能量的分布范围，进而提升该信号收发设备内准全向天线的增益。
附图说明：
[0012]图1为现有技术中的天线产品结构示意图；
[0013]图2为现有技术中的天线产品结构示意图；
[0014]图3为现有技术中的天线产品结构示意图；
[0015]图4为本申请实施例提供的一种准全向天线的结构示意图；
[0016]图5为本申请实施例提供的一种准全向天线的结构示意图；
[0017]图6为本申请实施例提供的一种准全向天线的结构示意图；
[0018]图7为本申请实施例提供的一种准全向天线的结构示意图；
[0019]图8为对应图4中准全向天线的内部结构示意图；
[0020]图9为对应图4中准全向天线的内部结构示意图；
[0021]图10为对应图9中结构的准全向天线辐射角度的示意简图；
[0022]图11为本申请实施例提供的准全向天线的方向图；
[0023]图12为对应图11的准全向天线的实测组合方向图；
[0024]图13为图4中结构沿延伸方向的截面示意图；
[0025]图14为本申请实施例提供的一种准全向天线的内部结构示意图；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种准全向天线，其特征在于，包括：壳体，所述壳体包括朝向安装区域边界的金属背壳和与所述金属背壳相对设置的前壳；所述壳体内设置有前向天线，所述前向天线沿背离所述金属背壳方向辐射；所述壳体内还设置有两个侧位天线，所述两个侧位天线中的第一侧位天线和第二侧位天线相对设置在所述前向天线的两侧；所述两个侧位天线中的每个侧位天线的金属地与所述金属背壳信号连接，以使所述每个侧位天线的辐射区域包括所述金属背壳与所述安装区域边界间的至少部分区域；所述每个侧位天线的辐射区域与所述前向天线的辐射区域之间具有重叠区域。2.根据权利要求1所述的准全向天线，其特征在于，所述每个侧位天线为平面倒F型PIFA天线。3.根据权利要求2所述的准全向天线，其特征在于，所述每个侧位天线的金属地与所述金属背壳间搭接。4.根据权利要求2所述的准全向天线，其特征在于，所述每个侧位天线的金属地与所述金属背壳间耦合。5.根据权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁峰，吉星辉，马士民，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：