一种天线和通信设备制造技术

本申请提供了一种天线和通信设备，涉及通信技术领域，以解决天线覆盖范围局限的技术问题。本申请提供的天线包括介质基板、折合振子和N个对称振子；介质基板上设有集合线，且集合线具有第一端和第二端；折合振子位于集合线的第一端，并与集合线连接；N个对称振子设置在介质基板上，且N个对称振子与集合线连接；在本申请提供的天线中，通过折合振子和对称振子共同实现不同频段的带宽控制，从而有利于增加天线的工作带宽，另外，将折合振子和对称振子按照一定的尺寸要求进行排布后，折合振子和对称振子所产生的电磁波能够实现相干叠加，从而能够实现多波束特性，有利于实现天线的全向覆盖范围。围。围。

【技术实现步骤摘要】
一种天线和通信设备


[0001]本申请涉及通信
，尤其涉及一种天线和通信设备。

技术介绍

[0002]在目前的无线通信设备中，所采用的天线主要以半波偶极子天线为主。半波偶极子天线作为一种常用的窄带天线，具有水平面全向的辐射方向等特点，最大增益一般在2dBi左右。在实际应用中，半波偶极子天线一般包括一对对称设置的导体构成，且两个导体相互靠近的两端分别与馈电线相连，其中，两个导体长度的总和大致等于其工作频率的一半。随着天线工作频率的不断提高，天线所发射的电磁波的频率也随之提高。但是，相较于低频电磁波，在相同传播距离下，高频电磁波的会有明显的衰减，且绕设能力和墙体穿透能力都存在明显不足。但是，由于半波偶极子所发射的电磁波频率与其尺寸高度相关，导致半波偶极子天线只能产生单一频带的波束，且在垂直方向上的增益较低，无法实现全区域的覆盖。

技术实现思路

[0003]本申请提供了一种覆盖范围广、有利于实现高增益和多波束特性的天线和通信设备。
[0004]一方面，本申请提供了一种天线，包括介质基板、折合振子和N个对称振子。其中，介质基板上设有集合线，且集合线具有第一端和第二端。折合振子设置在介质基板上，折合振子位于集合线的第一端，并与集合线连接。N个对称振子，设置在介质基板上，且N个对称振子与集合线连接，其中，N为大于或等于1的整数。
[0005]天线满足：
[0006][0007]在N大于1时，N个对称振子由集合线的第一端向第二端依次设置，且N个对称振子满足：
[0008][0009]其中，n为对称振子的序号，且自集合线的第一端向第二端顺序递增；R
折
为折合振子到天线的虚拟顶点的距离；R
N
为第N个对称振子到天线的虚拟顶点的距离。L
n
为第n个对称振子的长度；L
n+1
为第n+1个对称振子的长度。R
n
为第n个对称振子到天线的虚拟顶点的距离；R
n+1
为第n+1个对称振子到天线的虚拟顶点的距离。d
n
为第n个对称振子与第n+1个对称振子的间距；d
n+1
为第n+1个对称振子与第n+2个对称振子的间距。τ为天线的集合因子。
[0010]在本申请提供的天线中，折合振子作为对称振子的顶部激励单元，可以实现高频带宽控制。或者，也可以理解为，折合振子的工作频率决定着整个天线的最高工作频率，最长的对称振子的工作频率决定着整个天线的最低工作频率。即整个天线通过折合振子和对称振子共同实现不同频段的带宽控制，从而有利于增加天线的工作带宽。另外，当需要对天
线的工作带宽进行调整时，只需要对折合振子和对称振子的尺寸等因数进行独立调整即可，从而增加了调整时的便利性。另外，折合振子由于具有较强垂直方向上的辐射增益，且对称振子具有水平面全向的辐射方向等特点。将折合振子和对称振子按照上述的尺寸要求进行排布后，折合振子和对称振子所产生的电磁波能够实现相干叠加，从而能够实现多波束特性。因此，通过折合振子和对称振子的叠加，有利于实现天线的全向覆盖范围。例如，当配备有上述天线的无线路由器应用到多楼层结构中时，不仅能够保证同楼层内WiFi信号的覆盖范围，还能够提升上、下楼层WiFi信号的覆盖范围。
[0011]另外，当对称振子的设置数量为多个时，通过上式的尺寸约束对多个对称振子的位置进行排布，能够有效提升天线的带宽，且有利于实现多波束特性，从而有利于实现天线的全兴覆盖范围。
[0012]在具体设置时，集合线可以包括第一微带线和第二微带线。其中，第一微带线和第二微带线相互平行设置，且具有间隙。折合振子包括第一连接臂和第二连接臂，第一连接臂与第一微带线连接，第二连接臂与第二微带线连接。每个对称振子可以包括第一振臂和第二振臂，且第一振臂和第二振臂关于集合线对称设置。折合振子和对称振子可用于将电流能量转化为电磁能量并辐射出去，或者用于接收电磁能量并转化为电流能量，并通过集合线传输至相关馈电组件中(如馈电信号发射器、馈电信号接收器等)。
[0013]其中，为了满足天线与相关馈电组件之间的连接，天线可以通过同轴线缆的一端进行连接，同轴线缆的另一端可以与相关馈电组件进行连接。同轴线缆一般包括缆芯和位于缆芯外围的外导体。在具体实施时，第一连接臂可以设置用于与同轴线的内导体连接的第一馈电端，第二连接臂可以设置用于与同轴线的外导体连接的第二馈电端。考虑到外导体的尺寸大于缆芯的尺寸，因此，在具体设置时，第二馈电端的宽度大于第一馈电端的宽度。从而可以提升天线与同轴线缆之间的连接效果。在另一些实施方式中，第二馈电端还可以设置通孔，同轴线的内导体穿设通孔后可以与第一馈电端连接。从而可以保证天线与同轴线缆之间的连接效果。
[0014]另外，在具体设置时，第一微带线、第二微带线、N个对称振子和折合振子既可以设置在介质基板的同一板面上，也可以设置在介质基板的不同板面上。
[0015]例如，第一微带线和第一振臂可以设置在介质基板的第一板面，第二微带线和第二振臂可以设置在介质基板的第二板面。其中，第一板面和第二板面为相背离的两个板面。
[0016]在一些实施方式中，对称振子中还包括同轴设置的第一辅助振臂和第二辅助振臂，第一辅助振臂和第二辅助振臂关于集合线对称设置。其中，第一辅助振臂可以位于第一微带线的一侧，且第一辅助振臂靠近第一微带线的一端与第一微带线连接。第二辅助振臂可以设置在第二微带线的一侧，且第二辅助振臂靠近第二微带线的一端与第二微带线连接。其中，第一辅助振臂与第一振臂相邻设置，第二辅助振臂与第二振臂相邻设置。通过第一辅助振臂和第二振臂可以有效提升天线的辐射性能，从而有利于提升其信号辐射范围。
[0017]在具体设置时，第一辅助振臂相较于第一振臂靠近集合线的第一端进行设置。第二辅助振臂相较于第二振臂可以靠近集合线的第一端进行设置。
[0018]另外，第一辅助振臂的长度与第一振臂的长度可以相同也可以不同。相应的，第二辅助振臂的长度与第二振臂的长度可以相同也可以不同。
[0019]在一些实现方式中，第一振臂的延伸端和第一辅助振臂的延伸端可以相互连接。
第二振臂的延伸端和第二辅助振臂的延伸端也可以相互连接。
[0020]另外，本申请实施例还提供了一种通信设备，包括信号处理电路和上述的天线，信号处理电路可以通过同轴线缆与天线电连接。其中，通信设置可以是无线路由器、手机、平板电脑等。信号处理电路与天线电连接，以输入或输出射频信号。该电子设备的天线性能较佳，能够实现较宽的频带和全向覆盖范围。
附图说明
[0021]图1为本申请实施例提供的一种天线的平面结构示意图；
[0022]图2为本申请实施例提供的一种同轴线缆的截面图；
[0023]图3为本申请实施例提供的另一种天线的平面结构示意图；
[0024]图4为本申请实施例提供的另一种天线的平面结构示意图；
[0025]图5为本申请实施例提供的另一种天线的平本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种天线，其特征在于，包括：介质基板；集合线，设置在所述介质基板上，且所述集合线具有第一端和第二端；折合振子，设置在所述介质基板上，所述折合振子位于所述集合线的第一端，并与所述集合线连接；N个对称振子，设置在所述介质基板上，且所述N个对称振子与所述集合线连接；其中，N为大于或等于1的整数；所述天线满足：在N大于1时，N个所述对称振子由所述集合线的第一端向第二端依次设置，且N个所述对称振子满足：其中，n为所述对称振子的序号，且自所述集合线的第一端向第二端顺序递增；R
折
为折合振子到所述天线的虚拟顶点的距离；R
N
为第N个对称振子到所述天线的虚拟顶点的距离；L
n
为第n个对称振子的长度；L
n+1
为第n+1个对称振子的长度；R
n
为第n个对称振子到所述天线的虚拟顶点的距离；R
n+1
为第n+1个对称振子到所述天线的虚拟顶点的距离；d
n
为第n个对称振子与第n+1个对称振子的间距；d
n+1
为第n+1个对称振子与第n+2个对称振子的间距；τ为所述天线的集合因子。2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述集合线包括第一微带线和第二微带线；所述第一微带线和所述第二微带线相互平行设置，且所述第一微带线和所述第二微带线之间具有间隙。3.根据权利要求2所述的天线，其特征在于，所述对称振子包括第一振臂和第二振臂，所述第一振臂和所述第二振臂关于所述集合线对称设置；其中，所述第一振臂位于所述第一微带线的一侧，且所述第一振臂靠近所述第一微带线的一端与所述第一微带线连接；所述第二振臂位于所述第二微带线的一侧，且所述第二振臂靠近所述第二微带线的一端与所述第二微带线连接。4.根据权利要求2或3所述的天线，其特征在于，所述折合振子包括第一连接臂和第二连接臂，所述第一连接臂与所述第一微带线的一端连接，所述第二连接臂与所述第二微带线的一端连接。5.根据权利要求4所述的天线，其特征在于，所述第一连接臂具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵金进，武东伟，石操，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：