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，N个对称振子由集合线的第一端向第二端依次设置。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。盖范围。盖范围。

【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、集合线、折合振子和N个对称振子。集合线设置在介质基板上，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，且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。当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。
[0005]在本申请提供的天线中，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一定的尺寸约束进行排布后，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，有利于实现天线的多向覆盖范围。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。
[0006]在具体设置时，折合振子与末端的对称振子之间的间距L可以根据实际情况进行适应性调整。例如，该间距L可以大于或等于天线的工作波长的四分之一，小于或等于天线的工作波长。以使折合振子和末端的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。
[0007]其中，末端的对称振子指的是，在多个对称振子中，距离折合振子最远的对称振子。或者，也可以理解为，该末端的对称振子是位于集合线的第二端的对称振子。
[0008]当对称振子的设置数量为多个时，多个对称振子可以按照一定的尺寸约束进行排列。
[0009]例如，多个对称振子之间的长度可以依照下式的尺寸约束进行设置：
[0010][0011]或者，多个对称振子之间的相对位置可以依照下式的尺寸约束进行排列：
[0012][0013]或者，多个对称振子之间的相对位置可以依照下式的尺寸约束进行排列：
[0014][0015]其中，n为对称振子的序号，且自集合线的左端向右端顺序递增。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。在具体应用时，可以根据实际需求对τ的取值进行合理选择，例如，τ的取值可以为0.5、0.6、0.7等，本申请对此不作限定。
[0016]可以理解的是，在具体设置时，多个对称振子之间可以仅满足上式(1)至(3)中的任一个尺寸约束，也可以同时满足任一两个或满足三个上式的尺寸约束。或者，也可以按照其他的尺寸约束进行设置，本申请对此不作限定。
[0017]在一些实现方式中，介质基板可以是印制电路板、柔性电路板等结构。集合线可以采用光刻等工艺形成在介质基板上。其中，集合线包括第一微带线和第二微带线，且保持间隙。第一微带线和第二微带线的宽度尺寸可以相同，以保证对称振子和折合振子的工作稳定性。在具体实施时，集合线也可以称为平行带线。其中，第一微带线和第二微带线之间可以保持相互平行或近似平行的关系。
[0018]另外，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。第一振臂可以设置在第一微带线的一侧，且第一振臂靠近第一微带线的一端与第一微带线连接。第二振臂可以设置在第二微带线的一侧，且第二振臂靠近第二微带线的一端与第二微带线连接。
[0019]在具体设置时，末端的对称振子可以作为天线的激励单元。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。因此，末端的对称振子可以设置馈电端。具体来说，第一振臂可以具有第一馈电端，且第一馈电端位于第一振臂的朝向第二振臂的一端。第二振臂可以具有第二馈电端，且第二馈电端位于第二振臂的朝向第一振臂的一端。
[0020]考虑到在同轴线缆中，外导体的尺寸大于缆芯的尺寸，因此，当同轴线缆与天线进行连接后会出现不平衡馈电的问题。因此，在具体设置时，天线中还可以设置巴伦结构，以改善该不平衡馈电的问题。
[0021]在具体设置时，巴伦结构可以设置在末端的对称振子的远离折合振子的一侧，并与末端的对称振子连接。其中，巴伦结构的具体结构类型可以根据不同需求进行合理选择和调整。例如，巴伦结构可以是弯折的U形结构，且巴伦结构的一端可以与第一振臂连接，另一端可以与第二振臂连接。
[0022]或者，在另外的实现方式中，也可以通过其他的结构设置来改善不平衡馈电的问题。
[0023]例如，第一振臂和第二振臂相互靠近的一端可以相互连接，且具有缺口。第一振臂靠近第一微带线的一端可以与第一微带线连接，第二微带线的一端可以伸入该缺口内。在进行连接时，同轴线缆的外导体可以与第一振臂或第二振臂上的第一馈电端进行连接，同轴线缆的内导体可以与第二微带线进行连接。从而使得天线与同轴线缆之间实现共面波导的方式进行馈电，以改善天线与同轴线缆之间不平衡馈电的问题。
[0024]另外，在具体设置时，折合振子可以采用现有技术中较为常见的折合振子，或者也可以对折合振子进行灵活处理。
[0025]例如，折合振子可以包括第一连接臂和第二连接臂。其中，第一连接臂和第二连接臂同轴设置，且第一连接臂和第二连接臂关于集合线对称设置。第一连接臂的一端与第一微带线连接，第二连接臂的一端与第二微带线连接。
[0026]另外，可以增加折合振子的工作波长，在具体设置时，折合振子的第一连接臂还具有向背离第二连接臂的方向延伸的第一延伸段。第二连接臂具有向背离第一连接臂的方向延伸的第二延伸段。通过第一延伸段和第二延伸段的结构设置，可以增加折合振子的工作波长。其中，第一本文档来自技高网...

【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；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。2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述折合振子与末端的对称振子之间的间距为L；其中，所述末端的对称振子为位于所述集合线的第二端的对称振子；所述L的长度介于所述天线的工作波长的四分之一至整个工作波长之间。3.根据权利要求2所述的天线，其特征在于，所述L的长度等于所述天线的工作波长的二分之一。4.根据权利要求1至3中任一所述的天线，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。5.根据权利要求4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，且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。6.根据权利要求5所述的天线，其特征在于，在末端的对称振子中，所述第一振臂具有第一馈电端，且所述第一馈电端位于所述第一振臂的朝向所述第二振臂的一端；所述第二振臂具有第二馈电端，且所述第二馈电端位于所述第二振臂的朝向所述第一振臂的一端；其中，所述末端的对称振子为位于所述集合线的第二端的对称振子。7.根据权利要求6所述的天线，其特征在于，所述天线还包括巴伦结构；所述巴伦结构设置在末端的对称振子的远离所述折合振子的一侧，并与所述末端的对称振子连接。8.根据权利要求7所述的天线，其特征在于，所述巴伦结构为弯折的U形结构；其中，所述巴伦结构的一端与所述第一振臂连接，另一端与所述第二振臂连接。9.根据权利要求4所述的天线，其特征在于，末端的对称振子...

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