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。本申请提供的天线包括第一辐射体、第二辐射体、第三辐射体和第四辐射体。其中，第一辐射体和第二辐射体通过第三辐射体连接，第二辐射体和第四辐射体连接。第一辐射体、第二辐射体、第三辐射体和第四辐射体围成腔体。第一辐射体与第四辐射体之间形成开放的第一缝隙，第四辐射体设置有第二缝隙，第二缝隙的延伸方向与第一缝隙的延伸方向相同。第二缝隙设置有馈电结构，馈电结构的一端固定于第二缝隙的第一缝隙壁，另一端固定于第二缝隙的第二缝隙壁；第一缝隙壁到第二缝隙壁的方向与第一辐射体到第二辐射体的方向相同。本申请提供的天线可以使性能得到有效优化，有利于提升通信设备的通信性能。信设备的通信性能。信设备的通信性能。

【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]wifi设备已经成为日常生活中的不可或缺的设备。目前，智慧大屏和智能电视等大屏设 备可以承接4K和8K等高清业务。随着第五代移动通信技术(5th generation mobile networks， 5G)等新一代通信技术的发展，大屏设备的新应用的增加，催生出对天线的新频段以及高吞 吐率的需求。
[0003]现有的天线方案虽可以满足一定频段的覆盖要求，但是其工作频段的方向性系数较高， 从而导致天线的性能较差。基于此，如何降低天线的工作频段的方向性系数，以实现天线的 性能优化，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种天线和通信设备，以实现天线的性能优化，提升通信设备的通信性能。
[0005]第一方面，本申请提供了一种天线，该天线包括第一辐射体、第二辐射体、第三辐射体 和第四辐射体。其中，第一辐射体和第二辐射体通过第三辐射体连接，第二辐射体和第四辐 射体连接。第一辐射体、第二辐射体、第三辐射体和第四辐射体围成腔体。第一辐射体与第 四辐射体之间形成开放的第一缝隙，这样可使天线的最大辐射防线为由第三辐射体到第四辐 射体，并可在开放的第一缝隙处形成TE10模式，从而有利于增加天线的带宽。另外，在第 四辐射体设置有第二缝隙，该第二缝隙的延伸方向与第一缝隙的延伸方向相同。第二缝隙中 设置有馈电结构，馈电结构的一端固定于第二缝隙的第一缝隙壁，另一端固定于第二缝隙的 第二缝隙壁。第一缝隙壁到第二缝隙壁的方向，与第一辐射体到第二辐射体的方向相同。采 用本申请提供的天线，在将馈电线与馈电结构进行连接时，可在天线的腔体外侧进行连接操 作，其可有效的提高操作便利性。
[0006]在本申请一个可能的实现方式中，天线还包括馈电线，该馈电线例如可为同轴馈线。其 中，同轴馈线的信号导体可与馈电结构的固定于第一缝隙壁的一端连接，同轴馈线的接地导 体可与第四辐射体连接。该同轴馈线与馈电结构以及第四辐射体的连接方式可以但不限于为 焊接，该连接操作可在天线的腔体外侧进行，可提高操作的便利性，也有利于提高连接的可 靠性。
[0007]在本申请一个可能的实现方式中，天线还包括第一端部开口和第二端部开口。其中，第 一端部开口和第二端部开口均由第一辐射体、第二辐射体、第三辐射体和第四辐射体围成， 且第一端部开口和第二端部开口朝向相反的方向设置。通过设置第一端部开口可以补充第一 辐射体和第二辐射体上流动的电流，从而起到补充在垂直于第一辐射体和第二辐射体方向上 的两个端部的方向图能量，以使3D仿真远场方向图更圆，达到降低方向性系数的目的。
[0008]另外，第二缝隙的一端还可以具有第一缺口，该第一缺口位于第四辐射体的用于围成第 一端部开口的边缘，从而使第二缝隙形成一端开路的结构。
[0009]第四辐射体还设置有第三缝隙和第四缝隙，第三缝隙在第二缝隙上的投影覆盖第二缝隙 的朝向第一端部开口的端部；第四缝隙在第二缝隙上的投影覆盖第二缝隙的朝向第二端部开 口的端部。
[0010]在本申请一个可能的实现方式中，第三缝隙和第四缝隙可均位于第二缝隙背离第一缝隙 的一侧。另外，第三缝隙的一端具有第二缺口，第二缺口位于第四辐射体的围成第一端部开 口的边缘；或第二缺口位于第四辐射体的形成第一缝隙的边缘。
[0011]第四缝隙的一端也可以具有第三缺口，第三缺口位于第四辐射体的围成第二端部开口的 边缘；或第三缺口位于第四辐射体的形成第一缝隙的边缘。
[0012]由上述可知，在本申请中，天线通过腔体和第一缝隙可产生TE10模式，在该模式下， 天线可产生第一谐振频率，该第一谐振频率大致为2.4GHz。天线通过第一辐射体和第三辐射 体可在第四辐射体附近产生寄生模式，在该模式下，天线可产生第二谐振频率，该第二谐振 频率大致为4.4GHz。天线通过第二缝隙可产生缝隙基模，在该模式下，天线可产生第三谐振 频率，该第三谐振频率大致为5.1GHz。天线通过第二缝隙、第三缝隙和第四缝隙产生第二缝 隙的高次模，在该模式下，天线可产生第四谐振频率，该第四谐振频率大致为6.5GHz。另外， 天线还可通过第二缝隙、第三缝隙和第四缝隙在第三缝隙处产生寄生基模，在该模式下，天 线可产生第五谐振频率，该第五谐振频率大致为6.9GHz。
[0013]本申请提供的天线不仅可以覆盖目前常用的wifi 2.4G频段、wifi 5G频段和wifi 6G频段。 还可以应用于NR频段，示例性的，可以覆盖N40频段、N41频段、N78频段和N79频段。
[0014]第二方面，本申请还提供了一种通信设备，包括反射板和上述第一方面的天线。在具体 应用时，通信设备可以但不限于为智慧大屏、智能电视、客户终端设备(customer premiseequipment，CPE)、路由器、中继器、手机、平板电脑、笔记本电脑或音响，车载通信设备或 可穿戴设备等。其中，天线设置于在反射板上。在本申请中，不对通信设备的具体类型，以 及天线在通信设备的反射板中的安装位置和安装方式在本申请中不进行限定。
[0015]在本申请提供的通信设备中，由于其天线为四面围成的三维立体结构，其在反射板上的 电流分布较为集中。因此，该天线受环境影响较小，易于实现在反射板上的布局，其可有利 于扩大天线的适用场景范围，提高天线的性能，从而使通信设备的通信性能得到有效提高。
附图说明
[0016]图1为一种传统的天线的结构示意图；
[0017]图2为图1中的天线工作在5.3GHz频段的3D方向图；
[0018]图3为本申请一种实施例提供的天线的结构示意图；
[0019]图4为本申请另一种实施例提供的天线的结构示意图；
[0020]图5为本申请一种实施例提供的天线的驻波图；
[0021]图6为本申请一种实施例提供的天线的效率图；
[0022]图7a至图7e为本申请一种实施例提供的天线的电场/电流仿真图；
[0023]图8a至图8e为本申请一种实施例提供的天线的3D仿真远场方向图；
[0024]图9a为本申请提供一种平面天线的结构示意图；
[0025]图9b为图9a中所示天线工作在5.4GHz频段的3D仿真远场方向图；
[0026]图9c为本申请另一种实施例提供的天线的结构示意图；
[0027]图9d为图9c中所示天线工作在5.4GHz频段的3D仿真远场方向图；
[0028]图9e为图9c中所示天线工作在5.4GHz频段的电场仿真图；
[0029]图10a为本申请另一种实施例提供的天线的结构示意图；
[0030]图10b为图10a中所示天线工作在6.5GHz频段的3D仿真远场方向图；
[0031]图10c为本申请另一种实施例提供的天线的结构示意图；
[0032]图10d为图10c中所示天线工作在6.5GHz频段的3D仿本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种天线，其特征在于，包括第一辐射体、第二辐射体、第三辐射体和第四辐射体，其中：所述第一辐射体和所述第二辐射体相对设置，所述第三辐射体和所述第四辐射体相对设置，所述第一辐射体和所述第二辐射体通过所述第三辐射体连接，所述第二辐射体和所述第四辐射体连接；所述第一辐射体、所述第二辐射体、所述第三辐射体和所述第四辐射体围成所述天线的腔体；所述第一辐射体与所述第四辐射体之间形成开放的第一缝隙，所述第四辐射体设置有第二缝隙，所述第二缝隙的延伸方向与所述第一缝隙的延伸方向相同；所述第二缝隙中设置有馈电结构，所述馈电结构的一端固定于所述第二缝隙的第一缝隙壁，另一端固定于所述第二缝隙的第二缝隙壁；所述第一缝隙壁到所述第二缝隙壁的方向，与所述第一辐射体到所述第二辐射体的方向相同。2.如权利要求1所述的天线，其特征在于，所述天线还包括第一端部开口和第二端部开口，所述第一端部开口和所述第二端部开口均由所述第一辐射体、所述第二辐射体、所述第三辐射体和所述第四辐射体围成，且所述第一端部开口和所述第二端部开口朝向相反的方向设置。3.如权利要求2所述的天线，其特征在于，所述第二缝隙的一端具有第一缺口，所述第一缺口位于所述第四辐射体的围成所述第一端部开口的边缘。4.如权利要求1～3任一项所述的天线，其特征在于，所述天线还包括馈电线，所述馈电线为同轴馈线，所述同轴馈线的信号导体与所述馈电结构的固定于所述第一缝隙壁的一端连接，所述同轴馈线的接地导体与所述第四辐射体连接。5.如权利要求2～4任一项所述的天线，其特征在于，所述第四辐射体还设置有第三...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂成成，莫正，张琛，李士超，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：