天线和天线设备制造技术

本申请提供了天线和天线设备。一种天线包括：第一辐射臂，该第一辐射臂包括具有第一外边缘的第一辐射元件；以及第二辐射臂，该第二辐射臂被正交地布置在该第一辐射臂上并且在第一方向上与该第一辐射臂分离，该第二辐射臂包括具有第二外边缘的第二辐射元件。该第一辐射元件的第一外边缘基本上平行于该第二辐射元件的第二外边缘延伸。元件的第二外边缘延伸。元件的第二外边缘延伸。

【技术实现步骤摘要】
天线和天线设备


[0001]本专利技术大体上涉及天线，并且更具体地涉及宽带极化分集天线。

技术介绍

[0002]无线通信系统历史上大约每十年经历一次革命。目前，第5代(5G)无线技术脱离了其探索性研究阶段，并且正在经历5G的第一波商业化，预期到2025年其具有广泛适应性。5G的益处之一包括比当前的4G系统高得多的系统容量(多100至1000倍)。实现这个系统容量的几个数量级增加的方法之一将是利用大量新系统带宽。这促使向更高频率迁移，特别是在频谱的毫米波(“mm波”)区域中，这将释放可用于实现更高容量的大量带宽。mm波频谱是在30GHz与300GHz之间的频谱带。诸如国际电信联盟(ITU)、美国联邦通信委员会(FCC)和中国工业和信息技术部(MIIT)等的全球各标准组织已经宣布了5G系统的若干mm波频带。
[0003]除了移动到mm波频率之外，实现增加的系统容量的另一方式是使用MIMO(多输入多输出)技术。在MIMO中，天线分集用于通信链路的任一侧，以在发送器和接收器之间创建多个空间信道。简而言之，大的操作带宽和MIMO技术被认为对于5G及以上的未来无线通信系统是重要的使能因素。

技术实现思路

[0004]在本申请的第一方面中，提供了一种天线，包括：第一辐射臂，其包括具有第一外边缘的第一辐射元件；以及第二辐射臂，其正交地布置在所述第一辐射臂上并且在第一方向上与所述第一辐射臂分离，所述第二辐射臂包括具有第二外边缘的第二辐射元件，其中，所述第一辐射元件的第一外边缘基本上平行于所述第二辐射元件的第二外边缘延伸。
[0005]在示例性实施例中，第一辐射臂可以包括多个第一辐射元件，多个第一辐射元件可以包括第一辐射臂上的一个第一辐射元件以及第一辐射臂上的与之相对的另一个第一辐射元件。第二辐射臂可以包括多个第二辐射元件，多个第二辐射元件可以包括第二辐射臂上的一个第二辐射元件以及第二辐射臂上的与之相对的另一个第二辐射元件
[0006]在本申请的另一方面中，提供了一种天线设备，包括：天线，其包括：第一辐射臂，其包括第一辐射元件，所述第一辐射元件包括第一外边缘；以及第二辐射臂，其与所述第一辐射臂正交并且相对于所述第一辐射臂竖直偏移，所述第二辐射臂包括具有第二外边缘的第二辐射元件，其中，至少有所述第一辐射元件的第一外边缘的第一部分和所述第二辐射元件的第二外边缘的第二部分在相同的第一方向上延伸，以及其中，所述第一辐射元件与所述第二辐射元件之间的水平间隔沿着所述第一外边缘的所述第一部分和所述第二外边缘的所述第二部分保持基本上相同；以及收发器，其耦合至所述第一辐射臂和所述第二辐射臂，所述收发器被配置为向所述第一辐射元件提供第一信号以及向所述第二辐射元件提供第二信号。
附图说明
[0007]在附图中通过示例而非限制的方式例示了本专利技术，在附图中相似的附图标记指示类似的要素。
[0008]图1是根据本专利技术的一些实施例的天线元件的示意性透视图。
[0009]图2是图1的天线元件的侧视图。
[0010]图3A和图3B是例示了本专利技术的天线元件的细节的示意图。
[0011]图4是例示了根据本专利技术的一些实施例的天线元件的电性能的图。
[0012]图5是根据本专利技术的一些实施例的天线元件的阻抗相对于频率的图。
[0013]图6是例示了根据本专利技术的一些实施例的天线元件的阻抗的史密斯图。
[0014]图7例示了根据本专利技术的一些实施例的天线元件的表面电流的示例行为。
[0015]图8例示了根据本专利技术的一些实施例的利用寄生柱的天线元件与未利用寄生柱的天线元件的比较。
[0016]图9A和图9B分别例示了图8的天线元件在24GHz和43GHz的操作频率下的示例性辐射图案。
[0017]图10A和图10B例示了根据本专利技术的一些实施例的利用寄生柱的天线元件与未利用寄生柱的天线元件的电场图的比较。
[0018]图11例示了根据本专利技术的一些实施例的具有用于极化信号之一的寄生柱的天线元件的3D辐射图案。
[0019]图12是根据本专利技术的一些实施例的示例天线阵列的示意性透视图。
[0020]图13是例示了图12的天线阵列的性能的图。
[0021]图14是根据本专利技术的一些实施例的无线通信装置的示例的框图。
[0022]图15是根据本专利技术的一个或多于一个方面的设计天线元件的方法的流程图。
具体实施方式
[0023]将参考以下讨论的细节描述各种实施例和方面，并且附图将例示各种实施例。以下描述和附图是说明性的，并且不应被解释为限制性的。描述了许多具体细节以提供对各种实施例的透彻理解。然而，在某些实例中，未描述熟知或常规细节以提供对实施例的简要讨论。
[0024]说明书中对“一个实施例”或“实施例”的引用意指结合该实施例所描述的特定特征、结构或特性可以被包括在至少一个实施例中。短语“在一个实施例中”和/或“在一些实施例中”在本说明书的各种地方的出现不一定都指同一实施例。随后的附图中描绘的处理由包括硬件(例如，电路、专用逻辑等)、软件或两者的组合的处理逻辑进行。尽管下文就一些顺序操作描述处理，但应了解，所描述的操作中的一些可按不同次序进行。此外，一些操作可以并行而不是顺序地进行。在整个说明书中，并且在权利要求中，术语“连接”意指在连接的事物之间的直接电连接，而没有任何中间装置。术语“耦合”意指在连接的事物之间的直接电连接，或通过一个或多于一个无源或有源中间装置的间接连接。术语“电路”意指被布置为彼此协作以提供所希望的功能的一个或多于一个无源和/或有源部件。术语“信号”意指至少一个电流信号、电压信号或数据/时钟信号。“a”、“an”和“the”的含义包括复数引用。“在...中”的含义包括“在...中”和“在...上”。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个
或多于一个相关列出项的任何和所有组合。
[0025]如前所述，未来的电信方向支持向mm波频率的移动。为了为全球mm波5G通信提供重要的频带，期望装置前端和天线支持从24GHz到43.5GHz的宽频率范围。无线通信技术的演进需求对终端装置天线设计提出了严格的要求。本专利技术的实施例通过提出一种适用于mm波MIMO天线阵列的宽带极化分集天线元件来解决这些需求。因此，本专利技术的实施例可以在促进和促使这种天线具有很大需求的新型无线通信系统的发展中起积极且至关重要的作用。
[0026]图1是根据本专利技术的一些实施例的天线元件100的示意性透视图。图2是图1的天线元件100的侧视图。根据本专利技术的一些实施例的天线元件100可以是宽带、极化分集天线元件100。
[0027]极化分集是通过以正交方式布置在适合的基板材料150上的两个辐射臂110、120来实现的，该基板材料可以是多层印刷电路板。参考图1和图2，第一辐射臂110可以被布置为具有在第一方向上延伸的纵轴。第二辐射臂120可以被布置为具有在与第一方向相交的第二方向上延伸的纵轴。在一些实施例中，第一辐射臂110的纵轴可以垂直于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种天线，包括：第一辐射臂，其包括具有第一外边缘的第一辐射元件；以及第二辐射臂，其正交地布置在所述第一辐射臂上并且在第一方向上与所述第一辐射臂分离，所述第二辐射臂包括具有第二外边缘的第二辐射元件，其中，所述第一辐射元件的第一外边缘基本上平行于所述第二辐射元件的第二外边缘延伸。2.根据权利要求1所述的天线，还包括导电寄生柱，其中，所述第一辐射元件在所述导电寄生柱上。3.根据权利要求2所述的天线，其中，所述导电寄生柱包括导电金属。4.根据权利要求2所述的天线，其中，所述导电寄生柱是第一导电寄生柱，其中，所述天线还包括第二导电寄生柱，以及其中，所述第二辐射元件在所述第二导电寄生柱上。5.根据权利要求1所述的天线，其中，所述第一辐射臂被配置为发送第一信号，以及其中，所述第二辐射臂被配置为发送相对于所述第一信号正交极化的第二信号。6.根据权利要求5所述的天线，其中，所述第一信号被水平极化，以及其中，所述第二信号被垂直极化。7.根据权利要求1所述的天线，其中，所述第一辐射臂和所述第二辐射臂被配置为支持从24GHz至43.5GHz的发送和/或接收。8.根据权利要求1所述的天线，还包括印刷电路板即PCB，其中，所述PCB的至少一部分在所述第一方向上位于所述第一辐射臂与所述第二辐射臂之间。9.根据权利要求1所述的天线，其中，所述第一辐射臂包括相对于所述第一辐射元件与所述第一辐射臂相对的第三辐射元件，所述第三辐射元件包括第三外边缘，其中，所述第二辐射臂包括相对于所述第二辐射元件与所述第二辐射臂相对的第四辐射元件，所述第四辐射元件包括第四外边缘，以及其中，所述第一辐射元件的第三外边缘基本上平行于所述第二辐射元件的第四外边缘延伸。10.一种天线设备，包括：天线，其包括：第一辐射臂，其包括第一辐射元件，所述第一辐射元件包括第一外边缘；以及第二辐射臂，其与所述第一辐射臂正交并且相对...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：斯威特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：