天线结构、激励方法和电子设备技术

本公开提供一种天线结构、激励方法和电子设备。该天线结构包括第一导体结构、第二导体结构和多个馈电探针，第一导体结构与第二导体结构彼此相对且留有间隙，第一导体结构上开设多个第一通孔，馈电探针一一对应地从第一通孔插入第一导体结构与第二导体结构之间的间隙，多个馈电探针的中心轴线与第一导体结构所处平面的交点等角度地分布在同一个圆上，第二导体结构上设置有供电磁波向外辐射的至少一个第二通孔。该天线结构辐射的方向性非常好且能够工作在不同的模式。够工作在不同的模式。够工作在不同的模式。

【技术实现步骤摘要】
天线结构、激励方法和电子设备


[0001]本公开属于无线通信
，更具体地涉及一种天线结构、激励方法和电子设备。

技术介绍

[0002]径向缝隙天线由于其高增益和高效率受到广泛的关注。发送装置发送的天线信号的方向性越高，对于接收装置而言越是有利的。因此，需要尽量提高天线辐射的方向性。

技术实现思路

[0003]本公开提供一种天线结构、激励方法和电子设备。
[0004]本公开采用如下技术方案：一种天线结构，包括第一导体结构、第二导体结构和多个馈电探针，所述第一导体结构与所述第二导体结构彼此相对且留有间隙，所述第一导体结构上开设多个第一通孔，所述馈电探针一一对应地从所述第一通孔插入所述第一导体结构与所述第二导体结构之间的间隙，所述多个馈电探针在所述第一导体结构所处平面的正投影等角度地分布在同一个圆上，所述第二导体结构上设置有供电磁波向外辐射的至少一个第二通孔。
[0005]在一些实施例中，所述第一导体结构为金属板或者附于绝缘载体上的金属层，所述第二导体结构为金属板或者附于绝缘载体上的金属层。
[0006]在一些实施例中，所述馈电探针、所述第一导体结构和所述第二导体结构彼此之间均绝缘，所述第一导体结构与所述第二导体结构同轴设置，所述同一个圆的圆心位于所述第一导体结构的中心轴线上。
[0007]在一些实施例中，所述多个馈电探针的中心轴线均垂直于所述第一导体结构所处平面。
[0008]在一些实施例中，在所述第一导体结构与所述第二导体结构之间还填充慢波介质。
[0009]在一些实施例中，所述天线结构还包括设置在所述第一导体结构与所述第二导体结构之间的第一绝缘基板、液晶层和第二绝缘基板，所述液晶层设置在所述第一绝缘基板和所述第二绝缘基板之间，所述第二导体结构为金属层并形成在所述第一绝缘基板背对所述第二绝缘基板的表面上。
[0010]在一些实施例中，在所述第一导体结构的朝向所述第二导体结构的表面上开设有至少一个环形凹槽，所述至少一个环形凹槽包围所述多个第一通孔。
[0011]在一些实施例中，所述至少一个第二通孔为排布成多个同心圆的缝隙对，所述同心圆的圆心位于所述第一导体结构的中心轴线上，任一个缝隙对均包括矩形的第一缝隙和矩形的第二缝隙，所述任一个缝隙对内的第一缝隙的中心与所述同心圆的圆心连线与所述第一缝隙的特征边的夹角等于所述任一个缝隙对内的第二缝隙的中心与所述同心圆的圆心连线与所述第二缝隙的特征边的夹角相等，所述夹角记为θ1，所述第一缝隙的特征边为
与所述第一缝隙的中心与所述同心圆的圆心连线相交、且交点位于该边上的边，所述第二缝隙的特征边为与所述第二缝隙的中心与所述同心圆的圆心连线相交、且交点位于该边上的边；
[0012]所述任一个缝隙对的第一缝隙和第二缝隙的尺寸相等且二者的特征边的长度记为L，所述任一个缝隙对的第一缝隙的特征边边垂直于对应的第二缝隙的特征边，所述任一个缝隙对的第一缝隙与对应的第二缝隙之间的垂直间距记为δ，所述任一个缝隙对中的第一缝隙的中心与所述同心圆的圆心距离记为ρ1，所述任一个缝隙对中的第二缝隙的中心与所述同心圆的圆心距离记为ρ2，以上参数满足：
[0013][0014]ρ2sinθ1‑
ρ1cosθ1＝L+δ；
[0015][0016]k＝2π/λ,；
[0017]其中，为第一类Hankel函数，为第二类Hankel函数，λ为波导波长。
[0018]在一些实施例中，至少两个缝隙对中的第一缝隙和第二缝隙的尺寸均相同。
[0019]在一些实施例中，所述天线结构还包括从所述第二通孔插入所述第一导体结构与所述第二导体结构之间的空隙的辐射探针，所述辐射探针用于向所述天线结构的外部辐射电磁波。
[0020]在一些实施例中，所述第一导体结构与所述第二导体结构之间的距离记为H，所述天线结构的波导波长记为λ
g
，满足：H＜λ
g
/2。
[0021]在一些实施例中，所述馈电端探针的数量至少为3个。
[0022]本公开采用如下技术方案：一种天线结构的激励方法，应用于前述的天线结构，所述激励方法包括：
[0023]在第一模式下，向各馈电探针2提供的激励信号的波形相同且功率相等，沿所述多个馈电探针的一个周向，向各馈电探针提供的激励信号的相位等角度递增，向相邻两个馈电探针提供的激励信号的相位差与所述多个馈电探针的探针数量的乘积为2π。
[0024]在一些实施例中，所述激励方法还包括：在第二模式下，向各馈电探针提供的激励信号的波形相同且功率和相位均相等。
[0025]本公开采用如下技术方案：一种电子设备，包括前述的天线结构，以及包括激励所述天线结构的信号源。
[0026]在一些实施例中，所述信号源被配置为：在第一模式下，向各馈电探针2提供的激励信号的波形相同且功率相等，沿所述多个馈电探针的一个周向，向各馈电探针提供的激励信号的相位等角度递增，向相邻两个馈电探针提供的激励信号的相位差与所述多个馈电探针的探针数量的乘积为2π。
[0027]在一些实施例中，所述信号源还被配置为：在第二模式下，向各馈电探针提供的激励信号的波形相同且相位和功率均相等。
[0028]该天线结构辐射的方向性非常好且能够工作在多种模式。
附图说明
[0029]图1a是本公开实施例的天线结构的竖向截面图。
[0030]图1b是图1a所示的天线结构的立体结构图。
[0031]图1c是图1a所示天线结构的对比实施例的竖向截面图。
[0032]图2a是图1a所示的天线结构的回波损耗频率特性图。
[0033]图2b是图1c所示的天线结构的回波损耗频率特性图。
[0034]图2c是图1a所示的天线结构工作在第一模式时的电场强度分布示意图。
[0035]图3是本公开实施例的天线结构中第一导体结构的结构示意图。
[0036]图4是本公开实施例的天线结构中第二导体结构上开设的第二通孔的结构示意图。
[0037]图5是本公开实施例的天线结构的第二导体结构上开设的第二通孔的参数说明图。
[0038]图6是本公开实施例的天线结构工作在第一模式时的归一化增益与方向关系图。
[0039]图7是本公开实施例的天线结构的工作在第二模式时归一化增益与方向关系图。
[0040]图8是图4所示天线结构工作在第一模式时的回波损耗频率特性图。
[0041]图9是本公开另一实施例的天线结构的竖向截面图。
[0042]图10是本公开另一实施例的天线结构的竖向截面图。
[0043]图11是本公开另一实施例的天线结构的竖向截面图。
[0044]其中，11、第一导体结构；11a、环形凹槽；12、第二导体结构；13、吸波材料；H1、第一通孔；H2、第二通孔；H21、第一缝隙；H22、第二缝隙；2、馈电探针；G、外圈金属；14、15、慢波介质层；141、第一绝缘基板；14本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种天线结构，其特征在于，包括第一导体结构、第二导体结构和多个馈电探针，所述第一导体结构与所述第二导体结构彼此相对且留有间隙，所述第一导体结构上开设多个第一通孔，所述馈电探针一一对应地从所述第一通孔插入所述第一导体结构与所述第二导体结构之间的间隙，所述多个馈电探针在所述第一导体结构所处平面的正投影等角度地分布在同一个圆上，所述第二导体结构上设置有供电磁波向外辐射的至少一个第二通孔。2.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述第一导体结构为金属板或者附于绝缘载体上的金属层，所述第二导体结构为金属板或者附于绝缘载体上的金属层。3.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述馈电探针、所述第一导体结构和所述第二导体结构彼此之间均绝缘，所述第一导体结构与所述第二导体结构同轴设置，所述同一个圆的圆心位于所述第一导体结构的中心轴线上。4.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述多个馈电探针的中心轴线均垂直于所述第一导体结构所处平面。5.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，在所述第一导体结构与所述第二导体结构之间还填充慢波介质。6.根据权利要求5所述的天线结构，其特征在于，所述天线结构还包括设置在所述第一导体结构与所述第二导体结构之间的第一绝缘基板、液晶层和第二绝缘基板，所述液晶层设置在所述第一绝缘基板和所述第二绝缘基板之间，所述第二导体结构为金属层并形成在所述第一绝缘基板背对所述第二绝缘基板的表面上。7.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，在所述第一导体结构的朝向所述第二导体结构的表面上开设有至少一个环形凹槽，所述至少一个环形凹槽包围所述多个第一通孔。8.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述至少一个第二通孔为排布成多个同心圆的缝隙对，所述同心圆的圆心位于所述第一导体结构的中心轴线上，任一个缝隙对均包括矩形的第一缝隙和矩形的第二缝隙，所述任一个缝隙对内的第一缝隙的中心与所述同心圆的圆心连线与所述第一缝隙的特征边的夹角等于所述任一个缝隙对内的第二缝隙的中心与所述同心圆的圆心连线与所述第二缝隙的特征边的夹角相等，所述夹角记为θ1，所述第一缝隙的特征边为与所述第一缝...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡轶群，张诗雨，刘丙杨，方家，曲峰，郑洋，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：