本发明专利技术提供了一种天线装置及其制作方法,其中天线装置包括第一导体和第二导体,所述第一导体与所述第二导体组合构成的空腔为谐振腔,所述谐振腔由第一材料和第二材料填充,所述第一材料为介电常数和磁导率均大于零的材料,所述第二材料为介电常数和磁导率均小于零的材料;所述第一材料和所述第二材料按照预设的方式排列在所述谐振腔中,使得在正常工作于通信频段的条件下,该天线装置的物理尺寸比未填充第一材料和第二材料的同类型天线的物理尺寸有较大幅度的缩小;并且由于第一材料和第二材料作为基板填充在天线装置的谐振腔内,与天线装置中的部件紧密结合,提高了天线装置结构的稳定性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及移动通信技术,尤其涉及一种。
技术介绍
随着无线通信技术的快速发展,高速数据业务和多媒体业务的应用日益增多,由于高速数据业务和多媒体业务较多地被应用在室内场景中,因此室内分布系统在无线通信系统中具有重要的作用。目前,室内分布系统多采用全向吸顶天线或定向壁挂天线对室内场景进行覆盖,所采用天线的尺寸由天线的通信频段决定。天线的通信频段越高,其物理尺寸越小;天线的通信频段越低,其物理尺寸越大。 现有技术中的室内分布系统,一般需要同时应用于多种通信制式的通信系统中,天线的尺寸取决于其中较低的通信频段,而通信频率较低时所需要采用的天线的尺寸则较大,因此现有的室内分布系统所采用的天线存在尺寸较大的问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种。本专利技术一方面提供了一种天线装置,包括第一导体和第二导体,所述第一导体与所述第二导体组合构成的空腔为谐振腔,该天线装置还包括所述谐振腔由第一材料和第二材料填充,所述第一材料为介电常数和磁导率均大于零的材料,所述第二材料为介电常数和磁导率均小于零的材料;所述第一材料和所述第二材料按照预设的方式排列在所述谐振腔中。本专利技术还提供了一种天线装置制作方法,包括将第一导体和第二导体组合,所述第一导体和所述第二导体构成的空腔为天线装置的谐振腔;利用第一材料和第二材料对所述谐振腔进行填充,所述第一材料为介电常数和磁导率均大于零的材料,所述第二材料为介电常数和磁导率均小于零的材料;将所述第一材料和所述第二材料按照预设的方式排列在所述谐振腔中。本专利技术实施例中的,在第一导体和第二导体构成的谐振腔中填充介电常数和磁导率均大于零的常规材料,即第一材料,同时还在谐振腔中填充介电常数和磁导率均小于零的左手材料,即第二材料,并且将第一材料和第二材料按照预设的方式排列在谐振腔中,由于电磁波在谐振腔中不再通过空气传播,而是在两种填充材料中传播,因此通过适当地选择两种填充材料的厚度,可以使得在正常工作于通信频段的条件下,该天线装置的物理尺寸比未填充第一材料和第二材料的同类型天线的物理尺寸有较大幅度的缩小;并且由于第一材料和第二材料作为基板填充在天线装置的谐振腔内,与天线装置中的部件紧密结合,提高了天线装置结构的稳定性。附图说明图1a为室内分布系统中双锥天线的结构示意图;图1b为室内分布系统中盘锥天线的结构示意图;图1c为室内分布系统中盘形天线的结构示意图;图2为电磁波在第一材料和第二材料中的传播特性;图3为本专利技术天线装置一实施例的结构示意图;图4为本专利技术天线装置另一实施例的结构示意图;图5a为本专利技术天线装置再一实施例的结构示意图; 图5b为本专利技术天线装置再一实施例的俯视图;图6为本专利技术天线装置制作方法实施例的流程图。具体实施例方式图1a为室内分布系统中双维天线的结构不意图;图1b为室内分布系统中盘维天线的结构示意图;图1c为室内分布系统中盘形天线的结构示意图。如图la、lb和Ic所示,室内分布系统中所采用的天线可以为双锥天线、盘锥天线或盘形天线。双锥天线、盘锥天线或盘形天线均可由第一导体11和第二导体12构成。如图1a所示,双锥天线的第一导体11和第二导体12均为锥形结构;如图1b所示,盘锥天线的第一导体11为盘形结构,且第二导体12为锥形结构;图1c所示的是盘形天线的侧视图,或称为左视图,盘形天线的第一导体11和第二导体12均为盘形结构,第一导体11和第二导体12的俯视图均为圆形。图la、lb和Ic中的各第一导体11均用于将电磁波辐射到自由空间中,第二导体12与地连接,起到接地板的作用。第一导体11与第二导体12组合构成天线结构,同时第一导体11与第二导体12组合构成的空腔,即为该天线的谐振腔。为了满足电磁波在谐振腔中传播时,所经过的传播路径满足半波长的要求,半波长即为电磁波的波长的一半。电磁波的波长与该电磁波的谐振频率是相关的,因此电磁波的通信频率越低时,该电磁波的波长越长,相应地,天线的谐振腔的物理尺寸则需要较大,也就是说,谐振腔的物理尺寸取决于天线工作的通信频段,受所传播电磁波的半波长的影响。本专利技术实施例天线装置的谐振腔由第一材料和第二材料填充,其中所述第一材料为介电常数和磁导率均大于零的材料,所述第二材料为介电常数和磁导率均小于零的材料。介电常数和磁导率均大于零的第一材料为常规材料,常规材料为自然界中自然存在的材料介质,也可以称为双正介质材料(Double Positive Material, DPM)。通过在常规材料中嵌入或在其表面刻上某种金属几何结构,获得并非在自然界中自然存在的材料介质,即超材料,该超材料也可以称为复合材料。例如,介电常数小于零、磁导率大于零的材料介质,也可以称为负介电常数材料(Epsilon Negative Material, ENM);介电常数大于零、磁导率小于零的材料介质,也可以称为负磁导率材料(Mue Negative Material, MNM)等;介电常数随空间周期性变化的光子晶体材料(Photonic Band Gap Material,PBGM),也可以称为EBGM 材料(Electromagnetic Band Gap Material)。在超材料中还包括介电常数和磁导率均小于零的第二材料为左手材料,左手材料也可以称为双负介质材料(Double Negative Material,DNM)。本专利技术各实施例中所采用的第二材料均为介电常数和磁导率都小于零的左手材料。所述第一材料和所述第二材料按照预设的方式排列在所述谐振腔中,由于谐振腔中同时填充有第一材料和第二材料,第一材料和第二材料以预设的排列方式填充满整个谐振腔。相应地,第一材料和第二材料在排列时存在使两种材料相邻的边界。图2为电磁波在第一材料和第二 材料中的传播特性,如图2所示,Cl1为第一材料的厚度,d2为第二材料的厚度,在第一材料和第二材料相邻的边界处,电磁波满足在不同介质中传播的边界条件。波矢量1 和波印廷矢量Stl为电磁波在空气中传播时的传播特性。第一材料的介电常数ε ,大于零,且其磁导率μ !大于零,电磁波在第一材料中传播时的相速Vp和群速Vg方向相同,电场Ε、磁场H和波矢量场k满足右手定则,波矢量Ii1和波印廷矢量S1的方向相同,表现为前向波特性,其中,h,叫大于零。而第二材料的介电常数ε2小于零,且其磁导率μ 2小于零,电磁波在第二材料中传播时的相速Vp和群速Vg方向相反,电场Ε、磁场H和波矢量k满足左手定则,波矢量k2和波印廷矢量S2的方向相反,表现为后向波特性;其中,k2=n2k0,n2 =如2"2 n2大于零。本专利技术实施例中利用第一材料和第二材料填充整个谐振腔内的空间,通过选择适当的第一材料的厚度Cl1和第二材料的厚度d2,从而根据第一材料的厚度Cl1和第二材料的厚度d2决定谐振腔的大小,进而决定天线装置的大小。根据电磁波在不同介质中传播的边界条件和电磁场理论,可知即第一材料和第二材料的厚度的比例取决于该两种材料的磁导率的比值。在本专利技术实施例中,电磁波在谐振腔中不再是通过空气传播,而是通过第一材料和第二材料这两种媒质进行传播。由于谐振腔被第一材料和第二材料所填充,因此谐振腔的物理尺寸可以由第一材料的厚度Cl1和第二材料的厚度d2决定。由于在电磁波通过第一材料和第二材料进行传播,本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种天线装置,包括第一导体和第二导体,所述第一导体与所述第二导体组合构成的空腔为谐振腔,其特征在于,还包括:所述谐振腔由第一材料和第二材料填充,所述第一材料为介电常数和磁导率均大于零的材料,所述第二材料为介电常数和磁导率均小于零的材料;所述第一材料和所述第二材料按照预设的方式排列在所述谐振腔中。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:陈新明,傅强,陈旭东,王健全,李新中,杨军,黄晓明,吕召彪,
申请(专利权)人:中国联合网络通信集团有限公司,
类型:发明
国别省市:
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