一种天线装置、设备及信号发射装置制造方法及图纸

技术编号:8835838 阅读:159 留言:0更新日期:2013-06-22 21:38
本发明专利技术实施例提供了一种天线装置。所述包括若干天线、切换单元、接地层、连接线以及介质基板;所述天线用于发射和接收电磁波;所述连接线用于连接所述切换单元和所述天线,所述切换单元用于选择性地通过所述连接线把信号馈送到所述天线,所述接地层用于作为零电位的参考,所述接地层形状或尺寸、所述接地层到所述天线的距离的设置使所述接地层还用于约束所述天线发射电磁波的发射方向;所述介质基板用于印制所述接地层,所述介质基板还用于印制或安装所述天线、所述切换单元及所述连接线。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及通信领域,尤其涉及一种天线装置及天线装置。
技术介绍
近十几年来,随着无线局域网和移动通信的飞速发展,需要传输的数据量与日俱增。在有限的频谱资源内满足不断增长的用户数、更高的传输速率和保证更高的通信质量是一个重要而紧迫的课题。上世纪90年代中后期,贝尔实验室率先将多入多出(MultipleInput Multiple Output, ΜΙΜΟ)系统的概念应用到移动通信系统中,并从理论和实验上证明了 MIMO能够大大提高移动通信系统的容量和质量,引起了学者的极大关注。MIMO技术在短暂的几年内得到了迅速的发展,现已成为了新一代移动通信系统(3G、LTE)、新一代无线局域网802.1ln(W1-Fi)及802.16无线城域网WiMax的核心技术。MMO系统在发射端和接收端都放置了多根天线,合理利用分集技术以及复用技术,在提高无线通信系统容量的同时也降低了系统的误码率。特别是在拥有丰富的多径分量环境下,MMO系统展示出了在增加系统容量方面的巨大的潜能。MMO系统同时利用波束赋形(Beamforming)技术,集中能量于某个(或某些)特定方向上,使主波瓣指向信号方向,同时对干扰信号进行零陷,从而实现更大的覆盖并且对干扰信号起到抑制作用。MIMO系统中,由于在接收端和发送端都要使用多天线,因此,MIMO系统中天线的设计是整个系统设计的一大重点与难点。为了构建出高效的MIMO系统,通常在系统的发射端采用天线阵的设计方式,同时采用波束赋形技术,进而形成适用于MIMO系统的智能天线阵列。这种智能天线阵列相比于传统的全向天线阵,能够使MMO系统获得更高的容量,更低的误码率以及更广阔的覆盖和更强的干扰抑制性能。现有的智能天线装置包含智能天线阵列和波束切换网络,天线阵与波束切换网络通常印制在一块介质基板上,以方便安装及节约成本。现有的智能天线设计主要考虑的因素有如何使智能天线阵覆盖到整个空间;如何增强在用户方向上的信号,且同时抑制干扰信号。其中,为了抑制干扰信号,通常将天线的方向图做成单边波束;为获得具有定向特性的天线方向图,给天线添加了一个反射器。然而,由于波束切换网络与天线之间需保持一定的距离,使反射器的添加将进一步增大系统尺寸。天线装置的尺寸和自身的性能是相互矛盾,难以在不增加天线装置尺寸的同时提高天线装置的性能。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种天线装置和包含天线装置,以在不增加天线装置的尺寸的同时提高自身的性能。本专利技术实施例提供了一种天线装置,所述天线装置包括若干天线、切换单元、接地层、连接线以及介质基板;所述天线用于发射和接收电磁波;所述连接线用于连接所述切换单元和所述天线,所述切换单元用于选择性地通过所述连接线把信号馈送到所述天线,所述接地层用于作为零电位的参考,所述接地层形状或尺寸、所述接地层到所述天线的距离的设置使所述接地层还用于约束所述天线发射电磁波的发射方向;所述介质基板用于印制所述接地层,所述介质基板还用于印制或安装所述天线、所述切换单元及所述连接线。本专利技术实施例提供了一种天线设备,所述设备包括:若干天线、接地层、连接线以及介质基板;所述天线用于发射和接收电磁波;所述连接线把信号馈送到所述天线,所述接地层用于作为零电位的参考,所述接地层形状或尺寸、所述接地层到所述天线的距离的设置使所述接地层还用于约束所述天线发射电磁波的发射方向;所述介质基板用于印制所述接地层,所述介质基板还用于印制或安装所述天线及所述连接线。本专利技术实施例通过设计接地层,使所述接地层约束所述天线发射电磁波的发射方向,解决了增强天线在某个方向上的辐射能量,同时缩小整个天线阵列的体积的问题。本专利技术实施例在有限的空间内实现了一个性能较优的智能天线装置。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术天线装置一个实施例的结构示意图;图2为本专利技术天线装置又一个实施例的结构示意图;图3为本专利技术天线装置又一个实施例的结构示意图;图4为本专利技术实施例不同形状的天线示意图;图5为本专利技术天线装置再一个实施例的结构示意图;图6为本专利技术天线设备一个实施例的结构示意图;图7为本专利技术信号发射装置一个实施例的结构示意图。具体实施例方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提供了 一种天线装置,如图1所示,图1提供了本专利技术天线装置一个实施例的结构示意图。所述系统包括:若干天线101、切换单元103、接地层107、连接线109、介质基板105 ;所述天线用于发射和接收电磁波;接地层107连接线109所述连接线用于连接所述切换单元和所述天线,所述切换单元用于选择性地通过所述连接线把信号馈送到所述天线,所述接地层用于作为零电位的参考,所述接地层形状或尺寸、所述接地层到所述天线的距离的设置使所述接地层还用于约束所述天线发射电磁波的发射方向;所述介质基板用于印制所述接地层,所述介质基板还用于印制或安装所述天线、所述切换单元及所述连接线。所述零电位是装置电路的零电位。在本专利技术的一个实施例中,所述切换单元103、接地层107、连接线109、介质基板105组成波束切换网络。在本专利技术的一个实施例中,所述若干天线101包括至少两根所述天线。所述切换单元103用于把信号切换和馈送到所述天线,选择性的把射频信号耦合到一个或多个天线单元。在本专利技术的另一个实施例中,所述切换单元103还用于使馈送到若干所述天线上的射频信号产生相位差。在本专利技术的一个实施例中,所述切换单元使用PIN二极管、单刀单掷射频开关,或者单刀多掷射频开关,或者开关矩阵,或者其各种组合搭建。在一个使用PIN 二极管搭建切换单元的实施例中,并行的控制信号分别通过三个PIN 二极管与所述接地层连接。如果控制信号给PIN 二极管I的正极引脚高电平,而给PIN 二极管2的正极引脚、PIN 二极管3的正极引脚低电平,同时PIN 二极管1、2、3的负极均为低电平,则二极管PIN 二极管I处于导通状态,而PIN 二极管2、PIN 二极管3处于截止状态,信号可以经过PIN 二极管I到达相应的所述天线1,通过天线发射出去。当控制信号变为给PIN 二极管2的正极引脚高电平,而给PIN 二极管1、PIN 二极管3的正极引脚低电平时,二极管PIN 二极管2处于导通状态,而PIN 二极管I和PIN 二极管3处于截止状态,这样信号就会通过PIN 二极管2达到相应的所述天线2,通过天线发射出去,达到波束切换的目的。波束切换的实现方式不限于这一种,这里不一一列出。在本专利技术的另一个实施例中,所述切换单元使用单刀单掷射频开关,或者单刀多掷射频开关,或者开关矩阵,或者其各种组合搭建。所述接地层107用于约束所述天线发射电磁波的发射方向。本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种天线装置,其特征在于,所述天线装置包括若干天线、切换单元、接地层、连接线以及介质基板;所述天线用于发射和接收电磁波;所述连接线用于连接所述切换单元和所述天线,所述切换单元用于选择性地通过所述连接线把信号馈送到所述天线,所述接地层用于作为零电位的参考,所述接地层形状或尺寸、所述接地层到所述天线的距离的设置使所述接地层还用于约束所述天线发射电磁波的发射方向;所述介质基板用于印制所述接地层,所述介质基板还用于印制或安装所述天线、所述切换单元及所述连接线。

【技术特征摘要】
2011.12.16 CN 201110424366.81.一种天线装置,其特征在于,所述天线装置包括若干天线、切换单元、接地层、连接线以及介质基板;所述天线用于发射和接收电磁波;所述连接线用于连接所述切换单元和所述天线,所述切换单元用于选择性地通过所述连接线把信号馈送到所述天线,所述接地层用于作为零电位的参考,所述接地层形状或尺寸、所述接地层到所述天线的距离的设置使所述接地层还用于约束所述天线发射电磁波的发射方向;所述介质基板用于印制所述接地层,所述介质基板还用于印制或安装所述天线、所述切换单元及所述连接线。2.根据权利要求1所述的天线装置,其特征在于,所述接地层还可以用于约束所述天线的带宽。3.根据权利要求1至2任一项所述的天线装置,其特征在于,所述接地层形状或尺寸、所述接地层到所述天线的距离根据所述天线的指标设置。4.根据权利要求3所述的天线装置,其特征在于,所述接地层形状或尺寸、所述接地层到所述天线的距离根据所述天线的方向图、或所述天线的工作带宽设置。5.根据权利要求1至4任一项所述的天线装置,其特征在于,所述接地层的形状是N边形,所述N边形边长的取值、各边到所述天线馈电点的距离根据所述天线的方向图、或所述天线的工作带宽设置,所述N是大于2的自然数。6.根据权利要求1 至5任一项所述的天线装置,其特征在于,所述天线装置包括一层介质基板,所述切换单元和所述接地层分别印制或安装在所述介质基板的纸面朝里侧和纸面朝外侧。7.根据权利要求6所述的天线装置,其特征在于,所述天线是偶极子天线,所述天线的两臂分别印制或安装在所述介质基板的纸面朝里侧和纸面朝外侧,印制或安装在所述介质基板的纸面朝里侧的所述天线的一臂通过印制或安装在所述介质基板的纸面朝里侧的所述双线传输线的一部分和印制或安装在纸面朝里侧的所述接地层或所述切换单元连接,印制或安装在所述介质基板的纸面朝外侧的所述天线的一臂通过印制或安装在所述介质基板的纸面朝外侧的所述双线传输线的一部分和印制或安装在纸面朝外侧的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:张龙李青侠容荣周元
申请(专利权)人:华为技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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