專利名稱：天線單元和天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種天線單元和天線。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代LTE、3G等通信技術(shù)的發(fā)展，對(duì)天線性能的要求越來越高，例如要求寬頻帶，能夠同時(shí)涵蓋2G、3G和4G的工作頻率，同時(shí)具有較高的增益，天線的輻射方向圖也需要有效控制。美國(guó)專利US6259416B1公開了一種縫隙環(huán)狀結(jié)構(gòu)結(jié)合的天線，該天線具有相對(duì)較高的增益和相對(duì)較寬的頻帶特性，但是，該天線不能有效、自由地控制縱向的輻射且橫向波束也無法調(diào)節(jié)，能量利用率低，例如無法滿足現(xiàn)代通信技術(shù)對(duì)天線，例如LTE天線的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種波束可控的、寬頻帶、高增益的天線單元。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提出一種天線。根據(jù)本發(fā)明第一方面實(shí)施例的天線單元，包括:環(huán)形縫隙天線部件，所述環(huán)形縫隙天線部件具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述環(huán)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)具有槽縫，所述環(huán)狀結(jié)構(gòu)具有外周緣和由所述槽縫限定出的內(nèi)周緣；和振子天線部件，所述振子天線部件與所述環(huán)形縫隙天線部件耦合。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的天線單元集成了環(huán)狀天線部件、縫隙天線部件和振子天線部件，并且體積小，波束控制容易實(shí)現(xiàn)，天線效率提高，該天線保證了有效能量的集中利用，極大提高了天線的輻射效率，從而可以滿足現(xiàn)代通信技術(shù)對(duì)天線，例如LTE天線的要求。另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的天線還可以具有如下附加的技術(shù)特征:根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述環(huán)形縫隙天線部件為圓形。可選地，所述振子天線部件與所述環(huán)形縫隙天線部件相切?？蛇x地，所述振子天線部件包括第一段和第二段，所述第一段的一端和所述第二段的一端分別與所述環(huán)形縫隙天線部件相連。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述環(huán)形縫隙天線部件為多邊形。可選地，所述環(huán)形縫隙天線部件為矩形。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述環(huán)形縫隙天線部件的外周緣為曲線。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述振子天線部件為桿狀或片狀，且所述環(huán)形縫隙天線部件為板狀。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述縫隙為矩形、橢圓形或三角形。根據(jù)本發(fā)明第二方面實(shí)施例的一種天線，包括:第一和第二環(huán)形縫隙天線部件，所述第一和第二環(huán)形縫隙天線部件中的每一個(gè)環(huán)形縫隙天線部件具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述環(huán)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)具有槽縫，所述環(huán)狀結(jié)構(gòu)具有外周緣和由所述槽縫限定出的內(nèi)周緣；和振子天線部件，所述振子天線部件與所述第一和第二環(huán)形縫隙天線部件耦合，且所述第一和第二環(huán)形縫隙天線部件相對(duì)于所述振子天線部件的縱軸線彼此對(duì)稱。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的天線，通過設(shè)置第一和第二環(huán)形縫隙天線部件，實(shí)現(xiàn)了波束可控、寬頻帶、高增益，該天線保證了有效能量的集中利用，極大提高了天線的輻射效率，從而可以滿足現(xiàn)代通信技術(shù)對(duì)天線的要求。另外，還可使得天線具有類似于蝴蝶、蜻蜓等的形狀，由此也可以稱為具有仿生外形的寬頻帶高增益天線。所述第一環(huán)形縫隙天線部件相對(duì)于所述第二環(huán)形縫隙天線部件繞所述縱軸線可轉(zhuǎn)動(dòng)。由此可調(diào)整第一環(huán)形縫隙天線部件和第二環(huán)形縫隙天線部件的開合度，從而實(shí)現(xiàn)天線的波束離合控制，調(diào)整天線輻射范圍。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的天線，可通過改變第一和第二環(huán)形縫隙天線部件以及振子天線部件的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸以及相對(duì)位置，由此可使本發(fā)明的天線的縱向波束自由可控，實(shí)現(xiàn)寬頻帶、高增益。本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。


本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的天線單元的示意圖，其中環(huán)形縫隙天線部件為圓形且振子天線部件與環(huán)形縫隙天線部件的一側(cè)相切；圖2-圖4是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的天線單元的示意圖，環(huán)形縫隙天線部件為圓形，且振子天線部件的第一段和第二段分別與環(huán)形縫隙天線部件相連；圖5是根據(jù)本發(fā)明再一個(gè)實(shí)施例的天線單元的示意圖，其中環(huán)形縫隙天線部件為圓形且振子天線部件與環(huán)形縫隙天線部件的另一側(cè)相切；圖6是根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的天線單元的示意圖，其中環(huán)形縫隙天線部件為矩形；圖7是根據(jù)本發(fā)明另外一個(gè)實(shí)施例的天線單元的示意圖，其中環(huán)形縫隙天線部件的外周緣為曲線；圖8是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的天線的示意圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的天線的示意圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明再一個(gè)實(shí)施例的天線的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上，除非另有明確具體的限定。在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。下面參考圖1-圖7描述根據(jù)本發(fā)明第一方面實(shí)施例的天線單元100。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的天線單元100，包括:環(huán)形縫隙天線部件I和振子天線部件2。如圖1-圖7所示，環(huán)形縫隙天線部件I具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)，環(huán)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)具有槽縫11，環(huán)狀結(jié)構(gòu)具有外周緣12和由槽縫11限定出的內(nèi)周緣13。振子天線部件2與環(huán)形縫隙天線部件I耦合?？蛇x地，振子天線部件2與環(huán)形縫隙天線部件I直接相連，也就是說，通過物理連接方式進(jìn)行連接。當(dāng)然，振子天線部件2與環(huán)形縫隙天線部件I也可以通過包括但不限于電容耦合或電感耦合的耦合方式進(jìn)行連接。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的天線單元100集成了環(huán)狀天線部件、縫隙天線部件和振子天線部件，并且體積小，波束控制容易實(shí)現(xiàn)，天線效率提高。如圖1-圖5所示，環(huán)形縫隙天線部件I為圓形。在本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例中，振子天線部件2與環(huán)形縫隙天線部件I相切，如圖1和圖5所示。在本發(fā)明的另一些實(shí)施例中，如圖2-圖4所示，振子天線部件2包括第一段21和第二段22，第一段21的一端和第二段22的一端分別與環(huán)形縫隙天線部件I相連。當(dāng)然，本發(fā)明的環(huán)形縫隙天線部件I的形狀并不僅限于圓形。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，環(huán)形縫隙天線部件I還可以為多邊形，例如如圖6所示的示例中，環(huán)形縫隙天線部件I可為矩形。或者，環(huán)形縫隙天線部件I的外周緣12還可以為曲線，如圖7所示。如圖1-圖7所示，振子天線部件2為桿狀或片狀，且環(huán)形縫隙天線部件I為板狀。可選地，縫隙為矩形、橢圓形或三角形。也就是說，第一天線部件I的內(nèi)周緣13可形成為矩形、橢圓形或三角形。當(dāng)然，本發(fā)明并不限于此，在本發(fā)明的其他示例中，槽縫11還可以為其他形狀，例如為由兩端劣弧封閉形成為梭形形狀，如圖8-圖10所示。下面參考圖8-圖10描述根據(jù)本發(fā)明第二方面實(shí)施例的天線。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的天線，包括:第一環(huán)形縫隙天線部件Ia和第二環(huán)形縫隙天線部件lb，以及振子天線部件2。第一和第二環(huán)形縫隙天線部件中的每一個(gè)環(huán)形縫隙天線部件I具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)，環(huán)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)具有槽縫11，環(huán)狀結(jié)構(gòu)具有外周緣12和由槽縫11限定出的內(nèi)周緣13。振子天線部件2與第一和第二環(huán)形縫隙天線部件la、lb耦合。可選地，振子天線部件2與第一和第二環(huán)形縫隙天線部件la、Ib直接相連，也就是說，通過物理連接方式進(jìn)行連接。當(dāng)然，振子天線部件2與第一和第二環(huán)形縫隙天線部件la、lb也可以分別通過包括但不限于電容耦合或電感耦合的耦合方式進(jìn)行連接。當(dāng)然，可以理解的是，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的天線可以包括多于一個(gè)第一環(huán)形縫隙天線部件Ia和多于一個(gè)第二環(huán)形縫隙天線部件lb，例如如圖8和圖9所示的示例中，第一環(huán)形縫隙天線部件Ia和第二環(huán)形縫隙天線部件Ib分別為兩個(gè)。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的天線，通過設(shè)置第一環(huán)形縫隙天線部件Ia和第二環(huán)形縫隙天線部件lb，實(shí)現(xiàn)了波束可控、寬頻帶、高增益，該天線保證了有效能量的集中利用，極大提高了天線的輻射效率，從而可以滿足現(xiàn)代通信技術(shù)對(duì)天線，例如LTE天線的要求。優(yōu)選地，第一和第二環(huán)形縫隙天線部件la、Ib相對(duì)于振子天線部件2的縱軸線彼此對(duì)稱，如圖8-圖10所示。因此，使得天線具有類似于蝴蝶、蜻蜓等的形狀，由此也可以稱為具有仿生外形的寬頻帶高增益天線。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，第一環(huán)形縫隙天線部件I相對(duì)于第二環(huán)形縫隙天線部件I繞縱軸線可轉(zhuǎn)動(dòng)。由此可調(diào)整第一環(huán)形縫隙天線部件Ia和第二環(huán)形縫隙天線部件Ib的開合度，從而實(shí)現(xiàn)天線的波束離合控制，調(diào)整天線輻射范圍。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的天線，可通過改變第一環(huán)形縫隙天線部件Ia和第二環(huán)形縫隙天線部件lb、以及振子天線部件2的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸以及相對(duì)位置，由此可使本發(fā)明的天線的縱向波束自由可控，實(shí)現(xiàn)寬頻帶、高增益。在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
權(quán)利要求
1.一種天線單元，其特征在于，包括: 環(huán)形縫隙天線部件，所述環(huán)形縫隙天線部件具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述環(huán)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)具有槽縫，所述環(huán)狀結(jié)構(gòu)具有外周緣和由所述槽縫限定出的內(nèi)周緣；和 振子天線部件，所述振子天線部件與所述環(huán)形縫隙天線部件耦合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線單元，其特征在于，所述環(huán)形縫隙天線部件為圓形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的天線單元，其特征在于，所述振子天線部件與所述環(huán)形縫隙天線部件相切。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的天線單元，其特征在于，所述振子天線部件包括第一段和第二段，所述第一段的一端和所述第二段的一端分別與所述環(huán)形縫隙天線部件相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線單元，其特征在于，所述環(huán)形縫隙天線部件為多邊形。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的天線單元，其特征在于，所述環(huán)形縫隙天線部件為矩形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線單元，其特征在于，所述環(huán)形縫隙天線部件的外周緣為曲線。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線單元，其特征在于，所述振子天線部件為桿狀或片狀，且所述環(huán)形縫隙天線部件為板狀。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的天線單元，其特征在于，所述縫隙為矩形、橢圓形或三角形。
10.一種天線，其特征在于，包括: 第一和第二環(huán)形縫隙天線部件，所述第一和第二環(huán)形縫隙天線部件中的每一個(gè)環(huán)形縫隙天線部件具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述環(huán)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)具有槽縫，所述環(huán)狀結(jié)構(gòu)具有外周緣和由所述槽縫限定出的內(nèi)周緣；和 振子天線部件，所述振子天線部件與所述第一和第二環(huán)形縫隙天線部件耦合，且所述第一和第二環(huán)形縫隙天線部件相對(duì)于所述振子天線部件的縱軸線彼此對(duì)稱。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的天線，其特征在于，所述第一環(huán)形縫隙天線部件相對(duì)于所述第二環(huán)形縫隙天線部件繞所述縱軸線可轉(zhuǎn)動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種天線單元和天線。所述天線單元包括環(huán)形縫隙天線部件，所述環(huán)形縫隙天線部件具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述環(huán)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)具有槽縫，所述環(huán)狀結(jié)構(gòu)具有外周緣和由所述槽縫限定出的內(nèi)周緣；和振子天線部件，所述振子天線部件與所述環(huán)形縫隙天線部件耦合。根據(jù)本發(fā)明的天線單元集成了環(huán)狀天線部件、縫隙天線部件和振子天線部件，并且體積小，波束控制容易實(shí)現(xiàn)，天線效率提高，該天線保證了有效能量的集中利用，極大提高了天線的輻射效率，從而可以滿足現(xiàn)代通信技術(shù)對(duì)天線的要求。
文檔編號(hào)H01Q1/36GK103151604SQ201310067108
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2013年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月1日
發(fā)明者漆一宏, 于偉, 謝喬治 申請(qǐng)人:珠海德百祺科技有限公司