本公開涉及通信。具體而言,本公開涉及一種貼片天線,以及還涉及包括該貼片天線的全向天線陣列和共面輻射天線陣列。
背景技術(shù):
1、隨著通信技術(shù)的發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)取得了極大的進(jìn)展,萬(wàn)物互聯(lián)已經(jīng)成為發(fā)展的大趨勢(shì)。物聯(lián)網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)互聯(lián)的基礎(chǔ)是以天線為基礎(chǔ)的高通量低時(shí)延網(wǎng)絡(luò)覆蓋,因此,需要一種全向天線陣列來(lái)實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋。相關(guān)技術(shù)中,貼片天線的波束寬度一般較小,導(dǎo)致在構(gòu)成全向天線陣列時(shí)需要較多的貼片天線(通常是6個(gè));此外,相關(guān)技術(shù)中還教導(dǎo)了通過對(duì)輻射貼片本身進(jìn)行彎折來(lái)增大波束寬度,但是這種方式一方面會(huì)在一定程度上增大天線的剖面廓形,從而影響后續(xù)應(yīng)用,另一方面會(huì)增加貼片天線的結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度,繼而導(dǎo)致較難的制造工藝和較高的成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、根據(jù)本公開的第一個(gè)方面,提供了一種貼片天線,其包括:第一絕緣介質(zhì)基板,所述第一絕緣介質(zhì)基板包括第一表面和相反的第二表面,所述第一絕緣介質(zhì)基板的第一表面上設(shè)置有金屬層;第二絕緣介質(zhì)基板,所述第二絕緣介質(zhì)基板包括第一表面和相反的第二表面,所述第二絕緣介質(zhì)基板的第一表面上設(shè)置有第一輻射貼片,其中,所述第一絕緣介質(zhì)基板和所述第二絕緣介質(zhì)基板疊置,使得所述第一絕緣介質(zhì)基板的第二表面抵靠所述第二絕緣介質(zhì)基板的第一表面;位于第一輻射貼片兩側(cè)的多個(gè)條狀金屬結(jié)構(gòu),每一個(gè)條狀金屬結(jié)構(gòu)貫穿所述第一絕緣介質(zhì)基板和所述第二絕緣介質(zhì)基板,每一個(gè)條狀金屬結(jié)構(gòu)的第一端與所述金屬層電連接并且其第二端附接金屬片,所述多個(gè)條狀金屬結(jié)構(gòu)被設(shè)置成圍繞所述第一輻射貼片并且與所述第一輻射貼片隔開,其中,至少兩個(gè)條狀金屬結(jié)構(gòu)位于所述第一輻射貼片的第一側(cè),并且至少兩個(gè)條狀金屬結(jié)構(gòu)位于所述第一輻射貼片的、與所述第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè),位于所述第一側(cè)的至少兩個(gè)條狀金屬結(jié)構(gòu)中相距最遠(yuǎn)的兩個(gè)條狀金屬結(jié)構(gòu)所附接的金屬片朝向彼此彎折,位于所述第二側(cè)的至少兩個(gè)條狀金屬結(jié)構(gòu)中相距最遠(yuǎn)的兩個(gè)條狀金屬結(jié)構(gòu)所附接的金屬片也朝向彼此彎折,并且被彎折的金屬片與所述第二絕緣介質(zhì)基板的第二表面形成大于或等于0度并且小于90度的夾角。
2、根據(jù)一些示例性實(shí)施例,每一個(gè)條狀金屬結(jié)構(gòu)由貫穿所述第一絕緣介質(zhì)基板的第一過孔和貫穿所述第二絕緣介質(zhì)基板的第二過孔構(gòu)成,所述第一過孔和所述第二過孔彼此對(duì)齊,并且所述第一過孔和所述第二過孔的孔壁覆蓋有金屬層。
3、根據(jù)一些示例性實(shí)施例,所述多個(gè)條狀金屬結(jié)構(gòu)包括四個(gè)條狀金屬結(jié)構(gòu),其中,兩個(gè)條狀金屬結(jié)構(gòu)位于所述第一輻射貼片的第一側(cè),并且另兩個(gè)條狀金屬結(jié)構(gòu)位于所述第二側(cè),并且各條狀金屬結(jié)構(gòu)的第一端依次連線形成的四邊形包圍所述第一輻射貼片在所述第一絕緣介質(zhì)基板的第一表面上的正投影。
4、根據(jù)一些示例性實(shí)施例,所述貼片天線在所述第一絕緣介質(zhì)基板上的正投影為矩形,并且所述四個(gè)條狀金屬結(jié)構(gòu)分別位于所述貼片天線的四個(gè)角部。
5、根據(jù)一些示例性實(shí)施例,位于所述第一輻射貼片的同一側(cè)的兩個(gè)條狀金屬結(jié)構(gòu)所附接的金屬片朝向彼此彎折。
6、根據(jù)一些示例性實(shí)施例,所述條狀金屬結(jié)構(gòu)的第二端與所述第二絕緣介質(zhì)基板的第二表面齊平,并且所述金屬片是印刷在所述第二絕緣介質(zhì)基板的第二表面上的金屬走線。
7、根據(jù)一些示例性實(shí)施例,位于所述第一輻射貼片的同一側(cè)的兩個(gè)條狀金屬結(jié)構(gòu)的金屬走線被設(shè)置成:在所述第二絕緣介質(zhì)基板的第二表面上相對(duì)于所述兩個(gè)條狀金屬結(jié)構(gòu)的第二端之間的連線朝向所述第一輻射貼片或者遠(yuǎn)離所述第一輻射貼片偏轉(zhuǎn),其中,所述偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)角的范圍為大于0度且小于或等于10度。
8、根據(jù)一些示例性實(shí)施例,所述貼片天線還包括設(shè)置在所述第二絕緣介質(zhì)基板的第二表面上的第二輻射貼片,所述第二輻射貼片在所述第二絕緣介質(zhì)基板的第一表面上的正投影與所述第一輻射貼片至少部分重疊。
9、根據(jù)一些示例性實(shí)施例,所述貼片天線還包括至少一個(gè)設(shè)置在所述第一絕緣介質(zhì)基板和所述第二絕緣介質(zhì)基板之間的中間絕緣介質(zhì)基板,所述中間絕緣介質(zhì)基板上設(shè)置有至少一個(gè)中間輻射貼片,并且所述中間輻射貼片在所述第二絕緣介質(zhì)基板的第一表面上的正投影與所述第一輻射貼片至少部分重疊。
10、根據(jù)一些示例性實(shí)施例,所述貼片天線還包括設(shè)置在所述第二絕緣介質(zhì)基板的第一表面上的饋電線,所述饋電線與所述第一輻射貼片電連接。
11、根據(jù)一些示例性實(shí)施例,所述貼片天線還包括同軸電纜線,所述同軸電纜線貫穿所述第一絕緣介質(zhì)基板,并且所述同軸電纜線的外導(dǎo)體與所述第一絕緣介質(zhì)基板的第一表面上的金屬層電連接,所述同軸電纜線的內(nèi)導(dǎo)體與所述第一輻射貼片電連接。
12、根據(jù)一些示例性實(shí)施例,所述金屬層中設(shè)置有縫隙,所述縫隙在所述第二絕緣介質(zhì)基板的第一表面上的正投影落在所述第一輻射片內(nèi);所述貼片天線還包括走線基板,所述走線基板包括第一表面和相反的第二表面,所述走線基板的第二表面抵靠所述第一絕緣介質(zhì)基板的第一表面,所述走線基板的第一表面上設(shè)置有饋電線,并且所述饋電線與所述金屬層電連接。
13、根據(jù)一些示例性實(shí)施例,所述縫隙的形狀包括h形。
14、根據(jù)一些示例性實(shí)施例,各條狀金屬結(jié)構(gòu)的第一端依次連線形成的多邊形包圍所述第一輻射貼片在所述第一絕緣介質(zhì)基板的第一表面上的正投影。
15、根據(jù)一些示例性實(shí)施例,各條狀金屬結(jié)構(gòu)的第一端的中心到所述第一輻射貼片在所述第一絕緣介質(zhì)基板的第一表面上的正投影的中心的距離,在所述貼片天線的工作波長(zhǎng)的1/5至1/3之間。
16、根據(jù)本公開的第二個(gè)方面,提供了一種全向天線陣列,其包括至少三個(gè)根據(jù)本公開的第一個(gè)方面及其各示例性實(shí)施例所述的貼片天線,其中,所述至少三個(gè)貼片天線被布置成使得:穿過各貼片天線的中心并且沿著所述第一絕緣介質(zhì)基板和所述第二絕緣介質(zhì)基板的法向方向延伸的軸線相交于一點(diǎn)。
17、根據(jù)一些示例性實(shí)施例,所述至少三個(gè)貼片天線被布置成彼此接觸。
18、根據(jù)一些示例性實(shí)施例,所述至少三個(gè)貼片天線包括三個(gè)貼片天線,并且所述三個(gè)貼片天線中相鄰的兩根所述軸線之間的夾角為120度。
19、根據(jù)一些示例性實(shí)施例,兩個(gè)相鄰的貼片天線的中心之間的距離小于所述貼片天線的工作波長(zhǎng)的1/4。
20、根據(jù)本公開的第三個(gè)方面,提供了一種共面輻射天線陣列,包括:第一絕緣介質(zhì)基板,所述第一絕緣介質(zhì)基板包括第一表面和相反的第二表面;第二絕緣介質(zhì)基板,所述第二絕緣介質(zhì)基板包括第一表面和相反的第二表面,其中,所述第一絕緣介質(zhì)基板和所述第二絕緣介質(zhì)基板疊置,使得所述第一絕緣介質(zhì)基板的第二表面抵靠所述第二絕緣介質(zhì)基板的第一表面;多個(gè)貼片天線模塊。每一個(gè)貼片天線模塊包括:設(shè)置在所述第一絕緣介質(zhì)基板的第一表面上的金屬層;設(shè)置在所述第二絕緣介質(zhì)基板的第一表面上的第一輻射貼片;位于第一輻射貼片兩側(cè)的多個(gè)條狀金屬結(jié)構(gòu),每一個(gè)條狀金屬結(jié)構(gòu)貫穿所述第一絕緣介質(zhì)基板和所述第二絕緣介質(zhì)基板,每一個(gè)條狀金屬結(jié)構(gòu)的第一端與所述金屬層電連接并且其第二端附接金屬片,所述多個(gè)條狀金屬結(jié)構(gòu)被設(shè)置成圍繞所述第一輻射貼片并且與所述第一輻射貼片隔開,其中,至少兩個(gè)條狀金屬結(jié)構(gòu)位于所述第一輻射貼片的第一側(cè),并且至少兩個(gè)條狀金屬結(jié)構(gòu)位于所述第一輻射貼片的、與所述第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè),位于所述第一側(cè)的至少兩個(gè)條狀金屬結(jié)構(gòu)中相距最遠(yuǎn)的兩個(gè)條狀金屬結(jié)構(gòu)所附接的金屬片朝向彼此彎折,位于所述第二側(cè)的至少兩個(gè)條狀金屬結(jié)構(gòu)中相距最遠(yuǎn)的兩個(gè)條狀金屬結(jié)構(gòu)所附接的金屬片也朝向彼此彎折,并且被彎折的金屬片與所述第二絕緣介質(zhì)基板的第二表面形成大于或等于0度并且小于90度的夾角。
21、根據(jù)一些示例性實(shí)施例,所述多個(gè)貼片天線模塊包括低頻貼片天線模塊和高頻貼片天線模塊。
22、根據(jù)一些示例性實(shí)施例,在所述多個(gè)貼片天線模塊的至少一個(gè)貼片天線模塊中,每一個(gè)條狀金屬結(jié)構(gòu)由貫穿所述第一絕緣介質(zhì)基板的第一過孔和貫穿所述第二絕緣介質(zhì)基板的第二過孔構(gòu)成,所述第一過孔和所述第二過孔彼此對(duì)齊,并且所述第一過孔和所述第二過孔的孔壁覆蓋有金屬層。
23、根據(jù)一些示例性實(shí)施例,各貼片天線模塊包括四個(gè)條狀金屬結(jié)構(gòu),兩個(gè)條狀金屬結(jié)構(gòu)位于所述第一輻射貼片的第一側(cè),并且另兩個(gè)條狀金屬結(jié)構(gòu)位于所述第二側(cè),并且各條狀金屬結(jié)構(gòu)的第一端依次連線形成的四邊形包圍所述第一輻射貼片在所述第一絕緣介質(zhì)基板的第一表面上的正投影。
24、根據(jù)一些示例性實(shí)施例,在所述多個(gè)貼片天線模塊的至少一個(gè)貼片天線模塊中,所述金屬片是印刷在所述第二絕緣介質(zhì)基板的第二表面上的金屬走線,并且位于所述第一輻射貼片同一側(cè)的兩個(gè)條狀金屬結(jié)構(gòu)所附接的金屬走線朝向彼此延伸。
25、根據(jù)一些示例性實(shí)施例,所述多個(gè)貼片天線模塊中的至少一個(gè)還包括設(shè)置在所述第二絕緣介質(zhì)基板的第二表面上的第二輻射貼片,所述第二輻射貼片在所述第二絕緣介質(zhì)基板的第一表面上的正投影落在所述第一輻射貼片內(nèi)。
26、根據(jù)一些示例性實(shí)施例,每一個(gè)貼片天線模塊包括的多個(gè)條狀金屬結(jié)構(gòu)的第一端依次連線形成的多邊形包圍所對(duì)應(yīng)的貼片天線模塊的第一輻射貼片在所述第一絕緣介質(zhì)基板的第一表面上的正投影。
27、根據(jù)一些示例性實(shí)施例,每一個(gè)貼片天線模塊包括的多個(gè)條狀金屬結(jié)構(gòu)的第一端的中心到所對(duì)應(yīng)的貼片天線模塊的第一輻射貼片在所述第一絕緣介質(zhì)基板的第一表面上的正投影的中心的距離,在所對(duì)應(yīng)的貼片天線模塊的工作波長(zhǎng)的1/5至1/3之間。