通信天線、天線系統(tǒng)及通訊設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種天線，尤其是涉及一種通信天線、具有該通信天線的天線系統(tǒng)、以及使用該通信天線或天線系統(tǒng)的通訊設備。
【背景技術】
[0002]天線是一種用來無線地發(fā)射和/或接收電磁波的電子器件，且廣泛部署在廣播和電視、無線電通信、雷達和太空探索等系統(tǒng)中。隨著無線通信技術的飛速發(fā)展，天線技術所涉及的領域越來越廣泛。在許多特定應用中，對于天線性能的要求也越來越高，因此存在不同種類的天線以滿足各種應用的不同需求，例如微帶天線、環(huán)形天線、喇叭天線、平面天線等。在現(xiàn)代通信中，隨著通信系統(tǒng)集成度的提高，要求所使用的天線具有高增益、寬頻帶或多頻段、圓極化、小型化、或寬覆蓋等特點。
[0003]在現(xiàn)有技術中，當需要采用多頻段(例如，雙頻段)天線或者多頻段圓極化天線時，通常是通過多端口、多天線來分別實現(xiàn)不同的頻段。在這種情況下，通常還需要多套信號處理裝置來處理不同的天線信號、或者使用一套信號處理裝置時分復用地處理多套信號。因此，現(xiàn)有技術中的多頻段天線具有天線數(shù)量多、結構復雜、尺寸較大、極化和增益性能差等缺點。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種通信天線，尤其是提供一種雙頻段通信天線，且進一步提供一種圓極化雙頻段天線系統(tǒng)以及使用此類通信天線或天線系統(tǒng)的通訊設備。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種通信天線，包括:第一輻射體，其中第一輻射體包括第一基板和設置在第一基板上的第一輻射片，第一輻射片具有第一饋電部和切角，且第一輻射片的輻射面為凹面；以及第二輻射體，其中第二輻射體包括第二基板和設置在第二基板上的第二輻射片，第二輻射片具有第二饋電部和切角，且第二輻射片的輻射面為凹面，其中第二輻射體的第二基板被層疊地放置在第一輻射體的第一輻射片之上。
[0006]優(yōu)選地，所述第一輻射體和所述第二輻射體分別實現(xiàn)雙頻段線極化。
[0007]優(yōu)選地，所述第一輻射體和所述第二輻射體工作在相同的雙頻段。
[0008]優(yōu)選地，所述第一輻射體與所述第二輻射體實現(xiàn)不同的線極化方向。
[0009]優(yōu)選地，所述第一輻射片和所述第二輻射片各自為具有切角的矩形。
[0010]優(yōu)選地，所述第一輻射片在第一對角線上具有兩個切角，且所述第二輻射片在第二對角線上具有兩個切角。
[0011]優(yōu)選地，所述第一輻射片的所述第一對角線與所述第二輻射片的所述第二對角線成一角度。
[0012]優(yōu)選地，所述第一輻射片的所述第一對角線與所述第二輻射片的所述第二對角線相互垂直。
[0013]優(yōu)選地，所述第一輻射片和所述第二輻射片的幾何中心彼此對準。
[0014]優(yōu)選地，所述第一饋電部和第二饋電部是同軸饋電部。
[0015]優(yōu)選地，所述第一饋電部設置在所述第一輻射片的第一對稱軸上，所述第二饋電部設置在所述第二輻射片的第二對稱軸上，所述第一對稱軸和所述第二對稱軸方向不同。
[0016]優(yōu)選地，所述第一對稱軸和所述第二對稱軸正交。
[0017]優(yōu)選地，所述第一輻射片的尺寸大于所述第二輻射片的尺寸。
[0018]優(yōu)選地，所述第二基板的介電常數(shù)大于所述第一基板的介電常數(shù)。
[0019]優(yōu)選地，所述第一輻射體和第二輻射體放置在腔體中，其中所述腔體在所述通信天線的輻射方向上開口。
[0020]優(yōu)選地，所述第一輻射體和第二輻射體與所述腔體之間具有填充材料。
[0021 ] 優(yōu)選地，所述第一基板和第二基板各自為矩形。
[0022]優(yōu)選地，所述第一基板和/或第二基板由摻雜有導電微結構的電介質基材制成。
[0023]優(yōu)選地，所述第一輻射體和所述第二輻射體彼此電絕緣。
[0024]優(yōu)選地，所述通信天線還包括:頻選天線罩，所述頻選天線罩設置于所述通信天線的輻射方向上。
[0025]在另一實施例中，本實用新型提供了一種天線系統(tǒng)，包括:饋電端口 ；功分器，所述功分器的第一端連接至所述饋電端口 ；如上所述的通信天線，其中所述功分器的第二端經(jīng)由第一饋電線路連接至所述第一饋電部，且所述功分器的第三端經(jīng)由第二饋電線路連接至所述第二饋電部，其中所述第一饋電線路上的信號與所述第二饋電線路上的信號之間彼此有相移。
[0026]優(yōu)選地，所述第一饋電線路或所述第二饋電線路上具有移相器。
[0027]優(yōu)選地，所述移相器是90°移相器。
[0028]優(yōu)選地，所述第一饋電線路和所述第二饋電線路的長度相差1/4波長。
[0029]在進一步的實施例中，本實用新型提供了一種通訊設備，包括如上所述的通信天線或如上所述的天線系統(tǒng)。
[0030]本實用新型由于采用以上技術方案，因此與現(xiàn)有技術相比具有如下顯著優(yōu)點:
[0031]本實用新型的通信天線采用層疊的第一輻射體和第二輻射體，可以減小通信天線的體積和尺寸。通過使天線的每個輻射體具備凹面的輻射面，有利于提高輻射效率，并進一步滿足特殊應用環(huán)境的小型化和共形化設計需求。例如，在第一輻射片和第二輻射片的輻射面為凹面的情況下，第一輻射體和第二輻射體(以及可選的腔體底部)可以為共形的凹陷狀結構，使得該通信天線可以更加緊湊。
[0032]本實用新型中的通信天線通過對輻射片切角可以使得每個輻射片實現(xiàn)雙頻段線極化。此外，第一輻射體和第二輻射體可以工作在相同的雙頻段中。通過設置第一輻射片和第二輻射片的線極化方向，可以采用一個通信天線來實現(xiàn)雙線極化雙頻段。
[0033]進一步，本實用新型的天線系統(tǒng)通過使進入其中一個輻射體的輸入信號移相，層疊的第一輻射體和第二輻射體能夠形成圓極化或橢圓極化輻射信號。與現(xiàn)有技術中需要兩套信號處理裝置來實現(xiàn)雙頻段圓極化、或者使用一套信號處理裝置時分復用地處理兩套信號相比，本實用新型減小了天線系統(tǒng)的體積、重量和成本。
[0034]綜上，本實用新型的通信天線具有剖面低、重量輕、體積小、易于共形和批量生產(chǎn)等優(yōu)點，能夠實現(xiàn)雙頻段線極化或者甚至進一步實現(xiàn)雙頻段圓極化，可以廣泛應用于測量和通訊各個領域。
【附圖說明】
[0035]為了使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能更明白易懂，以下結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作詳細說明，其中:
[0036]圖1示出根據(jù)本實用新型一實施例的通信天線的立體結構示意圖；
[0037]圖2示出根據(jù)本實用新型一實施例的通信天線的平面示意圖；
[0038]圖3示出根據(jù)本實用新型一實施例的帶有示例性腔體和天線罩的通信天線的分解不意圖；
[0039]圖4示出根據(jù)本實用新型一實施例的天線系統(tǒng)的結構示意圖；
[0040]圖5a示出根據(jù)本實用新型實施例的通信天線的電壓駐波比曲線圖；
[0041]圖5b示出根據(jù)本實用新型實施例的天線系統(tǒng)的電壓駐波比曲線圖；
[0042]圖6示出根據(jù)本實用新型實施例的天線系統(tǒng)的增益曲線圖；
[0043]圖7示出根據(jù)本實用新型實施例的天線系統(tǒng)的軸比曲線圖。
【具體實施方式】
[0044]下面結合具體實施例和附圖對本實用新型作進一步說明，在以下的描述中闡述了更多的細節(jié)以便于充分理解本實用新型，但是本實用新型顯然能夠以多種不同于此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本實用新型內(nèi)涵的情況下根據(jù)實際應用情況作類似推廣、演繹，因此不應以此具體實施例的內(nèi)容限制本實用新型的保護范圍。
[0045]圖1示出根據(jù)本實用新型一實施例的通信天線100的立體結構示意圖。圖2示出根據(jù)本實用新型一實施例的通信天線100的平面示意圖。參考圖1和圖2所示，通信天線100可包括層疊放置的第一輻射體10和第二輻射體20，其中第一輻射體10包括第一基板11和設置在第一基板11上的第一輻射片12，而第二輻射體20包括第二基板21和設置在第二基板21上的第二輻射片22。第二輻射體20的第二基板21層疊地放置在第一輻射體10的第一輻射片12之上。
[0046]第一福射片12和第二福射片22由導電材料(例如金屬)制成。第一福射片12和第二輻射片22可以分別是第一基板11和第二基板21上的貼片，也可以分別是第一基板11和第二基板21上經(jīng)光刻工藝刻蝕的鍍層。每個輻射片和相應基板組成的輻射體構成一個發(fā)送/接收單元。在一個實施例中，第一輻射片12的輻射面(圖1中的上表面)為凹面。類似地，第二輻射片22的輻射面(圖1中的上表