通信天線、天線系統(tǒng)和通信設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種天線，尤其是涉及一種通信天線，以及使用該通信天線的天線系統(tǒng)和通信設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]天線是無(wú)線通信系統(tǒng)中的必要組成部分，用于發(fā)射和接收電磁波。天線應(yīng)用于廣播和電視、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)無(wú)線電通信、雷達(dá)和太空探索等系統(tǒng)。隨著無(wú)線通信技術(shù)的飛速發(fā)展，天線技術(shù)所涉及的領(lǐng)域越來(lái)越廣泛。在許多特殊應(yīng)用中，對(duì)于天線性能的要求也越來(lái)越高。在現(xiàn)代通信中，隨著通信系統(tǒng)集成度的提高，要求使用的天線具有高增益、寬頻帶或多頻段、圓極化、小型化、寬覆蓋等特點(diǎn)。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)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(shí)，通常是通過(guò)多端口、多天線來(lái)分別實(shí)現(xiàn)不同的頻段。在這種情況下，通常還需要多套信號(hào)處理裝置來(lái)處理不同的天線信號(hào)、或者使用一套信號(hào)處理裝置時(shí)分復(fù)用地處理多套信號(hào)。因此，現(xiàn)有技術(shù)中的多頻段天線具有天線數(shù)量多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸較大、極化和增益性能差等缺點(diǎn)。
[0004]此外，在一些應(yīng)用場(chǎng)景中，由于周圍大面積金屬環(huán)境下天線的大角度軸比和方向圖不圓度不佳，因而希望天線具有改善的軸比以及方向圖性能。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種雙頻段通信天線，且進(jìn)一步提供一種圓極化雙頻段天線系統(tǒng)。
[0006]為此，本實(shí)用新型提供了一種通信天線，含有該天線的天線系統(tǒng)，以及含有該天線的通信設(shè)備。
[0007]本實(shí)用新型提供的該通信天線包括:第一輻射體，其中第一輻射體包括第一基板和設(shè)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第三饋電部；以及第二輻射體，其中第二輻射體包括第二基板和設(shè)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第四饋電部，其中，第一輻射片的輻射面和第二輻射片的輻射面均為凸面，第一輻射片和第二輻射片各自具有切角，第二輻射體與第一輻射體層疊地放置。
[0008]根據(jù)本實(shí)用新型的一方面，所述第一輻射體和所述第二輻射體分別實(shí)現(xiàn)雙頻段線極化。
[0009]根據(jù)本實(shí)用新型的一方面，所述第一輻射體和所述第二輻射體工作在相同的雙頻段。
[0010]根據(jù)本實(shí)用新型的一方面，所述第一輻射體與所述第二輻射體實(shí)現(xiàn)不同的線極化方向。
[0011]根據(jù)本實(shí)用新型的一方面，所述第一輻射體與所述第二輻射體的幾何中心重合。
[0012]根據(jù)本實(shí)用新型的一方面，所述第一輻射片和所述第二輻射片均為具有切角的矩形。
[0013]根據(jù)本實(shí)用新型的一方面，所述第一輻射片在第一對(duì)角線上具有兩個(gè)切角，且所述第二輻射片在第二對(duì)角線上具有兩個(gè)切角。
[0014]根據(jù)本實(shí)用新型的一方面，所述第一輻射片的所述第一對(duì)角線與所述第二輻射片的所述第二對(duì)角線成一角度。
[0015]根據(jù)本實(shí)用新型的一方面，所述第一輻射片的所述第一對(duì)角線與所述第二輻射片的所述第二對(duì)角線相互垂直。
[0016]根據(jù)本實(shí)用新型的一方面，所述第一饋電部、所述第二饋電部以及所述第三饋電部、所述第四饋電部是同軸饋電部。
[0017]根據(jù)本實(shí)用新型的一方面，所述第一輻射片的尺寸大于所述第二輻射片的尺寸。
[0018]根據(jù)本實(shí)用新型的一方面，所述第二基板的介電常數(shù)大于第一基板的介電常數(shù)。
[0019]根據(jù)本實(shí)用新型的一方面，所述第一輻射體和第二輻射體放置在腔體中。
[0020]根據(jù)本實(shí)用新型的一方面，所述腔體為圓形腔體或矩形腔體。
[0021]根據(jù)本實(shí)用新型的一方面，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。
[0022]根據(jù)本實(shí)用新型的一方面，所述第一基板和第二基板各自為矩形。
[0023]根據(jù)本實(shí)用新型的一方面，所述第一基板和第二基板由摻雜有導(dǎo)電微結(jié)構(gòu)的電介質(zhì)基材制成。
[0024]根據(jù)本實(shí)用新型的一方面，所述第一輻射體和所述第二輻射體彼此電絕緣。
[0025]根據(jù)本實(shí)用新型的一方面，所述第一饋電部和所述第三饋電部設(shè)置在所述第一輻射片的第一對(duì)稱軸上，與所述第二饋電部和所述第三饋電部設(shè)置在所述第二輻射片的第二對(duì)稱軸上，所述第一對(duì)稱軸和所述第二對(duì)稱軸垂直。
[0026]根據(jù)本實(shí)用新型的一方面，所述第一饋電部和所述第三饋電部位于位于所述第一輻射片水平對(duì)稱軸上且中心對(duì)稱，所述第二饋電部和所述第四饋電部位于所述第二輻射片的垂直對(duì)稱軸上且中心對(duì)稱。
[0027]根據(jù)本實(shí)用新型的一方面，所述第一輻射片設(shè)置在所述第一基板上，所述第二輻射片設(shè)置在所述第二基板上，并且所述第二基板設(shè)置在所述第一輻射片上。
[0028]根據(jù)本實(shí)用新型的一方面，還包括頻選天線罩，所述頻選天線罩設(shè)置于所述通信天線的輻射方向上。
[0029]本實(shí)用新型提供的該天線系統(tǒng)包括:饋電端口 ；功分器，所述功分器的第一輸入端與所述饋電端口連接；以及如權(quán)利要求1至21中任一項(xiàng)所述的通信天線，其中，所述功分器為一分四功分器，所述功分器的第一輸出端通過(guò)第一饋電線路連接至所述第二饋電部，所述功分器的第二輸出端通過(guò)第二饋電線路連接至所述第一饋電部，所述功分器第三輸出端通過(guò)第三饋電線路連接至所述第四饋電部，以及所述功分器第四輸出端通過(guò)第四饋電線路連接至所述第三饋電部，其中所述第一饋電線路、所述第二饋電線路、所述第三饋電線路以及所述第四饋電線路之間有相移。
[0030]根據(jù)本實(shí)用新型的一方面，所述功分器與所述通信天線之間還設(shè)置有移相器，所述移相器使所述第二饋電線路、第三饋電線路和第四饋電線路相對(duì)于所述第一饋電線路分別呈 90°、180。、270。相移。
[0031]根據(jù)本實(shí)用新型的一方面，所述第二饋電線路、所述第三饋電線路、以及所述第四饋電線路的長(zhǎng)度與所述第一饋電線路的長(zhǎng)度相比分別相差1/4、1/2、3/4波長(zhǎng)。
[0032]本實(shí)用新型提供的該通訊設(shè)備包括如上所述的通信天線或如上所述的天線系統(tǒng)。
[0033]本實(shí)用新型由于采用以上技術(shù)方案，因此與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下顯著優(yōu)點(diǎn):
[0034]本實(shí)用新型的通信天線采用以層疊方式設(shè)置在不同平面的兩個(gè)輻射體，可以減小通信天線的體積和尺寸。通過(guò)使天線的每個(gè)輻射體具備凸面的輻射面，能夠提高輻射效率，并進(jìn)一步滿足特殊應(yīng)用環(huán)境的小型化和共形化設(shè)計(jì)需求。例如，在第一輻射片和第二輻射片的輻射面為凸面的情況下，第一輻射體和第二輻射體(以及可選的腔體底部)可以為共形的凸起狀結(jié)構(gòu)，使得該通信天線可以更加緊湊。
[0035]本實(shí)用新型中的通信天線通過(guò)對(duì)輻射片切角可以使得每個(gè)輻射片實(shí)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(guò)設(shè)置第一輻射片和第二輻射片的線極化方向，可以采用一個(gè)通信天線來(lái)實(shí)現(xiàn)雙線極化雙頻段。
[0036]進(jìn)一步，本實(shí)用新型的天線系統(tǒng)通過(guò)設(shè)置兩個(gè)輻射體的相對(duì)位置以及饋入設(shè)置在兩個(gè)輻射體上的四個(gè)饋電部的激勵(lì)信號(hào)之間的相移，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(hào)。與現(xiàn)有技術(shù)中需要兩套信號(hào)處理裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)雙頻段圓極化、或者使用一套信號(hào)處理裝置時(shí)分復(fù)用地處理兩套信號(hào)相比，本實(shí)用新型減小了天線系統(tǒng)的體積、重量和成本。此外，通過(guò)設(shè)置在兩個(gè)輻射體上的四個(gè)饋電部，還能夠優(yōu)化天線的大角度軸比以及提高方向圖不圓度。
[0037]綜上，本實(shí)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(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)雙頻段線極化或者甚至進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)雙頻段圓極化，同時(shí)能夠優(yōu)化