天线装置、天线系统及通信设备的制作方法

    技术2025-11-07  2


    本技术实施例涉及天线,特别涉及一种天线装置、天线系统及通信设备。


    背景技术:

    1、随着无线通信技术的快速发展,用户对网络的传输速度以及传输带宽要求越来越高,这就对通信系统容量的需求也越来越大,大规模多输入多输出(multiple inputmultiple output mimo)技术和波束赋形阵列天线应运而生。传统的基站阵列天线通过将天线的辐射单元与馈电网络电连接,通过馈电网络中的移相器可以实现网络覆盖的实时可变,以满足覆盖场景的不断变化,使网络性能最优。

    2、相关技术中,如图1所示,天线结构10包括反射板1、辐射单元2和馈电网络3,其中,馈电网络3包括移相器4,辐射单元2设置在反射板1的其中一面,馈电网络3的设置位置通常有两种,一种是馈电网络3设置在反射板1背离辐射单元2的一面(如图1所示),另一种是馈电网络3与辐射单元2设置在反射板1的同一面(如图2所示)。如图1所示,将馈电网络3设置在反射板1背离辐射单元2的一面,会导致天线结构10的剖面高度较大,不利于天线结构10的小型化发展。

    3、然而,如图2所示,将馈电网络3与辐射单元2设置在反射板1的同一面时,由于移相器4平铺在反射板1上,所以移相器4在平行于反射板1的方向上与反射板1相对的面积比较大,所以移相器4的表面产生的感应电流的面积较大,从而使馈电网络3与辐射单元2之间容易产生电磁干扰,进而影响天线结构10的工作性能。


    技术实现思路

    1、本技术实施例提供一种天线装置、天线系统及通信设备,该天线装置的剖面高度小,有利于天线装置的小型化发展,且具有较好的天线性能。

    2、本技术实施例第一方面提供一种天线装置,包括反射板、第一馈电网络和第一辐射单元,所述第一馈电网络和所述第一辐射单元均位于所述反射板的第一表面,所述第一辐射单元与所述第一馈电网络电连接;其中,所述第一馈电网络包括移相装置,所述移相装置与所述反射板呈夹角设置。

    3、本技术实施例中提供的天线装置,通过将第一馈电网络和第一辐射单元均设置在反射板的第一表面,相对于相关技术中将馈电网络和辐射单元设置在反射板的两面,可以使第一馈电网络和第一辐射单元共用一部分剖面高度,从而可以减小天线装置的剖面高度,有利于天线装置的小型化发展;通过将第一馈电网络设计的包括移相装置,并将移相装置与反射板之间呈夹角设置,相对于相关技术中将移相器平行设置在反射板上,这样可以减小移相装置在反射板上的投影面积,从而减小移相装置表面形成的感应电流在反射板上的投影面积,进而减小第一馈电网络和第一辐射单元之间的电磁干扰,提高天线性能。

    4、在一种可能的实现方式中,所述移相装置包括壳体;其中,所述壳体与所述反射板呈所述夹角设置。

    5、通过将移相装置设置的包括壳体,从而对移相装置内的移相介质等进行保护,提高该移相装置的使用寿命;通过将壳体与反射板之间呈夹角设置,相对于相关技术中将移相器平行设置在反射板上,这样可以减小移相装置的壳体在反射板上的投影面积,从而减小移相装置的壳体上形成的感应电流在反射板上的投影面积,进而减小第一馈电网络和第一辐射单元之间的电磁干扰,提高天线性能。

    6、在一种可能的实现方式中,所述壳体的侧壁围成一个空腔结构;其中,所述空腔结构内设有隔板,所述隔板将所述空腔结构分割成多个容纳腔;每个所述容纳腔内均设有移相介质。

    7、通过将壳体围成的空腔结构分割成多个容纳腔,每个容纳腔内均设有移相介质,以使该移相装置可以具有多个调节腔体,也就是说,可以通过多组移相介质控制多个第一辐射单元,相对于只设置一个容纳腔,这样可以提高该移相装置的工作效率。

    8、在一种可能的实现方式中,每个所述隔板与所述反射板均呈所述夹角设置,所述移相介质沿与所述反射板呈所述夹角的方向活动设置。

    9、通过将隔板与反射板之间呈夹角设置,且移相介质沿与反射板呈夹角的方向活动设置,以使该移相介质可以在与反射板呈夹角的方向运动,相对于相关技术中将移相器平行设置在反射板上,这样可以减小移相装置的隔板和移相介质在反射板上的投影面积,从而减小隔板和移相介质上形成的感应电流在反射板上的投影面积,进而减小第一馈电网络和第一辐射单元之间的电磁干扰,提高天线性能。

    10、在一种可能的实现方式中,所述夹角为90°。

    11、通过将所述夹角设置为90°,也就是将移相装置与反射板之间的夹角、壳体与反射板之间的夹角、隔板与反射板之间的夹角、移相介质与反射板之间的夹角均设置为90°,这样可以使该移相装置在反射板上的投影面积最小,进而最大程度上间隙该移相装置和第一辐射单元之间的电磁干扰,最大程度上提高天线性能。

    12、在一种可能的实现方式中,所述第一馈电网络还包括信号传输部分;其中,所述信号传输部分与所述移相装置电连接,所述第一辐射单元与所述信号传输部分电连接。

    13、通过设置信号传输部分,以使移相装置可以和位于不同位置的第一辐射单元实现电连接,进而将射频信号传输至各个第一辐射单元中。

    14、在一种可能的实现方式中,所述信号传输部分的至少部分结构与所述反射板的第一表面相互平行。

    15、在一种可能的实现方式中,所述反射板的第一表面设有凹槽结构;其中,所述凹槽结构的延伸方向与所述信号传输部分在所述反射板上的延伸方向相同,且所述信号传输部分位于所述凹槽结构内。

    16、通过在反射板的第一表面设有多个凹槽结构,并将信号传输部分设置在凹槽结构内,以使信号传输部分内嵌于反射板,也就是说,可以将反射板和信号传输部分融合设计,这样可以减小第一馈电网络占用的空间,进而有利于天线装置的小型化发展,并且可以使反射板上的布线集中在较小的空间内,从而可以减小信号传输部分的布线对天线电磁信号的干扰。

    17、在一种可能的实现方式中,所述第一辐射单元的数量为多个;其中,多个所述第一辐射单元沿所述信号传输部分所在方向间隔设置,且每个所述第一辐射单元均与所述信号传输部分电连接。

    18、通过设置多个第一辐射单元,以使该天线装置可以形成阵列天线,从而获取更好的辐射方向性,提高该天线装置的辐射效率,提高该天线装置的性能。

    19、在一种可能的实现方式中,所述第一馈电网络和与所述第一馈电网络连接的多个所述第一辐射单元共同形成第一阵列单元;其中,所述移相装置位于所述第一阵列单元中的相邻两个所述第一辐射单元之间。

    20、通过将移相装置设置在第一阵列单元中的相邻两个第一辐射单元之间,可以使该移相装置的两侧均具有一部分第一辐射单元,相对于将移相装置设置在第一阵列单元的一端,这样可以方便布线,降低布线难度。

    21、在一种可能的实现方式中,多个所述第一阵列单元并列设置在所述反射板的所述第一表面,且相邻两个所述第一阵列单元之间具有第一间隙。

    22、通过设置多个第一阵列单元,可以获取更好的辐射方向性,提高该天线装置的辐射效率,提高该天线装置的性能。通过将相邻的两个第一阵列单元之间设置的具有第一间隙,可以减少相邻两个第一阵列单元之间的信号干扰,提高天线装置的性能。

    23、在一种可能的实现方式中,所述信号传输部分包括多个信号传输线;其中,每个所述第一辐射单元对应一条所述信号传输线,所述信号传输线的一端与所述移相装置电连接,另一端与所述第一辐射单元电连接。

    24、在一种可能的实现方式中,还包括第二辐射单元和第二馈电网络;其中,所述第二辐射单元和所述第二馈电网络均位于所述反射板的第一表面,所述第二辐射单元与所述第二馈电网络电连接;所述第一辐射单元的辐射频率与所述第二辐射单元的辐射频率不同。

    25、通过设置第二辐射单元和第二馈电网络,且将第一辐射单元的辐射频率设置的与第二辐射单元的辐射频率不同,例如,第一辐射单元的辐射频率高于第二辐射单元的辐射频率,这样可以使该天线装置在不同的频段范围内辐射电磁信号,提高天线装置的带宽。

    26、在一种可能的实现方式中,多个所述第二辐射单元间隔设置在所述第一表面,且每个所述第二辐射单元均与所述第二馈电网络连接。

    27、通过设置第二阵列单元可以提高该天线装置的频率覆盖范围,获取更好的辐射方向性,提高该天线装置的辐射效率,提高该天线装置的性能。

    28、在一种可能的实现方式中,所述第二馈电网络和与所述第二馈电网络连接的多个所述第二辐射单元共同形成第二阵列单元;至少一个所述第二阵列单元设置在相邻的两个所述第一阵列单元之间,且所述第二阵列单元靠近所述反射板的一端与相邻的两个所述第一阵列单元之间均具有第二间隙。

    29、通过将相邻的两个第二阵列单元之间设置的具有第二间隙,可以减少相邻两个第二阵列单元之间的信号干扰,提高天线装置的性能。

    30、在一种可能的实现方式中,所述移相装置靠近所述反射板的一端与所述反射板固定连接。

    31、通过将移相装置与反射板固定连接,以便将第一馈电网络与发射板固定连接,从而将与第一馈电网络连接的第一辐射单元固定在反射板上,以保证第一辐射单元可以与反射板稳定连接,以保证该天线装置的正常工作。

    32、本技术实施例第二方面提供一种天线系统,包括上述第一方面任一所述的天线装置,所述天线装置为第一天线装置;所述天线系统还包括第二天线装置;所述第二天线装置与所述第一天线装置的所述反射板的第二表面相对设置,所述第一表面和所述第二表面相背离。

    33、通过将该天线系统设置的包括第一天线装置和第二天线装置,以使多个天线进行融合设计,有利于实现天线装置的全频段覆盖。通过将第一天线装置的第一馈电网络的移相装置设置的与反射板呈夹角设置,可以减小移相装置在反射板上投影面积,也就是说,可以减小第一天线装置的移相装置和第二天线装置在反射板上投影的重叠面积,这样在第二天线装置在平行于反射板的平面内沿垂直于反射板方向发射电磁波时,可以减少移相装置对有源天线信号辐射的干扰,提高天线性能。

    34、在一种可能的实现方式中,所述第一天线装置为无源天线装置,所述第二天线装置为有源天线装置。

    35、通过将第一天线装置设置为无源天线装置,将第二天线装置设置为有源天线装置,从而实现将有源天线和无源天线进行融合设计,有利于实现天线装置的全频段覆盖。

    36、在一种可能的实现方式中,所述第一天线装置的所述反射板为频率选择表面。

    37、通过将第一天线装置的反射板设置为频率选择表面,以使该反射板可以透过第二天线装置的信号,并且反射第一天线装置(第一辐射单元和第二辐射单元)的信号,进而提高该天线系统的性能。

    38、本技术实施例第三方面提供一种通信设备,包括上述第一方面任一所述的天线装置和射频单元,所述天线装置与射频单元连接。

    39、本技术实施例提供的通信设备,通过在该通信设备中设置第一方面的天线装置,可以使该通信设备具备该天线装置的优点,有利于通信设备的小型化发展,并且天线装置自身器件之间的干扰较小,以使通信设备性能更好。

    40、本技术实施例第四方面提供一种通信设备,包括上述第二方面任一所述的天线系统和射频单元,所述天线系统与射频单元连接。

    41、本技术实施例提供的通信设备,通过在该通信设备中设置第二方面的天线系统,可以使该通信设备具备该天线系统的优点,有利于实现天线装置的全频段覆盖,并且天线系统自身器件之间的干扰较小,以使通信设备性能更好。


    技术特征:

    1.一种天线装置,其特征在于,包括反射板、第一馈电网络和第一辐射单元,所述第一辐射单元与所述第一馈电网络电连接,且所述第一馈电网络和所述第一辐射单元均位于所述反射板的第一表面;其中,

    2.根据权利要求1所述的天线装置,其特征在于,所述移相装置包括壳体;其中,

    3.根据权利要求2所述的天线装置,其特征在于,所述壳体的侧壁围成一个空腔结构;其中,

    4.根据权利要求3所述的天线装置,其特征在于,每个所述隔板与所述反射板均呈所述夹角设置;

    5.根据权利要求1-4任一所述的天线装置,其特征在于,所述夹角为90°。

    6.根据权利要求1-5任一所述的天线装置,其特征在于,所述第一馈电网络还包括信号传输部分;其中,

    7.根据权利要求6所述的天线装置,其特征在于,所述信号传输部分的至少部分结构与所述反射板的第一表面相互平行。

    8.根据权利要求6或7所述的天线装置,其特征在于,所述反射板的第一表面设有凹槽结构;其中,

    9.根据权利要求6-8任一所述的天线装置,其特征在于,所述第一辐射单元的数量为多个;其中,

    10.根据权利要求9所述的天线装置,其特征在于,所述第一馈电网络和与所述第一馈电网络连接的多个所述第一辐射单元共同形成第一阵列单元;其中,

    11.根据权利要求6-10任一所述的天线装置,其特征在于,所述信号传输部分包括多个信号传输线;其中,

    12.根据权利要求1-11任一所述的天线装置,其特征在于,还包括第二辐射单元和第二馈电网络;其中,

    13.根据权利要求12所述的天线装置,其特征在于,多个所述第二辐射单元间隔设置在所述第一表面,且每个所述第二辐射单元均与所述第二馈电网络连接。

    14.根据权利要求1-13任一所述的天线装置,其特征在于,所述移相装置与所述反射板固定连接。

    15.一种天线系统,其特征在于,包括上述权利要求1-14任一所述的天线装置,所述天线装置为第一天线装置;

    16.根据权利要求15所述的天线系统,其特征在于,所述第二天线装置为有源天线装置。

    17.根据权利要求15或16所述的天线系统,其特征在于,所述第一天线装置的所述反射板为频率选择表面。

    18.一种通信设备,其特征在于,包括上述权利要求1-14任一所述的天线装置和射频单元,所述天线装置与所述射频单元连接。

    19.一种通信设备,其特征在于,包括权利要求15-17任一所述的天线系统和射频单元,所述天线系统与所述射频单元连接。


    技术总结
    本申请实施例提供一种天线装置、天线系统及通信设备,该天线装置包括反射板、第一馈电网络和第一辐射单元,第一馈电网络和第一辐射单元均位于反射板的第一表面,第一辐射单元与第一馈电网络电连接;第一馈电网络包括移相装置,移相装置与反射板呈夹角设置。该天线装置的剖面高度小,有利于天线装置的小型化发展,且具有较好的天线性能。

    技术研发人员:肖伟宏,道坚丁九,崔鹤,吕佳,蒲涛
    受保护的技术使用者:华为技术有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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