一种天线结构及通信设备制造技术

本申请实施例提供一种天线结构及通信设备，该天线结构包括：天线阵列，所述天线阵列由多个辐射单元组成，所述多个辐射单元包括：位于所述天线阵列的中心的第一辐射单元和位于所述天线阵列周围的多个第二辐射单元，所述多个第二辐射单元等辐反相，所述多个第二辐射单元的相位依次相差180度，其中，相邻两个所述第二辐射单元之间形成差波束。二辐射单元之间形成差波束。二辐射单元之间形成差波束。

【技术实现步骤摘要】
一种天线结构及通信设备


[0001]本申请实施例无线通信领域，具体涉及一种天线结构及通信设备。

技术介绍

[0002]目前，写字楼、商场、车站、体育馆等室内场景已经成为第五代移动通信(5th Generation，5G)时代最重要的场景之一，由于室内本身就是5G流量高发地，因此需要投入更多范围的室内建设，而在小站设计部署当中，天线的增益会影响覆盖距离和建网密度，影响成本，因此为了降低建网成本，改善用户体验，需要提升天线增益。

技术实现思路

[0003]本申请实施例在于提供一种天线结构及通信设备，以解决如何提升天线增益。
[0004]第一方面，提供一种天线结构，包括：天线阵列，所述天线阵列由多个辐射单元组成，所述多个辐射单元包括：位于所述天线阵列的中心的第一辐射单元和位于所述天线阵列周围的多个第二辐射单元，所述多个第二辐射单元等辐反相，所述多个第二辐射单元的相位依次相差180度，其中，相邻两个所述第二辐射单元之间形成差波束。
[0005]可选地，所述第一辐射单元的幅度大于或等于所述多个第二辐射单元的幅度。
[0006]可选地，所述第一辐射单元的相位位于相邻两个所述第二辐射单元的相位之间。
[0007]可选地，所述多个第二辐射单元中不同第二辐射单元之间的间距为0.8λ
‑
1.2λ。
[0008]可选地，所述天线结构还包括：馈电网络，在所述馈电网络中相邻两个所述第二辐射单元的馈电点反相。
[0009]可选地，所述天线结构还包括：PCB板，所述PCB板上设置有功分网络，所述功分网络与所述馈电网络集成一体化。
[0010]可选地，所述天线结构还包括：屏蔽板，所述屏蔽板与所述馈电网络分别设置在所述PCB板的两侧。
[0011]可选地，所述天线阵列的形状为正方形、矩形或菱形。
[0012]可选地，所述辐射单元为单极化、双极化、线极化或者圆极化。
[0013]第二方面，提供一种通信设备，包括壳体，其特征在于，所述通信设备还包括如第一方面所述的天线结构。
[0014]可选地，所述天线结构的天线外罩与所述通信设备的壳体集成一体化。
[0015]在本申请实施例中，采用多个辐射单元组成的天线阵列，来提高天线的增益，通过调整天线阵列中辐射单元之间的间距，以及天线阵列中各辐射单元的幅度和相位，使其3D方向图呈“彩椒状”，产生远点高增益，近点低增益的波束特性，从而实现能量均衡分配，兼顾远近点覆盖；进一步地，天线结构的馈电网络采用在馈电点进行反相设计，并且采用一体化PCB板的功分网络的集成设计，实现天线结构的馈电网络的振子直接落在PCB板的功分网络上，以实现较低的天线剖面。
附图说明
[0016]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0017]图1a、图1b和图1c是本申请实施例提供的天线结构的示意图；
[0018]图2是本申请实施例提供的天线波束形态示意图；
[0019]图3a、图3b是本申请实施例提供的相邻两个辐射单元的波束形态示意图；
[0020]图4a、图4b和图4c是本申请实施例提供的天线仿真方向示意图；
[0021]图5是本申请实施例提供的天线馈电网络的示意图；
[0022]图6是本申请实施例提供的天线整体结构与设备装配示意图。
具体实施方式
[0023]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0024]本申请的说明书和权利要求书中的术语“包括”以及它的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，说明书以及权利要求中使用“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，例如A和/或B，表示包含单独A，单独B，以及A和B都存在三种情况。
[0025]在本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
[0026]在现有技术方案中，小站天线一般采用倒F天线，这款天线为全向内置天线，增益比较低，大约在2dBi(功率增益的单位)左右。
[0027]目前室内分布式天线(吸顶天线)的增益能够达到3～3.5dBi，并且其波束形态可以满足室内小站的覆盖需求。但由于此吸顶天线采用的是垂直阵子，剖面比较高(大约为110mm)，如果将该天线集成在小站中，尺寸会增大很多。
[0028]目前还有一款低剖面的吸顶天线(剖面大约为10mm)，增益能够达到4～4.5dBi，这款天线采用类PIFA(平面倒F天线)结构，使用双面印制电路板(Printed Circuit Board，PCB)平面设计，实现超薄水平极化辐射，但这款天线没有反射板，若直接集成在小站当中，设备里的电路金属等会对其方向图有很大影响；而如果为了避免设备的影响，在此天线基础上增加反射板，方向图会发生畸变，增益会下降到2dBi左右，与目前小站天线中的内置天线性能相当，对覆盖提升不能起到明显作用。
[0029]现有技术方案的缺点分析如下：
[0030]1、现有技术中，小站天线一般采用全向内置天线，增益比较低，通信质量不佳；
[0031]2、若小站直接采用现有的垂直阵子的吸顶天线，剖面会增加很多，得不偿失；
[0032]3、若小站直接采用现有的低剖面吸顶天线阵子，由于没有反射板，所以设备里的电路金属等会对其方向图有很大影响。
[0033]本申请实施例提供一种天线结构，包括：天线阵列，所述天线阵列由多个辐射单元组成，所述多个辐射单元包括：位于所述天线阵列的中心的第一辐射单元和位于所述天线阵列周围的多个第二辐射单元，所述多个第二辐射单元等辐反相，所述多个第二辐射单元的相位依次相差180度，其中，相邻两个所述第二辐射单元之间形成差波束。
[0034]可选地，辐射单元的数量可以为5个，其中包括一个第一辐射单元和四个第二辐射单元，可以理解的是，本申请实施例对辐射单元的数量不做具体限定。
[0035]可选地，天线阵列的形状为中心对称图形，比如，所述天线阵列的形状为正方形、矩形或菱形等。
[0036]可选地，所述第一辐射单元的幅度大于或等于所述多个第二辐射单元的幅度。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种天线结构，其特征在于，包括：天线阵列，所述天线阵列由多个辐射单元组成，所述多个辐射单元包括：位于所述天线阵列的中心的第一辐射单元和位于所述天线阵列周围的多个第二辐射单元，所述多个第二辐射单元等辐反相，所述多个第二辐射单元的相位依次相差180度，其中，相邻两个所述第二辐射单元之间形成差波束。2.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述第一辐射单元的幅度大于或等于所述多个第二辐射单元的幅度。3.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述第一辐射单元的相位位于相邻两个所述第二辐射单元的相位之间。4.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述多个第二辐射单元中不同第二辐射单元之间的间距为0.8λ
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1.2λ。5.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵庆瑶，董佳，
申请(专利权)人：中国移动通信有限公司研究院，
类型：新型
国别省市：