一种天线和通信设备制造技术

本申请提供了一种天线和通信设备，涉及通信技术领域，以解决天线难以满足宽带化、垂直极化要求的问题；本申请提供的天线包括腔体上壁、腔体下壁和腔体后壁；腔体上壁、腔体下壁和腔体后壁围成U形腔体；其中，U形腔体包括朝向第一方向的第一开口、朝向第二方向的第二开口和朝向第三方向的第三开口，且第三开口背离腔体后壁；另外，腔体内还设有至少一个第一导电结构和至少一个第二导电结构；其中，第一导电结构靠近第一开口设置，第二导电结构靠近第二开口设置，从而使天线的最大辐射方向与第三方向一致；在本申请提供的天线中，天线的最大辐射方向呈开放状态，从而能够降低天线的谐振频率，并调整天线的最大辐射方向，实现宽带化、小型化。型化。型化。

【技术实现步骤摘要】
一种天线和通信设备


[0001]本申请涉及通信
，尤其涉及一种天线和通信设备。

技术介绍

[0002]在无线通信设备中，主要依靠天线来实现无线信号的发射和接收。天线的主要性能指标包括带宽、增益、极化方向等。其中，带宽越宽表示天线可以支持更高的信道容量。增益越高表示天线可以支持更远的通信距离。极化方向表示天线辐射时形成的电场强度方向，通常地面作为参考。
[0003]封装天线由于具备更小的馈电损耗、更低的成本以及更高的集成度，逐渐被广泛应用在多种不同类型的通信设备中。以手机为例，由于手持姿态的特殊性，手机中的天线除了需要具备边射辐射(Broadside radiation)功能外，还需要具备端射辐射(Endfire radiation)功能。
[0004]在实际应用中，由于封装厚度限制，端射天线的垂直极化难以实现。另外，由于通信设备日益超薄化设计，导致封装天线的厚度被严格限制。因此，目前的天线难以满足宽带化、垂直极化的要求。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种有利于实现宽带化、小型化的天线和通信设备。
[0006]一方面，本申请提供了一种天线，包括腔体上壁、腔体下壁和腔体后壁。腔体上壁和腔体下壁相对设置，腔体后壁连接于腔体上壁和腔体下壁之间。腔体上壁、腔体下壁和腔体后壁围成U形腔体。其中，U形腔体包括朝向第一方向的第一开口、朝向第二方向的第二开口和朝向第三方向的第三开口，且第三开口背离腔体后壁。另外，腔体内还设有至少一个第一导电结构和至少一个第二导电结构。当第一导电结构或第二导电结构为一个时，第一导电结构和第二导电结构短接腔体上壁和腔体下壁。当第一导电结构为多个时，每个第一导电结构均短接腔体上壁和腔体下壁。当第二导电结构为多个时，每个第二导电结构均短接腔体上壁和腔体下壁。其中，第一导电结构靠近第一开口设置，以防止电磁信号从第一开口处泄漏。第二导电结构靠近第二开口设置，以防止电磁信号从第二开口处泄漏。第三开口由于未被遮挡，从而使天线的最大辐射方向与第三方向一致。在本申请提供的天线中，腔体上壁、腔体下壁和腔体后壁围成三个侧面(即第一方向、第二方向和第三方向)开口的U形腔体，天线所产生的电场强度方向平行于天线的厚度方向(即图中的上、下方向)。因此，当天线的封装厚度被限制后，仍能够提供垂直极化波。另外，通过第一导电结构和第二导电结构，能够形成类似波导封闭结构，从而使天线的最大辐射方向(即第三方向)呈开放状态，以将天线所形成的电场由未知的混合模式转换成类似波导的TE10模式，从而能够降低天线的谐振频率，并调整天线的最大辐射方向，实现宽带化、小型化需求。
[0007]在具体实施时，至少一个第一导电结构中的离至少一个第二导电结构最近的第一导电结构与至少一个第二导电结构中的离至少一个第一导电结构最近的第二导电结构之
间的距离为0.3λ0至0.8λ0。
[0008]具体来说，当第一导电结构为一个，第二导电结构为多个时，第一导电结构与距离最近的第二导电结构之间的距离为0.3λ0至0.8λ0。当第一导电结构为多个，第二导电结构为一个时，第二导电结构与距离最近的第一导电结构之间的距离为0.3λ0至0.8λ0。当第一导电结构和第二导电结构均为多个时，相距最近的第一导电结构和第二导电结构之间的距离为0.3λ0至0.8λ0。
[0009]至少一个第一导电结构和至少一个第二导电结构与腔体后壁之间的最小距离可以大于0.1λ0。即当第一导电结构为多个时，距离腔体后壁最近的该第一导电结构与腔体后壁之间的距离大于0.1λ0。当第二导电结构为多个时，距离腔体后壁最近的该第二导电结构与腔体后壁之间的距离大于0.1λ0。以有效提升天线的工作性能。其中，λ0为天线工作频率下的自由空间中的波长。
[0010]可以理解的是，在具体是实施时，至少一个第一导电结构和至少一个第二导电结构之间的距离也可以根据实际需求进行合理设置。另外，至少一个第一导电结构和至少一个第二导电结构距离腔体后壁的距离也可以根据实际需求进行合理设置，本申请对此不作限定。
[0011]在具体应用时，至少一个第一导电结构和至少一个第二导电结构可以是柱体、片体、线体金属化孔等结构。
[0012]当至少一个第一导电结构和至少一个第二导电结构为金属化孔时，可以在腔体内设置具备一定绝缘性的实体介质，在介质内开设通孔后，可以在通孔的内壁设置金属层，以形成金属化孔结构。
[0013]可以理解的是，在具体实施时，腔体内介质的具体类型本申请不作限制。
[0014]另外，第一导电结构可以设置一个也可以设置多个。当第一导电结构设置有多个时，可以沿第三方向间隔设置，以对腔体朝向第一方向的开口形成良好的阻挡作用。
[0015]另外，第二导电结构可以设置一个也可以设置多个。当第二导电结构设置有多个时，可以沿第三方向间隔设置，以对腔体朝向第二方向的开口形成良好的阻挡作用。
[0016]在一些实施方式中，也可以在腔体上壁设置第一缺口。在具体设置时，第一缺口可以设置在腔体上壁的朝向第三方向的边缘。或者，也可以在腔体下壁设置第二缺口。在具体设置时，第二缺口可以设置在腔体下壁朝向第三方向的边缘。通过缺口的设置，可以降低天线的谐振频率，也便于实现天线的小型化。
[0017]当腔体上壁和腔体下壁均设置缺口时，腔体上壁的第一缺口在腔体下壁上的投影可以与第二缺口部分重合或全部重合，以降低天线的容性。
[0018]在具体应用时，天线还可以包括馈电结构。馈电结构具有第一端和第二端。馈电结构的第一端用于与馈电线路电连接，且第一端位于腔体外部。馈电结构的第二端位于腔体内，用于与腔体上壁进行耦合，以使天线产生电磁信号。或者，天线所接收到的电磁信号可以通过馈电结构传输至馈电线路。
[0019]在具体设置时，馈电结构的第二端可以与腔体上壁电连接，从而能够采用直接馈电的方式对天线进行激励，以在较宽的频带内实现阻抗匹配。
[0020]另外，本申请还提供了一种通信设备，包括信号处理电路和上述的天线。在具体应用时，通信设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、车载设备、可穿戴设备等。其中，通信设
备的具体类型，以及天线在通信设备中的安装姿态、安装方式本申请不作限定。
附图说明
[0021]图1为本申请实施例提供的一种手机的应用场景示意图；
[0022]图2为本申请实施例提供的一种手机的另一应用场景示意图；
[0023]图3为本申请实施例提供的一种天线的立体结构示意图；
[0024]图4为本申请实施例提供的一种天线的侧视图；
[0025]图5为本申请实施例提供的一种手机的局部剖面结构示意图；
[0026]图6为本申请实施例提供的另一种天线的侧视图；
[0027]图7为本申请实施例提供的又一种天线的侧视图；
[0028]图8为本申请实施例提供的又一种天线的立体结构示意图；
[0029]图9为本申请实施例提供的一种天线的立体结构示意图；
[0030本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种天线，其特征在于，包括：腔体上壁、腔体下壁和腔体后壁；所述腔体上壁和所述腔体下壁相对设置，所述腔体后壁连接于所述腔体上壁和所述腔体下壁之间；所述腔体上壁、所述腔体下壁和所述腔体后壁围成U形腔体；其中，所述U形腔体包括朝向第一方向的第一开口、朝向第二方向的第二开口和朝向第三方向的第三开口，且所述第三开口背离所述腔体后壁；所述腔体内设有至少一个第一导电结构和至少一个第二导电结构，所述至少一个第一导电结构和所述至少一个第二导电结构短接所述腔体上壁和所述腔体下壁；其中，所述至少一个第一导电结构靠近所述第一开口设置，所述至少一个第二导电结构靠近所述第二开口设置。2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述至少一个第一导电结构中的离所述至少一个第二导电结构最近的第一导电结构与所述至少一个第二导电结构中的离所述至少一个第一导电结构最近的第二导电结构之间的距离为0.3λ0至0.8λ0；其中，λ0为所述天线工作频率下的自由空间中的波长。3.根据权利要求1或2所述的天线，其特征在于，所述至少一个第一导电结构和所述至少一个第二导电结构与所述腔体后壁之间的最小距离大于0.1λ0；其中，λ0为所述天线工作频率下的自由空间中的波长。4.根据权利要求1至3中任一所述的天线，其特征在于，所述至少一个第一导电结构和所述至少一个第二导电结构为柱体、片体或线体结构。5.根据权利要求4所述的天线，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙光华，徐丹，黄衡，肖攀，张海伟，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：