天线及无线通信设备制造技术

本申请公开一种天线及无线通信设备

【技术实现步骤摘要】
天线及无线通信设备


[0001]本申请涉及通信领域，尤其涉及一种天线及无线通信设备
。

技术介绍

[0002]随着信息量爆炸式增长，对天线的信息传输性能要求越来越高
。
天线信号传输性能可以通过增加天线的信道容量来提升，因此，如何提高天线的信道容量成为亟需解决的课题
。

技术实现思路

[0003]本申请的目的在于提供了一种天线及无线通信设备
。
本申请提供的天线通过设置介质组件，不但能够增加天线的辐射阻抗；对于多个辐射单元组成的辐射单元阵列来说，还能够抑制天线的多个辐射单元之间的相关系数，提升天线的信道容量，并进而提升天线的信息传输能力
。
[0004]第一方面，本申请提供一种天线
。
天线包括基板
、
辐射单元以及介质组件，辐射单元和介质组件固定于基板的同一表面，介质组件与辐射单元间隔设置，介质组件包括多个介质板，多个介质板沿垂直于基板的方向层叠设置，多个介质板中至少存在一个介质板的介电常数与其他介质板的介电常数不同
。
[0005]在本实现方式中，介质组件能够与辐射单元之间形成容性耦合，相当于给辐射单元与基板形成的并联电路增加了并联电容，从而增加了天线的辐射阻抗，并进而提升天线的信道容量
。
[0006]此外，介质组件能够与辐射单元的辐射场相互作用，从而改变辐射单元的辐射场的空间分布，且不同介电常数的介质板与辐射场的作用不同
。
介质组件的多个介质板中至少存在一个介质板的介电常数与其他介质板的介电常数不同，可以通过配置不同的介电常数，调整介质组件与辐射场的作用效果，使得天线获得较大的信道容量
。
[0007]一些实现方式中，多个介质板包括第一介质板和第二介质板，第一介质板和第二介质板是多个介质板中的任意两个介质板，第一介质板位于基板与第二介质板之间，第一介质板的介电常数小于第二介质板的介电常数
。
[0008]在本实现方式中，通过在介质组件上侧设置较大的介电常数，使得介质组件的介电常数的分布方式与辐射单元的辐射场的空间分布规律匹配，从而提升介质组件改变辐射单元的辐射场的能力，进而增加介质组件提升天线的信道容量的能力；天线的信道容量更大，进而获得更好的通信能力
。
[0009]一些实现方式中，多个介质板的介电常数沿第一方向依次增大，第一方向由基板朝向介质组件
。
[0010]在本实现方式中，介质组件的介电常数沿远离基板的方向依次增大，形成渐变的效果，从而能够使得介质组件的介电常数的分布方式与辐射单元的辐射场的空间分布规律更加匹配，从而进一步提升介质组件改变辐射单元的辐射场的能力，并进一步增加介质组
件提升天线的信道容量的能力，使得天线的信道容量进一步提升
。
[0011]一些实现方式中，多个介质板中的各介质板的介电常数均在9至
11
的范围内
。
[0012]在本实现方式中，将介质组件的介质板的介电常数限制在9至
11
的范围内，使得介质组件不但能够有效地折射电磁波
、
提升天线的信道容量，还能够使得天线具有较低的损耗，从而获得尽可能大的信道容量
。
[0013]一些实现方式中，多个介质板的数量为三个
、
四个或五个
。
[0014]在本实现方式中，介质板的数量越多，能够形成更连续的渐变效果，与辐射单元的辐射场的空间分布规律更加匹配，则天线的信道容量越大
。
但是，介质板数量大则会增加制造成本，可以通过权衡所需的信道容量以及制造成本，选择合适数量个介质板
。
[0015]一些实现方式中，介质组件在垂直于基板的方向上的高度在
0.01
λ0至
0.2
λ0的范围内，
λ0为天线的中心频率对应的工作波长
。
[0016]在本实现方式中，通过设置合适的介质板高度，以与辐射场的空间分布匹配，从而使得介质组件能够有效地折射电磁波
、
提升天线的信道容量
。
[0017]一些实现方式中，介质组件与辐射单元之间存在间距，间距在
0.01
λ0至
0.167
λ0的范围内
。
[0018]在本实现方式中，通过设置合适的间距，调整介质组件与辐射场的作用效果，从而使得介质组件能够有效地折射电磁波
、
提升天线的信道容量
。
[0019]一些实现方式中，介质组件的宽度在
0.003
λ0至
0.133
λ0的范围内，介质组件的宽度为介质组件在第二方向上的尺寸，第二方向垂直于介质组件朝向辐射单元的表面
。
[0020]在本实现方式中，通过设置合适的宽度，调整介质组件与辐射场的作用效果，从而使得介质组件能够有效地折射电磁波
、
提升天线的信道容量
。
[0021]一些实现方式中，当间距在
0.01
λ0至
0.02
λ0的范围内时，介质组件的宽度小于或等于
0.074
λ0。
[0022]在本实现方式中，介质组件的宽度需要与间距匹配，当间距较小时，介质组件的宽度相应较小
。
[0023]一些实现方式中，当间距在
0.16
λ0至
0.167
λ0的范围内时，介质组件的宽度在
0.003
λ0至
0.133
λ0的范围内
。
[0024]在本实现方式中，间距越大，则间距对介质组件的宽度的限制越少
。
[0025]一些实现方式中，辐射单元的数量为
M1*M2
个，
M1*M2
个辐射单元排布成
M1
行
、M2
列的辐射单元阵列，
M1
和
M2
为大于0的正整数
。
[0026]一些实现方式中，介质组件位于辐射单元阵列的周侧，介质组件的数量为多个，多个介质组件包括第一介质组件和第二介质组件，第一介质组件和第二介质组件为多个介质组件中的任意两个介质组件，第一介质组件和第二介质组件相对设置于辐射单元阵列的两侧
。
[0027]在本实现方式中，设置于辐射单元阵列两侧的介质组件能够通过非去耦的方式抑制天线的多个辐射单元之间的相关系数，提升天线的信道容量，并进而提升天线的信息传输能力
。
[0028]一些实现方式中，第一介质组件和第二介质组件沿行或列的排布方向延伸
。
[0029]一些实现方式中，
M1
等于或大于2，相邻的两行辐射单元之间设有多个介质组件中
的至少一个介质组件；
[0030]或
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种天线，其特征在于，包括基板
、
辐射单元以及介质组件，所述辐射单元和所述介质组件固定于所述基板的同一表面，所述介质组件与所述辐射单元间隔设置，所述介质组件包括多个介质板，所述多个介质板沿垂直于所述基板的方向层叠设置，所述多个介质板中至少存在一个介质板的介电常数与其他介质板的介电常数不同
。2.
如权利要求1所述的天线，其特征在于，所述多个介质板包括第一介质板和第二介质板，所述第一介质板和所述第二介质板是所述多个介质板中的任意两个介质板，所述第一介质板位于所述基板与所述第二介质板之间，所述第一介质板的介电常数小于所述第二介质板的介电常数
。3.
如权利要求1或2所述的天线，其特征在于，所述多个介质板的介电常数沿第一方向依次增大，所述第一方向由所述基板朝向所述介质组件
。4.
如权利要求1至3中任一项所述的天线，其特征在于，所述多个介质板中的各介质板的介电常数均在9至
11
的范围内
。5.
如权利要求1至4中任一项所述的天线，其特征在于，所述多个介质板的数量为三个
、
四个或五个
。6.
如权利要求1至5中任一项所述的天线，其特征在于，所述介质组件在垂直于所述基板的方向上的高度在
0.01
λ0至
0.2
λ0的范围内，
λ0为所述天线的中心频率对应的工作波长
。7.
如权利要求6所述的天线，其特征在于，所述介质组件与所述辐射单元之间存在间距，所述间距在
0.01
λ0至
0.167
λ0的范围内
。8.
如权利要求7所述的天线，其特征在于，所述介质组件的宽度在
0.003
λ0至
0.133
λ0的范围内，所述介质组件的宽度为所述介质组件在第二方向上的尺寸，所述第二方向垂直于所述介质组件朝向所述辐射单元的表面
。...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭东升，王雅妮，翟会清，陈特彦，李元浩，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：