BR112018012278B1 - Antena de arranjo plano e dispositivo de comunicações - Google Patents
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Abstract
As modalidades da presente invenção revelam uma antena de arranjo plano, incluindo pelo menos um primeiro arranjo de radiação disposto ao longo de uma primeira direção. O primeiro arranjo de radiação inclui pelo menos uma primeira unidade de radiação e pelo menos um par de unidades de radiação, sendo que a primeira unidade de radiação e o par de unidades de radiação são dispostos em um eixo geométrico do primeiro arranjo de radiação, sendo que o par de unidades de radiação inclui pelo menos duas segundas unidades de radiação, e as pelo menos duas segundas unidades de radiação são simétricas em relação ao eixo geométrico do primeiro arranjo de radiação. Adicionalmente, as modalidades da presente invenção revelam adicionalmente um dispositivo de comunicações no qual a antena de arranjo plano é aplicada. A antena de arranjo plano tem uma largura de feixe horizontal relativamente pequena, um padrão de diretividade horizontal simétrica, e um ganho relativamente alto, e tem uma dimensão de largura horizontal compacta.
Description
[001] A presente invenção refere-se ao campo de tecnologias de comunicações e, em particular, a uma antena de arranjo plano e um dispositivo de comunicações no qual a antena de arranjo plano é aplicada.
[002] Uma antena é uma parte indispensável de um dispositivo de comunicações móveis. Durante comunicação móvel, o desempenho de uma antena de estação base (antena de estação base) afeta diretamente um efeito de comunicação. Com o desenvolvimento de comunicação móvel, os usuários têm exigências maiores em relação à transmissão de dados com alta velocidade. Adicionalmente, os tipos de exigência dos usuários se tornaram crescentemente diversificadas, e a comunicação móvel moderna está se desenvolvendo em relação a uma direção com múltiplas bandas e múltiplos modos. Dispositivos de comunicações móveis são atualizados em uma velocidade cada vez mais rápida. No entanto, se tornou mais difícil obter recursos de local urbano disponíveis. Uma antena de estação base com múltiplas bandas e múltiplos modos fornece um meio mais eficaz para compartilhamento de local durante a comunicação móvel, e satisfaz uma exigência de melhoramento mais suave de um dispositivo instalado em uma rede ao vivo e é ecológico e econômico em termos de energia. Portanto, a antena de estação base com múltiplas bandas e múltiplos modos é uma direção do desenvolvimento de antena de estação base no futuro. Uma antena de estação base com múltiplas bandas e múltiplos modos precisa incluir uma pluralidade de arranjos de antena que pode funcionar em uma mesma banda de frequência ou diferentes bandas de frequência. No entanto, o espaço de montagem limitado e o funcionamento de banda larga do arranjo de antena trazem novos desafios ao projeto de antena.
[003] Para implantar, no espaço de montagem limitado, um indicador de desempenho elétrico de uma antena com múltiplas bandas e múltiplos modos que satisfaz as exigências, uma solução na técnica anterior é: implantar um antena de arranjo com banda dupla mediante o uso de um leiaute com duas colunas convencional, isto é, a antena de arranjo com banda dupla inclui dois arranjos de radiação que são horizontalmente dispostos, conforme mostrado na Figura 1. No entanto, a antena tem uma dimensão de largura horizontal relativamente grande e não é adequada para construir uma antena com arranjos múltiplos em miniatura. Se a dimensão de largura horizontal da antena for reduzida mediante a redução de uma distância entre os arranjos de radiação, acoplamento múltiplo entre os arranjos de radiação é aumentado, e há problemas em que uma largura de feixe horizontal da antena é aumentada, um ganho é reduzido, ou similares. Portanto, para reduzir a largura de feixe horizontal da antena de arranjo e aumentar o ganho da antena, outra solução na técnica anterior é: implantar uma antena de arranjo com banda dupla por meio da disposição horizontal de uma ou mais unidades de radiação de uma maneira escalonada, conforme mostrado na Figura 2. No entanto, embora a dimensão de largura horizontal da antena seja relativamente pequena mediante a disposição de uma ou mais unidades de radiação de uma maneira escalonada, visto que a uma ou mais unidades de radiação se desviam de um eixo geométrico do arranjo de radiação, a disposição das unidades de radiação é assimétrica em relação ao eixo geométrico do arranjo de radiação, o que leva a lóbulos de lado assimétricos anômalos em um padrão de diretividade da antena e um ganho reduzido da antena.
[004] As modalidades da presente invenção fornecem uma antena de arranjo plano, para reduzir uma dimensão de largura horizontal de uma antena, de modo que um padrão de diretividade da antena seja horizontalmente simétrico, e um ganho da antena é aumentado.
[005] Adicionalmente, as modalidades da presente invenção ainda fornecem um dispositivo de comunicações no qual a antena de arranjo plano é aplicada.
[006] De acordo com um primeiro aspecto, uma modalidade da presente invenção fornece uma antena de arranjo plano, incluindo pelo menos um primeiro arranjo de radiação disposto ao longo de uma primeira direção, sendo que o primeiro arranjo de radiação inclui pelo menos uma primeira unidade de radiação e pelo menos um par de unidades de radiação, sendo que a primeira unidade de radiação e o par de unidades de radiação são dispostos em um eixo geométrico do primeiro arranjo de radiação, em que o par de unidades de radiação inclui pelo menos duas segundas unidades de radiação, e as pelo menos duas segundas unidades de radiação são simétricas em relação ao eixo geométrico do primeiro arranjo de radiação.
[007] Na antena de arranjo plano, em que o par de unidades de radiação incluindo pelo menos duas segundas unidades de radiação são dispostas no primeiro arranjo de radiação, e as pelo menos duas segundas unidades de radiação são ajustadas para serem simétricas em relação ao eixo geométrico do primeiro arranjo de radiação, de modo que todas as unidades de radiação (incluindo a primeira unidade de radiação e a segunda unidade de radiação) no primeiro arranjo de radiação sejam simetricamente dispostas em relação ao eixo geométrico do primeiro arranjo de radiação. Portanto, a antena de arranjo plano tem uma largura de feixe horizontal relativamente pequena, e tem atributos de um padrão de diretividade horizontalmente simétrico e um ganho elevado.
[008] Com referência ao primeiro aspecto, em uma primeira implantação possível do primeiro aspecto, as pelo menos duas segundas unidades de radiação são dispostas ao longo de uma segunda direção, sendo que a segunda direção é perpendicular à primeira direção, e a segunda direção e a primeira direção estão em um mesmo plano.
[009] Com referência ao primeiro aspecto, em uma segunda implantação possível do primeiro aspecto, as pelo menos duas segundas unidades de radiação são dispostas em uma única coluna ou em uma matriz.
[010] As segundas unidades de radiação no par de unidades de radiação podem ser dispostas de acordo com uma exigência de leiaute de espaço e uma exigência de ganho da antena de arranjo plano durante a aplicação real. Com a premissa de que é garantido que todas dentre as segundas unidades de radiação no par de unidades de radiação são simétricas em relação ao eixo geométrico do primeiro arranjo de radiação, as segundas unidades de radiação podem ser dispostas de uma maneira de disposição de coluna horizontal única ou uma maneira de disposição de matriz. Por exemplo, quando uma quantidade das segundas unidades de radiação incluída no par de unidades de radiação é maior do que ou igual a quatro, a maneira de disposição de matriz pode ser usada, para reduzir uma dimensão de largura horizontal da antena de arranjo plano.
[011] Com referência ao primeiro aspecto, em uma terceira implantação possível do primeiro aspecto, a antena de arranjo plano inclui adicionalmente pelo menos um segundo arranjo de radiação disposto ao longo da primeira direção, sendo que o segundo arranjo de radiação e o primeiro arranjo de radiação são dispostos ao longo de uma segunda direção em um intervalo, sendo que a segunda direção é perpendicular à primeira direção, e a segunda direção e a primeira direção estão em um mesmo plano.
[012] Na antena de arranjo plano, visto que as segundas unidades de radiação no par de unidades de radiação são simétricas em relação ao eixo geométrico do primeiro arranjo de radiação, o primeiro arranjo de radiação tem uma largura de feixe horizontal relativamente pequena e um ganho relativamente alto, e uma faixa de banda operacional da antena de arranjo plano pode ser aumentada mediante a disposição do primeiro arranjo de radiação incluindo o par de unidades de radiação e o pelo menos um segundo arranjo de radiação ao longo da segunda direção em um intervalo, de modo que uma antena com múltiplas bandas e múltiplos modos de arranjo plano possam ser formados.
[013] Com referência à terceira implantação possível do primeiro aspecto, em uma quarta implantação possível do primeiro aspecto, o segundo arranjo de radiação inclui pelo menos uma primeira unidade de radiação, a primeira unidade de radiação está disposta em um eixo geométrico do segundo arranjo de radiação, e a primeira unidade de radiação no segundo arranjo de radiação e a primeira unidade de radiação e o par de unidades de radiação no primeiro arranjo de radiação adjacente são dispostos de uma maneira escalonada.
[014] A primeira unidade de radiação no segundo arranjo de radiação e a primeira unidade de radiação e o par de unidades de radiação no primeiro arranjo de radiação adjacente são dispostos de uma maneira escalonada, de modo que a distância entre o primeiro arranjo de radiação e o segundo arranjo de radiação possa ser eficazmente reduzida. Adicionalmente, a interferência entre a primeira unidade de radiação e o par de unidades de radiação no primeiro arranjo de radiação e a primeira unidade de radiação no segundo arranjo de radiação pode ser reduzida, de modo que o desempenho da antena de arranjo plano de radiação seja aprimorado.
[015] Com referência à quarta implantação possível do primeiro aspecto, em uma quinta implantação possível do primeiro aspecto, a primeira unidade de radiação em cada segundo arranjo de radiação é uma unidade de radiação com polaridade dupla que funciona em uma mesma banda de frequência.
[016] Com referência ao primeiro aspecto, em uma sexta implantação possível do primeiro aspecto, a antena de arranjo plano inclui pelo menos dois primeiros arranjos de radiação adjacentes dispostos ao longo da primeira direção, e as primeiras unidades de radiação e os pares de unidades de radiação em dois primeiros arranjos de radiação adjacentes são dispostos de uma maneira escalonada.
[017] O par de unidades de radiação inclui pelo menos duas segundas unidades de radiação, de modo que uma largura do par de unidades de radiação seja maior do que uma largura de uma primeira unidade de radiação única. Portanto, uma distância entre os primeiros arranjos de radiação adjacentes pode ser reduzida mediante a disposição dos pares de unidades de radiação nos dois primeiros arranjos de radiação adjacentes de uma maneira escalonada, reduzindo, assim, uma dimensão de largura horizontal da antena de arranjo plano. Adicionalmente, a interferência entre as primeiras unidades de radiação e os pares de unidades de radiação nos dois primeiros arranjos de radiação adjacentes pode ser reduzida mediante a disposição das primeiras unidades de radiação nos dois primeiros arranjos de radiação adjacentes de uma maneira escalonada, e o desempenho da antena de arranjo plano de radiação é aprimorado.
[018] Com referência à sexta implantação possível do primeiro aspecto, em uma sétima implantação possível do primeiro aspecto, cada primeiro arranjo de radiação inclui uma primeira extremidade e uma segunda extremidade em relação entre si, as primeiras extremidades dos primeiros arranjos de radiação estão em um mesmo lado, o par de unidades de radiação em um dos dois primeiros arranjos de radiação adjacentes está disposto na primeira extremidade do um primeiro arranjo de radiação, e o par de unidades de radiação nos outros dois primeiros arranjos de radiação adjacentes está disposto na segunda extremidade do outro primeiro arranjo de radiação.
[019] Com referência ao primeiro aspecto, a primeira implantação possível do primeiro aspecto, a segunda implantação possível do primeiro aspecto, a terceira implantação possível do primeiro aspecto, a quarta implantação possível do primeiro aspecto, a quinta implantação possível do primeiro aspecto, a sexta implantação possível do primeiro aspecto, ou a sétima implantação possível do primeiro aspecto, em uma oitava implantação possível do primeiro aspecto, tanto a primeira unidade de radiação quanto a segunda unidade de radiação em cada primeiro arranjo de radiação são unidades de radiação com polaridade dupla que funcionam em uma mesma banda de frequência.
[020] De acordo com um segundo aspecto, uma modalidade da presente invenção fornece um dispositivo de comunicações, sendo que o dispositivo de comunicações inclui a antena de arranjo plano de acordo com o primeiro aspecto, a primeira implantação possível do primeiro aspecto, a segunda implantação possível do primeiro aspecto, a terceira implantação possível do primeiro aspecto, a primeira implantação possível do quarto aspecto, a quinta implantação possível do primeiro aspecto, a sexta implantação possível do primeiro aspecto, a sétima implantação possível do primeiro aspecto, ou a oitava implantação possível do primeiro aspecto.
[021] De acordo com a antena de arranjo plano fornecida nas modalidades da presente invenção, o par de unidades de radiação está disposto no primeiro arranjo de radiação, e as segundas unidades de radiação incluídas no par de unidades de radiação são simétricas em relação ao eixo geométrico do primeiro arranjo de radiação. Portanto, todas as unidades de radiação no primeiro arranjo de radiação são simétricas em relação ao eixo geométrico, de modo que a antena de arranjo plano tenha uma largura de feixe horizontal relativamente pequena, um padrão de diretividade horizontal simétrica, e um ganho relativamente alto, e tem uma dimensão de largura horizontal compacta.
[022] Para descrever as soluções da técnica nas modalidades da presente invenção ou na técnica anterior mais claramente, o seguinte brevemente descreve os desenhos anexos necessários para descrever as modalidades ou a técnica anterior. Aparentemente, os desenhos anexos na seguinte descrição mostram meramente algumas modalidades da presente invenção, e uma pessoa com habilidade comum na técnica podem ainda derivar outros desenhos a partir desses desenhos anexos sem esforços criativos.
[023] A Figura 1 é um diagrama estrutural esquemático de uma antena de arranjo plano na técnica anterior;
[024] A Figura 2 é outro diagrama estrutural esquemático de uma antena de arranjo plano na técnica anterior;
[025] A Figura 3 é um diagrama estrutural esquemático de uma antena de arranjo plano de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção;
[026] A Figura 4 é um diagrama estrutural esquemático de uma antena de arranjo plano de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção;
[027] A Figura 5 é um diagrama estrutural esquemático de uma antena de arranjo plano de acordo com uma terceira modalidade da presente invenção; e
[028] A Figura 6 é um diagrama estrutural esquemático de uma antena de arranjo plano de acordo com uma quarta modalidade da presente invenção.
[029] O seguinte clara e completamente descreve as soluções da técnica nas modalidades da presente invenção com referência aos desenhos anexos nas modalidades da presente invenção. Aparentemente, as modalidades descritas são meramente algumas mas não todas as modalidades da presente invenção. Todas as outras modalidades obtidas por uma pessoa com habilidade comum na técnica com base nas modalidades da presente invenção sem esforços criativos deverão estar enquadradas dentro do escopo de proteção da presente invenção.
[030] As modalidades da presente invenção fornecem uma antena de arranjo plano, aplicada a um dispositivo de comunicações sem fio tal como uma estação base de comunicações e configurado para receber e enviar e transmitir um sinal de comunicação sem fio. A antena de arranjo plano inclui pelo menos um primeiro arranjo de radiação disposto ao longo de uma primeira direção, sendo que o primeiro arranjo de radiação inclui pelo menos uma primeira unidade de radiação e pelo menos um par de unidades de radiação, sendo que a primeira unidade de radiação e o par de unidades de radiação são dispostos em um eixo geométrico do primeiro arranjo de radiação, em que o par de unidades de radiação inclui pelo menos duas segundas unidades de radiação, e as pelo menos duas segundas unidades de radiação são simétricas em relação ao eixo geométrico do primeiro arranjo de radiação.
[031] Pode ser entendido que, uma quantidade dos primeiros arranjos de radiação incluída na antena de arranjo plano, uma quantidade das primeiras unidades de radiação e os pares de unidades de radiação incluída no primeiro arranjo de radiação, e uma quantidade das segundas unidades de radiação incluída no par de unidades de radiação podem ser ajustadas de acordo com uma largura de feixe horizontal, uma largura de feixe vertical, e uma exigência de ganho da antena de arranjo plano durante a aplicação real. Portanto, a quantidade dos primeiros arranjos de radiação, a quantidade das primeiras unidades de radiação e os pares de unidades de radiação incluídos no primeiro arranjo de radiação, e a quantidade das segundas unidades de radiação incluídas no par de unidades de radiação nas modalidades da presente invenção são meramente um exemplo para descrever uma solução de implantação específica da presente invenção, e não constituem qualquer limitação em uma estrutura da antena de arranjo plano.
[032] Referindo-se à Figura 3, a Figura 3 é um diagrama estrutural esquemático de uma antena de arranjo plano 30 de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção. A antena de arranjo plano 30 inclui dois primeiros arranjos de radiação 31 dispostos ao longo de uma primeira direção X, em que o primeiro arranjo de radiação 31 inclui quatro primeiras unidades de radiação 311 e um par de unidades de radiação 313, as primeiras unidades de radiação 311 e o par de unidades de radiação 313 são dispostos em um eixo geométrico 310 do primeiro arranjo de radiação 31 ao longo da primeira direção X, em que o par de unidades de radiação 313 inclui duas segundas unidades de radiação 3131, sendo que as duas segundas unidades de radiação 3131 são dispostas ao longo de uma segunda direção Y, e as duas segundas unidades de radiação 3131 são simétricas em relação ao eixo geométrico 310 do primeiro arranjo de radiação 31. A segunda direção Y é perpendicular à primeira direção X, e a segunda direção Y e a primeira direção X estão em um mesmo plano. Nessa modalidade, a primeira direção X é uma direção vertical, e a segunda direção Y é uma direção horizontal.
[033] Nessa modalidade, visto que os dois primeiros arranjos de radiação 31 que são dispostos ao longo da primeira direção X são dispostos de modo adjacente, sendo que os pares de unidades de radiação 313 nos dois primeiros arranjos de radiação adjacentes 31 precisa ser disposto de uma maneira escalonada. Especificamente, cada primeiro arranjo de radiação 31 inclui uma primeira extremidade 3101 e uma segunda extremidade 3103 em relação entre si, e as primeiras extremidades 3101 dos primeiros arranjos de radiação 31 estão em um mesmo lado. O par de unidades de radiação 313 em um dos dois primeiros arranjos de radiação adjacentes 31 está disposto na primeira extremidade 3101 do um primeiro arranjo de radiação 31, e o par de unidades de radiação 313 nos outros dois primeiros arranjos de radiação adjacentes 31 está disposto na segunda extremidade 3103 do outro primeiro arranjo de radiação 31, de modo que os pares de unidades de radiação 313 nos dois primeiros arranjos de radiação adjacentes 31 sejam dispostos de uma maneira escalonada. Portanto, uma largura horizontal da antena de arranjo plano 30 pode ser reduzida, e a antena de arranjo plano 30 tem uma dimensão de largura horizontal compacta.
[034] Pode ser entendido que, tanto a primeira unidade de radiação 311 e quanto a segunda unidade de radiação 3131 em cada primeiro arranjo de radiação 31 são unidades de radiação com polaridade dupla que funcionam em uma mesma banda de frequência, isto é, cada primeiro arranjo de radiação 31 funciona em uma banda de frequência, para receber e enviar e transmitir um sinal de comunicação sem fio na uma banda de frequência. Durante a aplicação real, os dois primeiros arranjos de radiação adjacentes 31 podem funcionar em diferentes bandas de frequência, para implantar uma antena de arranjo com banda dupla e modo duplo.
[035] Nessa modalidade, o par de unidades de radiação 313 está disposto no primeiro arranjo de radiação 31, e as segundas unidades de radiação 3131 no par de unidades de radiação 313 são simétricas em relação ao eixo geométrico 310 do primeiro arranjo de radiação 31, de modo que todas as unidades de radiação no primeiro arranjo de radiação 31 sejam simétricas em relação ao eixo geométrico 310 do primeiro arranjo de radiação 31, em que a antena de arranjo plano 30 tem uma largura de feixe horizontal relativamente pequena, um padrão de diretividade de cada primeiro arranjo de radiação 31 é horizontalmente simétrica, e a antena de arranjo plano 30 tem um ganho relativamente alto.
[036] Referindo-se à Figura 4, a Figura 4 é um diagrama estrutural esquemático de uma antena de arranjo plano 40 de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção. A antena de arranjo plano 40 inclui dois primeiros arranjos de radiação 41 e dois segundos arranjos de radiação 43 dispostos ao longo de uma primeira direção X, em que os dois primeiros arranjos de radiação 41 são dispostos ao longo de uma segunda direção Y em um intervalo, e os dois segundos arranjos de radiação 43 são respectivamente dispostos em dois lados dos dois primeiros arranjos de radiação 41 ao longo da segunda direção Y. Cada primeiro arranjo de radiação 41 inclui quatro primeiras unidades de radiação 411 e um par de unidades de radiação 413, e as primeiras unidades de radiação 411 e o par de unidades de radiação 413 são dispostos em um eixo geométrico 410 do primeiro arranjo de radiação 41 ao longo da primeira direção X. O par de unidades de radiação 413 inclui três segundas unidades de radiação 4131, as três segundas unidades de radiação 4131 são dispostas ao longo da segunda direção Y, e as três segundas unidades de radiação 4131 são simétricas em relação ao eixo geométrico 410 do primeiro arranjo de radiação 41. A segunda direção Y é perpendicular à primeira direção X, e a segunda direção Y e a primeira direção X estão em um mesmo plano. Nessa modalidade, a primeira direção X é uma direção vertical, e a segunda direção Y é uma direção horizontal.
[037] Cada segundo arranjo de radiação 43 inclui cinco primeiras unidades de radiação 431, e as cinco primeiras unidades de radiação 431 são dispostas em um eixo geométrico 430 do segundo arranjo de radiação 43. Cada primeira unidade de radiação 431 no segundo arranjo de radiação 43 é horizontalmente alinhada com uma primeira unidade de radiação 411 ou uma segunda unidade de radiação 4131 no primeiro arranjo de radiação 41. Pode ser entendido que, durante a aplicação real, a primeira unidade de radiação 431 no segundo arranjo de radiação 43 e a primeira unidade de radiação 411 e o par de unidades de radiação 413 no primeiro arranjo de radiação adjacente 41 podem ser dispostos de uma maneira escalonada, para reduzir uma largura horizontal da antena de arranjo plano 40.
[038] No par de unidades de radiação 413 em cada primeiro arranjo de radiação 41, uma das três segundas unidades de radiação 4131 está disposta no eixo geométrico 410 do primeiro arranjo de radiação 41, e as outras duas segundas unidades de radiação 4131 são respectivamente dispostas horizontalmente em dois lados da segunda unidade de radiação 4131 no eixo geométrico 410 e são simétricas em relação ao eixo geométrico 410, de modo que todas as unidades de radiação em cada primeiro arranjo de radiação 41 sejam simétricas em relação ao eixo geométrico 410, sendo que a antena de arranjo plano 40 tem uma largura de feixe horizontal relativamente pequena, um padrão de diretividade de cada primeiro arranjo de radiação 41 é horizontalmente simétrico, e a antena de arranjo plano 40 tem um ganho relativamente alto. Pode ser entendido que, uma distância entre as segundas unidades de radiação 4131 em cada par de unidades de radiação 413 pode ser ajustada de acordo com uma exigência de tamanho da antena de arranjo plano 40, e não é limitada a uma distância mostrada na Figura 4 nessa modalidade.
[039] Pode ser entendido que, os pares de unidades de radiação 413 em dois primeiros arranjos de radiação adjacentes 41 precisa ser disposto de uma maneira escalonada, para reduzir a largura horizontal da antena de arranjo plano 40. Nessa modalidade, cada primeiro arranjo de radiação 41 inclui uma primeira extremidade 4101 e uma segunda extremidade 4103 em relação entre si, e as primeiras extremidades 4101 dos primeiros arranjos de radiação 41 estão em um mesmo lado. O par de unidades de radiação 413 em um dos dois primeiros arranjos de radiação 41 está disposto na primeira extremidade 4101, e o par de unidades de radiação 413 no outro primeiro arranjo de radiação 41 está disposto na segunda extremidade 4103, de modo que os pares de unidades de radiação 413 nos dois primeiros arranjos de radiação adjacentes 41 sejam dispostos de uma maneira escalonada.
[040] Nessa modalidade, tanto a primeira unidade de radiação 411 quanto a segunda unidade de radiação 4131 em cada primeiro arranjo de radiação 41 são unidades de radiação com polaridade dupla que funcionam em uma mesma banda de frequência, e todas dentre as primeiras unidades de radiação 431 em cada segundo arranjo de radiação 43 são unidades de radiação com polaridade dupla que funcionam em uma mesma banda de frequência. Durante a aplicação real, cada primeiro arranjo de radiação 41 pode funcionar em uma banda de frequência, e cada segundo arranjo de radiação 43 pode funcionar em uma banda de frequência, para implantar um antena de arranjo com múltiplas bandas e múltiplos modos.
[041] Referindo-se à Figura 5, a Figura 5 é um diagrama estrutural esquemático de uma antena de arranjo plano 50 de acordo com uma terceira modalidade da presente invenção. A antena de arranjo plano 50 inclui dois primeiros arranjos de radiação 51 e dois segundos arranjos de radiação 53 dispostos ao longo de uma primeira direção X, os dois primeiros arranjos de radiação 51 são dispostos ao longo de uma segunda direção Y em um intervalo, e os dois segundos arranjos de radiação 53 são respectivamente dispostos em dois lados dos dois primeiros arranjos de radiação 51 ao longo da segunda direção Y. Cada primeiro arranjo de radiação 51 inclui quatro primeiras unidades de radiação 511 e um par de unidades de radiação 513, e as primeiras unidades de radiação 511 e o par de unidades de radiação 513 são dispostos em um eixo geométrico 510 do primeiro arranjo de radiação 51 ao longo da primeira direção X. O par de unidades de radiação 513 em um dos dois primeiros arranjos de radiação 51 inclui três segundas unidades de radiação 5131, em que as três segundas unidades de radiação 5131 são dispostas ao longo da segunda direção Y, e as três segundas unidades de radiação 5131 são simétricas em relação ao eixo geométrico 510 do primeiro arranjo de radiação 51. Uma maneira de disposição específica é a mesma que na modalidade mostrada na Figura 4, e os detalhes não são descritos no presente documento novamente. O par de unidades de radiação 513 nos outros dentre os dois primeiros arranjos de radiação 51 inclui seis segundas unidades de radiação 5131, e as seis segundas unidades de radiação 5131 são dispostas em uma matriz e são simétricas em relação ao eixo geométrico 510 do primeiro arranjo de radiação 51. A segunda direção Y é perpendicular à primeira direção X, e a segunda direção Y e a primeira direção X estão em um mesmo plano. Nessa modalidade, a primeira direção X é uma direção vertical, e a segunda direção Y é uma direção horizontal.
[042] Um dos dois segundos arranjos de radiação 53 inclui seis primeiras unidades de radiação 531, e as primeiras unidades de radiação 531 são dispostas em um eixo geométrico 530 do segundo arranjo de radiação 53. Os outros dentre os dois segundos arranjos de radiação 53 incluem cinco primeiras unidades de radiação 531, e as primeiras unidades de radiação 531 são dispostas em um eixo geométrico 530 do segundo arranjo de radiação 53. Cada primeira unidade de radiação 531 no segundo arranjo de radiação 53 é horizontalmente alinhada com uma primeira unidade de radiação 511 ou uma segunda unidade de radiação 5131 no primeiro arranjo de radiação 51. Pode ser entendido que, durante a aplicação real, a primeira unidade de radiação 531 no segundo arranjo de radiação 53 e a primeira unidade de radiação 511 e o par de unidades de radiação 513 no primeiro arranjo de radiação adjacente 51 podem ser dispostos de uma maneira escalonada, para reduzir uma largura horizontal da antena de arranjo plano 50.
[043] Nessa modalidade, quando o par de unidades de radiação 513 inclui seis segundas unidades de radiação 5131, duas dentre as seis segundas unidades de radiação 5131 são dispostas no eixo geométrico 510 em um intervalo, duas dentre as outras quatro segundas unidades de radiação 5131 são respectivamente dispostas horizontalmente nos dois lados de uma segunda unidade de radiação 5131 no eixo geométrico 510, as outras duas dentre as outras quatro segundas unidades de radiação 5131 são respectivamente dispostas horizontalmente nos dois lados da outra segunda unidade de radiação 5131 no eixo geométrico 510, e cada duas dentre as outras quatro segundas unidades de radiação 5131 são verticalmente alinhadas e cada duas dentre as outras quatro segundas unidades de radiação 5131 são horizontalmente simétricas em relação ao eixo geométrico 510. Pode ser entendido que, quando uma quantidade das segundas unidades de radiação 5131 incluída no par de unidades de radiação 513 for um número par, as segundas unidades de radiação com número par 5131 pode ser dispostas em uma matriz.
[044] Pode ser entendido que, os pares de unidades de radiação 513 em dois primeiros arranjos de radiação adjacentes 51 precisa ser disposto de uma maneira escalonada, para reduzir a largura horizontal da antena de arranjo plano 50. Nessa modalidade, cada primeiro arranjo de radiação 51 inclui uma primeira extremidade 5101 e uma segunda extremidade 5103 em relação entre si, e as primeiras extremidades 5101 dos primeiros arranjos de radiação 51 estão em um mesmo lado. O par de unidades de radiação 513 em um dos dois primeiros arranjos de radiação 51 está disposto na primeira extremidade 5101, e o par de unidades de radiação 513 no outro primeiro arranjo de radiação 51 está disposto na segunda extremidade 5103, de modo que os pares de unidades de radiação 513 nos dois primeiros arranjos de radiação adjacentes 51 sejam dispostos de uma maneira escalonada.
[045] Nessa modalidade, tanto a primeira unidade de radiação 511 quanto a segunda unidade de radiação 5131 em cada primeiro arranjo de radiação 51 são unidades de radiação com polaridade dupla que funcionam em uma mesma banda de frequência, e todas dentre as primeiras unidades de radiação 531 em cada segundo arranjo de radiação 53 são unidades de radiação com polaridade dupla que funcionam em uma mesma banda de frequência. Durante a aplicação real, cada primeiro arranjo de radiação 51 pode funcionar em uma banda de frequência, e cada segundo arranjo de radiação 53 pode funcionar em uma banda de frequência, para implantar a antena de arranjo com múltiplas bandas e múltiplos modos.
[046] Referindo-se à Figura 6, a Figura 6 é um diagrama estrutural esquemático de uma antena de arranjo plano 60 de acordo com uma quarta modalidade da presente invenção. A antena de arranjo plano 60 inclui dois primeiros arranjos de radiação 61 e dois segundos arranjos de radiação 63 dispostos ao longo de uma primeira direção X, os dois primeiros arranjos de radiação 61 são dispostos ao longo de uma segunda direção Y em um intervalo, e os dois segundos arranjos de radiação 63 são respectivamente dispostos em dois lados dos dois primeiros arranjos de radiação 61 ao longo da segunda direção Y. Cada primeiro arranjo de radiação 61 inclui quatro primeiras unidades de radiação 611 e dois pares de unidades de radiação 613, em que as primeiras unidades de radiação 611 e os pares de unidades de radiação 613 são dispostos em um eixo geométrico 610 do primeiro arranjo de radiação 61 ao longo da primeira direção X, sendo que o par de unidades de radiação 613 inclui duas segundas unidades de radiação 6131, as duas segundas unidades de radiação 6131 são dispostas ao longo da segunda direção Y, e as duas segundas unidades de radiação 6131 são simétricas em relação ao eixo geométrico 610 do primeiro arranjo de radiação 61. As primeiras unidades de radiação 611 e os pares de unidades de radiação 613 nos dois primeiros arranjos de radiação 61 são dispostos na segunda direção Y de uma maneira escalonada. Cada segundo arranjo de radiação 63 inclui seis primeiras unidades de radiação 631, e as primeiras unidades de radiação 631 são dispostas em um eixo geométrico 630 do segundo arranjo de radiação 63. A primeira unidade de radiação 631 em cada segundo arranjo de radiação 63 e a primeira unidade de radiação 611 e o par de unidades de radiação 613 no primeiro arranjo de radiação adjacente 61 são dispostos ao longo da segunda direção Y de uma maneira escalonada. A segunda direção Y é perpendicular à primeira direção X, e a segunda direção Y e a primeira direção X estão em um mesmo plano. Nessa modalidade, a primeira direção X é uma direção vertical, e a segunda direção Y é uma direção horizontal.
[047] Nessa modalidade, as primeiras unidades de radiação 611 e os pares de unidades de radiação 613 nos primeiros arranjos de radiação adjacentes 61 são dispostos de uma maneira escalonada, e a primeira unidade de radiação 631 no segundo arranjo de radiação 63 adjacente ao primeiro arranjo de radiação 61 e a primeira unidade de radiação 611 e o par de unidades de radiação 613 são dispostos de uma maneira escalonada, de modo que uma distância entre os primeiros arranjos de radiação adjacentes 61 e uma distância entre o primeiro arranjo de radiação 61 e o segundo arranjo de radiação adjacente 63 possam ser reduzidas de modo eficaz. Portanto, a antena de arranjo plano 60 tem uma dimensão de largura horizontal compacta. Adicionalmente, as primeiras unidades de radiação 611 e os pares de unidades de radiação 613 nos primeiros arranjos de radiação adjacentes 61 são dispostos de uma maneira escalonada, e a primeira unidade de radiação 631 no segundo arranjo de radiação 63 adjacente ao primeiro arranjo de radiação 61 e a primeira unidade de radiação 611 e o par de unidades de radiação 613 são dispostos de uma maneira escalonada, a interferência entre as primeiras unidades de radiação 611 e os pares de unidades de radiação 613 nos primeiros arranjos de radiação adjacentes 61 pode ser reduzida, e interferência entre as primeiras unidades de radiação 611 e os pares de unidades de radiação 613 no primeiros arranjos de radiação 61 e as primeiras unidades de radiação 631 no segundo arranjo de radiação 63 é reduzida, de modo que o desempenho da antena de arranjo plano de radiação 60 seja aprimorado.
[048] Adicionalmente, uma modalidade da presente invenção adicionalmente fornece um dispositivo de comunicações, incluindo uma antena de arranjo plano, e a antena de arranjo plano é configurada para receber e enviar e transmitir um sinal de comunicação sem fio. O dispositivo de comunicações pode ser uma estação base, e a antena de arranjo plano pode ser a antena de arranjo plano descrita em qualquer modalidade mostrada na Figura 3 até a Figura 6. Especificamente, refere- se às descrições relacionadas nas modalidades na Figura 3 até a Figura 6, e os detalhes não são descritos no presente documento novamente.
[049] De acordo com a antena de arranjo plano fornecida nas modalidades da presente invenção, o par de unidades de radiação está disposto no primeiro arranjo de radiação, e as segundas unidades de radiação incluídas no par de unidades de radiação são simétricas em relação ao eixo geométrico do primeiro arranjo de radiação. Portanto, todas as unidades de radiação no primeiro arranjo de radiação são simétricas em relação ao eixo geométrico, de modo que a antena de arranjo plano tenha uma largura de feixe horizontal relativamente pequena, um padrão de diretividade horizontal simétrica, e um ganho relativamente alto. Adicionalmente, o primeiro arranjo de radiação está disposto na antena de arranjo plano, de modo que a antena de arranjo plano tenha uma dimensão de largura horizontal compacta, e o projeto e a montagem de uma antena de arranjo com múltiplas bandas e múltiplos modos podem ser implantados em um espaço limitado.
[050] O que foi revelado acima é meramente um exemplo das modalidades da presente invenção, e certamente não é destinado a limitar o escopo de proteção da presente invenção. Uma pessoa com habilidade comum na técnica pode entender que todos ou alguns desses processos que implantam as modalidades supracitadas e modificações equivalentes feitas de acordo com as reivindicações da presente invenção deverão estar dentro do escopo da presente invenção.
Claims (8)
1. Antena de arranjo plano (30), caracterizada pelo fato de que a antena de arranjo plano (30) compreende pelo menos um primeiro arranjo de radiação (31) disposto ao longo de uma primeira direção, em que o primeiro arranjo de radiação (31) compreende pelo menos uma primeira unidade de radiação (311) e pelo menos um par de unidades de radiação (313), sendo que a primeira unidade de radiação (311) e o par de unidades de radiação (313) são dispostos em um eixo geométrico (310) do primeiro arranjo de radiação (31), em que o par de unidades de radiação (313) compreende pelo menos duas segundas unidades de radiação (3131) e as pelo menos duas segundas unidades de radiação (3131) são simétricas em relação ao eixo geométrico (310) do primeiro arranjo de radiação (31); em que a antena de arranjo plano (30) compreende pelo menos dois primeiros arranjos de radiação adjacentes (31) dispostos ao longo da primeira direção, e as primeiras unidades de radiação (311) e os pares de unidades de radiação (313) em dois primeiros arranjos de radiação adjacentes (31) são dispostos de uma maneira escalonada; e em que cada primeiro arranjo de radiação (31) compreende uma primeira extremidade e uma segunda extremidade em relação entre si, sendo que as primeiras extremidades dos primeiros arranjos de radiação (31) estão em um mesmo lado, em que o par de unidades de radiação (313) em um dos dois primeiros arranjos de radiação adjacentes (31) está disposto na primeira extremidade do um primeiro arranjo de radiação (31), e o par de unidades de radiação (313) nos outros dois primeiros arranjos de radiação adjacentes (31) está disposto na segunda extremidade do outro primeiro arranjo de radiação (31).
2. Antena de arranjo plano (30), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que as pelo menos duas segundas unidades de radiação (3131) são dispostas ao longo de uma segunda direção, sendo que a segunda direção é perpendicular à primeira direção, e a segunda direção e a primeira direção estão em um mesmo plano.
3. Antena de arranjo plano (30), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que as pelo menos duas segundas unidades de radiação (3131) são dispostas em uma única coluna ou em uma matriz.
4. Antena de arranjo plano (30), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a antena de arranjo plano (30) compreende adicionalmente pelo menos um segundo arranjo de radiação disposto ao longo da primeira direção, sendo que o segundo arranjo de radiação e o primeiro arranjo de radiação (31) são dispostos ao longo de uma segunda direção em um intervalo, sendo que a segunda direção é perpendicular à primeira direção, e a segunda direção e a primeira direção estão em um mesmo plano.
5. Antena de arranjo plano (30), de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que o segundo arranjo de radiação compreende pelo menos uma primeira unidade de radiação (311), em que a primeira unidade de radiação (311) está disposta em um eixo geométrico do segundo arranjo de radiação, e a primeira unidade de radiação (311) no segundo arranjo de radiação e a primeira unidade de radiação (311) e o par de unidades de radiação (313) no primeiro arranjo de radiação adjacente (31) são dispostos de uma maneira escalonada.
6. Antena de arranjo plano (30), de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que a primeira unidade de radiação (311) em cada segundo arranjo de radiação é uma unidade de radiação com polaridade dupla que funciona em uma mesma banda de frequência.
7. Antena de arranjo plano (30), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que tanto a primeira unidade de radiação (311) quanto a segunda unidade de radiação (3131) em cada primeiro arranjo de radiação (31) são unidades de radiação com polaridade dupla que funcionam em uma mesma banda de frequência.
8. Dispositivo de comunicações, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de comunicações compreende a antena de arranjo plano (30), conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 7.
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