CN108511888B - 一种天线及通信设备 - Google Patents
一种天线及通信设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108511888B CN108511888B CN201710111992.9A CN201710111992A CN108511888B CN 108511888 B CN108511888 B CN 108511888B CN 201710111992 A CN201710111992 A CN 201710111992A CN 108511888 B CN108511888 B CN 108511888B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- resistor
- array
- energy attenuation
- attenuation circuit
- antenna
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
- H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/0006—Particular feeding systems
- H01Q21/0075—Stripline fed arrays
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/48—Earthing means; Earth screens; Counterpoises
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/50—Structural association of antennas with earthing switches, lead-in devices or lightning protectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/0006—Particular feeding systems
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/0087—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing antenna arrays
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
- H01Q21/061—Two dimensional planar arrays
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
- H01Q21/061—Two dimensional planar arrays
- H01Q21/065—Patch antenna array
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
- H01Q21/22—Antenna units of the array energised non-uniformly in amplitude or phase, e.g. tapered array or binomial array
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q23/00—Antennas with active circuits or circuit elements integrated within them or attached to them
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
- H01Q9/045—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with particular feeding means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Non-Reversible Transmitting Devices (AREA)
Abstract
公开了一种天线及通信设备,用于提高天线的旁瓣抑制比。该天线包括:多根馈线、微带天线阵列和至少一个能量衰减电路;微带天线阵列包括多个阵列单元,多个阵列单元中的每个经由多根馈线中的一根与线缆馈电口相连;至少一个能量衰减电路中的各个能量衰减电路位于待衰减馈线处并将待衰减馈线分隔为两段,待衰减馈线为多根馈线中连接待衰减阵列单元的馈线,待衰减阵列单元为位于多个阵列单元中周边的阵列单元;能量衰减电路第一端经由待衰减馈线的一段与线缆馈电口相连,能量衰减电路第二端经由待衰减馈线的另一段与待衰减阵列单元相连,能量衰减电路第三端接地;能量衰减电路包括电阻,电阻接地,电阻用接地方式消耗掉待衰减馈线中的部分能量。
Description
技术领域
本申请涉及微带天线技术领域,特别涉及一种天线及通信设备。
背景技术
微带天线(英文:microstrip antenna)指在印制电路板上使用微带技术制造的天线。常用的微带天线是在一个薄介质基(英文:dielectric substrate)(如聚四氟乙烯玻璃纤维层)上,一面附上金属箔作为接地板,另一面用光刻腐蚀等方法做出一定形状的金属贴片作为天线。
微带阵列天线是包括多个贴片天线的二维阵列。下面结合图1介绍一种4*4的微带天线阵列。
图1中所示的天线阵列属于均匀阵列,即各个天线单元之间的间距均匀分布,任意相邻的两个天线单元之间的距离相等。并且,馈线的也按照对称设计,走线均匀。
这种均匀阵列的天线可以实现阵列单元之间的能量均衡分配,也可以实现能量非均衡分配。当阵列单元的能量均衡分配时,这种天线的馈线走线简单清晰。但是,这种能量均衡分配的天线的旁瓣抑制(英文:side-lobe suppression,SLS)比不高,难以达到设计要求。
发明内容
本申请提供了一种天线及通信设备,可以提高天线的旁瓣抑制比。
第一方面,提供一种天线,包括:多根馈线、微带天线阵列和至少一个能量衰减电路。所述微带天线阵列包括多个阵列单元,所述多个阵列单元中的每个经由所述多根馈线中的一根与线缆馈电口相连。所述至少一个能量衰减电路中的各个能量衰减电路位于待衰减馈线处并将所述待衰减馈线分隔为两段,所述待衰减馈线为所述多根馈线中连接待衰减阵列单元的馈线,所述待衰减阵列单元为位于所述多个阵列单元中周边的阵列单元。所述能量衰减电路的第一端经由所述待衰减馈线的一段与所述线缆馈电口相连,所述能量衰减电路的第二端经由所述待衰减馈线的另一段与所述待衰减阵列单元相连,所述能量衰减电路的第三端接地。所述能量衰减电路包括电阻,所述电阻接地,所述电阻用于用接地方式消耗掉所述待衰减馈线中的部分能量。
由于能量衰减电路通过接地方式将能量消耗掉,使传输到位于天线阵列周边的阵列单元的能量非均衡分配的阵列单元减小,从而提高旁瓣抑制比。
可选的,上述能量衰减电路的输入等效阻抗和输出等效阻抗均等于待衰减馈线的特征阻抗,以使得插入的能量衰减电路不导致驻波的产生。
在第一方面的第一种可能的实现方式中,所述多个阵列单元排布为N*1阵列,所述多个阵列单元中周边的阵列单元为位于所述N*1阵列顶端的两个阵列单元;所述两个阵列单元中的每个阵列单元对应所述至少一个能量衰减电路中的一个能量衰减电路;其中N为大于等于3的整数。
结合第一方面及上述任一种可能的实现方式中,在第二种可能的实现方式中,所述多个阵列单元排布为N*M阵列,所述多个阵列单元中周边的阵列单元为位于所述N*M阵列顶角的四个阵列单元;所述四个阵列单元中的每个阵列单元对应所述至少一个能量衰减电路中的一个能量衰减电路;
其中N和M均为大于等于2的整数。N和M中的至少一个大于等于3。
结合第一方面及上述任一种可能的实现方式中,在第三种可能的实现方式中,所述至少一个能量衰减电路中的每一个为对称型电阻衰减器。
结合第一方面及上述任一种可能的实现方式中,在第四种可能的实现方式中,所述对称型电阻衰减器为以下中的任意一种:
T型电阻衰减器、π型电阻衰减器和桥T型电阻衰减器。
结合第一方面及上述任一种可能的实现方式中,在第五种可能的实现方式中,所述T型电阻衰减器包括:第一电阻、第二电阻和第三电阻;
所述第一电阻的第一端为所述能量衰减电路的第一端,所述第一电阻的第二端连接所述第二电阻的第一端,所述第二电阻的第二端为所述能量衰减电路的第二端,所述第三电阻的第一端连接所述第一电阻的第二端,所述第三电阻的第二端为所述能量衰减电路的第三端;
所述第一电阻、第二电阻和第三电阻的阻值分别为:
其中,R1为所述第一电阻的阻值,R2为所述第二电阻的阻值,R3为所述第三电阻的阻值,A为能量衰减率,R为所述待衰减馈线的特征阻抗。
结合第一方面及上述任一种可能的实现方式中,在第六种可能的实现方式中,所述π型电阻衰减器包括:第四电阻、第五电阻和第六电阻;
所述第四电阻的第一端为所述能量衰减电路的第一端,所述第四电阻的第二端为所述能量衰减电路的第二端,所述第五电阻的第一端连接所述第四电阻的第一端,所述第五电阻的第二端连接所述能量衰减电路的第三端,所述第六电阻的第一端连接所述能量衰减电路的第二端,所述第六电阻的第二端为所述能量衰减电路的第三端;
所述第四电阻、第五电阻和第六电阻的阻值分别为:
其中,R4为所述第四电阻的阻值,R5为所述第五电阻的阻值,R6为所述第六电阻的阻值,A为所述能量衰减率,R为所述特征阻抗。
结合第一方面及上述任一种可能的实现方式中,在第七种可能的实现方式中,所述桥T型电阻衰减器包括:第七电阻、第八电阻、第九电阻和第十电阻;
所述第七电阻的第一端为所述能量衰减电路的第一端,所述第七电阻的第二端连接所述第八电阻的第一端,所述第八电阻的第二端为所述能量衰减电路的第二端,所述第九电阻的两端分别连接所述能量衰减电路的第一端和第二端,所述第十电阻的第一端连接所述第七电阻的第一端,所述第十电阻的第二端为所述能量衰减电路的第三端;
R9=R(A-1);
R7=R8=R;
其中,R7为所述第七电阻的阻值,R8为所述第八电阻的阻值,R9为所述第九电阻的阻值,R10为所述第十电阻的阻值,A为所述能量衰减率,R为所述特征阻抗。
在第一方面的第五至第七种可能的实现方式中,根据公式计算的各个电阻的阻值使得能量衰减电路的输入等效阻抗和输出等效阻抗均等于待衰减馈线的特征阻抗,因此插入的能量衰减电路不会导致驻波。
结合第一方面及上述任一种可能的实现方式中,在第八种可能的实现方式中,该天线中的馈线为各个所述阵列单元的能量均衡分配的馈线。
该天线是在原来天线中各个阵列单元的能量均衡分配的基础上进行的改进,在位于天线阵列周边的阵列单元连接的馈线上插入能量衰减电路。在原有天线的基础上直接插入能量衰减电路就可以提高天线的旁瓣抑制比,这样不必设计新的馈线,降低了设计难度。
第二方面,提供一种通信设备,包括所述的天线,还包括信号源。所述信号源连接所述天线的馈电口。所述信号源用于用所述天线收发无线信号。
附图说明
图1是一种4*4的均匀阵列天线示意图;
图2是本申请实施例提供的一种天线的示意图;
图3是本申请实施例提供的另一种天线示意图;
图4是本申请实施例提供的能量未衰减时的天线阵列示意图;
图5是本申请实施例提供的能量衰减后的天线阵列示意图;
图6是通过改变馈线的阻抗提高旁瓣抑制比的示意图;
图7是阵列单元能量均衡分配对应的示意图;
图8是本申请实施例提供的4*1的微带贴片天线示意图;
图9是本申请实施例提供的T型电阻衰减器的示意图;
图10是本申请实施例提供的π型电阻衰减器的示意图;
图11是本申请实施例提供的桥T型电阻衰减器的示意图;
图12是本申请实施例提供的通信设备示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供了一种天线,在原有天线的基础上增加能量衰减电路,该能量衰减电路用于衰减微带天线阵列周边的阵列单元的能量,从而提高天线的旁瓣抑制比,改善天线的效果。
参见图2,该图为本申请实施例提供的一种天线的示意图。
本实施例提供的天线,包括:多根馈线100、微带天线阵列和至少一个能量衰减电路300。所述微带天线阵列包括多个阵列单元200,所述多个阵列单元200中的每个经由所述多根馈线中的一根与线缆馈电口A相连。该线缆馈电口A是天线与信号源连接的接口,信号源发送的无线信号通过该接口传递给天线,天线接收的无线信号通过该接口传递给信号源。微带天线阵列是由阵列单元200组成的阵列,阵列单元200即天线中的贴片。
本申请实施例提供的天线中的微带天线阵列可以为N*1、N*M。其中N和M均为大于等于2的整数,N可以等于N,N也可以不等于M。
本实施例图2所示的微带天线阵列为N*M,其中N=M=4,即阵列单元包括4行4列。N和M也可以取其他数值,本实施例中不具体限定N和M的数值。但是,N和M中有一个大于或等于3,另一个大于或等于2。例如N=2,M=3,则对应2*3的阵列。而M和N不可以均为2,因为N和M均为2时,对应2*2的阵列,对于2*2的阵列,其周边的阵列单元也是中心的阵列单元,改变阵列单元的能量分配没有意义,因此,需要M和N中至少有一个大于等于3。
所述至少一个能量衰减电路中的各个能量衰减电路位于待衰减馈线处并将所述待衰减馈线分隔为两段,所述待衰减馈线为所述多根馈线中连接待衰减阵列单元的馈线,所述待衰减阵列单元为位于所述多个阵列单元中周边的阵列单元。
如图2所示,所述能量衰减电路300的第一端经由所述待衰减馈线的一段与所述线缆馈电口A相连,所述能量衰减电路300的第二端经由所述待衰减馈线的另一段与所述待衰减阵列单元相连,所述能量衰减电路300的第三端接地。
能量衰减电路300是插入阵列单元200的入口馈线处。一个阵列单元的入口馈线指的是这段馈线仅连接该阵列单元,即是该阵列单元对应的分支馈线,其他阵列单元不共享这段分支馈线。如果至少两个待衰减的阵列单元共享一根分支馈线,并且除这些阵列单元外的其他阵列单元不共享这段分支馈线,该分支馈线为这些阵列单元的入口馈线。即本申请实施例中能量衰减电路是插入需要能量衰减的阵列单元的入口馈线。能量衰减电路300并不是与入口馈线相并联。待衰减的阵列单元连接的馈线断开,插入该能量衰减电路。断开后的馈线包括两端,能量衰减电路的第一端和第二端分别连接这两端,能量衰减电路的第三端接地。
所述能量衰减电路300包括电阻,所述电阻接地,所述电阻用于用接地方式消耗掉所述待衰减馈线中的部分能量。
由于电阻上通过电流时,可以将电能转换为热能,并且以接地的方式消耗掉,从而可以衰减进入待衰减的阵列单元的能量。
本实施例中不限定阵列单元在阵列周边的具体位置。图2仅是示意在4*4阵列的四个顶角的阵列单元的入口馈线处插入能量衰减单元。也可以根据需要在阵列周边的其他阵列单元的入口馈线处插入能量衰减单元。例如图3所示,仍然以4*4阵列为了进行介绍,将四个顶角的能量衰减为原来的1/2,将位于周边的除了四个顶角位置的阵列单元的能量衰减为原来的2/3。这样也可以相应的增加旁瓣抑制比。只不过由于工艺和空间布局的限制,衰减位于四个顶角的阵列单元的能量是最有效最简单的实现方式。天线能量衰减后的能量分配遵循从中心区域向外周区域阵列单元的能量逐渐减小。
为了使本领域技术人员更好地理解本申请实施例提供的技术方案,下面继续以4*4的阵列为例结合图4和图5来介绍。其中,图4是能量未衰减时的微带贴片阵列示意图,图5是能量衰减后的微带贴片阵列示意图。
图4所示的微带贴片阵列中的任意两个相邻的阵列单元之间的间距均相等。并且能量均衡分配,即各个阵列单元之间的能量比均为1:1。但是这种能量均衡分配时对应的旁瓣抑制比较低,不能满足要求。本申请实施例为了提高微带贴片天线的旁瓣抑制比,衰减微带贴片阵列中周边的阵列单元的能量。
如图5所示,将位于微带贴片阵列中四个顶角的阵列单元的能量衰减为原来的1/2。使用本实施例提供的微带贴片天线可以在原有天线的基础上直接插入能量衰减电路,这样不必设计新的馈线,降低了设计难度,缩短了开发周期。
为了使本领域技术人员更好地理解本申请实施例带来的有益效果,下面先介绍一种非均匀设计的提高微带贴片天线旁瓣抑制比的方式。参见图6,该图为通过改变馈线的阻抗提高旁瓣抑制比的示意图。
由于阵列单元的能量与其对应的馈线的电阻有关系,因此通过改变馈线的电阻可以改变阵列单元分配的能量。电阻又取决于馈线的长短和粗细,因此改变馈线的电阻需要改变馈线的形状,即重新设计馈线。如图6所示。通过改变阵列单元对应的馈线电阻可以改变阵列单元分配的能量,可以看出,图6中中间4个阵列单元的能量为4,左上角阵列单元、右上角阵列单元和最后一列右下角的两个阵列单元的能量为1,其余阵列单元的能量为2。这样可以实现阵列单元能量比例为4∶2∶1。非均匀设计的天线的优点为总能量在各个微带天线之间分配,因此功率损耗低。
但是,图6这种能量非均衡分配的设计难度比较大,开发周期比较长,另外,虽然理论情况下设计的比例是4∶2:1,但是实际工作时,由于各个支路之间的耦合,导致实际产品中阵列单元的能量并不是按照设计时的比例进行分配,结果造成天线设计失败。
而本申请实施例提供的天线是在阵列单元的能量均衡分配的基础上进行的改进,保持原来馈线的走线设计,通过插入能量衰减电路,使得阵列单元能量分配不均衡,从而提高旁瓣抑制比。
如图7所示,各个阵列单元能量均衡分配时对应的馈线非常简洁清晰。即,本申请实施例提供的图1是在图7的基础上插入能量衰减电路,将四个顶角的阵列单元的能量进行衰减。虽然插入能量衰减电路损耗了来自线缆馈电口的信号的功率,但是提高了旁瓣抑制比。这样在能量分配不变的原有馈线的基础上进行改进,设计简单,开发周期短。以采用金属材质,包括工作频率为2.4吉赫兹(GHz)的4*4的微带天线阵列的天线,阵列单元的横向纵向间距均为64mm为例,如果不插入能量衰减电路,该天线实际工作时旁瓣抑制比为9.13分贝(dB)。如果采用本申请实施例的设计,该天线实际工作时旁瓣抑制比达到了11.76dB,提高了2.63dB。11.76dB的旁瓣抑制比满足旁瓣抑制比达到10dB以上的需求。
该天线是在原来天线中各个阵列单元的能量均衡分配的基础上进行的改进,在位于天线阵列周边的阵列单元连接的馈线上插入能量衰减电路。由于能量衰减电路包括电阻,而且能量衰减电路的一端接地,通过接地方式以热量的形式将能量消耗掉。从而使原来能量均衡分配的阵列单元变为能量非均衡分配的阵列单元,这样可以提高旁瓣抑制比。在原有天线的基础上直接插入能量衰减电路就可以提高天线的旁瓣抑制比,这样不必设计新的馈线,降低了设计难度。
本申请实施例提供的天线不限定天线的具体种类,可以为均匀阵列,也可以为等幅阵列。均匀阵列与阵列单元能量均衡分配是不同的概念,即均匀阵列中的阵列单元可能能量均衡分配,也可能能量非均衡分配。
下面结合附图详细介绍能量衰减电路的插入位置和实现方式。
多个阵列单元排布为N*1阵列,所述多个阵列单元中周边的阵列单元为位于N*1阵列顶端的两个阵列单元;所述两个阵列单元中的每个阵列单元对应所述至少一个所述能量衰减电路中的一个能量衰减电路。其中N为大于等于3的整数。下面以4*1的阵列为例进行说明,参见图8,该图为本申请实施例提供的4*1的天线示意图。
即在顶端的两个阵列单元连接的馈线上插入能量衰减电路,通过衰减馈线上的能量从而衰减进入两个顶端的阵列单元的能量。
所述多个阵列单元排布为N*M阵列,所述多个阵列单元中周边的阵列单元为位于所述N*M阵列顶角的四个阵列单元;所述四个阵列单元中的每个阵列单元对应所述至少一个能量衰减电路中的一个能量衰减电路;其中N和M均为大于等于2的整数,N与M可以相同,N与M也可以不相等。其中N*N的可以参见图2所示的当N=4时的示意图。同理,N*M阵列与图2类似,仅是行的阵列单元和列的阵列单元不相同。
N不等于M时,例如,N=4,M=6时对应的是4*6的阵列。
由于能量衰减电路的作用仅是衰减能量,插入的能量衰减电路需要保证天线中不存在信号的反射和驻波,这样就需要能量衰减电路的输入等效阻抗和输出等效阻抗均等于待衰减馈线的特征阻抗。
为了保证插入能量衰减电路后阵列单元入口馈线的阻抗与插入能量衰减电路前保持不变,能量衰减电路需要为对称型电阻衰减器,即该衰减器输入端的电阻和输出端的电阻相等,并且为了防止信号的反射和驻波,衰减器的输入等效阻抗和输出等效阻抗均等于待衰减馈线的特征阻抗。
本申请实施例提供的对称型电阻衰减器可以为以下中的任意一种:
T型电阻衰减器、π型电阻衰减器和桥T型电阻衰减器。
天线中包括多个对称型电阻衰减器时,可以为相同的电阻衰减器,也可以选择不同的电阻衰减器。例如,可以在一个衰减器中使用T型电阻衰减器,在另一个衰减器中使用π型电阻衰减器。本申请实施例中不具体限定一个天线中使用电阻衰减器的具体类型。
下面结合附图对这几种对称型电阻衰减器分别进行介绍。
参见图9,该图为本申请实施例提供的T型电阻衰减器的示意图。
所述T型电阻衰减器包括:第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3;
所述第一电阻R1的第一端为所述能量衰减电路的第一端,所述第一电阻R1的第二端连接所述第二电阻R2的第一端,所述第二电阻R2的第二端为所述能量衰减电路的第二端,所述第三电阻R3的第一端连接所述第一电阻R1的第二端,所述第三电阻R3的第二端为所述能量衰减电路的第三端;
所述第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3的阻值分别为:
其中,R1为所述第一电阻的阻值,R2为所述第二电阻的阻值,R3为所述第三电阻的阻值,A为能量衰减率,R为所述待衰减馈线的特征阻抗。A为衰减后的能量与原有能量的比值。例如,原有能量为2,衰减后的能量为1,则A=1/2。如果原有能量为3,衰减后的能量为2,则A=2/3。
为了使插入能量衰减电路之后保持原有天线的特征阻抗不变,只能将该能量衰减电路的输入等效阻抗和输出等效阻抗均设计为与特征阻抗相等。即如图9所示,该T型电阻衰减器的输入等效阻抗Rin与输出等效阻抗Rout相等,且均等于特征阻抗。
继续以图2为例,将四个顶角的阵列单元的能量衰减为原来的1/2,则对应衰减3dB,A=1/2,特征阻抗为75Ω,即Rin=Rout=75Ω。对于图9所示的T型电阻衰减器可以得出,Rin就是R2与R3并联后再与R1串联,Rout就是R1与R3并联后再与R2串联。因此,可以得出上述计算R1、R2和R3的公式。将A=1/2,R=75代入上述公式可得R1=R2=12.8Ω,R3=213.1Ω。
参见图10,该图为本申请实施例提供的π型电阻衰减器的示意图。
所述π型电阻衰减器包括:第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6;
所述第四电阻R4的第一端为所述能量衰减电路的第一端,所述第四电阻R4的第二端为所述能量衰减电路的第二端,所述第五电阻R5的第一端连接所述第四电阻R4的第一端,所述第五电阻R5的第二端连接所述能量衰减电路的第三端,所述第六电阻R6的第一端连接所述能量衰减电路的第二端,所述第六电阻R6的第二端为所述能量衰减电路的第三端;
所述第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6的阻值分别为:
其中,R4为所述第四电阻的阻值,R5为所述第五电阻的阻值,R6为所述第六电阻的阻值,A为所述能量衰减率,R为所述特征阻抗。
参见图11,该图为本申请实施例提供的桥T型电阻衰减器的示意图。
所述桥T型电阻衰减器包括:第七电阻、第八电阻、第九电阻和第十电阻;
所述第七电阻的第一端为所述能量衰减电路的第一端,所述第七电阻的第二端连接所述第八电阻的第一端,所述第八电阻的第二端为所述能量衰减电路的第二端,所述第九电阻的两端分别连接所述能量衰减电路的第一端和第二端,所述第十电阻的第一端连接所述第七电阻的第一端,所述第十电阻的第二端为所述能量衰减电路的第三端;
R9=R(A-1);
R7=R8=R;
其中,R7为所述第七电阻的阻值,R8为所述第八电阻的阻值,R9为所述第九电阻的阻值,R10为所述第十电阻的阻值,A为所述能量衰减率,R为所述特征阻抗。
π型电阻衰减器和桥T型电阻衰减器中各个电阻的计算原理与T型电阻衰减器的类似,在此不再一一赘述。
基于以上实施例提供的天线,本申请实施例还提供一种通信设备,下面结合附图进行详细的介绍。
参见图12,该图为本申请提供的通信设备示意图。
本实施例提供的通信设备包括以上实施例所述的天线1201;
还包括信号源1202;
所述信号源1202连接所述天线1201的线缆馈电口;
信号源1202可以产生无线信号,信号源1202通过天线1201发射无线信号,信号源1202也可以接收天线1201接收到的无线信号。信号源1202与天线1201是通过线缆馈电口连接的,通过该线缆馈电口实现无线信号的传递。
所述信号源1202用于用所述天线1201收发无线信号。
例如,信号源1202可以为发射机。
由于该天线设计简单,而且拥有较高的旁瓣抑制比。因此,使用该天线的通信设备可以保持良好的信号通信质量。
以上所述,以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制。尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改;而这些修改,并不使相应技术方案的脱离本申请各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种天线,其特征在于,包括:多根馈线、微带天线阵列和至少一个能量衰减电路;
所述微带天线阵列包括多个阵列单元,所述多个阵列单元中的每个经由所述多根馈线中的一根与线缆馈电口相连,任意两个相邻的所述阵列单元之间的间距均相等;
所述至少一个能量衰减电路中的各个能量衰减电路位于待衰减馈线处并将所述待衰减馈线分隔为两段,所述待衰减馈线为所述多根馈线中连接待衰减阵列单元的馈线,所述能量衰减电路是插入所述待衰减阵列单元的入口馈线处;一个阵列单元的入口馈线指的是这段馈线仅连接该阵列单元;所述待衰减阵列单元为位于所述多个阵列单元中周边的阵列单元;
所述能量衰减电路的第一端经由所述待衰减馈线的一段与所述线缆馈电口相连,所述能量衰减电路的第二端经由所述待衰减馈线的另一段与所述待衰减阵列单元相连,所述能量衰减电路的第三端接地;
所述能量衰减电路包括电阻,所述电阻接地,所述电阻用于用接地方式消耗掉所述待衰减馈线中的部分能量。
2.根据权利要求1所述的天线,其特征在于,所述多个阵列单元排布为N*1阵列,所述多个阵列单元中周边的阵列单元为位于所述N*1阵列顶端的两个阵列单元;所述两个阵列单元中的每个阵列单元对应所述至少一个能量衰减电路中的一个能量衰减电路;其中N为大于等于3的整数。
3.根据权利要求1所述的天线,其特征在于,所述多个阵列单元排布为N*M阵列,所述多个阵列单元中周边的阵列单元为位于所述N*M阵列顶角的四个阵列单元;所述四个阵列单元中的每个阵列单元对应所述至少一个能量衰减电路中的一个能量衰减电路;
其中N和M均为大于等于2的整数。
4.根据权利要求1-3任一项所述的天线,其特征在于,所述至少一个能量衰减电路中的每一个为对称型电阻衰减器。
5.根据权利要求4所述的天线,其特征在于,所述对称型电阻衰减器为以下中的任意一种:
T型电阻衰减器、π型电阻衰减器和桥T型电阻衰减器。
9.根据权利要求1所述的天线,其特征在于,该天线中的馈线为各个所述阵列单元的能量均衡分配的馈线。
10.一种通信设备,其特征在于,包括权利要求1-9任一项所述的天线,还包括信号源;
所述信号源连接所述天线的馈电口;
所述信号源用于用所述天线收发无线信号。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710111992.9A CN108511888B (zh) | 2017-02-28 | 2017-02-28 | 一种天线及通信设备 |
EP18156669.6A EP3367502B1 (en) | 2017-02-28 | 2018-02-14 | Antenna and communications device |
US15/898,059 US10693240B2 (en) | 2017-02-28 | 2018-02-15 | Antenna and communications device |
JP2018033767A JP6561161B2 (ja) | 2017-02-28 | 2018-02-27 | アンテナおよび通信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710111992.9A CN108511888B (zh) | 2017-02-28 | 2017-02-28 | 一种天线及通信设备 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN108511888A CN108511888A (zh) | 2018-09-07 |
CN108511888B true CN108511888B (zh) | 2020-12-08 |
Family
ID=61223811
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710111992.9A Active CN108511888B (zh) | 2017-02-28 | 2017-02-28 | 一种天线及通信设备 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10693240B2 (zh) |
EP (1) | EP3367502B1 (zh) |
JP (1) | JP6561161B2 (zh) |
CN (1) | CN108511888B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11588238B2 (en) * | 2019-09-09 | 2023-02-21 | The Boeing Company | Sidelobe-controlled antenna assembly |
CN111864376A (zh) * | 2020-07-06 | 2020-10-30 | 中国联合网络通信集团有限公司 | 一种太赫兹天线 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101552380A (zh) * | 2009-05-12 | 2009-10-07 | 北京握奇数据系统有限公司 | 一种微带阵列天线 |
WO2010004992A1 (ja) * | 2008-07-08 | 2010-01-14 | 日本電気株式会社 | アレーアンテナ |
CN101719594A (zh) * | 2010-01-21 | 2010-06-02 | 华南理工大学 | 一种带谐波抑制功能的差分馈电半波长天线 |
CN102893451A (zh) * | 2010-05-10 | 2013-01-23 | 法雷奥开关和传感器有限责任公司 | 用于车辆的驾驶员辅助装置、车辆以及用于操作雷达设备的方法 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0832395B2 (ja) | 1992-06-26 | 1996-03-29 | 株式会社ノリタケカンパニーリミテド | コイル溶接ビードの研削装置 |
JPH0832395A (ja) * | 1994-07-11 | 1996-02-02 | Shimada Phys & Chem Ind Co Ltd | 可変減衰器 |
KR100754635B1 (ko) | 2004-08-04 | 2007-09-05 | 삼성전자주식회사 | 통신 시스템에서의 전력 분배기/합성기 |
DE102004039743A1 (de) * | 2004-08-17 | 2006-02-23 | Robert Bosch Gmbh | Antennenstruktur mit Patch-Elementen |
US7324060B2 (en) * | 2005-09-01 | 2008-01-29 | Raytheon Company | Power divider having unequal power division and antenna array feed network using such unequal power dividers |
US7675466B2 (en) * | 2007-07-02 | 2010-03-09 | International Business Machines Corporation | Antenna array feed line structures for millimeter wave applications |
CN101763498A (zh) * | 2009-11-27 | 2010-06-30 | 成都九洲电子信息系统有限责任公司 | 一种无源超高频射频识别的区域控制电路 |
US8674746B1 (en) | 2012-10-16 | 2014-03-18 | Freescale Semiconductor, Inc. | Electronic circuits with variable attenuators and methods of their operation |
CN103384022A (zh) | 2013-06-17 | 2013-11-06 | 西安电子工程研究所 | 一种平面微带线型高分配比不等功率分配器实现方法 |
CN103700917B (zh) | 2013-12-20 | 2015-12-02 | 华南理工大学 | 具有高功分比的Gysel功分滤波器 |
JP2016127453A (ja) * | 2015-01-05 | 2016-07-11 | 株式会社東芝 | アレーアンテナ装置 |
-
2017
- 2017-02-28 CN CN201710111992.9A patent/CN108511888B/zh active Active
-
2018
- 2018-02-14 EP EP18156669.6A patent/EP3367502B1/en active Active
- 2018-02-15 US US15/898,059 patent/US10693240B2/en active Active
- 2018-02-27 JP JP2018033767A patent/JP6561161B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010004992A1 (ja) * | 2008-07-08 | 2010-01-14 | 日本電気株式会社 | アレーアンテナ |
CN101552380A (zh) * | 2009-05-12 | 2009-10-07 | 北京握奇数据系统有限公司 | 一种微带阵列天线 |
CN101719594A (zh) * | 2010-01-21 | 2010-06-02 | 华南理工大学 | 一种带谐波抑制功能的差分馈电半波长天线 |
CN102893451A (zh) * | 2010-05-10 | 2013-01-23 | 法雷奥开关和传感器有限责任公司 | 用于车辆的驾驶员辅助装置、车辆以及用于操作雷达设备的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20180248270A1 (en) | 2018-08-30 |
EP3367502A1 (en) | 2018-08-29 |
JP2018142961A (ja) | 2018-09-13 |
JP6561161B2 (ja) | 2019-08-14 |
US10693240B2 (en) | 2020-06-23 |
EP3367502B1 (en) | 2021-04-07 |
CN108511888A (zh) | 2018-09-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3214700A1 (en) | Intelligent antenna device | |
US20200235489A1 (en) | Array Antenna System | |
CN105634627B (zh) | 一种天线阵耦合校准网络装置及校准方法 | |
CN105849975B (zh) | 天线阵列系统、天线阵列校准系统及校准天线系统的方法 | |
JP6881675B2 (ja) | アンテナモジュール | |
CN108511888B (zh) | 一种天线及通信设备 | |
CN101997170A (zh) | 双节阻抗变换器馈电全向宽带偶极子阵列天线 | |
US11205836B2 (en) | Base station antenna and antenna array module thereof | |
CN205082056U (zh) | 高频线路及普通线路一体型子板 | |
CN103928762A (zh) | 天线设备 | |
WO2020034686A1 (zh) | 天线系统及移动终端 | |
CN112242612A (zh) | 贴片天线 | |
CN212366156U (zh) | 一种多频合路器 | |
CN110061362B (zh) | 有源相控阵天线单元级内监测装置 | |
KR100970375B1 (ko) | 전력 분배 모듈 및 이를 이용한 전력 분배기 | |
KR102193593B1 (ko) | 고정형 위상 천이기를 이용한 동일 위상 IoT 마이크로파 전력분배기 | |
CN109713446A (zh) | 传输线模组、天线模组以及移动终端 | |
CN110911836B (zh) | 一种x波段数字相控阵分布式子阵t/r组件馈电电路 | |
CN201877574U (zh) | 双节阻抗变换器馈电全向宽带偶极子阵列天线 | |
Xiao et al. | Four-port MIMO Filtenna Based on Multi-layer Suspended Coplanar Waveguide | |
US20230155299A1 (en) | Antenna array grouping | |
CN207038676U (zh) | 一种微带信号结合器 | |
CN116454608A (zh) | 天线模块及电子设备 | |
TW202318719A (zh) | 週期性金屬陣列結構 | |
CN103531906A (zh) | 移动设备 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |