CN111313155B - 天线和通信设备 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例公开了一种天线，该天线包括巴伦结构；辐射结构，设置于所述巴伦结构上；耦合结构，设置于所述辐射结构上，所述耦合结构用于消减干扰电流，以降低干扰电流对所述天线的影响，减少了所述天线对干扰电流的辐射。

Description

天线和通信设备
技术领域
本申请涉及移动通信技术领域，特别涉及天线和通信设备。
背景技术
天线在工作过程中容易受到外界电流的干扰，从而影响天线的辐射特性。如，在一些天线装置中，至少包括一个高频天线和一个低频天线，天线装置工作时，高频天线的辐射电流就低频天线而言就是干扰电流，而低频天线的辐射电流对高频天线而言也是干扰电流，从而该高频天线和低频天线的辐射特性都会影响。尤其是，低频天线感应到高频天线的辐射能量后，形成二次辐射叠加，导致高频辐射性能受到影响。所以我们尤其需要消除低频天线上感应到的高频辐射电流，以减少低频天线的二次辐射。
发明内容
本申请实施例提供了天线，可以降低干扰电流对天线辐射特性的影响，减少了该天线对干扰电流的辐射。
第一方面，提供了一种天线，包括：巴伦结构；辐射结构，设置于巴伦结构上；耦合结构，设置于辐射结构上，耦合结构用于消减干扰电流，以降低天线对的干扰电流辐射。
其中，本申请所述的干扰电流为影响天线自身辐射的电流，可以是直传导到所述天线上，或者可以是耦合到所述天线上，或者感应到所述天线上，而对所述天线自身辐射造成干扰的电流。另外，本领域技术人员所熟知的，电磁可以互相转换，所以，本申请所述的干扰电流也可以是干扰电磁波。示例的，该干扰电流可以是其他天线的辐射电流，或者说是该天线感应到的其他天线辐射能量而产生的感应电流，或者说是其他天线的辐射的电磁波。在一种可能的实施方式中，所述天线用作第一天线，干扰电流包括第二天线的辐射电流，或者说所述干扰电流包括第一天线感应到第二天线的辐射能量而产生的电流。可选的，第二天线与第一天线工作的频率不同。
在一种可能的实施方式中，耦合结构与辐射结构直接电连接，或者，耦合结构与辐射结构耦合电连接。
在一种可能的实施方式中，耦合结构与辐射结构在同一平面，或者，耦合结构与辐射结构在不同平面。
在一种可能的实施方式中，耦合结构为L型枝节。
L型枝节包括第一枝节和第二枝节，第一枝节的一端和第二枝节的一端连接成L型，且第一枝节的一端和第二枝节的一端电连接，L型枝节通过第一枝节的另一端与辐射结构电连接，第二枝节的另一端悬空。
在一种可能的实施方式中，第二枝节与辐射结构之间的夹角大于等于0°且小于等于180°。
在一种可能的实施方式中，天线包括多个L型枝节，多个L型枝节分别设置在辐射结构上，L型枝节的指向相同或者不同，其中，L型枝节的指向是指L型枝节的第二枝节的另一端延长方向。
在一种可能的实施方式中，多个L型枝节等间隔的设置在辐射结构上。
在一种可能的实施方式中，多个L型枝节的长度相同或者不同，L型枝节的长度为第一枝节和第二枝节的长度之和。
在一种可能的实施方式中，指向相反且邻接的两个L型枝节可以合并成一个T型枝节。
在一种可能的实施方式中，第一枝节和/或第二枝节为曲线形枝节。示例的，第一枝节和/或第二枝节为波浪形枝节。
在一种可能的实施方式中，第一枝节和/或第二枝节为曲线形枝节。示例的，第一枝节和/或第二枝节为锯齿形枝节。
在一种可能的实施方式中，耦合结构为弧型枝节，弧形枝节的一端与辐射结构电连接，弧形枝节的另一端悬空。
在一种可能的实施方式中，耦合结构为面状结构或者板状结构。示例的，所述耦合结构为球拍状结构。
在一种可能的实施方式中，其特征在于，耦合结构为导电结构，包括，耦合结构为金属结构；或者，耦合结构为印刷电路板PCB结构。
在一种可能的实施方式中，辐射结构为辐射臂。可选的，辐射结构还可以辐射贴片结构。
第二方面，提供了一种天线装置，包括第一天线，第二天线和反射板，第一天线和第二天线安装在反射板上；第一天线是以上第一方面以及以上第一方面任一可能的实现方式所述的天线，干扰电流包括第二天线的辐射电流。或者说所述干扰电流包括第一天线感应到第二天线的辐射能量而产生的电流。
第三方面，提供了一种天线阵列，包括以上第一方面以及以上第一方面任一可能的实现方式所述的天线，和/或以上第二方面的天线装置。
第四方面，提供了一种通信设备，包括以上第一方面以及以上第一方面任一可能的实现方式所述的天线，和/或以上第二方面所述的天线装置，和/或以上第三方面所述的天线阵列。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过将所述耦合结构设置在辐射结构上，且该耦合结构耦合的干扰电流与辐射结构耦合的干扰电流能够相互消减，达到消减的目的，从而降低了外界干扰对天线辐射特性的影响，，减少了所述天线对干扰电流的辐射。示例的，本申请实施例提供的天线可以用于天线装置或者天线阵列之间，以降低天线之间的干扰，也会相应的提高包括本申请提供的通信设备的性能。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种场景图；
图2a是本申请实施例提供的一种天线结构示意图；
图2b是图2a的局部放大图；
图3是本申请实施例提供的一种天线装置结构示意图；
图4是本申请实施例提供的一种天线结构示意图；
图5是本申请实施例提供的一种天线结构示意图；
图6是本申请实施例提供的一种天线结构示意图。
具体实施方式
天线作为通信系统的关键设备之一，尤其对天线的抗干扰能力的需求越来越高，因此，本申请提供一种天线可以降低外界干扰的影响。
随着通信资源越来越紧俏，通信系统对天线工作频段的需求也越来越高，如，天线需要兼容多个工作频段以适用多种工作环境。图1所示的为一种天线装置100示意图，天线装置100包括天线110和天线120。其中，天线110或者天线120工作在不同的频段。为了方便说明，天线装置100以双频为例说明，具体为天线110工作频率为f1，天线120率为f2，且f2大于f1，f1和f2都为正数。因此，天线110又可以称为低频天线，天线120又可以称为高频天线，则天线110的工作波长比天线120的工作波长长，所以天线110的尺寸比天线120的尺寸大，且天线110和天线120距离较近，天线110对天线120的辐射性能有干扰。另外，如果f2的值是f1的二倍左右，天线110对天线120辐射性能的干扰更明显。需要说明的是，本申请实施例提供的天线装置100仅为示例，其中，天线110和天线120的结构可以相同可以不同，示例的，天线110和天线120可以同为压铸天线；或者，天线110为压铸天线，天线120为介质天线；或者，天线110为双频天线，天线120为单频天线，等等，本申请实施例对此不做限制。
本申请实施例提供了一种天线，天线的辐射结构上设置耦合结构，通过耦合结构消减干扰电流，即通过耦合结构的巧妙设计在辐射结构上，使得耦合结构耦合的干扰电流与辐射结构耦合的干扰电流能够相互消减，达到去耦合的目的，从而降低了干扰电流对天线辐射的影响，减少了该天线对干扰电流的辐射。其中，所述干扰电流为本领域技术人员所熟知，即为影响天线自身辐射的电流(或者影响自身辐射的电磁波)。
本申请所述的干扰电流为影响天线自身辐射的电流，可以是直传导到所述天线上，或者可以是耦合到所述天线上，或者感应到所述天线上，而对所述天线自身辐射造成干扰的电流。另外，本领域技术人员所熟知的，电磁可以互相转换，所以，本申请所述的干扰电流也可以是干扰电磁波。示例的，该干扰电流可以是其他天线的辐射电流，或者说是该天线感应到的其他天线辐射能量而产生的感应电流，或者说是其他天线的辐射的电磁波。
图2a为本申请实施例提供的一种天线200的结构示意图，所述天线为偶极子天线，包括巴伦结构210，辐射结构220，和耦合结构230，其中，辐射结构220包括辐射臂222和辐射臂224，辐射结构220设置在巴伦结构210上，耦合结构230设置在辐射结构220上，具体设置在辐射结构220中的辐射臂222上。请结合图2b，图2b为图2a的局部放大图，其为耦合结构230消减干扰电流的示意图，可见，本申请实施例示例的耦合结构230中的部分耦合结构234耦合的干扰电流与辐射臂222耦合的干扰电流的方向相反，当部分耦合结构234耦合的干扰电流与辐射臂222耦合的干扰电流的方向正好相反、幅度相等时，可以抵消该干扰电流对天线200辐射特性影响。图2b所示的耦合结构230的消减作用仅为示例，可选的，所述耦合结构230耦合的干扰电流的方向只要能分解出与辐射臂222耦合的干扰电流的方向相反的分量，就可以达到降低干扰电流对天线200辐射特性的影响的目的，同样属于本申请的保护范围。所以，在辐射结构上设置耦合结构进行消减，以达到降低外界干扰对天线辐射特性影响的，都属于本申请的保护范围。其中，图2b所示的干扰电流方向仅为示例，本申请实施例对此不做限制。
图3为本申请实施例提供的一种天线装置300的结构示意图，请结合图2a，所述天线装置除了包括图2a所示的天线200，还包括天线310和反射板320。天线200和天线310都设置在反射板320上，对于天线200来说，所述干扰电流包括天线310的辐射电流，，或者说所述干扰电流包括天线200感应到天线310的辐射能量而产生的电流通过在天线200的辐射结构上设置耦合结构230，耦合结构230耦合的干扰电流与辐射结构耦合的干扰电流能够相互消减，达到消减的目的，由于天线200耦合的天线310的辐射电流变小了，也即是天线200对天线310辐射特性的干扰影响变小了，同时，降低了天线200感应到天线310的辐射电流，从而降低了天线200形成的二次辐射，也即是减少了天线200耦合(或者感应)到的天线310辐射电流的辐射，降低了天线200对天线310辐射特性的影响。可见，通过采用本申请提供天线200，尤其是设置在天线200上的耦合结构230，可以降低天线200和天线310之间的影响。
示例的，图2a或者图3所示的辐射结构220可以为辐射臂结构，辐射结构220还可以为辐射贴片结构，本申请对辐射结构220的结构形式不做限制。
可见，采用本申请实施例提供的天线，通过设置在天线200上的耦合结构230，如图2a或者图3所示的耦合结构与天线的辐射臂连接，耦合结构230耦合的干扰电流与辐射结构耦合的干扰电流能够相互消减，达到去耦合的目的，减少了天线200耦合(或者感应)到的天线310的辐射电流，从而达到降低二次辐射的目的，从而降低了天线200对天线310辐射特性的影响。同时，也降低了天线310对天线200辐射特性的影响，即降低了天线200和天线310之间的干扰。
本申请实施例提供的耦合结构为一种导电结构，示例的，耦合结构为金属结构，或者该耦合结构为印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)结构。
本申请实施例提供的耦合结构与辐射结构电连接包括：
方式一，请继续参考图2a或者图3，所述耦合结构与所述辐射结构直接电连接；或者，
方式二，请参考图4，其为耦合结构与辐射结构耦合连接的示意图，所述耦合结构430与辐射结构220不直接接触，而是通过耦合的方式电连接。示例的，耦合结构430和辐射结构220之间可以通过填充介质实现耦合结构430设置在辐射结构220上。
请继续参考图2a至图4，耦合结构230与辐射结构220不在同一平面上。可选的，耦合结构与辐射结构可以在同一个平面上。
请继续参考图3，所示的耦合结构230为L型枝节。L型枝节具体包括第一枝节232和第二枝节234。第一枝节232的一端和第二枝节234的一端连接成L型，且第一枝节232的一端和第二枝节234的一端电连接，该耦合结构通过第一枝节232的另一端与辐射结构220电连接，第二枝节234的另一端悬空。
可见，L型枝节的结构比较简单，且通过这种L型枝节的耦合结构，工艺简单，低成本的实现了降低天线200对天线310辐射特性的影响，也降低了天线310对天线200的影响，也即降低了天线200和天线310之间的干扰。
另外，通过采取L型枝节的第二枝节234与所述辐射结构平行，L型枝节降低天线200对天线310辐射特性的影响更明显。当然，第二枝节234与辐射结构之间的夹角还可以根据需要进行设计，第二枝节234与辐射结构之间的夹角可以是任意的，可以大于等于0°小于等于180°。
图3所示的L型枝节的长度可以近似为天线310工作的中心波长的1/8。
图3所述的L型枝节的第二枝节与辐射结构之间的最大间距小于或者等于天线310工作的中心波长的1/8。
可选的，天线可以包括多个L型枝节。其中，多个L型枝节分别设置在辐射结构上，每个L型枝节的指向相同或者不同，其中，L型枝节的指向是指L型枝节的第二枝节的另一端延长方向。请继续参考图3，所示的天线包括两个L型枝节，且两个L型的枝节指向不同。
在一种可能的实施方式中，多个L型枝节与辐射结构等间隔连接。可选的，多个L型枝节与辐射结构不等间隔的电连接。
请参考图5，其为本申请实施例提供的一种天线的结构示意图，图5所示的天线500为一个PCB结构的偶极子形式的天线，图5所示的耦合结构530为L型枝节，天线500为一个双极化天线，包括两个辐射结构，这两个辐射结构(都为偶极子)：辐射结构520a和辐射结构520b，且每个辐射结构(辐射结构520a或辐射结构520b)分别包括两个辐射臂，每个辐射臂包括四个子辐射臂，以辐射臂521a为例说明：辐射臂521a包括子辐射臂522a，子辐射臂524a，子辐射臂526a和子辐射臂528a。辐射结构520a与巴伦结构510a，辐射结构520b与巴伦结构510b连接。且图5所示的辐射结构520a上和辐射结构520b上分别设置了多个L型枝节，即多个L型枝节分别与辐射结构520a、辐射结构520b电连接。如图5所示，辐射结构(520a或者520b)同一子辐射臂的L型枝节的指向相同，如子辐射臂522a上的两个L型枝节的指向相同；不同子辐射臂上的L型枝节的指向不同，如子辐射臂522a和子辐射臂524a上的L型枝节指向不同。可选的，辐射结构同一子辐射臂的L型枝节的指向可以相同也可以不同(未示出)。当两个指向相反且邻接L型枝节还可以合并成一个T型枝节(未示出)。其中，当子辐射臂上耦合的干扰电流与该子辐射臂上的耦合结构耦合的干扰电流方向相反且幅度相等时，该天线抗干扰能力最强。
图5所示的耦合结构与辐射结构在同一个平面上，可选的，耦合结构与辐射结构还可以不在同一个平面上，请参考图6，其为本申请实施例提供的一种天线的结构示意图，图6所示的耦合结构630也为L型枝节，耦合结构630与辐射结构620不在同一个平面上，天线600为压铸形式的偶极子天线，图6所示的天线结构图5所示的结构类似此处不再赘述。
需要说明的是，图5或者图6所示的天线的结构形式仅为示例，可选的，天线还可以是单极化天线，或者天线还可以是喇叭天线等，本申请对天线的结构不作限制。
图5以及图6所示的多个L型枝节等间隔的设置在辐射结构(辐射结构520a或辐射结构520b)上，即多个L型枝节与辐射结构等间隔的电连接。
图5及图6所示的天线包括多个L型枝节，不同L型枝节的长度相同。可选的，不同L型枝节的长度不同(未示出)，L型枝节的长度为第一枝节和第二枝节的长度之和。示例的，不同L型枝节的第一枝节长度相同，但他们的第二枝节长度不同，或者，不同L型枝节的第二枝节长度相同，但他们的第一枝节长度不同，或者，不同L型枝节的第一枝节和第二枝节长度都不同，或者，不同L型枝节的第一枝节和第二枝节长度都相同，等等。
以上所述的L型枝节的第一枝节和第二枝节都为直线型枝节结构。可选的，第一枝节和/或第二枝节还可以为曲线型枝节结构，示例的，第一枝节和/或第二枝节可以为波浪形枝节。第一枝节和/或第二枝节还可以为折线型枝节结构，示例的，第一枝节和/或第二枝节为锯齿形枝节。还可以其他曲线型枝节结构，本申请对此不做限制。
可选的，耦合结构还可以是其他结构，如弧型枝节，弧型枝节的一端与辐射结构电连接，弧形枝节的另一端悬空。
或者，本申请实施例提供的耦合结构还可以面状结构或者板状结构，如球拍型耦合结构。球拍型结构包括把柄结构和拍面结构，把柄结构的一端和拍面结构电连接，把柄结构的另一端与辐射臂结构电连接。此处仅为示例，所述的耦合结构还可以为其他面状结构或者板状结构，本申请对此不做限制。
本申请实施例还提供一种天线装置，包括以上任意所述的设置有耦合结构的天线，还包括第二天线，天线200用作第一天线，天线200和第二天线都设置在反射板上，所述干扰电流包括第二天线的辐射电流。或者说所述干扰电流包括第一天线感应到第二天线的辐射能量而产生的电流。可选的，第二天线可以是本申请提供的设置有耦合结构的天线，也可以是没有设置所述耦合结构的天线。
本申请实施例还提供了一种天线阵列，包括以上任意所述的天线，和/或以上所述的天线装置。
本申请实施例提供了一种通信设备，包括以上任意所述的天线，和/或以上所述的天线装置，和/或以上任意所述的天线阵列。
可见，通过将所述耦合结构设置在辐射结构上，且该耦合结构耦合的干扰电流与辐射结构耦合的干扰电流能够相互消减，达到去耦合的目的，从而降低了外界干扰对天线辐射特性的影响，减少了该天线对干扰电流的辐射。示例的，本申请实施例提供的天线可以用于天线装置或者天线阵列之间，以降低天线之间的干扰，也会相应的提高包括本申请提供的通信设备的性能。
以上所述仅为本申请的实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种天线，其特征在于，所述天线包括
巴伦结构；
辐射结构，设置于所述巴伦结构上；
耦合结构，设置于所述辐射结构上，所述耦合结构耦合的干扰电流与所述辐射结构耦合的干扰电流相互消减；
所述耦合结构为L型枝节，所述L型枝节包括第一枝节和第二枝节，所述第一枝节的一端和所述第二枝节的一端连接成L型，且所述第一枝节的一端和所述第二枝节的一端电连接，所述L型枝节通过第一枝节的另一端与所述辐射结构电连接，所述第二枝节的另一端悬空。
2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述天线用作第一天线，所述干扰电流包括第一天线感应到第二天线的辐射电流。
3.根据权利要求1或2所述的天线，其特征在于，所述耦合结构与所述辐射结构直接电连接，或者，所述耦合结构与所述辐射结构耦合电连接。
4.根据权利要求1或2所述的天线，其特征在于，所述耦合结构与辐射结构在同一平面，或者，所述耦合结构与辐射结构在不同平面。
5.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述第二枝节与所述辐射结构之间的夹角大于等于0°且小于等于180°。
6.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述天线包括多个L型枝节，所述多个L型枝节分别设置在所述辐射结构上，所述L型枝节的指向相同或者不同，其中，所述L型枝节的指向是指L型枝节的第二枝节的另一端延长方向。
7.根据权利要求6所述的天线，其特征在于，多个所述L型枝节等间隔的设置在所述辐射结构上。
8.根据权利要求6或7所述的天线，其特征在于，多个所述L型枝节的长度相同或者不同，所述L型枝节的长度为所述第一枝节和所述第二枝节的长度之和。
9.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，指向相反且邻接的两个L型枝节可以合并成一个T型枝节。
10.根据权利要求1、5-7和9任一所述的天线，其特征在于，所述第一枝节和/或所述第二枝节为曲线形枝节。
11.根据权利要求1-2、5-7和9任一所述的天线，其特征在于，所述耦合结构为导电结构，包括，耦合结构为金属结构；或者，耦合结构为印刷电路板PCB结构。
12.根据权利要求1-2、5-7和9任一所述的天线，其特征在于，所述辐射结构为辐射臂。
13.一种天线装置，其特征在于，包括第一天线，第二天线和反射板，所述第一天线和第二天线安装在所述反射板上；所述第一天线是如权利要求1-12任一所述的天线，所述干扰电流包括第一天线感应到第二天线的辐射电流。
14.一种天线阵列，其特征在于，所述天线阵列包括如权利要求1-12任一所述的天线，和/或权利要求13所述的天线装置。
15.一种通信设备，其特征在于，所述通信设备包括权利要求1-12任一所述的天线，和/或权利要求13所述的天线装置，和/或权利要求14所述的天线阵列。
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