CN114270627A - 通信装置 - Google Patents
通信装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114270627A CN114270627A CN202080058266.5A CN202080058266A CN114270627A CN 114270627 A CN114270627 A CN 114270627A CN 202080058266 A CN202080058266 A CN 202080058266A CN 114270627 A CN114270627 A CN 114270627A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- antenna
- waveguide structure
- radio wave
- communication device
- waveguide
- 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.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/52—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure
- H01Q1/521—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure reducing the coupling between adjacent antennas
- H01Q1/523—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure reducing the coupling between adjacent antennas between antennas of an 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
- H01Q21/061—Two dimensional planar arrays
- H01Q21/065—Patch antenna array
-
- 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
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/52—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure
- H01Q1/521—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure reducing the coupling between adjacent antennas
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
- H01Q13/08—Radiating ends of two-conductor microwave transmission lines, e.g. of coaxial lines, of microstrip lines
-
- 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
- H01Q21/064—Two dimensional planar arrays using horn or slot aerials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
- H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
- H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
- H01Q5/307—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
Abstract
本发明提供的通信装置在同一壳体容纳第一天线、第二天线、以及波导管结构物。第二天线的工作频率比第一天线的工作频率高。第二天线是包含多个辐射元件的阵列天线。波导管结构物包含从第一天线观察时在主波束的半值角的范围的外侧,并且配置于由第二天线接收的电波的路径的单位波导管,并使第一天线的工作频率的电波与第二天线的工作频率的电波相比较大地衰减。
Description
技术领域
本发明涉及至少以两个频率进行动作的通信装置。
背景技术
在下述的专利文献1公开了以两个频率进行动作的平面阵列天线。该天线由呈层状的构成的第一以及第二平面阵列天线单元构成。第一平面阵列天线单元相对地以低频带进行动作,第二平面阵列天线单元相对地以高频带进行动作。第一平面阵列天线单元配置在第二平面阵列天线单元之上。在第一平面阵列天线单元与第二平面阵列天线单元之间配置接地面。第一平面阵列天线单元的贴片以及接地面具有对于第二平面阵列天线单元的动作频带透明的频率选择性。另外,接地面反射第一平面阵列天线单元的工作频率的电波。
专利文献1:日本特表2000-514614号公报
在以往的天线中,为了在第二天线单元的工作频率下使其透明,而在配置在第二平面阵列天线单元之上的第一平面阵列天线单元的贴片、以及接地面设置多个孔。然而,难以使第一平面阵列天线单元的贴片以及接地面完全地电透明。这里,“电透明”是指对电波的影响几乎与空气等效。因此,由第二平面阵列天线单元发送接收的电波由于第一平面阵列天线单元的贴片以及接地面而在某种程度衰减。
若将两个天线不重叠地横向并排配置,则由一方的天线发送接收的电波不容易受到另一方的天线的影响。然而,若从低频带的天线辐射的电波被高频带的天线接收,在接收信号的处理时产生高次谐波,则该高次谐波对于高频带的电波的接收信号来说成为噪声。
发明内容
本发明的目的在于提供一种通信装置,在具有以不同的频率进行动作的两个天线的通信装置中,能够降低从低频带的天线辐射并被高频带的天线接收的接收信号的高次谐波给予高频带的天线的通信的影响。
根据本发明的一观点,提供一种通信装置,
具有容纳于同一壳体的第一天线、第二天线、以及波导管结构物,
上述第二天线的工作频率比上述第一天线的工作频率高,
上述第二天线是包含多个辐射元件的阵列天线,
上述波导管结构物包含单位波导管,并使上述第一天线的工作频率的电波与上述第二天线的工作频率的电波相比较大地衰减,上述单位波导管从上述第一天线观察时在主波束的半值角的范围的外侧,并且配置于由上述第二天线接收的电波的路径。
在第一天线的工作频率的电波由电波反射物反射并由第二天线接收之前,波导管结构物使第一天线的工作频率的电波衰减。因此,即使在由第二天线接收之后产生了接收信号的高次谐波,高次谐波的信号强度也较低。因此,能够降低该高次谐波给予第二天线的信号接收处理的影响。
附图说明
图1A是第一实施例的通信装置所使用的天线装置的俯视图,图1B是图1A的点划线1B-1B上的剖视图,图1C是第一实施例的通信装置所包含的波导管结构物的立体图。
图2是第一实施例的通信装置的雷达功能部分的框图。
图3是第一实施例的通信装置的通信功能部分的框图。
图4是第一实施例的通信装置以及在通信装置的电波辐射空间存在的电波反射物的示意图。
图5是表示从第一天线以及第二天线辐射,由电波反射物反射,并由第二发送接收电路进行检测为止的信号强度的变化的一个例子的图表。
图6A是第二实施例的通信装置的剖视图,图6B是第二实施例的变形例的通信装置的剖视图。
图7A是第三实施例的通信装置所使用的天线装置的俯视图,图7B是图7A的点划线7B-7B上的通信装置的剖视图。
图8是第四实施例的通信装置的剖视图。
图9A是第五实施例的通信装置的俯视图,图9B是图9A的点划线9B-9B上的剖视图。
图10A是第六实施例的通信装置的俯视图,图10B是图10A的点划线10B-10B上的剖视图。
图11A是第七实施例的通信装置的俯视图,图11B是图11A的点划线11B-11B上的剖视图。
具体实施方式
[第一实施例]
参照图1A~图4,对第一实施例的通信装置进行说明。
图1A是第一实施例的通信装置所使用的天线装置的俯视图。图1B是图1A的点划线1B-1B上的剖视图。图1C是第一实施例的通信装置所包含的波导管结构物的立体图。
在作为模块基板30(图1B)的一面的支承面31设置第一天线11以及第二天线12。模块基板30也具有作为支承第一天线11以及第二天线12的支承部件的功能。第一天线11包含多个第一辐射元件11a,第二天线12包含多个第二辐射元件12a。模块基板30包含配置于内部的接地平面32。
通过第一辐射元件11a以及第二辐射元件12a和接地平面32构成贴片天线。第一天线11是包含多个第一辐射元件11a的阵列天线,第二天线12是包含多个第二辐射元件12a的阵列天线。第二天线12的工作频率f2比第一天线11的工作频率f1高。这里,天线的工作频率定义为天线增益最大的频率。
在俯视时,多个第一辐射元件11a例如配置为两行两列的矩阵状,第二辐射元件12a例如配置为三行四列的矩阵状。
壳体50的一部分隔开间隔与模块基板30的支承面31对置。在模块基板30的支承面31与壳体50之间配置波导管结构物20。波导管结构物20与模块基板30以及壳体50双方接触。例如,波导管结构物20从第一天线11观察在主波束的半值角的范围的外侧,并且配置于由第二天线12接收的电波的路径。优选波导管结构物20配置为在俯视时不与第一天线11重叠,并且包含第二天线12。
波导管结构物20(图1C)包含在俯视时配置为格子状的金属壁。与格子状的金属壁的多个开口部21对应地,配置第二天线12的多个第二辐射元件12a。具体而言,各第二辐射元件12a在俯视时配置在对应的开口部21的内部。第二辐射元件12a与其所对应的开口部21的相对位置关系在全部的第二辐射元件12a中相同。
在格子状的金属壁中,成为多个开口部21各自的侧壁的部分作为一个波导管(以下,称为单位波导管。)发挥作用,使所希望的波长的电波通过。另外,对于相对于开口部21的尺寸足够长的波长的电波来说,波导管结构物20作为反射器发挥作用。具体而言,波导管结构物20使第二天线12的工作频率的电波通过,使第一天线11的工作频率的电波与第二天线12的工作频率的电波相比较大地衰减。
图2是第一实施例的通信装置的雷达功能部分的框图。该雷达功能部分包含时分多址(TDMA)、调频连续波(FMCW)、以及多输入多输出(MIMO)的功能。多个第二辐射元件12a的一部分构成发送用的第二天线12T,剩余的多个第二辐射元件12a构成接收用的第二天线12R。
第二发送接收电路42对发送用的第二天线12T的多个第二辐射元件12a供给高频信号。由接收用的第二天线12R的多个第二辐射元件12a接收的高频信号输入到第二发送接收电路42。第二发送接收电路42包含信号处理电路80、本地振荡器81、发送处理部82、以及接收处理部85。
本地振荡器81基于来自信号处理电路80的啁啾控制信号Sc,输出频率随着时间线性地增加或者减少的本地信号SL。本地信号SL被给予发送处理部82以及接收处理部85。
发送处理部82包含多个开关83和功率放大器84。按构成发送用的第二天线12T的第二辐射元件12a设置开关83以及功率放大器84。开关83基于来自信号处理电路80的开关控制信号Ss进行开关。在开关83接通的状态下,本地信号SL输入到功率放大器84。功率放大器84放大本地信号SL的功率,并供给至对应的第二辐射元件12a。
从发送用的第二天线12T辐射的电波由目标反射,反射波由接收用的第二天线12R接收。
接收处理部85包含多个低噪声放大器87和混频器86。按构成接收用的第二天线12R的第二辐射元件12a设置低噪声放大器87以及混频器86。由构成接收用的第二天线12R的多个第二辐射元件12a接收的回波信号Se被低噪声放大器87放大。混频器86将放大后的回波信号Se和本地信号SL相乘,生成差拍信号Sb。
信号处理电路80例如具备AD转换器、微型计算机等,通过进行针对差拍信号Sb的信号处理,来计算到目标为止的距离以及方位。
图3是第一实施例的通信装置的通信功能部分的框图。从第一发送接收电路41向第一天线11的第一辐射元件11a供给高频信号,由第一辐射元件11a接收的高频信号输入到第一发送接收电路41。
第一发送接收电路41包含基带集成电路元件(BBIC)110以及高频集成电路元件(RFIC)90。高频集成电路元件90包含中频放大器91、上下变频用混频器92、发送接收切换开关93、功率分配器94、多个移相器95、多个衰减器96、多个发送接收切换开关97、多个功率放大器98、多个低噪声放大器99、以及多个发送接收切换开关100。
首先,对发送功能进行说明。从基带集成电路元件110经由中频放大器91对上下变频用混频器92输入中频信号。在上下变频用混频器92中对中频信号进行上变频生成的高频信号经由发送接收切换开关93输入到功率分配器94。在功率分配器94进行了分割的各高频信号经由移相器95、衰减器96、发送接收切换开关97、功率放大器98、发送接收切换开关100输入到第一辐射元件11a。
接下来,对接收功能进行说明。由多个第一辐射元件11a的各个接收的高频信号经由发送接收切换开关100、低噪声放大器99、发送接收切换开关97、衰减器96、移相器95输入到功率分配器94。在功率分配器94合成的高频信号经由发送接收切换开关93输入到上下变频用混频器92。在上下变频用混频器92对高频信号进行下变频生成的中频信号经由中频放大器91输入到基带集成电路元件110。
接下来,参照图4,对第一实施例的优异效果进行说明。
图4是第一实施例的通信装置以及在通信装置的电波辐射空间存在的电波反射物的示意图。在第一天线11以及第二天线12的电波辐射的空间存在电波反射物60。第一天线11例如用于第五代移动通信系统(5G通信系统),以26GHz频带进行动作。第二天线12例如用于毫米波雷达或者手势传感器系统,工作频率为79.5GHz。
波导管结构物20使第二天线12的工作频率亦即79.5GHz的电波几乎全部通过,并使第一天线11的动作频带的电波较大地衰减。从第二天线12辐射的电波由电波反射物60反射,反射波由第二天线12接收。
从第一天线11辐射的电波也由电波反射物60反射,且反射波射入第二天线12。第二天线12的天线增益在其工作频率79.5GHz下最大,但在第一天线11的动作频带中,也具有某种程度的增益。因此,例如26GHz频带的电波的反射波也被第二天线12接收。在第二发送接收电路42(图2)的低噪声放大器对26GHz频带的信号进行放大时,由于低噪声放大器的非线性而产生高次谐波。在26GHz频带的信号的第三高次谐波包含有与79.5GHz一致、或者接近79.5GHz的频率的信号。因此,26GHz频带的接收信号的第三高次谐波对于由第二天线12发送接收的信号来说成为噪声。
在第一实施例中,波导管结构物20使从第一天线11辐射由电波反射物60反射并射入第二天线12的电波衰减,所以由于低噪声放大器87的非线性而产生的第三高次谐波的强度也降低。因此,能够降低由从第一天线11辐射的电波引起的噪声给予由第二天线12发送接收的信号的影响。
并且,在第一实施例中,第二天线12的多个第二辐射元件12a与其所对应的波导管结构物20的开口部21的相对位置关系在全部的第二辐射元件12a中相同。因此,能够抑制第二辐射元件12a单体的天线增益的偏差。
接下来,参照图5对波导管结构物20所要求的衰减量进行说明。
图5是表示从第一天线11以及第二天线12辐射,由电波反射物60(图4)反射并由第二发送接收电路42(图2)进行检测为止的信号强度的变化的一个例子的图表。纵轴以单位“dBm”表示信号强度。
横轴表示天线的等效各向同性辐射功率(EIRP)、以及信号强度变动的重要因素,即电波的传输损耗、由电波反射物的雷达散射截面积(RCS)引起的损耗、波导管结构物20(图1A、图1B)造成的传输损耗、天线的接收增益、低噪声放大器的非线性所引起的第三高次谐波的产生效率。
在图5中,示出第二天线12用于频率79.5GHz的毫米波雷达,第一天线11用于5G通信系统的26GHz频带的发送接收的情况。从第一天线11辐射26GHz频带所包含的26.5GHz的电波,从第二天线12辐射79.5GHz的电波。从第一天线11辐射的第三高次谐波的频率与从第二天线12辐射的基本波的频率相等。
图5的图表中的粗实线表示与从第二天线12辐射的79.5GHz的电波相关的信号的强度的变动。附加了相对高密度的影线的区域表示与从第二天线12辐射的79.5GHz的电波相关的信号的强度的范围。较细的实线表示与从第一天线11辐射的26.5GHz的电波相关的信号的强度的变动。附加了相对低密度的影线的区域表示与从第一天线11辐射的26.5GHz的电波相关的信号的强度的范围。虚线表示与在未配置波导管结构物20的情况下从第一天线11辐射的26.5GHz的电波相关的信号的强度。
假定第一天线11的基本波的EIRP为30dBm。此时,例如第三高次谐波的EIRP为-4dBm左右。需要将从雷达系统所使用的第二天线12辐射的79.5GHz的电波的EIRP设定为与从第一天线11辐射的第三高次谐波的EIRP相比足够高。例如,将第二天线12的频率79.5GHz的EIRP设定为相对于-4dBm足够大的39dBm。
首先,对包含第二天线12的雷达系统进行说明。假定使用并列地排列八个行波型的贴片阵列的贴片阵列天线作为第二天线12。在天线增益为25dBi的情况下,通过使一个端口的输入功率为5dBm能够使EIRP为39dBm。在检知远离100m的电波反射物的情况下,电波的往复距离为200m。其传输损耗大约为116dB。因此,产生了传输损耗之后的信号强度为-77dBm。并且,若将电波反射物的雷达散射截面积(RCS)假定为-10dB以上+10dB以下的范围,则考虑了电波反射物的RCS之后的信号强度为-87dBm以上-67dBm以下。
波导管结构物20使79.5GHz的电波几乎全部通过,所以几乎不产生波导管结构物20所造成的损耗。因此,波导管结构物20通过后的信号强度在-87dBm以上-67dBm以下。若假定为第二天线12的接收增益为25dBi,则第二天线12的接收信号的信号强度在-62dBm以上-42dBm以下。因此,优选第二发送接收电路42(图2)的接收灵敏度RS至少比-62dBm小。考虑到10dB左右的余量,优选接收灵敏度RS为-72dBm左右。
接下来,对从5G通信系统用的第一天线11辐射的电波给予雷达系统的影响进行说明。为了使从第一天线11辐射的26.5GHz的基本波的第三高次谐波不给予雷达系统影响,需要使该高次谐波的信号强度比雷达系统的接收灵敏度RS,即-72dBm小。
第一天线11的26.5GHz的EIRP如上述那样例如为30dBm。作为一个例子,在从第一天线11辐射由前方1m的电波反射物反射并射入第二天线12的情况下,往复2m的传输损耗大约为67dB。因此,产生了传输损耗之后的信号强度为-37dBm。在障碍物的RCS大约为-10dB的情况下,考虑了障碍物的RCS之后的信号强度为-47dBm。
首先,对未配置波导管结构物20的情况进行说明。在第二天线12的79.5GHz下的接收增益为25dBi的情况下,26.5GHz下的接收增益比其低。例如,26.5GHz下的接收增益为0dBi。此时,由第二天线12接收的26.5GHz的接收信号的信号强度为-47dBm。若将低噪声放大器的非线性所引起的第三高次谐波产生效率设为-20dB,则通过了低噪声放大器之后的频率79.5GHz的第三高次谐波的信号强度为-67dBm。
该信号强度比接收灵敏度RS亦即-72dBm大,所以被雷达系统检测为有效的信号。因此,必须在接收前在波导管结构物20使由第二天线12接收的26.5GHz的电波衰减。
为了使第三高次谐波的信号强度比接收灵敏度RS低,如图5中较细的实线所示,优选为10dB左右的衰减量,更优选具有余量而为20dB左右的衰减量。通过在波导管结构物20使26.5GHz的电波衰减10dB,能够使第三高次谐波的信号强度比雷达系统的接收灵敏度RS低。并且,通过在波导管结构物20使26.5GHz的电波衰减20dB,能够使第三高次谐波的信号强度与雷达系统的接收灵敏度RS相比足够低。
虽然在图5所示的例子中导入各种假定,但这些假定反映了在实际的雷达系统、5G通信系统中利用的状况。因此,一般而言,可以说优选使波导管结构物20对第一天线11的工作频率的电波的衰减量在10dB以上,更优选使其在20dB以上。波导管结构物20对电波的衰减量的调整能够通过调整波导管结构物20的高度(相当于波导管的长度)来进行。
[第二实施例]
接下来,参照图6A对第二实施例的通信装置进行说明。以下,对与第一实施例的通信装置(图1A、图1B、图1C)相同的构成省略说明。
图6A是第二实施例的通信装置的剖视图。在第一实施例的通信装置中,波导管结构物20(图1B)与模块基板30和壳体50双方接触。与此相对,在第二实施例中,波导管结构物20利用粘合剂固定于壳体50,不与模块基板30接触。此外,也可以通过嵌件成形制造壳体50和波导管结构物20。
在壳体50内安装模块基板30时,进行第二天线12的多个第二辐射元件12a与波导管结构物20的对位。由此,能够使多个第二辐射元件12a与波导管结构物20的俯视时的位置关系为与第一实施例的情况相同的位置关系。
接下来,参照图6B对第二实施例的变形例的通信装置进行说明。
图6B是第二实施例的变形例的通信装置的剖视图。在本变形例中,波导管结构物20利用粘合剂固定于模块基板30,不与壳体50接触。
即使如第二实施例、或者其变形例那样,构成为波导管结构物20不与模块基板30以及壳体50的一方接触,也能够得到与第一实施例的情况相同的优异效果。
[第三实施例]
接下来,参照图7A以及图7B对第三实施例的通信装置进行说明。以下,对与第一实施例的通信装置(图1A、图1B、图1C)相同的构成省略说明。
图7A是第三实施例的通信装置所使用的天线装置的俯视图,图7B是图7A的点划线7B-7B上的剖视图。在第一实施例中,波导管结构物20(图1A、图1C)由格子状的金属壁构成。与此相对,在第三实施例中,通过多个导体柱22以及格子状的导体图案23构成波导管结构物20。
在模块基板30的支承面31之上配置覆盖第一天线11以及第二天线12的介电膜33。在俯视时沿着格子状的直线组配置的多个导体柱22埋入到介电膜33。分别在由多个导体柱22构成的格子状的多个直线之间的缝隙部分配置第二天线12的第二辐射元件12a。
多个导体柱22的上端在介电膜33的上表面露出。导体图案23在介电膜33之上配置为通过在介电膜33的上表面露出的导体柱22的上端,并将多个导体柱22的上端彼此电连接。多个导体柱22的下端到达模块基板30内的接地平面32,并与接地平面32电连接。多个导体柱22的间隔设定为相当于由多个导体柱22构成的格子的开口部的空间对于第一天线11的工作频率的电波作为波导管发挥作用的程度。例如,多个导体柱22的间隔设定为第二天线12的工作频率的电波的在介电膜33内的波长的1/4以下。配置为在俯视时包围一个第二辐射元件12a的多个导体柱22、以及将这些导体住的上端彼此电连接的导体图案23作为与一个第二辐射元件12a对应的单位波导管发挥作用。
接下来,对第三实施例的优异效果进行说明。
在第三实施例中,波导管结构物20也使第一天线11的动作频带的电波衰减,所以能够得到与第一实施例的情况相同的优异效果。从支承面31观察到波导管结构物20的上端为止的高度越高,电波的衰减量越大。在第三实施例中,波导管结构物20的开口部21被具有比空气的介电常数高的介电常数的介电膜33填充。因此,从支承面31到波导管结构物20的上端为止的与电波传输相关的实际的长度与使开口部21为空洞的情况相比变长。其结果,能够得到波导管结构物20对电波的衰减量增大这样的优异效果。
接下来,对第三实施例的变形例进行说明。在第三实施例中将多个导体柱22与接地平面32连接,但也可以不与接地平面32连接。另外,在第三实施例中,多个导体柱22的上端彼此通过导体图案23连接,但也可以在上端与下端之间的中间部,也利用内层的格子状的导体图案将多个导体柱22相互电连接。通过在中间部将多个导体柱22相互连接,能够提高作为单位波导管的功能。
[第四实施例]
接下来,参照图8对第四实施例的通信装置进行说明。以下,对与第一实施例的通信装置(图1A、图1B、图1C)相同的构成省略说明。
图8是第四实施例的通信装置的剖视图。在第一实施例中,第一天线11以及第二天线12设置于共用的模块基板30(图1B),模块基板30作为支承第一天线11以及第二天线12的支承部件使用。与此相对,在第四实施例中,第一天线11以及第二天线12分别形成于不同的第一模块基板30A以及第二模块基板30B。第一模块基板30A以及第二模块基板30B分别在内部具有接地平面32A以及接地平面32B。波导管结构物20固定于第二模块基板30B。
第一模块基板30A以及第二模块基板30B固定于共用的支承部件35的支承面36。支承部件35容纳在壳体50内,相对于壳体固定。
接下来,对第四实施例的优异效果进行说明。在第四实施例中,通过配置波导管结构物20,也能够得到与第一实施例的情况相同的优异效果。另外,在第四实施例中第一天线11和第二天线12形成于不同的模块基板,所以两者的配置的自由度提高。
[第五实施例]
接下来,参照图9A以及图9B对第五实施例的通信装置进行说明。以下,对与第一实施例(图1A)以及第二实施例(图6A)的通信装置相同的构成省略说明。
图9A是第五实施例的通信装置的俯视图,图9B是图9A的点划线9B-9B上的剖视图。在第一实施例(图1A)中,构成波导管结构物20的格子状的金属壁的多个开口部21与第二天线12的多个第二辐射元件12a一对一地对应。与此相对,在第五实施例中,构成波导管结构物20的格子状的金属壁的两个开口部与一个第二辐射元件12a对应。即,对一个第二辐射元件12a配置两个单位波导管。在俯视时,金属壁的沿列方向(在图9A中是纵向)延伸的直线状的部分通过第二辐射元件12a各自的中心。
在第五实施例中,也与第一实施例以及第二实施例的情况相同,波导管结构物20使从第一天线11辐射的基本频率的电波衰减。由第二天线12发送或者接收的频率的电波在波导管结构物20中几乎不衰减。
接下来,对第五实施例的优异效果进行说明。在第五实施例中,也与第一实施例、第二实施例等相同,能够通过波导管结构物20使从第一天线11辐射由电波反射物60(图4)反射并射入第二天线12的基本频率的电波衰减。因此,减弱输入到低噪声放大器87(图2)的基本频率的信号。其结果,由于低噪声放大器87的非线性而产生的高次谐波成分的信号强度也降低。因此,能够降低由从第一天线11辐射的电波引起的噪声给予由第二天线12发送接收的信号的影响。
并且,在第五实施例中,波导管结构物20所包含的多个单位波导管与第二天线12的多个第二辐射元件12a的相对位置关系也在全部的第二辐射元件12a中相同。因此,能够抑制第二辐射元件12a单体的天线增益的偏差。
在第五实施例中,在图9A中第二天线12的第二辐射元件12a的四个边缘中上下的边缘与金属壁交叉,左右的边缘不与金属壁交叉。该情况下,优选使第二辐射元件12a激发为不与金属壁交叉的边缘成为波源。即,优选在图9A中构成为第二辐射元件12a的偏振方向为左右方向。
接下来,对第五实施例的变形例进行说明。
在第五实施例中,在俯视时,金属壁的沿列方向延伸的直线状的部分通过第二辐射元件12a的中心,但也可以使金属壁的沿行方向延伸的直线状的部分通过第二辐射元件12a的中心。另外,在第五实施例中,使两个单位波导管与一个第二辐射元件12a建立对应关系,但也可以使三个以上的多个单位波导管与一个第二辐射元件12a建立对应关系。
[第六实施例]
接下来,参照图10A以及图10B对第六实施例的通信装置进行说明。以下,对与第五实施例的通信装置(图9A、图9B)相同的构成省略说明。
图10A是第六实施例的通信装置的俯视图,图10B是图10A的点划线10B-10B上的剖视图。在第五实施例中,使两个单位波导管与一个第二辐射元件12a建立对应关系。与此相对,在第六实施例中,使一个单位波导管与两个第二辐射元件12a建立对应关系。具体而言,对在行方向排列的两个第二辐射元件12a配置一个单位波导管。单位波导管各自的俯视时的形状是在行方向较长的长方形,在俯视时两个第二辐射元件12a包含于一个单位波导管。
在第六实施例中,也与第五实施例的情况相同,波导管结构物20使从第一天线11辐射的基本频率的电波衰减。由第二天线12发送或者接收的频率的电波在波导管结构物20中几乎不衰减。
接下来,对第六实施例的优异效果进行说明。在第六实施例中,也与第五实施例相同,能够降低由从第一天线11辐射的电波引起的噪声给予由第二天线12发送接收的信号的影响。
接下来,对第六实施例的变形例进行说明。在第六实施例中使两个第二辐射元件12a与一个单位波导管建立对应关系,但也可以使三个以上的多个第二辐射元件12a与一个单位波导管建立对应关系。例如,也可以在俯视时,三个以上的多个第二辐射元件12a包含于一个单位波导管。
[第七实施例]
接下来,参照图11A以及图11B对第七实施例的通信装置进行说明。以下,对与第一实施例的通信装置(图1A~图5)相同的构成省略说明。
图11A是第七实施例的通信装置的俯视图,图11B是图11A的点划线11B-11B上的剖视图。根据第七实施例通信装置与第一实施例的情况相同,具有包含配置在由第二天线12接收的电波的路径的单位波导管的波导管结构物20。另外,波导管结构物20在从第一天线11观察时配置在主波束的半值角的范围的外侧。作为波导管结构物20,能够使用具有使第一天线11的工作频率的电波与第二天线12的工作频率的电波相比较大地衰减的波导功能的结构物。
接下来对第七实施例的优异效果进行说明。在第七实施例中,也与第一实施例的情况相同,能够降低由从第一天线11辐射的电波引起的噪声给予由第二天线12发送接收的信号的影响。
上述的各实施例为例示,当然能够进行不同的实施例所示的构成的部分置换或者组合。多个实施例的相同的构成所带来的相同的作用效果并不在每个实施例依次提及。并且,本发明并不限定于上述的实施例。例如,本领域技术人员明确能够进行各种变更、改进、组合等。
附图标记说明
11…第一天线,11a…第一辐射元件,12…第二天线,12a…第二辐射元件,12R…接收用的第二天线,12T…发送用的第二天线,20…波导管结构物,21…开口部,22…导体柱,23…导体图案,30…模块基板,30A…第一模块基板,30B…第二模块基板,31…支承面,32、32A、32B…接地平面,33…介电膜,35…支承部件,36…支承面,41…第一发送接收电路,42…第二发送接收电路,50…壳体,60…电波反射物,80…信号处理电路,81…本地振荡器,82…发送处理部,83…开关,84…功率放大器,85…接收处理部,86…混频器,87…低噪声放大器,90…高频集成电路元件,91…中频放大器,92…上下变频用混频器,93…发送接收切换开关,94…功率分配器,95…移相器,96…衰减器,97…发送接收切换开关,98…功率放大器,99…低噪声放大器,100…发送接收切换开关,110…基带集成电路元件。
Claims (8)
1.一种通信装置,其中,
具有容纳于同一壳体的第一天线、第二天线、以及波导管结构物,
上述第二天线的工作频率比上述第一天线的工作频率高,
上述第二天线是包含多个辐射元件的阵列天线,
上述波导管结构物包含单位波导管,并使上述第一天线的工作频率的电波与上述第二天线的工作频率的电波相比较大地衰减,上述单位波导管从上述第一天线观察时在主波束的半值角的范围的外侧,并且配置于由上述第二天线接收的电波的路径。
2.根据权利要求1所述的通信装置,其中,
上述波导管结构物包含多个上述单位波导管,上述单位波导管与上述第二天线的多个辐射元件的每一个对应地配置。
3.根据权利要求1或者2所述的通信装置,其中,
还具有支承部件,该支承部件在共用的支承面支承上述第一天线和上述第二天线,
在俯视时,上述波导管结构物不与上述第一天线重叠,并且包含上述第二天线。
4.根据权利要求3所述的通信装置,其中,
上述波导管结构物包含在俯视时配置为格子状的金属壁,在上述金属壁中,包围格子状的上述金属壁的多个开口部的各个开口部的部分构成上述单位波导管。
5.根据权利要求3或者4所述的通信装置,其中,
上述壳体的一部分隔开间隔与上述支承面对置,上述波导管结构物固定于上述壳体。
6.根据权利要求3或者4所述的通信装置,其中,
上述波导管结构物固定于上述支承部件。
7.根据权利要求3所述的通信装置,其中,
还具有介电膜,该介电膜配置在上述支承面上并覆盖上述第二天线,
上述波导管结构物包含埋入上述介电膜的多个导体柱,上述多个导体柱在俯视时沿着格子状的直线组配置,包围由上述多个导体柱构成的格子的多个开口部的各个开口部的多个导体柱构成上述单位波导管。
8.根据权利要求7所述的通信装置,其中,
上述波导管结构物还包含导体图案,该导体图案将上述多个导体柱连接,并且配置为在俯视时不与上述第二天线的上述多个辐射元件重叠。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019-149899 | 2019-08-19 | ||
JP2019149899 | 2019-08-19 | ||
PCT/JP2020/026727 WO2021033448A1 (ja) | 2019-08-19 | 2020-07-08 | 通信装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114270627A true CN114270627A (zh) | 2022-04-01 |
Family
ID=74660903
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202080058266.5A Pending CN114270627A (zh) | 2019-08-19 | 2020-07-08 | 通信装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11942685B2 (zh) |
JP (1) | JP7180785B2 (zh) |
CN (1) | CN114270627A (zh) |
WO (1) | WO2021033448A1 (zh) |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
HUP0001166A3 (en) | 1996-07-04 | 2002-02-28 | Skygate Internat Technology N | A planar dual-frequency array antenna |
JP4516246B2 (ja) * | 2001-08-06 | 2010-08-04 | 日本電業工作株式会社 | アンテナ |
US6624787B2 (en) * | 2001-10-01 | 2003-09-23 | Raytheon Company | Slot coupled, polarized, egg-crate radiator |
WO2006011412A1 (ja) * | 2004-07-30 | 2006-02-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 高周波回路素子および高周波回路 |
US9666952B2 (en) * | 2014-05-07 | 2017-05-30 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Antenna device |
CN205900780U (zh) * | 2016-07-29 | 2017-01-18 | 华南理工大学 | 一种紧凑型多频基站天线阵列 |
CN106410396A (zh) * | 2016-10-26 | 2017-02-15 | 华南理工大学 | 一种高低频滤波阵子交织排列的紧凑型多波束天线阵列 |
WO2018115372A1 (en) * | 2016-12-23 | 2018-06-28 | Iee International Electronics & Engineering S.A. | High-resolution 3d radar wave imaging device |
WO2019054094A1 (ja) * | 2017-09-12 | 2019-03-21 | 株式会社村田製作所 | アンテナモジュール |
-
2020
- 2020-07-08 CN CN202080058266.5A patent/CN114270627A/zh active Pending
- 2020-07-08 JP JP2021540661A patent/JP7180785B2/ja active Active
- 2020-07-08 WO PCT/JP2020/026727 patent/WO2021033448A1/ja active Application Filing
-
2022
- 2022-02-17 US US17/673,798 patent/US11942685B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20220173508A1 (en) | 2022-06-02 |
JP7180785B2 (ja) | 2022-11-30 |
US11942685B2 (en) | 2024-03-26 |
WO2021033448A1 (ja) | 2021-02-25 |
JPWO2021033448A1 (zh) | 2021-02-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20190002710A (ko) | 안테나 어레이에서의 상호 결합을 감소시키기 위한 장치 및 방법 | |
JP7318712B2 (ja) | アンテナ装置及び通信装置 | |
US8044862B2 (en) | Antenna system having electromagnetic bandgap | |
JP3761988B2 (ja) | アンテナ装置 | |
JP7180785B2 (ja) | 通信装置 | |
CN115275598B (zh) | 一种具有空间锐截止特性的宽带扇形辐射波束天线模块 | |
KR101598341B1 (ko) | 서로 다른 두께의 슬롯을 구비하는 도파관 슬롯 배열 안테나 | |
WO2023146720A1 (en) | Base station antennas | |
Pham et al. | V-band beam-switching transmitarray antenna for 5G MIMO channel sounding | |
US6930647B2 (en) | Semicircular radial antenna | |
CN112054289B (zh) | 电子设备 | |
CN113991301A (zh) | 一种频选天线罩及天线 | |
CN211789438U (zh) | 立体式高增益天线射频前端装置 | |
CN113544907B (zh) | 一种透镜天线、探测装置及通信装置 | |
JPH11330848A (ja) | 基地局アンテナ装置 | |
GB2182806A (en) | Linearly polarized grid reflector antenna system with improved cross-polarization performance | |
RU2099836C1 (ru) | Широкополосная четырехлучевая зеркальная антенна (варианты) | |
RU2282288C2 (ru) | Фазированная антенная решетка с двумя независимыми лучами и управляемой поляризацией в суммарном луче (варианты) | |
WO2023053865A1 (ja) | アンテナ装置及び通信装置 | |
CN113013584B (zh) | 天线系统及移动终端 | |
CN220233463U (zh) | 相控阵天线及通信设备 | |
US20220037798A1 (en) | Lens integrated planar programmable polarized and beamsteering antenna array | |
CN114267945A (zh) | 一种稳定阵中辐射特性阵列天线 | |
CN115313066A (zh) | 相控阵天线装置及相控阵通信系统 | |
Ayoub | ANTENNAS FOR WV BAND APPLICATIONS |
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 |