CN116670934A - 包括具有空气条结构的馈电线路的天线组装体及利用其的天线装置 - Google Patents
包括具有空气条结构的馈电线路的天线组装体及利用其的天线装置 Download PDFInfo
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Abstract
本公开涉及包括具有空气条结构的馈电线路的天线组装体及利用其的天线装置。根据本公开的一实施例,提供一种天线组装件,其包括:基座;天线群,其包括在基座上沿着第一方向布置的多个辐射元件;以及馈电线路,其设置为向多个辐射元件供电,且具有空气条(air‑strip)结构,馈电线路包括:多个连接线路区域,其设置为一端与多个辐射元件的各辐射元件连接;以及主线路区域,其在连接线路区域的另一端以预设的角度弯折,且在天线群的侧面沿第一方向形成。
Description
技术领域
本公开涉及包括具有空气条结构的馈电线路的天线组装体及利用其的天线装置。
背景技术
此部分记载的内容只是单纯地用于提供本发明的背景信息,并不构成现有技术。
阵列天线的结构大致由辐射元件及为辐射元件供电的馈电线路(feedline)构成。辐射元件可根据使用频率具有不同的尺寸。例如,辐射元件的尺寸可随着工作频率的变大而变小。
馈电线路可大致分为RF电缆和PCB形态。RF电缆和PCB形态的传输线路其尺寸不随工作频率的变化而发生变化。即,即使工作频率变大,其馈电线路的尺寸仍得以维持。
另外,馈电线路中损失可分为信号流动的导体中的导体损失及因围绕导体周围的电介质导致的电介质损失。这种损失可直接使天线的增益(gain)下降。为了改善天线的增益,需要改善损失部分,其中选择改善介质的变更至变形更容易的电介质的损失部分,更加有效。
在用于改善电介质损失部分的PCB形态的传输线路中,典型的是空气条(air-strip)结构。空气条结构是指,在一般的带状线(strip line)结构中电介质部分由空气(air)构成的结构。
对空气条结构的传输线路而言,由于导体周围是空气,因此电介质损失接近于'0'。因此,当传输线路由空气条实现时,可减少电介质损失,基于此,可增加天线的增益。
然而,当空气条结构由相同的阻抗设计时传输线路的宽度将变宽。因此,空气条结构的传输线路相较于辐射元件的尺寸,将具有相对较大的面积。而且,辐射元件的尺寸应随着工作频率变大而变小,然而因传输线路的尺寸相同,随着工作频率变大相对的传输线路的面积将进一步变大。
如果传输线路的面积变大,则传输线路与辐射元件之间的干涉量会变大,这种情况下,天线的辐射特性和双重极化天线中的分离度(isolation)也将会随之劣化。而且,采用水平排列的天线,例如,对于多重输出入天线(Massive MIMO Antenna),各列的天线在水平方向通常以0.5λ排列,如果传输线路的面积变大则这种布置很难实现。
发明内容
(一)要解决的技术问题
由此,本公开的目的在于,提供一种能够减少具有空气条结构的馈电线路与辐射元件之间的干涉量的同时可实现天线的水平排列的天线组装体。
(二)技术方案
根据本公开的一实施例,提供一种天线组装体,基座;天线群,其包括在基座上沿着第一方向布置的多个辐射元件;以及馈电线路,其设置为向多个辐射元件供电,且具有空气条(air-strip)结构,馈电线路包括:多个连接线路区域,其设置为一端与多个辐射元件的各辐射元件连接;以及主线路区域,其在连接线路区域的另一端以预设的角度弯折,且在天线群的侧面沿所述第一方向形成。
(三)有益效果
根据如上所述的本实施例,提供一种天线组装体,其能够减少具有空气条结构的馈电线路与辐射元件之间的干涉量,同时具有可实现天线的水平排列的效果。
附图说明
图1是根据本公开一实施例的天线装置的立体图。
图2是根据本公开一实施例的天线装置的分解立体图。
图3是根据本公开一实施例的天线组装体的立体图。
图4是根据本公开一实施例的天线组装体的分解立体图。
图5是图2中沿着V-V'方向切开的根据本公开一实施例的天线装置的横截面图。
图6是根据本公开另一实施例的天线装置的立体图。
图7是图6的部分区域的放大图。
图8是根据本公开又一实施例的天线装置的横截面图。
图9是根据本公开的又一实施例的天线装置的俯视图。
图10是根据本公开又一实施例的天线装置的横截面图。
图11是根据本公开又一实施例的天线装置的俯视图。
图12是图11的部分区域的放大图。
具体实施方式
下面,参照附图对本发明的实施例进行详细说明。标注附图标记时,即使相同技术特征在不同的附图中出现,也尽可能使用了相同的附图标记。同时需要注意的是,在通篇说明书中,如果认为对相关已知的技术特征和功能的具体说明可能会导致本发明主题不清楚,则省略其详细说明。
此外,说明本发明时,可以使用第一、第二、A、B、(a)、(b)等术语。这些术语仅仅是为了区分相应技术特征与其他技术特征,并非限定其本质、次序或顺序等。贯穿说明书全文,如果一技术特征“包括”、“具备”另一技术特征,如果没有特别相反记载,可理解为一技术特征还包括另一技术特征,而非理解为一技术特征排斥另一技术特征。而且,说明书中记载的“…部”、“模块”等术语是指至少能够执行一个功能的单位,其可通过硬件、软件及硬件和软件的结合来实现。
图1是根据本公开一实施例的天线装置1的立体图。
图2是根据本公开一实施例的天线装置1的分解立体图。
参照图1和图2,天线装置1可包括上部壳体11、下部壳体12、天线组装体13、板部14、及阻隔壁15。
上部壳体11和下部壳体12可互相结合,并形成天线装置1的外形。上部壳体11和下部壳体12可在内部定义空间,其容纳空间内可容纳天线组装体13等部件。
上部壳体11可布置于天线组装体13的正面。基于此,可保护天线组装体13免受外部的冲击,此外,可防止外部的异物流入天线组装体13内。即,上部壳体11可起到天线装置1的天线罩(radome)的作用。
至少一个天线组装体13被模块化并可安置于板部14。当天线组装体13被模块化时,不仅便于维护各天线组装体13,而且还便于改变天线装置1的设计。
多个天线组装体13可沿着第一方向呈一列地布置。这种情况下,多个天线组装体13可形成一个天线列(antenna column)。其中,第一方向是指天线装置1的长度方向。例如,第一方向是以图1和图2为基准平行于X轴的方向。
多个天线组装体13包括多个辐射元件(图4的1321),因此,一个天线列同样可包括多个辐射元件1321。
另外,当工作频率带宽的中间频率假设为λ时,在一个天线列内,一个辐射元件1321与其相邻的辐射元件1321之间的间隔为1λ以上时,辐射图案(radiation pattern)中会产生不可取的栅瓣(grating lobe)。
因此,一个辐射元件1321与其相邻的辐射元件1321之间的第一方向间隔优选为0.8λ至0.9λ。但是本公开并不限于此,两个辐射元件1321之间的第一方向间隔还可以具有上述范围以外的值。
天线装置1可包括多个天线列。多个天线列可在板部14上沿着垂直于第一方向的第二方向布置。其中,第二方向是指天线装置1的宽度方向。例如,第二方向是以图1和图2为基准与Y轴平行的方向。
当工作频率带宽的中间频率假设为λ时,一个天线列与其相邻的天线列之间的第二方向间隔可以是0.5λ,但本公开并不限于此。
板部14上可布置至少一个天线组装体13。板部14可由金属材料构成,天线组装体13的辐射元件(图4的1321)可提供接地面(ground plane)。
阻隔壁15可从板部14向与板部14垂直的方向竖起。具体地,阻隔壁15从板部14向垂直的方向,即,与图1和图2的Z轴平行的方向竖起。
阻隔壁15在两个天线列之间沿着第一方向延伸。阻隔壁15可由金属材料构成,可向与阻隔壁15的两侧面邻近的两个主线路区域(图3的1331)提供接地面。与其相关的详细说明将参照图5进行说明。
板部14与阻隔壁15可一体形成。例如,板部14与阻隔壁15可通过同一模具一体制造。但是本公开并不限于此,板部14与阻隔壁15还可以通过热焊(heat welding)方式一体形成。
通过板部14与阻隔壁15一体形成,从而可最小化因异种金属之间的接合等产生的PIMD(passive intermodulation distortion,无源互调失真)成分。
另外,图1和图2中将下部壳体12和板部14图示为不同的部件,但本公开并不限于此。
例如,天线装置1还可以构成为无需与下部壳体12对应的其它部件,板部14可起到下部壳体12的功能。这种情况下,上部壳体11通过与板部14接合,可在内部定义容纳空间。
图3是根据本公开一实施例的天线组装体13的立体图。
图4是根据本公开一实施例的天线组装体13的分解立体图。
参照图3和图4,天线组装体13可包括基座131、天线群132、馈电线路133、及引导器136。
基座131可安置于板部14上,基座131上可接合有天线群132、馈电线路133等。
基座131可由电介质,例如,塑料材料构成。辐射元件1321为了确保辐射特性需要与板部14相隔一定间隔。基座131将布置于辐射元件1321与板部14之间,从而可使辐射元件1321与板部14相隔。
天线群132可包括在基座131上沿着第一方向布置的多个辐射元件1321。例如,天线群132可包括三个辐射元件1321A、1321B及1321C。但是本公开并不限于此,天线群132还可以包括两个或者四个以上的辐射元件1321。
多个辐射元件1321的各辐射元件1321可设置为用于实现双重极化。例如,从一个辐射元件1321可辐射+45度和-45度的两种极化信号。但是本公开并不限于此,辐射元件1321还可以设置为用于实现单一极化或者四重极化。
馈电线路133设置为向天线群132中所包括的多个辐射元件1321供电。即,多个辐射元件1321可通过馈电线路133收发信号或者接收电力。
馈电线路133可具有空气条(air-strip)结构。空气条结构是指,在一般的电介质带状线(strip line)结构中电介质部分由空气(air)构成的结构。
对具有空气条结构的传输线路而言,由于导体周围是空气,因此电介质损失接近于'0'。因此,当利用空气条实现传输线路时,可减少电介质损失,基于此,可增加天线的增益(gain)。
馈电线路133可包括主线路区域1331、多个连接线路区域1332、及输出入区域1334。
主线路区域1331可布置于天线群132的侧面,例如,布置于天线群132两侧面,而且可沿着第一方向延伸。
多个连接线路区域1332的一端可与多个辐射元件1321连接,另一端可与主线路区域1331连接。主线路区域1331可在连接线路区域1332的另一端以预设的角度弯折。例如,主线路区域1331可沿着相对于基座131垂直的方向,即,以图3和图4为基准的与Z轴平行的方向形成。但是本公开并不限于此,主线路区域1331还可以相对于基座131倾斜地形成。
主线路区域1331可与阻隔壁15相隔。主线路区域1331可具有空气条结构,从而主线路区域1331与阻隔壁15之间可形成空余空间。
另外,当空气条结构由相同的阻抗设计时传输线路的宽度将变宽。因此,空气条结构的传输线路相较于辐射元件的尺寸,可具有相对较大的面积,由此,存在很难缩减辐射元件之间的水平方向间隔的问题。
本公开提供的馈电线路133的特征是,为了克服这种空气条结构的缺陷,设置为包括相对于基座131垂直形成或者以预定的角度形成的区域,即,主线路区域1331。
具体地,根据本公开一实施例的馈电线路133的技术特征是,通过将空气条结构的馈电线路1331的一部分进行弯折(bending)以形成主线路区域1331,基于此,使基座131上馈电线路133所占有的区域最小化。基于此,即使馈电线路133的面积相较于辐射元件1321变大,辐射元件1321之间的第二方向间隔仍能够充分地变窄。
多个连接线路区域1332可连接主线路区域1331与多个辐射元件1321的各辐射元件1321。
多个连接线路区域1332可从主线路区域1331形成分支,各连接线路区域1332可连接其对应的辐射元件1321。例如,第一接线路区域1332A、第二接线路区域1332B及第三连接线路区域1332C可分别与第一辐射元件1321A,第二辐射元件1321B及第三辐射元件1321C连接。
多个连接线路区域1332可在主线路区域1331发生弯折(bending)的状态下进行延伸。这种情况下,多个连接线路区域1332可与基座131平行。
输出入区域1334可连接RF电路与主线路区域1331。
具体地,输出入区域1334的一端可与主线路区域1331连接,输出入区域1334的另一端可与具有滤波器(filter)、功率放大器(power amplifier)、电源供给单元(powersupply unit)等的RF电路连接。
RF电路可设置于天线装置1内部,或者还可以设置于天线装置1的外部装置例如RRH(remote radio head,远程无线电头端)。当RF电路设置于RRH等外部装置时,具有天线装置1和RF电路的外部装置可通过RF电缆或者连接器等进行连接。
输出入区域1334通过主线路区域1331和连接线路区域1332,将来自RF电路的信号传递给多个辐射元件1321,或者将来自多个辐射元件1321的信号传递给RF电路。此外,输出入区域1334通过主线路区域1331和连接线路区域1332向多个辐射元件1321供给电力。
为了最小化因传输线路的长度变长导致的相位差乃至电力损失,输出入区域1334可布置于主线路区域1331的中间区域附近。
另外,由于空气条结构的电介质部分由空气实现,因此为了向多个辐射元件1321输入相同相位,馈电线路133的长度可以相对变长。
例如,当工作频率带宽的中间频率假设为λ时,为了在第一辐射元件1332A和第二辐射元件1332B中输入具有相同相位的信号,所需的馈电线路133的长度可以是1λ。即,从第一连接线路区域1332A至第二连接线路区域1332B为止的馈电线路133的长度可以是1λ。
然而,如图1和图2所述,为了最小化栅瓣(grating lobe),两个辐射元件1321之间的第一方向间隔可具有0.8λλ至0.9λλ的值。此时,存在的问题是,连接两个辐射元件1321之间的馈电线路的长度大于两个辐射元件1321之间的间隔。
为了解决这个问题,主线路区域1331可包括延迟线1333。延迟线1333是将主线路区域1331的一部分进行弯折而形成的区域,可对变长的馈电线路133的长度进行部分补偿。
延迟线1333可形成于主线路区域1331的至少一部分上,主线路区域1331用于连接第一连接线路区域1332A与第二连接线路区域1332B。
延迟线1333可具有朝基座131凹陷的形状或者可具有远离基座131的凸状。例如,延迟线1333可具有'匚'字形状,但本公开并不限于此。
主线路区域1331包括延迟线1333,从而可防止两个辐射元件1321之间的第一方向间隔不得已变远。基于此,天线装置1可更加紧凑(compact),从而可使栅瓣的产生最小化。
另外,多个辐射元件1321可具有贴片天线(patch antenna)结构。贴片天线可具有相对较薄的厚度,从而有利于减小天线装置1的整体厚度。
但是本公开并不限于此,多个辐射元件1321还可以具有贴片天线以外的结构,例如,双极天线(dipole antenna)结构。
当多个辐射元件1321具有贴片天线结构时,多个连接线路区域1332可与具有贴片天线结构的多个辐射元件1321一体形成。
但是本公开并不限于此,连接线路区域1332和辐射元件1321还可以为独立的部件。这种情况下,连接线路区域1332和辐射元件1321可通过独立的连接线(未图示)连接。
多个引导器136的各引导器136可布置于多个辐射元件1321的各辐射元件1321的上部。引导器136布置于辐射元件1321的辐射方向的前面,从而可增加工作频率带宽,而且可改善天线增益。
天线组装体13可进一步包括第一支撑结构体134和第二支撑结构体135。
主线路区域1331可受到至少一个第一支撑结构体134的支撑。
至少一个第一支撑结构体134可与基座131一体形成,且从基座131凸出。具体地,多个第一支撑结构体134可在基座131的两侧区域沿着第一方向布置。即,多个第一支撑结构体134可在基座131的两侧区域形成两个列。
主线路区域1331可具有沿着第一方向延伸的形状。因此,主线路区域1331可与沿着第一方向一列布置的多个第一支撑结构体134结合。
第一支撑结构体134的一端可形成用于供主线路区域1331结合的槽(groove)。主线路区域1331插入第一支撑结构体134的槽中,从而可与第一支撑结构体134结合。
主线路区域1331具有空气条结构,因此不便于固定。从这方面来看,第一支撑结构体134可起到将主线路区域1331牢固地固定于基座131上的作用。
多个引导器136可通过第二支撑结构体135受到支撑。
多个第二支撑结构体135可与基座131一体形成,且从基座131凸出。
多个第二支撑结构体135可布置为与辐射元件1321相邻或者与辐射元件1321重叠(overlap)。当第二支撑结构体135与辐射元件1321重叠时,第二支撑结构体135可贯穿辐射元件1321。
图5是图2中沿着V-V'方向切开的根据本公开一实施例的天线装置1的横截面图。
参照图5,天线装置1可包括第一天线组装体13A和第二天线组装体13B。其中,为了便于说明,第一天线组装体13A和第二天线组装体13B可指定任意相邻的两个天线组装体13。因此,后述的内容并非仅限定用于特定位置的天线组装体13。
第一天线组装体13A和第二天线组装体13B可朝第二方向并排地安置于板部14。
第一天线组装体13A的馈电线路133可包括靠近第二天线组装体13B的第一主线路区域1331A,第二天线组装体13B的馈电线路133可包括靠近第一天线组装体13A的第二主线路区域1331B。
阻隔壁15可位于第一天线组装体13A与第二天线组装体13B之间并从板部14竖起。此外,阻隔壁15A可布置于第一主线路区域1331A与第二主线路区域1331B之间。
第一主线路区域1331A和第二主线路区域1331B具有空气条结构,从而阻隔壁15A与第一主线路区域1331A、第二主线路区域1331B之间可形成空余空间。
阻隔壁15A布置于第一主线路区域1331A与第二主线路区域1331B之间,从而可同时向第一主线路区域1331A和第二主线路区域1331B提供接地面。
根据本公开一实施例的天线装置1具有可通过一个阻隔壁15A向靠近阻隔壁15A两侧面的两个主线路区域1331A,1331B提供接地面的效果。
由此,相较于利用两个阻隔壁15向两个主线路区域1331分别提供接地面的情况,具有可提供更高隔离度(isolation)的效果。
后述的图6至图7中所图示的本公开的另一实施例,在天线组装体未模块化的观点上,与图1至图5中所图示的本公开的一实施例存在区别。下面,将以与本公开另一实施例的区别特征为主进行说明,与本公开一实施例实质上相同的结构将省略其重复说明。
图6是根据本公开另一实施例的天线装置2的立体图。
参照图6,天线装置2可包括天线组装体23、板部24、及阻隔壁25。
至少一个天线组装体23可包括多个辐射元件(图7的2321)。例如,至少一个天线组装体23可包括10个辐射元件2321,但本公开并不限于此。
根据本公开另一实施例的天线装置2不同于根据本公开一实施例的天线装置1,一个天线组装体23可形成一个天线列(antenna column)。
当工作频率带宽的中间频率假设为λ时,一个天线列内,一个辐射元件2321与其相邻的辐射元件2321之间的第一方向间隔可以是0.8λ至0.9λ。但是本公开并不限于此。
天线装置2可包括多个天线列。多个天线列可在板部24上沿着垂直于第一方向的第二方向布置。
当工作频率带宽的中间频率假设为λ时,一个天线列与其相邻的天线列之间的第二方向间隔可以是0.5λ,本公开并不限于此。
板部24上可布置至少一个天线组装体23。板部24可由金属材料构成,而且可向天线组装体23的辐射元件(图7的2321)提供接地面(ground plane)。
阻隔壁25可从板部24向与板部24垂直的方向竖起。具体地,阻隔壁25可从板部24向与图6的Z轴平行的方向竖起。
阻隔壁25可在天线列之间沿着第一方向延伸。阻隔壁25可由金属材料构成,而且可向靠近该阻隔壁25两侧面的两个主线路区域(图7的2331)提供接地面。
板部24和阻隔壁25可一体形成。例如,板部24和阻隔壁25可通过单一模具一体制造。但本公开并不限于此。
图7是图6的部分区域的放大图。
参照图7,天线组装体23可包括基座231、天线群232、馈电线路233及引导器236。
根据本公开另一实施例的基座231可注塑成型(injection)于板部24。此时,基座231可由电介质例如塑料材料构成。
多个基座231可沿着第一方向呈一列地布置。此时,多个基座231可形成一个基座列(base column)。多个基座231可形成朝第二方向并排布置的多个基座列。
基座231上可布置有天线群232、馈电线路233等。多个基座231的各基座231上可布置有一个辐射元件2321。但是本公开并不限于此,一个基座231上还可以布置有两个以上的辐射元件2321。
基座231布置于辐射元件2321与板部24之间,从而可使辐射元件2321与板部24相隔。
天线群232可包括基座231上沿着第一方向布置的多个辐射元件2321。例如,天线群232可包括10个辐射元件2321,但本公开并不限于此。
多个辐射元件2321的各辐射元件2321可设置为实现双重极化。例如,从一个辐射元件2321可辐射出+45度和-45度的两种极化信号。
馈电线路233可设置为向天线群232所包括的多个辐射元件2321供电。即,多个辐射元件2321可通过馈电线路233收发信号或者接收电力。
馈电线路233可具有空气条(air-strip)结构。
馈电线路233可包括主线路区域2331、多个连接线路区域2332及输出入区域(图6的2334)。
主线路区域2331可布置于天线群232的侧面,例如,布置于天线群232两侧面,而且沿着第一方向延伸。
多个连接线路区域2332的一端可与多个辐射元件2321连接,另一端可与主线路区域2331连接。主线路区域2331可在连接线路区域2332的另一端以预设的角度弯折。例如,主线路区域2331可沿着相对于基座231垂直的方向,即,以图7为基准的Z轴平行的方向形成。但是本公开并不限于此,主线路区域2331还可以相对于基座231倾斜地形成。
主线路区域2331可与阻隔壁25相隔。主线路区域2331具有空气条结构,从而可在主线路区域2331与阻隔壁25之间形成空余空间。
只是,为了固定主线路区域2331,阻隔壁25与主线路区域2331之间还可以形成有部分绝缘支撑体(未图示)。
多个连接线路区域2332可从主线路区域2331形成分支,各连接线路区域2332可与其对应的辐射元件2321连接。
基于此,多个连接线路区域2332可连接主线路区域2331与多个辐射元件2321的各辐射元件2321。
多个连接线路区域2332可在主线路区域2331发生弯折(bending)的状态下进行延伸。这种情况下,多个连接线路区域2332可与基座231平行。
输出入区域2334可连接RF电路与主线路区域2331。
具体地,输出入区域2334的一端可与主线路区域2331连接,输出入区域2334的另一端可与具有滤波器、功率放大器、电源供给单元等的RF电路连接。
RF电路可设置于天线装置2内部或者还可以设置于天线装置2的外部装置例如RRH(remote radio head,远程无线电头端)。当RF电路设置于RRH等外部装置时,具有天线装置2和RF电路的外部装置可通过RF电缆或者连接器等进行连接。
输出入区域2334通过主线路区域2331和连接线路区域2332,将来自RF电路的信号传递给多个辐射元件2321,或者将来自多个辐射元件2321的信号传递给RF电路。此外,输出入区域2334通过主线路区域2331和连接线路区域2332向多个辐射元件2321供电。
为了最小化因传输线路的长度变长导致的相位差乃至电力损失,输出入区域2334可布置于主线路区域2331的中间区域附近。
主线路区域2331可包括延迟线2333。延迟线2333是将主线路区域2331的一部分进行弯折而形成的区域,可对变长的馈电线路233的长度进行部分补偿。
延迟线2333可形成于主线路区域2331的至少一部分上,主线路区域2331用于连接相邻的两个连接线路区域2332。
延迟线2333可具有朝基座231凹陷的形状或者可具有远离基座231的凸状。例如,延迟线2333可具有'匚'字形状,但本公开并不限于此。
多个辐射元件2321可具有贴片天线(patch antenna)结构。多个连接线路区域2332可与具有贴片天线结构的多个辐射元件2321一体形成。
多个引导器236的各引导器236可布置于多个辐射元件2321的各辐射元件2321的上部。
天线组装体23可进一步包括第二支撑结构体235。
多个引导器236可通过第二支撑结构体235受到支撑。
多个第二支撑结构体235可与基座231一体形成,且从基座231凸出。
多个第二支撑结构体235可与辐射元件2321重叠地布置。这种情况下,第二支撑结构体235可贯穿辐射元件2321。
多个引导器236可以以安置在第二支撑结构体235的状态焊接(welding),但本公开并不限于此。
天线装置2可进一步包括可作为天线罩的上部壳体(未图示)及用于与上部壳体结合的下部壳体(壳体)。
上部壳体和下部壳体可形成天线装置2的外形。上部壳体和下部壳体可在内部定义容纳空间,该容纳空间内可容纳天线组装体23等部件。
另外,天线装置2无需额外的下部壳体,板部24也可起到下部壳体的功能。此时,上部壳体与板部24结合,从而可在内部形成容纳空间。
后述的图8至图9中所图示的本公开的又一实施例,具有空气条结构的馈电线路布置于基座板与盖板之间,从这一点来看,与图1至图5中所图示的本公开一实施例存在区别。下面,将以与本公开又一实施例的区别特征为主进行说明,与本公开一实施例实质上相同的结构将省略其重复说明。
图8是根据本公开又一实施例的天线装置3的横截面图。
图9是根据本公开的又一实施例的天线装置3的俯视图。为了便于说明,图9图示中省略了盖板337。
参照图8和图9,天线装置3包括基座板331、盖板337、天线群332、馈电线路333及引导器336。
基座板331上可布置有天线群332。基座板331可由金属材料构成,且可向辐射元件3321和馈电线路333的第一线路区域3331提供接地面(ground plane)。
盖板337作为与基座板331面对的盖板337,与基座板331相隔布置。
盖板337可由金属材料构成,与基座板331一起,可向辐射元件3321和馈电线路333的第一线路区域3331提供接地面。
天线群332包括在盖板337上沿着第一方向布置的多个辐射元件3321。例如,天线群332可包括10个辐射元件3321,但本公开并不限于此。
当工作频率带宽的中间频率假设为λ时,一个天线列内,一个辐射元件3321与其相邻的辐射元件3321之间的第一方向间隔可以是0.8λ至0.9λ。但是本公开并不限于此。
天线装置3可包括多个天线列。多个天线列可在盖板337上沿着垂直于第一方向的第二方向布置
当工作频率带宽的中间频率假设为λ时,一个天线列与其相邻的天线列之间的第二方向间隔可以是0.5λ,本公开并不限于此。
多个辐射元件3321的各辐射元件3321可设置为用于实现双重极化。例如,从一个辐射元件3321可辐射+45度和-45度的两种极化信号。
馈电线路333可设置为向多个辐射元件3321供电。即,多个辐射元件3321可通过馈电线路333收发信号或者接收电力。
馈电线路333可包括第一线路区域3331、第二线路区域3332及输出入区域3334。
第一线路区域3331可布置于基座板331与盖板337之间。具体地,两个第一线路区域3331可在基座板331与盖板337之间相互并排布置,两个第一线路区域3331可沿着第一方向延伸。
第一线路区域3331可具有分别与基座板331和盖板337相隔的空气条(airstrip)结构。
因此,第一线路区域3331可分别与基座板331和盖板337相隔,第一线路区域3331与各板部331、337之间可形成空余空间。
根据本公开又一实施例的天线装置3可在基座板331与盖板337之间布置第一线路区域3331,从而可使第一线路区域3331的至少一部分与辐射元件3321重叠。
基于此,即使馈电线路333的面积相较于辐射元件3321变大,辐射元件3321之间的第二方向间隔仍能够充分地变窄。
根据本公开又一实施例的天线装置3在辐射元件3321与第一线路区域3331之间布置盖板337,从而可使辐射元件3321与第一线路区域3331在空间上分离。基于此,可减小辐射元件3321与第一线路区域3331之间的干涉量。
第二线路区域3332可贯穿盖板337,可连接第一线路区域3331与多个辐射元件3321的各辐射元件3321。
输出入区域3334可连接RF电路与第一线路区域3331。
输出入区域3334的一端可与第一线路区域3331连接,输出入区域3334的另一端可与具有滤波器、功率放大器、电源供给单元等的RF电路连接。
RF电路可设置于天线装置3内部或者还可以设置于天线装置3的外部装置例如RRH(remote radio head,远程无线电头端)。当RF电路设置于RRH等外部装置时,具有天线装置3和RF电路的外部装置可通过RF电缆或者连接器等进行连接。
输出入区域3334通过第一线路区域3331和第二线路区域3332,将来自RF电路的信号传递给多个辐射元件3321,或者将来自多个辐射元件3321的信号传递给RF电路。此外,输出入区域3334通过主线路区域3331和连接线路区域3332向多个辐射元件3321供给电力。
为了最小化因传输线路的长度变长导致的相位差乃至电力损失,输出入区域3334可布置于第一线路区域3331的中间区域附近。
当工作频率带宽的中间频率假设为λ时,为了向沿着第一方向相邻的两个辐射元件3321输入具有相同相位的信号,馈电线路333所需的长度可以是1λ。即,至相邻的两个第二线路区域3332为止的馈电线路333的长度可以是1λ。
然而,如上所述两个辐射元件3321之间的第一方向间隔可具有0.8λ至0.9λ的值,此时,存在的问题是,用于连接两个辐射元件3321之间的馈电线路的长度大于两个辐射元件3321之间的间隔。
为了解决这个问题,第一线路区域3331可包括延迟线3333。延迟线3333是将第一线路区域3331的一部分进行弯折而形成的区域,可对变长的馈电线路333的长度进行部分补偿。
延迟线3333可形成于第一线路区域3331的至少一部分上,第一线路区域3331用于连接相邻的两个连接线路区域3332。
延迟线3333可具有向内侧凹陷的形状或者可具有向外侧凸出的形状。例如,延迟线3333可具有'匚'字形状,但本公开并不限于此。
多个辐射元件3321可具有贴片天线(patch antenna)结构,但本公开并不限于此。例如,多个辐射元件3321还可以具有贴片天线以外的结构,例如,双极天线(dipoleantenna)结构。
多个引导器336的各引导器336可布置于多个辐射元件3321的各辐射元件3321的上部。引导器336布置于辐射元件3321的辐射方向的前面,从而可增加工作频率带宽,而且可改善天线增益。
天线装置3可进一步包括可作为天线罩的上部壳体(未图示)及用于与上部壳体结合的下部壳体(壳体)。
上部壳体和下部壳体可形成天线装置2的外形。上部壳体和下部壳体可在内部定义容纳空间,该容纳空间内可容纳基座板331、盖板337、天线群332、馈电线路333、引导器336等部件。
另外,天线装置3无需额外的下部壳体,基座板331也可起到下部壳体的功能。此时,上部壳体(未图示)与基座板331结合,从而可在内部定义容纳空间。
后述的图10至图12中所图示的本公开又一实施例,具有空气条结构的馈电线路与辐射元件非物理连接而是利用耦合方式,从这一点来看,与图1至图5中所图示的本公开一实施例存在区别。下面,将以与本公开又一实施例的区别特征为主进行说明,与本公开一实施例实质上相同的结构将省略其重复说明。
图10是根据本公开又一实施例的天线装置4的横截面图。
图11是根据本公开又一实施例的天线装置4的俯视图。
图12是图11的部分区域的放大图。
参照图10至图12,天线装置4包括基座板431、天线群432、馈电线路433及第二支撑结构体435。
基座板431上可布置有天线群432。基座板331可由金属材料构成,且可向辐射元件4321和馈电线路433提供接地面(ground plane)。
天线群432可包括在基座板431上沿着第一方向布置的多个辐射元件4321。例如,天线群432可包括10个辐射元件4321,但本公开并不限于此。
当工作频率带宽的中间频率假设为λ时,一个天线列内,一个辐射元件4321与其相邻的辐射元件4321之间的第一方向间隔可以是0.8λ至0.9λ。但是本公开并不限于此。
天线装置4可包括多个天线列。多个天线列可在基座板431上沿着垂直于第一方向的第二方向布置。
当工作频率带宽的中间频率假设为λ时,一个天线列与其相邻的天线列之间的第二方向间隔可以是0.5λ,本公开并不限于此。
多个辐射元件4321的各辐射元件4321可设置为用于实现双重极化。例如,从一个辐射元件4321可辐射+45度和-45度的两种极化信号。
馈电线路433可设置为向多个辐射元件4321供电。即,多个辐射元件4321可通过馈电线路433收发信号或者接收电力。参照图12,多个辐射元件4321可设置为布置于支撑结构体435上或者与馈电线路433非物理连接而是利用耦合(coupling)方式供电。
馈电线路433可布置于基座板431与天线群432之间。具体地,两个馈电线路433可在基座板431与天线群432之间相互并排地布置,两个馈电线路433可沿着第一方向延伸。
支撑结构体435可支撑馈电线路433和天线群432。支撑结构体435可结合在基座板431上,还可以与基座板431形成一体。支撑结构体435可包括可与天线群432和馈电线路433连接的多个凸出部。支撑结构体435可包括用于支撑馈电线路433且具有台阶形状的第一支撑部及用于支撑天线群432且具有圆筒形状的第二支撑部。
馈电线路433受到支撑结构体435的支撑,且可具有分别与基座板431和天线群432相隔的空气条(airstrip)结构。馈电线路433可包括用于与支撑结构体435形状对应的弯折部分,以获得支撑结构体435的支撑。
根据本公开又一实施例的天线装置4通过在基座板431与天线群432之间布置馈电线路433,从而可可使馈电线路433的至少一部分与辐射元件4321重叠。
基于此,即使馈电线路433的面积相较于辐射元件4321变大,辐射元件4321之间的第二方向间隔仍能够充分地变窄。
根据本公开又一实施例的天线装置4,辐射元件4321设置为与馈电线路433非物理连接而是基于耦合(coupling)方式供电,从而可使辐射元件4321与馈电线路433在空间上分离。基于此,可减少辐射元件4321与馈电线路433之间的干涉量。
输出入区域4334可连接RF电路与馈电线路433。
输出入区域4334的一端可与馈电线路433连接,输出入区域4334的另一端可与具有滤波器、功率放大器、电源供给单元等的RF电路连接。
RF电路可设置于天线装置4内部或者还可以设置于天线装置4的外部装置例如RRH(remote radio head,远程无线电头端)。当RF电路设置于RRH等外部装置时,具有天线装置4和RF电路的外部装置可通过RF电缆或者连接器等进行连接。
输出入区域4334可通过馈电线路433将来自RF电路的信号传递给多个辐射元件4321,或者将来自多个辐射元件4321的信号传递给RF电路。此外,输出入区域4334可通过馈电线路433向多个辐射元件4321供给电力。
为了最小化因传输线路的长度变长导致的相位差乃至电力损失,输出入区域4334可布置于馈电线路433的中间区域附近。
当工作频率带宽的中间频率假设为λ时,为了向沿着第一方向相邻的两个辐射元件3321输入具有相同相位的信号,馈电线路333所需的长度可以是1λ。
多个辐射元件4321可具有贴片天线(patch antenna)结构,但本公开并不限于此。例如,多个辐射元件4321还可以具有贴片天线以外的结构,例如,双极天线(dipoleantenna)结构。
天线装置4可进一步包括可作为天线罩的上部壳体(未图示)及用于与上部壳体结合的下部壳体(壳体)。
上部壳体和下部壳体可形成天线装置2的外形。上部壳体和下部壳体可在内部定义容纳空间,该容纳空间内可容纳基座板431、天线群432、馈电线路433等部件。
另外,天线装置4无需额外的下部壳体,基座板431也可以起到下部壳体的功能。此时,上部壳体(未图示)与基座板431结合,从而可在内部定义容纳空间。以上说明仅仅用于举例说明本实施例的技术思想,对于本实施例所属的技术领域具有通常知识的人员而言,在不超出本实施例的本质特征的范围内可进行各种修改和变形。因此,本实施例并非用于限定本实施例的技术思想而用于说明,本实施例的技术思想的范围不受所述实施例的限制。本实施例的保护范围应基于附上的权利要求书而诠释,并与其等同的范围内的所有技术思想应解释为皆属于本实施例的权利范围。
[附图标记]1:天线装置,13:天线组装体,14:板部,15:阻隔壁,131:基座,132:天线群,133:馈电线路,134:第一支撑结构体,135:第二支撑结构体,136:引导器,1321:辐射元件,1331:主线路区域,1332:连接线路区域,1333:延迟线
[相关申请的交叉引用]
本申请要求对2020年11月25日在韩国申请的专利申请号为10-2020-0160429及2021年11月25日在韩国申请的专利申请号为10-2021-0164484的优先权,其全部内容作为参考包含在本说明书中。
Claims (16)
1.一种天线组装体,其特征在于,包括:
基座;
天线群,其包括在所述基座上沿着第一方向布置的多个辐射元件;以及
馈电线路,其设置为向所述多个辐射元件供电,且具有空气条结构,
所述馈电线路包括:
多个连接线路区域,其设置为一端与所述多个辐射元件的各辐射元件连接;以及
主线路区域,其在所述连接线路区域的另一端以预设的角度弯折,且在所述天线群的侧面沿所述第一方向形成。
2.如权利要求1所述的天线组装件,其特征在于:
所述连接线路区域与所述基座平行地形成。
3.如权利要求1或者2所述的天线组装件,其特征在于:
所述主线路区域向垂直于所述连接线路区域的方向弯折。
4.如权利要求1所述的天线组装件,其特征在于:
所述多个辐射元件包括第一辐射元件及靠近所述第一辐射元件的第二辐射元件,
所述多个连接线路区域包括与所述第一辐射元件连接的第一连接线路区域及与所述第二辐射元件连接的第二连接线路区域,
所述主线路区域包括:
形成于所述主线路区域的至少一部分上的延迟线,所述主线路区域用于连接所述第一连接线路区域与所述第二连接线路区域之间。
5.如权利要求4所述的天线组装件,其特征在于:
所述延迟线具有朝所述基座凹陷的形状或者用于远离所述基座的凸状。
6.如权利要求1所述的天线组装件,其特征在于:
所述多个连接线路区域与所述多个辐射元件一体形成。
7.如权利要求1所述的天线组装件,其特征在于:
进一步包括与所述基座一体形成且凸出于所述基座的至少一个第一支撑结构体,
所述主线路区域受到所述至少一个第一支撑结构体的支撑。
8.如权利要求1所述的天线组装件,其特征在于:
进一步包括多个引导器,其布置于所述多个辐射元件的各辐射元件的上部。
9.如权利要求8所述的天线组装件,其特征在于:
进一步包括与所述基座一体形成且凸出于所述基座的多个第二支撑结构体,
所述多个引导器受到所述多个第二支撑结构体的支撑。
10.一种天线装置,其特征在于,包括:
如权利要求1至9中任意一项所述的第一天线组装体和第二天线组装体;
板部,其朝垂直于所述第一方向的第二方向并排地安置所述第一天线组装体和所述第二天线组装体;以及
阻隔壁,其位于所述第一天线组装体与所述第二天线组装体之间且从所述板部竖起。
11.如权利要求10所述的天线装置,其特征在于:
所述第一天线组装体的馈电线路包括靠近所述第二天线组装体的第一主线路区域,
所述第二天线组装体的馈电线路包括靠近所述第一天线组装体的第二主线路区域,
所述阻隔壁布置于所述第一主线路区域与所述第二主线路区域之间。
12.如权利要求10所述的天线装置,其特征在于:
所述阻隔壁与所述板部一体形成。
13.如权利要求11所述的天线装置,其特征在于:
所述阻隔壁与所述第一主线路区域和所述第二主线路区域相隔地布置。
14.一种天线装置,包括:
如权利要求1至9中任意一项所述的至少一个天线组装体;以及
板部,其用于安置所述至少一个天线组装体,
所述至少一个天线组装被模块化且安置于所述板部上。
15.一种天线装置,其特征在于,包括:
基座板;
盖板,其与所述基座板面对,且与所述基座板相隔地布置;
天线群,其包括在所述盖板上沿着第一方向布置的多个辐射元件;以及
馈电线路,其设置为向所述多个辐射元件供电,
所述馈电线路包括:
第一线路区域,其布置于所述基座板与所述盖板之间,且具有分别与所述基座板和所述盖板相隔的空气条结构;以及
第二线路区域,其贯穿所述盖板,且用于连接所述第一线路区域与所述多个辐射元件的各辐射元件。
16.一种天线装置,其特征在于,包括:
基座板;
支撑结构体,其布置于所述基座板上;
天线群,其包括在所述支撑结构体上沿着第一方向布置的多个辐射元件;以及
馈电线路,其设置为向所述多个辐射元件供电,
所述馈电线路具有与所述基座板和所述天线群相隔的空气条结构,且利用耦合方式向所述多个辐射元件供电。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |