CN117441267A - 天线模组、移动终端以及天线阵列的辐射范围的调整方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种天线模组、移动终端以及天线阵列的辐射范围的调整方法。该天线模组(12),包括天线阵列(12a)以及馈电组件(300)。天线阵列(12a)包括辐射方向不同的至少两组子阵列(101),子阵列(101)包括间隔设置的至少两个天线单元(200)。馈电组件(300)包括与天线单元(200)一一对应的馈电线(310),馈电线与天线单元(200)连接。该天线模组、移动终端以及天线阵列的辐射范围的调整方法,能够有效避免天线阵列因天线单元的数量越多而其辐射范围越窄的问题。
Description
本公开涉及电子技术领域,特别是涉及一种天线模组、移动终端以及天线阵列的辐射范围的调整方法。
手机、平板电脑、通信手表等移动终端已经成为人们生活、学习和娱乐过程中必不可少的科技产品。随着通信技术的发展,越来越多的移动终端集成天线进行通信,进而具有传输速率高,传输延迟低等优势。
但在相关技术中,移动终端的天线容易出现波束失控的问题而不利于提高其辐射范围。
发明内容
本公开提供一种天线模组、移动终端以及天线阵列的辐射范围的调整方法,能够有效避免天线阵列因天线单元的数量越多而其辐射范围越窄的问题。
其技术方案如下:
根据本公开实施例的第一方面,提供一种天线模组,包括天线阵列以及馈电组件。天线阵列包括辐射方向不同的至少两组子阵列,子阵列包括间隔设置的至少两个天线单元。馈电组件包括与天线单元一一对应的馈电线,馈电线与天线单元连接。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
上述天线模组将多个天线单元划分成至少两组子阵列,并利用馈电组件进行馈电,以利用天线单元进行辐射。此外,使至少两组子阵列的辐射方向范围不同,可以一定程度分散波束,进而能够提高天线阵列的辐射范围,能够有效避免天线阵列因天线单元的数量越多而其辐射范围越窄的问题。
下面进一步对本公开的技术方案进行说明:
在其中一个实施例中,辐射方向不同的至少两组子阵列的入射波方向相互平行,至少有一个子阵列的透射波方向与其入射波方向不在同一直线上。
在其中一个实施例中,至少有一个子阵列的至少两个天线单元的入射波方向之间的相位差为零,且至少两个天线单元的透射波方向之间存在不为零的相位差,以使该子阵列的透射波方向与其入射波方向不在同一直线上。
在其中一个实施例中,该子阵列中相邻两个天线单元的透射波之间存在相位差均相同。
在其中一个实施例中,天线单元包括辐射层。子阵列中的至少两个天线单元的辐射层之间的有效辐射长度不同,以使至少两个天线单元的透射波方向之间存在不为零的相位差。
在其中一个实施例中,子阵列中相邻两个天线单元的辐射层之间的有效辐射长度之差均相同。
在其中一个实施例中,辐射层包括第一频率选择表面。
在其中一个实施例中,辐射层还包括微带贴片,微带贴片设置于第一频率选择表面的上方,用于增大天线单元的辐射效率。
在其中一个实施例中,天线模组还包括设置于天线单元上的耦合透射结构,包括第二频率选择表面。第二频率选择表面与天线单元绝缘设置,且频率选择表面与天线单元相耦合。
在其中一个实施例中,在天线阵列中,所有天线单元的单元因子相同,所有子阵列的波束宽度相同。
在其中一个实施例中,天线阵列包括N组天线单元,天线单元的波束宽度为A°,天线阵列的波束宽度为K1°;其中,至少有两组子阵列的辐射反向不同,以使K1°大于K2°;K2°=A°÷N。
在其中一个实施例中,天线阵列包括M组子阵列,M组子阵列沿第一方向均匀间隔设置。第一方向包括第一端和与第一端相对设置的第二端。设置于第一方向的中间的至少一组子阵列为第一阵列,第一阵列的最大辐射方向位于K1°/2,K1°为天线阵列的波束宽度。沿第一阵列至第一端方向,子阵列的最大辐射方向小于K1°/2,且相邻两组子阵列中,靠近第一阵列设置的子阵列的最大辐射方向比另一个子阵列的 最大辐射方向大C°。沿第一阵列至第二端方向,子阵列的最大辐射方向大于K1°/2,且相邻两组子阵列中,靠近第一阵列设置的子阵列的最大辐射方向比另一个子阵列的最大辐射方向小C°。
在其中一个实施例中,C°=K1°÷M。
根据本公开实施例的第二方面,还提供了一种移动终端,包括控制模组以及上述任一实施例中的天线模组,控制模组与馈电组件电性连接。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
上述移动终端采用了上述天线模组,使至少两组子阵列的辐射方向范围不同,可以一定程度分散波束,进而能够提高天线阵列的辐射范围,能够有效避免天线阵列因天线单元的数量越多而其辐射范围越窄的问题,有利于提高移动终端的辐射性能。
根据本公开实施例的第三方面,还提供了一种天线阵列的辐射范围的调整方法,包括:
将N个天线单元排布呈初始天线阵列,并将初始天线阵列分隔成M组子阵列,M小于N;
根据天线阵列的辐射范围的设计要求和M组子阵列在初始天线阵列中位置情况,调整至少一组子阵列的辐射方向,以使M组子阵列中至少有两组子阵列的辐射方向不同,直至初始天线阵列的辐射范围满足设计要求。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
如此,利用上述方法将N个天线单元排布呈初始天线阵列,并将初始天线阵列分隔成M组子阵列。根据天线阵列的辐射范围的设计要求和M组子阵列在初始天线阵列中位置情况,调整至少一组子阵列的辐射方向,以使M组子阵列中至少有两组子阵列的辐射方向不同。使得调整后的初始天线阵列的辐射范围满足设计要求,来提高天线阵列的波束宽度范围。进而可以一定程度分散波束,能够提高天线阵列的辐射范围,能够有效避免天线阵列因天线单元的数量越多而其辐射范围越窄的问题。
下面进一步对本公开的技术方案进行说明:
在其中一个实施例中,设计要求包括K1°大于K2°;其中,K1°为设计要求所要求的天线阵列的波束宽度,K2°为初始天线阵列的波束宽度。
在其中一个实施例中,调整至少一组子阵列的辐射方向的方法包括:
将M组子阵列沿第一方向均匀间隔设置,第一方向包括第一端和与第一端相对设置的第二端;
将设置于第一方向的中间的至少一组子阵列定为第一阵列,并使第一阵列的最大辐射方向位于K1°/2;
沿第一阵列至第一端方向,子阵列的最大辐射方向小于K1°/2,并使相邻两组子阵列中,靠近第一阵列设置的子阵列的最大辐射方向比另一个子阵列的最大辐射方向大C°;沿第一阵列至第二端方向,子阵列的最大辐射方向大于K1°/2,并使相邻两组子阵列中,靠近第一阵列设置的子阵列的最大辐射方向比另一个子阵列的最大辐射方向小C°。
在其中一个实施例中,C°=K1°÷M。
在其中一个实施例中,K2°=A°÷N,A°为天线单元的波束宽度。
在其中一个实施例中,设计要求还包括天线阵列的天线增益大于或等于G1,在调整至少一组子阵列的辐射方向之前还包括:
获取G2的数值,G2为初始天线阵列的天线增益;
如G2≥G1,则调整至少一组子阵列的辐射方向;
如G2<G1,则继续增加天线单元的数量,直至G2≥G1。
在其中一个实施例中,初始天线阵列的辐射范围满足设计要求之后,还包括:
获取G3的数值,G3为调整后的初始天线阵列的天线增益,G3<G2;
如G3≥G1,则完成初始天线阵列的辐射范围的调整;
如G3<G1,则继续增加天线单元的数量,直至G3≥G1。
在其中一个实施例中,改变子阵列的辐射方向的方法包括:在子阵列中,使相邻两个天线单元的辐射层之间的有效辐射长度不同,以使子阵列的入射波方向与其透射波方向不在同一直线上。
在其中一个实施例中,在子阵列中,相邻两个天线单元的辐射层之间的有效辐射长度之差均相同。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
附图说明构成本公开的一部分的附图用来提供对本公开的进一步理解,本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开,并不构成对本公开的不当限定。
为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一实施例中所示的移动终端的结构示意图。
图2为图1所示的天线模组安装于后盖的装配示意图。
图3为图2所示的天线阵列的展开示意图。
图4为图3所示的天线阵列的入射波和透射波的变化示意图。
图5为另一实施例中所示的天线单元与耦合透射结构的爆炸示意图。
图6为图5所示的天线单元与耦合透射结构的半剖示意图。
图7为另一实施例中所示的天线单元的爆炸示意图。
图8为一实施例中所示的辐射层、屏蔽层以及频率选择表面的展开示意图。
图9为一实施例中所示的屏蔽层的示意图。
图10为另一实施例中所示的屏蔽层的示意图。
图11为一实施例中所示的天线阵列的辐射范围的调整方法的流程图。
图12为一实施例中所示的调整至少一组子阵列的辐射方向的方法的流程图。
图13为一实施例中所示的天线阵列的辐射范围的调整方法中调整初始天线阵列的天线增益方法的流程图。
图14为另一实施例中所示的初始天线阵列的辐射范围满足设计要求之后的天线增益方法的流程图。
附图标记说明:
10、移动终端;11、控制模组;12、天线模组;12a、天线阵列;101、子阵列; 13、壳体组件;100、后盖;200、天线单元;201、入射波;202、透射波;210、辐射层;211、第一频率选择表面;212、微带贴片;220、第一介质层;300、馈电组件;310、馈电线;400、耦合透射结构;410、第二频率选择表面;420、屏蔽层;421、耦合缝隙;401、第一缝隙;402、第二缝隙;403、耦合枝节;404、第一延长缝隙;405、第二延长缝隙;430、第二介质层;431、第一介质板;432、第一半固化片;440、第三介质层;441、第二介质板;442、第二半固化片。
为使本公开的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及具体实施方式,对本公开进行进一步的详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用以解释本公开,并不限定本公开的保护范围。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本公开的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本公开的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本公开。
为方便理解,下面先对本公开实施例中所涉及的技术术语进行解释和描述。
频率选择表面(Frequency Selective Surface,FSS),可以在特定工作频段内形成带阻特性或是带通特性,实现对电磁波的频率选择作用。
天线可以通过一个天线单元构成,也可以通过多个天线单元排列形成的天线阵列构成。
衡量天线方向性通常使用方向图,在方向图中通常都有两个瓣或多个瓣,其中最大的瓣称为主瓣,其余的瓣称为副瓣。而主瓣两半功率点间的夹角定义为天线方向图的波瓣宽度,也叫波束宽度(后文统一用波束宽度)。主瓣的波束宽度越窄,则方向性越好,抗干扰能力越强。
波束宽度包括水平波束宽度和垂直波束宽度。
天线的主瓣的方向图可以通过COSθ的q次方模拟获得,也即通过COSqθ可以得到天线的主辩的方向图。该方向图确定后,可以计算得到天线的波束宽度。q为该天线的单元因子,q值越小,天线的波束宽度大。天线的辐射层的q通常是固定。
多个天线单元排布组成天线阵列,天线阵列通过馈电组件(例如馈电网络), 对天线阵列进行馈电,实现辐射功能。相对于单个天线单元,组成一元天线阵列后,天线阵列的波束宽度会变窄。例如,假设天线阵列中天线单元的数量为N,单个天线单元的波束宽度为A°。天线阵列的波束宽度为K°≈A°/N。
天线增益是指:在输入功率相等的条件下,实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率密度之比。通常来说,天线的方向图主瓣越窄,副瓣越小,则天线的增益越高。
有效辐射长度通常认为是辐射波形λ的二分之一。
下面结合附图对本公开的实施例进行阐述说明。
如图1至图2所示,在本公开的一些实施例中,提供一种移动终端10,包括控制模组11以及天线模组12。天线模组12包括天线阵列12a以及馈电组件300。控制模组11与馈电组件300电性连接。
其中,如图2所示,天线阵列12a包括辐射方向不同的至少两组子阵列101,子阵列101包括间隔设置的至少两个天线单元200。馈电组件300包括与天线单元200一一对应的馈电线310,馈电线310与天线单元200连接。
上述天线模组12将多个天线单元200划分成至少两组子阵列101,并利用馈电组件300进行馈电,以利用天线单元200进行辐射。此外,使至少两组子阵列101的辐射方向范围不同,可以一定程度分散波束,进而能够提高天线阵列12a的辐射范围,能够有效避免天线阵列12a因天线单元200的数量越多而其辐射范围越窄的问题,有利于提高天线阵列12a的辐射效率。
此外,通过调整子阵列101的辐射方向来提高天线阵列12a的辐射范围,可以减少天线阵列12a规模,减少安装天线阵列12a的所需的面积,降低对终端设备的内部结构的占用。
需要说明的是,馈电组件300的具体实现形式可以有多种,能够为天线单元200馈电即可。
一些实施例中,馈电组件300包括能够分别为天线单元200进行馈电的馈电网络,馈电网络包括与天线单元200连接的馈电线310。
移动终端10包括手机、平板电脑、穿戴设备、微波感应设备、可穿戴设备等智能设备。而本公开的天线模组12,可以提升这些移动终端10的辐射性能,提高产 品竞争力。
一些实施例中,控制模组11包括控制电路板,馈电组件300设置于控制电路板上。需要说明的是,馈电组件300可以独立制造,再集成到控制电路板上。馈电组件300也可以与控制电路板一体成型制造。
如图1所示,一些实施例中,移动终端10还包括壳体组件13,天线结构固设于壳体组件13上。如此,可以利用壳体组件13来安装天线单元200,使得移动终端10的内部结构更加紧凑。此外,由于天线单元200设置有耦合透射结构400,进而无需改变壳体组件13的外形,也可以通过耦合透射结构400来调整天线单元200的辐射范围,使得该移动终端10的设计更加灵活。
可选地,如图2所示,一些实施例中,壳体组件13包括后盖100,天线单元200贴设于后盖100的内侧面。进而可以充分利用后盖100的空间来安装天线单元200,安装更加方便,也便于避让干扰源。
在上述任一实施例的基础上,一些实施例中,至少两个天线单元200沿同一方向间隔排布呈一元毫米波天线阵列12a。如此,利用本公开的天线单元200能够获得一元毫米波天线阵列12a,便于利用耦合透射结构400来增大该天线阵列12a的波束宽度,降低一元毫米波天线阵列12a的波束控制难度,从而保证5G毫米波的相关指标要求。
在上述任一实施例的基础上,如图4所示,一些实施例中,辐射方向不同的至少两组子阵列101的入射波201方向相互平行,至少有一个子阵列101的透射波202方向与其入射波201方向不在同一直线上。如此,辐射方向不同的至少两组子阵列101的入射波201方向相互平行,即该至少两组子阵列101入射波201的角度不变,只改变透射波202的方向不同,即可使得该至少两组子阵列101辐射方向不同。
此外,由于天线阵列12a中的子阵列101的入射波201角度不变,可以减少入射损耗,有利于通过辐射效率。
在上述任一实施例的基础上,一些实施例中,至少有一个子阵列101的至少两个天线单元200的入射波201方向之间的相位差为零,且至少两个天线单元200的透射波202方向之间存在不为零的相位差,以使该子阵列101的透射波202方向与其入射波201方向不在同一直线上。如此,同一子阵列101的天线单元200的入射波201方向的相位差为零,使得天线单元200的入射波201角度不变,可以减少入射损耗。 而使该子阵列101内的透射波202方向之间存在相位差,即可使得该子阵列101的透射波202方向与入射波201方向不在同一直线上,实现子阵列101的辐射方向的改变。也即,天线阵列12a可以通过调整子阵列101的透射波202方向与入射波201方向不在同一直线上来调整子阵列101的辐射方向,进而减少入射损耗,有利于通过辐射效率。
在上述实施例的基础上,如图4所示,一些实施例中,该子阵列101中相邻两个天线单元200的透射波202之间存在相位差均相同。如此,使得子阵列101内的天线单元200的透射波202与入射波201之间夹角均相同,避免因夹角不同而造成不必要的损耗,使得该子阵列101的辐射方向的调整后,仍可以保证其辐射效率。
如图4所示,一些实施例中,天线单元200包括辐射层210。子阵列101中的至少两个天线单元200的辐射层210之间的有效辐射长度不同,以使至少两个天线单元200的透射波202方向之间存在不为零的相位差。如此,只需通过调整辐射层210的有效辐射长度,即可实现子阵列101的辐射方向调整,易于实施,使得天线阵列12a的成本低。
此外,通过调整辐射层的有效辐射长度,并通过对辐射波形的组合,实现提升天线阵列的辐射效率。
在上述实施例的基础上,如图4所示,一些实施例中,子阵列101中相邻两个天线单元200的辐射层210之间的有效辐射长度之差均相同。如此,使得子阵列101内的天线单元200的辐射层210的有效辐射长度朝同一方向均匀增加,以使得天线单元200的透射波202与入射波201之间夹角均相同,避免因夹角不同而造成不必要的损耗,使得该子阵列101的辐射方向的调整后,仍可以保证其辐射效率。
在上述辐射层210的任一实施例的基础上,如图3以及图4所示,一些实施例中,辐射层210包括第一频率选择表面211。如此,可以利用第一频率选择表面211来实现微波的辐射,使得辐射层210的设计更加灵活,能够满足不同频率的天线辐射要求。
在上述实施例的基础上,如图3以及图4所示,一些实施例中,辐射层210还包括微带贴片212,微带贴片212设置于第一频率选择表面211的上方,用于增大天线单元200的辐射效率,提高辐射效率。
此外,微带贴片212的长度为辐射层210有效辐射长度。
在上述任一实施例的基础上,一些实施例中,在天线阵列中,所有天线单元的单元因子相同,所有子阵列的波束宽度相同。如此,天线阵列中的子阵列的波束宽度相同。如此,可以利用同一类型和同一数量的天线单元来构成子阵列,并使得所有子阵列的波束宽度相同,实施该天线阵列的覆盖范围的调整更加方便,可以降低天线阵列的设计以及制造成本。
相对于单个天线单元,组成一元天线阵列后,传统的天线阵列的波束宽度会变窄。例如,假设传统的天线阵列中天线单元的数量为N,单个天线单元的波束宽度为A°。传统的天线阵列的波束宽度为K°≈A°/N。在上述任一实施例的基础上,一些实施例中,天线阵列包括N组天线单元,天线单元的波束宽度为A°,天线阵列的波束宽度为K1°;其中,至少有两组子阵列的辐射反向不同,以使K1°大于K2°;K2°=A°÷N。如此,通过打散波束,使得至少有两组子阵列的辐射反向不同,可以提高天线阵列的波束宽度,使得K1°大于K2°,进而提高天线阵列的辐射范围。
进一步地,一些实施例中,天线阵列包括M组子阵列,M组子阵列沿第一方向均匀间隔设置。第一方向包括第一端和与第一端相对设置的第二端。设置于第一方向的中间的至少一组子阵列为第一阵列,第一阵列的最大辐射方向位于K1°/2,K1°为天线阵列的波束宽度。沿第一阵列至第一端方向,子阵列的最大辐射方向小于K1°/2,且相邻两组子阵列中,靠近第一阵列设置的子阵列的最大辐射方向比另一个子阵列的最大辐射方向大C°。沿第一阵列至第二端方向,子阵列的最大辐射方向大于K1°/2,且相邻两组子阵列中,靠近第一阵列设置的子阵列的最大辐射方向比另一个子阵列的最大辐射方向小C°。如此,将至少一组子阵列设为第一阵列,并使得第一阵列的最大辐射方向位于K1°/2,进而可以使得其他子阵列的最大辐射方向相对于第一阵列逐渐递减C°或逐渐增大C°,使得天线阵列的子阵列的辐射方向按照设定方向进行排布,避免天线阵列的波束宽度会变窄而影响其覆盖范围。
需要说明的是,“设置于第一方向的中间的至少一组子阵列为第一阵列”可以理解为:当M为偶数时,第一阵列中子阵列的数量为2的倍数,可以将设置于第一方向的中间的两组子阵列设为第一阵列,或者将设置于第一方向的中间的四组子阵列设为第一阵列。而当M为偶数时,第一阵列中子阵列的数量为1的奇数倍(例如1、3、5、7等等),可以将设置于第一方向的中间的一组子阵列设为第一阵列,或者将设置于第一方向的中间的三组子阵列设为第一阵列。
在上述任一实施例的基础上,一些实施例中,C°=K1°÷M。如此,天线阵列 的子阵列之间的最大辐射方向的夹角大小可以通过天线阵列的波束宽度要求以及其天线单元数量计算得到,使得天线阵列内的子阵列之间的辐射角度可以安装增加或递交一个C°分布,进而使天线阵列既能够满足覆盖范围,有具有良好的天线增益,能够获得良好的辐射性能。
具体地,天线阵列包括45组沿第一方向均匀间隔设置的子阵列,第一方向为曲线,K1°=90°,则C°=2°。如此,可以将设置于第一方向中间的一组子阵列设为第一阵列,而其他阵列则往第一阵列至第一端方向排布时,相邻两组子阵列中,靠近第一阵列设置的子阵列的最大辐射方向比另一个子阵列的最大辐射方向小2°。而其他阵列则往第一阵列至第二端方向排布时,相邻两组子阵列中,靠近第一阵列设置的子阵列的最大辐射方向比另一个子阵列的最大辐射方向小2°。也即,天线阵列中的子阵列可以沿第一端至第二方向,子阵列的最大辐射方向逐步增大2°获得。
在上述任一实施例的基础上,如图5以及图6所示,一些实施例中,天线模组12还包括设置于天线单元200上的耦合透射结构400,包括第二频率选择表面410。第二频率选择表面410与天线单元200绝缘设置,且频率选择表面与天线单元200相耦合。如此,上述天线模组12通过天线单元200来发射电磁波,并使第二频率选择表面410与天线单元200相耦合,利用第二频率选择表面410来辐射电磁波,以减小天线单元200的单元因子。如此,该天线单元200在不改变辐射结构的情况下,通过耦合透射结构400来增大天线单元200的波束宽度。进而应用了该天线单元200组成天线阵列12a,辐射结构固定,也可以能够增大天线阵列12a的波束宽度,增大其天线阵列12a的辐射范围,保证移动终端10的通信性能。
可以理解地,传统的移动终端的5G天线的覆盖范围的提高,通常通过提高阵列数量或增大阵列规模实现。这对移动终端的计算能力要求较高以及设计难度较高,不利于降低移动终端的成本。而本公开通过设置耦合透射结构,能够增大天线阵列的波束宽度,提高其覆盖能力,避免出现波束宽度过窄导致其覆盖能力不足。此外,无需提高阵列数量或增大阵列规模,进而使得移动终端的尺寸设计更加灵活,能够兼顾小型化设计。而且,不会限制移动终端的计算能力,避免因无法实现数据后处理而无法提高其覆盖范围。综上所述,利用耦合透射结构,不会增加移动终端的结构设计难度,且调整灵活,能够有效降低成本。
特别地,在移动终端的外形结构已定,且天线单元的结构也确定的情况下,利用本公开的耦合透射结构可以提高天线单元的波束宽度,提升天线阵列的覆盖范围。 例如,天线阵列为5G天线阵列,也可以利用耦合透射结构来提高其覆盖范围,进而使得移动终端具有传输速率高,传输延迟低,覆盖范围广的通信性能。
具体地,只具有天线单元形成的第一天线,其主瓣的方向图可以通过COSq1A模拟获得的波束宽度为A1,其单元因子为q1。利用该天线单元与耦合透射结构配合形成天线结构,该天线结构的主瓣的方向图可以通过COSqA模拟获得的波束宽度为A2,其单元因子为q2。q2<q1,使得天线结构的波束宽度A2大于第一天线的波束宽度A1。至少两个第一天线排布组成第一天线阵列,其波束宽度为B1,而天线结构按照同等数量和排布方式组成的第二天线阵列的波束宽度为B2,由于A2>A1,所以B2>B1。
在上述任一实施例的基础上,一些实施例中,第二频率选择表面的阻抗与辐射层的阻抗相匹配并耦合。如此,可以减少损耗,提高耦合效率,以增大天线结构的波束宽度,进而能够增大天线阵列的波束宽度,提升天线模组的辐射性能。
在上述任一实施例的基础上,如图3以及图4所示,一些实施例中,耦合透射结构400还包括屏蔽层420,屏蔽层420夹设于辐射层210与第二频率选择表面410之间,并分别与辐射层210及第二频率选择表面410绝缘设置。屏蔽层420设有耦合缝隙421,辐射层210通过耦合缝隙421与第二频率选择表面410相耦合。如此,屏蔽层420设置于接收层与辐射层210之间,且第二频率选择表面410与辐射层210之间通过耦合缝隙421相耦合,有利于提高抗干扰能力。
需要说明的是,屏蔽层420与辐射层210及第二频率选择表面410“绝缘设置”的具体实现方式可以有多种,包括但于线路板制造过程中的绝缘方法。在本公开的实施例中,利用介质层等方式实现。
在上述实施例的基础上,如图4所示,一些实施例中,耦合透射结构400还包括第二介质层430和第三介质层440,第二介质层430夹设于屏蔽层420与第二频率选择表面410之间,第三介质层440夹设于屏蔽层420与辐射层210之间。如此,可以灵活调整介质层的介电常数和介质厚度来优化第二频率选择表面410与辐射层210之间相位差,减少能量在天线结构内部的损耗,使得电磁波可以尽可能辐射出去,提高天线结构的辐射性能。如此,该天线结构设计制造时,至少能够通过调整介质组件的厚度大小来降低内部损耗,使得该天线结构具有内部损耗低,辐射性能好的优点。
进一步地,一些实施例中,第二介质层430贴设于辐射层210上。如此,可以 在耦合结构设计好之后,通过第二介质层430贴设于辐射层210,将耦合透射结构400设置于天线单元200上。也即,耦合结构和耦合透射结构400可以分别制造,在灵活组装,以获得所需天线阵列12a性能。
可以理解地,通过获得基于天线单元200组成的初始天线阵列12a的辐射效果,再设计相应的耦合透射结构400,再利用该耦合透射结构400来灵活调整初始天线阵列12a的辐射范围,以获得所需的阵列天线的辐射范围。
在上述第二介质层430的任一实施例的基础上,如图4所示,一些实施例中,天线单元200还包括第一介质层220,第一介质层220承载辐射层210,并与耦合透射结构400间隔设置。如此,利用第一介质层220使得天线单元200可以通过电路板制造工艺制造得到,然后再与耦合透射结构400进行组装。
在上述实施例的基础上,如图5以及图6所示,一些实施例中,辐射层210的有效辐射长度为L1,第二频率选择表面410的有效辐射长度为L2,第一介质层220的介电常数为K1,第二介质层430的介电常数为K2,第二介质层430的介电常数为介质厚度为t1;第三介质层440的介电常数为K3,第三介质层440的介电常数为介质厚度为t2;其中,
如此,在设计第二频率选择表面410的有效辐射长度,可以利用上述公式计算得到,进而可以提高天线结构的波束宽度,以获得所需的天线阵列12a的辐射范围。
需要说明的是,第二介质层和第三介质层的介电常数可以相同也可以不同,可以根据实际需要进行选择。而当第二介质层与第三介质层,二者的组合可以更加灵活。
可选地,一些实施例中,K2=K3。此时,第二介质层与第三介质层可以通过同一材料制造获得,有利于降低耦合透射结构的制造成本。
如图7所示,一些实施例中,第二介质层430包括第一介质板431和至少一个第一半固化片432。将第一介质板431和至少一个第一半固化片432设置于第二频率选择表面410和屏蔽层420之间,将第三介质层440夹设于辐射层210和屏蔽层420之间,可以灵活调整半固化片的数量来优化接收层与辐射层210之间相位差,减少能量在天线结构内部的损耗,使得电磁波可以尽可能辐射出去,提高天线结构的辐射性能。如此,该天线结构设计制造时,至少能够通过调整介质组件的厚度大小来降低内部损耗,使得该天线结构具有内部损耗低,辐射性能好的优点。
一些实施例中,第一半固化片432至少为两个,且至少有两个第一半固化片432 夹设于第二频率选择表面410与屏蔽层420之间。如此,可以灵活调整第一半固化片432的数量与厚度的组合来优化辐射层210与第二频率选择表面410之间相位差,减少能量在耦合透射结构400内部的损耗,使得电磁波可以尽可能辐射出去,提高耦合透射结构400的辐射性能。
例如,第一半固化片的厚度为0.1mm。如此,利用两种以上第一半固化片来进行调节,以降低损耗。
再例如,一种第一半固化片的厚度为0.1mm,一种第一半固化片的厚度为0.2mm,一种第一半固化片的厚度为0.3mm。如此,利用上述三种第一半固化片中的两种以上来进行调节,以降低损耗。进一步地,上述三种第一半固化片的介电常数也不同,则具有更加灵活的调整范围。
如图7所示,一些实施例中,第三介质层440包括第二介质板441。第一介质板431的数量为n1,第一半固化片432的数量为n2,第二介质板441的数量为n3;第一介质板431的介电常数为r1,第一介质板431的介电常数为介质厚度为t1;第一半固化片432的介电常数为r2,第一半固化片432的介电常数为介质厚度为t2;第二介质板441的介电常数为r3,第二介质板441的介电常数为介质厚度为t3;其中,n1≥1,n2≥1,n3≥1;n1×r1×t1+n2×r2×t2=n3×r3×t3。如此,结合上述公式,通过调整第一介质板431的层数以及厚度,第一半固化片432的层数以及厚度,第二介质板441的层数以及厚度的方式,调整相位差,减少内耗,提升耦合透射结构400的辐射性能。此外,调整灵活,以提高本公开的耦合透射结构400的调试的灵活度,能针对波束进行局部优化,从而实现较大的波束整形能力。
具体地,第一介质板431和第二介质板441为介质基板,其介电常数和厚度大小可以灵活要求;第一半固化片432为半固化片,其介电常数和厚度大小可以灵活要求。
在上述任一实施例的基础上,如图7所示,一些实施例中,第三介质层440还包括第二半固化片442,且至少有一个第二半固化片442夹设于辐射层210与屏蔽层420之间。如此,亦可利用第二半固化片442来改变辐射层210相位,使得电磁波能够通过耦合缝隙421耦合给第二频率选择表面410,减少透射损耗。
在上述实施例的基础上,如图7所示,一些实施例中,第一介质板431的数量为n1,第一半固化片432的数量为n2,第二介质板441的数量为n3,第二介质板441的 数量为n4;第一介质板431的介电常数为r1,第一介质板431的介电常数为介质厚度为t1;第一半固化片432的介电常数为r2,第一半固化片432的介电常数为介质厚度为t2;第二介质板441的介电常数为r3,第二介质板441的介电常数为介质厚度为t3;第二半固化片442的介电常数为r4,第二半固化片442的介电常数为介质厚度为t4;其中,n1≥1,n2≥1,n3≥1,n4≥1;n1×r1×t1+n2×r2×t2=n3×r3×t3+n4×r4×t4。如此,结合上述公式,通过调整第一介质板431的层数以及厚度,第一半固化片432的层数以及厚度,第二介质板441的层数以及厚度,第二半固化片442的层数以及厚度的方式,调整相位差,减少内耗,提升耦合透射结构400的辐射性能。此外,调整灵活,以提高本公开的耦合透射结构400的调试的灵活度,能针对波束进行局部优化,从而实现较大的波束整形能力。
在上述任一实施例的基础上,如图5、图7以及图8所示,一些实施例中,耦合缝隙421包括第一缝隙401以及第二缝隙402,第一缝隙401的延长方向与第二缝隙402的延长方向相交。辐射层210通过第一缝隙401以及第二缝隙402与第二频率选择表面410相耦合。如此,辐射层210与第二频率选择表面410之间通过第一缝隙401及第二缝隙402相耦合,而第一缝隙401的延长方向与第二缝隙402的延长方向相交。如此,只需通过调整第一缝隙401及第二缝隙402的尺寸大小(长度或宽度等)即可实现耦合透射结构400的选频范围的扩大,有利减少耦合透射结构400的金属层数,进而能够降低损耗。
同时,可以理解地,通过调整第一缝隙401及第二缝隙402来实现耦合透射结构400的选频范围的调整,与传统技术相比,本公开的耦合透射结构400对工艺要求较小,能利用传统的微带加工工艺就能实现,有利于降低耦合透射结构400的制造成本。
具体地,在天线结构的制造调试过程中,能够通过调整第一方向上缝隙的总长,也即间接或直接延长第一缝隙401的长度;或者能够通过调整第二方向上缝隙的总长,也即间接或直接延长第二缝隙402的长度,或者扩大或缩小第一缝隙401的宽度和/或第二缝隙402的宽度,来获取所需的选频范围。与传统技术相比,选频范围的调整更加灵活。同时在扩大选频范围时,有利于减少天线结构的金属层数,进而能够降低损耗。结合前述介质层数的调节方式,可以有效地降低表面不对称对性能造成的不利影响。
需要说明的是,“第一缝隙401的延长方向与第二缝隙402的延长方向相交” 包括“第一缝隙401”与“第二缝隙402”直接相交,或者“第一缝隙401”的延长方向与“第二缝隙402”相交,或者“第一缝隙401”与“第二缝隙402”的延长方向相交。
如,一示例性中,第一缝隙401在第一方向上,第二缝隙402在第二方向上,第一方向与第二方向相交。
需要说明的是,“第一缝隙401”及“第二缝隙402”的长度可根据天线结构的特点进行选择,其长度范围为0mm~10mm。示例性地,“第一缝隙401”和/或“第二缝隙402”的长度为1mm、2mm、4mm、6mm、8mm、10mm等。
在上述任一实施的基础上,一些实施例中,第一缝隙401与第二缝隙402呈条形状,并交叉设置。如此,利用条形缝隙有利于降低损耗,同时交叉设置便于进行优化,使得本公开的耦合透射结构400的性能更好。
在上述实施的基础上,如图8至图9所示,一些实施例中,第一缝隙401与第二缝隙402相互垂直设置。如此,便于第一缝隙401沿第一方向(如X方向或水平方向)设置,第二缝隙402沿第二方向(如Y方向或竖向方向)设置,便于有规律地进行第一缝隙401及第二缝隙402的调整(包括长度及宽度的调整),使得本公开的天线结构的辐射性能更优。
在上述任一实施的基础上,如图7所示,一些实施例中,屏蔽层420还包括耦合枝节403,耦合枝节403设置于第一缝隙401和/或第二缝隙402上。如此,利用耦合枝节403可以在同样的第一缝隙401及第二缝隙402尺寸下,降低了边缘处的损耗,提高选频范围,进一步提高本公开的天线结构的辐射效率,提升性能。
在上述实施的基础上,如图10所示,一些实施例中,耦合枝节403包括第一延长缝隙404,第一延长缝隙404与第一缝隙401平行间隔设置,并与第二缝隙402相连;耦合枝节403还包括第二延长缝隙405,第二延长缝隙405与第二缝隙402平行间隔设置,并与第一缝隙401相连,第二延长缝隙405与第一延长缝隙404间隔设置于屏蔽层420。如此,通过第一延长缝隙404间接延长第一缝隙401的长度,通过第二延长缝隙405间接延长第二缝隙402的长度,实现本公开的天线结构的选频范围的扩大。
一些实施例性的,第一延长缝隙至少为两个,第二延长缝隙至少为两个。如此,通过调整第一延长缝隙的长度及数量以及调整第二延长缝隙的长度及数量来扩大本公 开的天线结构的选频范围,又能减少损耗。
在上述任一实施的基础上,一些实施例中,第一缝隙和/或第二缝隙为微带缝隙。如此,有利于提高本公开的天线结构的可靠性,降低制造成本。
在上述任一实施的基础上,一些实施例中,第一缝隙至少为两条,且相互平行设置;和/或,第二缝隙至少为两条,且相互平行设置。如此,可以灵活扩大耦合透射结构的选频范围,使得本公开的天线结构的设计更加灵活且损耗小。
在上述任一实施的基础上,如图8以及图10所示,一些实施例中,第一缝隙401与第二缝隙402构成对称图像,且该图形的中心与屏蔽层420的中心相重合。如此,便于本公开的天线结构在设计之初进行优化,减少干扰,更容易获得调整规律,进而便于根据实际需求去调整第一缝隙401与第二缝隙402的长度、宽度或深度等,以获得所需的天线结构。
如,第一缝隙401与第二缝隙402构成“十”字形图形(如图8所示),或者构成“耶路撒冷(Jerusalem)”图形(如图10所示)等等。
在上述任一实施例的基础上,一些实施例中,第二频率选择表面包括微带贴片(未标注)。如此,使得本公开的耦合透射结构可以利用多种第二频率选择表面进行组合,以满足不同需求。也使得本公开的耦合透射结构的相位差的范围可以更大。如此,本公开的天线结构的选频范围大以及选相范围大,利用本公开的耦天线结构组成的天线,其带宽更宽,有利于提升天线性能,进而能提高设置有该天线的移动终端的性能。如,利用本公开的天线结构能针对球面波进行局部优化,从而实现较大的波束整形能力。
在上述任一实施例的基础上,一些实施例中,耦合透射结构贴设于辐射层上。如此,天线单元和耦合透射结构可以分别制造,再组装在一起,便于基于天线单元组成的初始天线阵列的辐射效果,再设计相应的耦合透射结构,再利用该耦合透射结构来灵活调整初始天线阵列的辐射范围,以获得所需的阵列天线的辐射范围。
可以理解地,相比于现有技术,利用上述耦合透射结构来提高天线阵列的波束宽度,使得移动终端的结构设计灵活,不受天线单元数量的限制(也即,对移动终端的计算能力要求低)。此外,该天线阵列的波束宽度在调整过程中对移动终端的结构影响小,对耦合结构的排布方式影响小。
如图11至图14所示,另一些实施例中,还提供了一种天线阵列的辐射范围的 调整方法,包括:
S100将N个天线单元排布呈初始天线阵列,并将初始天线阵列分隔成M组子阵列,M小于N;
S200根据天线阵列的辐射范围的设计要求和M组子阵列在初始天线阵列中位置情况,调整至少一组子阵列的辐射方向,以使M组子阵列中至少有两组子阵列的辐射方向不同,直至初始天线阵列的辐射范围满足设计要求。
如此,利用上述方法将N个天线单元排布呈初始天线阵列,并将初始天线阵列分隔成M组子阵列。根据天线阵列的辐射范围的设计要求和M组子阵列在初始天线阵列中位置情况,调整至少一组子阵列的辐射方向,以使M组子阵列中至少有两组子阵列的辐射方向不同。使得调整后的初始天线阵列的辐射范围满足设计要求,来提高天线阵列的波束宽度范围。进而可以一定程度分散波束,能够提高天线阵列的辐射范围,能够有效避免天线阵列因天线单元的数量越多而其辐射范围越窄的问题。
在上述任一实施例的基础上,一些实施例中,设计要求包括K1°大于K2°;其中,K1°为设计要求所要求的天线阵列的波束宽度,K2°为初始天线阵列的波束宽度。如此,初始天线阵列排布后的波束宽度为K2°。然后通过将初始天线阵列划分成M组子阵列,并使得至少有两组子阵列的辐射反向不同,实现波束方向打散,可以提高调整后的初始天线阵列的波束宽度,使得K1°大于K2°,使得调整后的天线阵列的辐射范围满足设计要求。
在上述任一实施例的基础上,如12所示,一些实施例中,调整至少一组子阵列的辐射方向的方法包括:
S210将M组子阵列沿第一方向均匀间隔设置,第一方向包括第一端和与第一端相对设置的第二端。
S220将设置于第一方向的中间的至少一组子阵列定为第一阵列,并使第一阵列的最大辐射方向位于K1°/2。
S230沿第一阵列至第一端方向,子阵列的最大辐射方向小于K1°/2,并使相邻两组子阵列中,靠近第一阵列设置的子阵列的最大辐射方向比另一个子阵列的最大辐射方向大C°;沿第一阵列至第二端方向,子阵列的最大辐射方向大于K1°/2,并使相邻两组子阵列中,靠近第一阵列设置的子阵列的最大辐射方向比另一个子阵列的最大辐射方向小C°。
如此,将至少一组子阵列设为第一阵列,并使得第一阵列的最大辐射方向位于K1°/2,进而可以使得其他子阵列的最大辐射方向相对于第一阵列逐渐递减C°或逐渐增大C°,使得天线阵列的子阵列的辐射方向按照设定方向进行排布,避免天线阵列的波束宽度会变窄而影响其覆盖范围。
需要说明的是,“设置于第一方向的中间的至少一组子阵列为第一阵列”可以理解为:当M为偶数时,第一阵列中子阵列的数量为2的倍数,可以将设置于第一方向的中间的两组子阵列设为第一阵列,或者将设置于第一方向的中间的四组子阵列设为第一阵列。而当M为偶数时,第一阵列中子阵列的数量为1的奇数倍(例如1、3、5、7等等),可以将设置于第一方向的中间的一组子阵列设为第一阵列,或者将设置于第一方向的中间的三组子阵列设为第一阵列。
在上述任一实施例的基础上,一些实施例中,C°=K1°÷M。如此,天线阵列的子阵列之间的最大辐射方向的夹角大小可以通过天线阵列的波束宽度要求以及其天线单元数量计算得到,使得天线阵列内的子阵列之间的辐射角度可以安装增加或递交一个C°分布,进而使天线阵列既能够满足覆盖范围,有具有良好的天线增益,能够获得良好的辐射性能。
具体地,假如,天线阵列包括45组沿第一方向均匀间隔设置的子阵列,第一方向为曲线,K1°=90°,则C°=2°。如此,按照步骤S210至S230,可以将设置于第一方向中间的一组子阵列设为第一阵列,而其他阵列则往第一阵列至第一端方向排布时,相邻两组子阵列中,靠近第一阵列设置的子阵列的最大辐射方向比另一个子阵列的最大辐射方向小2°。而其他阵列则往第一阵列至第二端方向排布时,相邻两组子阵列中,靠近第一阵列设置的子阵列的最大辐射方向比另一个子阵列的最大辐射方向小2°。也即,天线阵列中的子阵列可以沿第一端至第二方向,子阵列的最大辐射方向逐步增大2°获得。
在上述实施例的基础上,一些实施例中,K2°=A°÷N,A°为天线单元的波束宽度。如此,初始天线阵列可以按照一元天线阵列的排布要求进行排布,排布后的波束宽度为K2°。然后通过将初始天线阵列划分成M组子阵列,并使得至少有两组子阵列的辐射反向不同,实现波束方向打散,可以提高调整后的初始天线阵列的波束宽度,使得K1°大于K2°,使得调整后的天线阵列的辐射范围满足设计要求。
在上述任一实施例的基础上,如图13所示,一些实施例中,设计要求还包括天线阵列的天线增益大于或等于G1,在调整至少一组子阵列的辐射方向之前还包括:
获取G2的数值,G2为初始天线阵列的天线增益;
如G2≥G1,则调整至少一组子阵列的辐射方向;
如G2<G1,则继续增加天线单元的数量,直至G2≥G1。
如此,通过获取初始天线阵列的天线增益,在保证其天线增益满足要求的情况下,再进行初始天线阵列的波束宽度的调节,以尽可能使调整后的初始天线阵列辐射范围要求,并能够保持足够的天线增益,不会过多影响整体辐射效率。
在上述实施例的基础上,如图14所示,一些实施例中,初始天线阵列的辐射范围满足设计要求之后,还包括:
获取G3的数值,G3为调整后的初始天线阵列的天线增益,G3<G2;
如G3≥G1,则完成初始天线阵列的辐射范围的调整;
如G3<G1,则继续增加天线单元的数量,直至G3≥G1。
如此,完成初始天线阵列的辐射范围的提高调节后,还包括获取调整后初始天线阵列的天线增益,如初始天线阵列的天线增益不足,则继续增加天线单元的数量,增加子阵列,以使调整后的初始天线阵列能够满足天线增益要求和辐射范围要求。当然了,如果调整后的初始天线阵列也满足天线增益要求,则将调整后的初始天线阵列设为所需天线阵列,完成天线阵列的调整。
在上述任一实施例的基础上,一些实施例中,改变子阵列的辐射方向的方法包括:在子阵列中,使相邻两个天线单元的辐射层之间的有效辐射长度不同,以使子阵列的入射波方向与其透射波方向不在同一直线上。如此,只需通过调整辐射层的有效辐射长度,即可实现子阵列的辐射方向调整,易于实施,使得天线阵列的成本低。
在上述实施例的基础上,一些实施例中,在子阵列中,相邻两个天线单元的辐射层之间的有效辐射长度之差均相同。如此,使得子阵列内的天线单元的辐射层的有效辐射长度朝同一方向均匀增加,以使得天线单元的透射波与入射波之间夹角均相同,避免因夹角不同而造成不必要的损耗,使得该子阵列的辐射方向的调整后,仍可以保证其辐射效率。
在本公开的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、 “轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本公开和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本公开的限制。
此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本公开的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本公开中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
在本公开中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”、“设置于”、“固设于”或“安设于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本公开的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本公开的发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本公开的保护范围。
Claims (23)
- 一种天线模组,其特征在于,包括:天线阵列,包括辐射方向不同的至少两组子阵列,所述子阵列包括间隔设置的至少两个天线单元;以及馈电组件,包括与所述天线单元一一对应的馈电线,所述馈电线与所述天线单元连接。
- 根据权利要求1所述的天线模组,其特征在于,所述辐射方向不同的至少两组子阵列的入射波方向相互平行,至少有一个所述子阵列的透射波方向与其入射波方向不在同一直线上。
- 根据权利要求1所述的天线模组,其特征在于,至少有一个所述子阵列的至少两个天线单元的入射波方向之间的相位差为零,且所述至少两个天线单元的透射波方向之间存在不为零的相位差,以使该子阵列的透射波方向与其入射波方向不在同一直线上。
- 根据权利要求3所述的天线模组,其特征在于,该子阵列中相邻两个所述天线单元的透射波之间存在相位差均相同。
- 根据权利要求3所述的天线模组,其特征在于,所述天线单元包括辐射层,所述子阵列中的所述至少两个天线单元的辐射层之间的有效辐射长度不同,以使所述至少两个天线单元的透射波方向之间存在不为零的相位差。
- 根据权利要求5所述的天线模组,其特征在于,所述子阵列中相邻两个所述天线单元的辐射层之间的有效辐射长度之差均相同。
- 根据权利要求5所述的天线模组,其特征在于,所述辐射层包括第一频率选择表面。
- 根据权利要求7所述的天线模组,其特征在于,所述辐射层还包括微带贴片,所述微带贴片设置于所述第一频率选择表面的上方,用于增大天线单元的辐射效率。
- 根据权利要求1所述的天线模组,其特征在于,所述天线模组还包括设置于所述天线单元上的耦合透射结构,包括第二频率选择表面,所述第二频率选择表面与所述天线单元绝缘设置,且所述频率选择表面与所述天线单元相耦合。
- 根据权利要求1所述的天线模组,其特征在于,在所述天线阵列中,所有所述天线单元的单元因子相同,所有所述子阵列的波束宽度相同。
- 根据权利要求1至10任一项所述的天线模组,其特征在于,所述天线阵列包括N组所述天线单元,所述天线单元的波束宽度为A°,所述天线阵列的波束宽度为 K1°;其中,至少有两组所述子阵列的辐射反向不同,以使K1°大于K2°;K2°=A°÷N。
- 根据权利要求11所述的天线模组,其特征在于,所述天线阵列包括M组子阵列,所述M组子阵列沿第一方向均匀间隔设置,所述第一方向包括第一端和与所述第一端相对设置的第二端,设置于所述第一方向的中间的至少一组子阵列为第一阵列,所述第一阵列的最大辐射方向位于K1°/2,K1°为所述天线阵列的波束宽度;沿所述第一阵列至所述第一端方向,所述子阵列的最大辐射方向小于K1°/2,且相邻两组所述子阵列中,靠近所述第一阵列设置的子阵列的最大辐射方向比另一个所述子阵列的最大辐射方向大C°;沿所述第一阵列至所述第二端方向,所述子阵列的最大辐射方向大于K1°/2,且相邻两组所述子阵列中,靠近所述第一阵列设置的子阵列的最大辐射方向比另一个所述子阵列的最大辐射方向小C°。
- 根据权利要求12所述的天线模组,其特征在于,C°=K1°÷M。
- 一种移动终端,其特征在于,包括控制模组以及权利要求1至13任一项所述的天线模组,所述控制模组与所述馈电组件电性连接。
- 一种天线阵列的辐射范围的调整方法,其特征在于,包括:将N个天线单元排布呈初始天线阵列,并将所述初始天线阵列分隔成M组子阵列,M小于N;根据天线阵列的辐射范围的设计要求和所述M组子阵列在所述初始天线阵列中位置情况,调整至少一组所述子阵列的辐射方向,以使所述M组子阵列中至少有两组所述子阵列的辐射方向不同,直至所述初始天线阵列的辐射范围满足所述设计要求。
- 根据权利要求15所述的方法,其特征在于,所述设计要求包括K1°大于K2°;其中,K1°为所述设计要求所要求的天线阵列的波束宽度,K2°为初始天线阵列的波束宽度。
- 根据权利要求16所述的方法,其特征在于,调整至少一组所述子阵列的辐射方向的方法包括:将M组子阵列沿第一方向均匀间隔设置,所述第一方向包括第一端和与所述第一端相对设置的第二端;将设置于所述第一方向的中间的至少一组子阵列定为第一阵列,并使所述第一阵列的最大辐射方向位于K1°/2;沿所述第一阵列至所述第一端方向,所述子阵列的最大辐射方向小于K1°/2,并使相邻两组所述子阵列中,靠近所述第一阵列设置的子阵列的最大辐射方向比另一个 所述子阵列的最大辐射方向大C°;沿所述第一阵列至所述第二端方向,所述子阵列的最大辐射方向大于K1°/2,并使相邻两组所述子阵列中,靠近所述第一阵列设置的子阵列的最大辐射方向比另一个所述子阵列的最大辐射方向小C°。
- 根据权利要求16所述的方法,其特征在于,C°=K1°÷M。
- 根据权利要求16所述的方法,其特征在于,K2°=A°÷N,A°为所述天线单元的波束宽度。
- 根据权利要求15所述的方法,其特征在于,所述设计要求还包括天线阵列的天线增益大于或等于G1,在调整至少一组所述子阵列的辐射方向之前还包括:获取G2的数值,G2为所述初始天线阵列的天线增益;如G2≥G1,则调整至少一组所述子阵列的辐射方向;如G2<G1,则继续增加所述天线单元的数量,直至G2≥G1。
- 根据权利要求20所述的方法,其特征在于,所述初始天线阵列的辐射范围满足所述设计要求之后,还包括:获取G3的数值,G3为调整后的初始天线阵列的天线增益,G3<G2;如G3≥G1,则完成初始天线阵列的辐射范围的调整;如G3<G1,则继续增加所述天线单元的数量,直至G3≥G1。
- 根据权利要求15至21任一项所述的方法,其特征在于,改变所述子阵列的辐射方向的方法包括:在所述子阵列中,使相邻两个所述天线单元的辐射层之间的有效辐射长度不同,以使所述子阵列的入射波方向与其透射波方向不在同一直线上。
- 根据权利要求22所述的方法,其特征在于,在所述子阵列中,相邻两个所述天线单元的辐射层之间的有效辐射长度之差均相同。
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