CN212542680U - 一种天线系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种天线系统，其包括：基板；和设置在所述基板一侧的若干个天线单元和至少一个天线单元电路板，所述天线单元设于所述天线单元电路板上，所述天线单元的信号主发送方向与所述天线单元电路板的所在平面平行，所述天线单元电路板的所在平面与所述基板的所在平面平行或大致平行，相邻两个所述天线单元的信号主发送方向之间具有一定向量夹角。本实用新型的天线系统通过天线单元之间、天线单元与带金属特性的基板之间合理空间位置关系设计，同时实现了信号覆盖范围增加、天线之间耦合降低和产品厚度减少的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及天线技术领域，尤其涉及一种改变天线发送方向和低耦合的天线系统。
背景技术
天线是所有无线电设备必不可少的组成部分。它被广泛应用于诸如广播、电视、双向通信、雷达、手机以及卫星通信等系统。它也被广泛应用在如车库门禁、无线话筒、蓝牙设备、无线网卡、婴儿监视器、商品射频识别标签等装置。通常情况下，天线是金属导体排布而成，并与发射机或接收机电性相连接(一般通过传输线)。振荡的电流通过发射机传送到天线时在所述天线导体周围产生振荡的磁场，同时电流本身在所述天线导体周围产生振荡的电场。以适当的比例创建这些随时间变化的场，像移动的横向电磁波那样通过天线向空间辐射。相反的，在接收过程中，无线电波在天线导体中产生振荡的电场与磁场，从而产生振荡的电流。
随着天线数量的增加，也带来天线之间耦合所产生的干扰。提高天线的增益，又能降低天线之间的耦合，是天线设计的重要突破。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种具备各个天线单元之间耦合干扰最小化，并能减少产品厚度，增加产品体验的天线系统。
为实现实用新型目的，根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供一种天线系统，其包括：基板；和设置在所述基板一侧的若干个天线单元和至少一个天线单元电路板，所述天线单元设于所述天线单元电路板上，所述天线单元的信号主发送方向与所述天线单元电路板的所在平面平行，所述天线单元电路板的所在平面与所述基板的所在平面平行或大致平行，相邻两个所述天线单元的信号主发送方向之间具有一定向量夹角。
在一个进一步的实施例中，所述基板具有金属特性。
在一个进一步的实施例中，若干个所述天线单元中，最近相邻的两个天线单元构成一个天线阵列单元。
在一个进一步的实施例中，所述天线阵列单元中的两个所述天线单元的信号主发送方向之间的向量夹角为70-110度。
在一个进一步的实施例中，其包括有若干个天线单元电路板，每一个天线单元电路板上分别设有至少一个所述天线单元。
在一个进一步的实施例中，其包括有一个所述天线单元电路板，所述天线单元电路板上设有若干个所述天线单元。
在一个进一步的实施例中，所述天线单元包括具有设定形状的金属层，所述金属层蚀刻在所述天线单元电路板上，其具有辐射端和馈线端，所述辐射端的信号主发送方向与所述天线单元电路板的所在平面平行，所述馈线端与射频单元连接。
在一个进一步的实施例中，所述天线单元电路板与所述基板接触或不接触。
与现有技术相比，本实用新型的天线系统具有如下一个或多个有益效果：
(1)本实用新型的天线系统，其能改变天线的信号发送方向，提供基于带金属特性基板接近180度方向的信号发射覆盖范围，具备多单元的高增益、低耦合干扰的天线；
(2)本实用新型的天线系统，其通过天线单元与带金属特性底板大致平行放置从而减少产品厚度；
(3)本实用新型的天线系统，其体积小、工作频段宽、天线方向图优异、成本低且制造工艺简单。
附图说明
图1为本实用新型天线系统在一个实施例中各天线单元的排列位置示意图；
图2为本实用新型天线系统在一个实施例中一个天线阵列单元内两个天线单元信号的主发送方向之间的向量夹角示意图；
图3为本实用新型天线系统在一个实施例中带金属特性基板与天线单元之间的空间位置关系示意图。
其中，1-基板，2-天线单元，21-第一天线单元，210-第一信号主发送方向，22-第二天线单元，220-第二信号主发送方向，23-第三天线单元，230-第三信号主发送方向，3-第一天线阵列单元，4-第二天线阵列单元，5-向量夹角。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。
请参阅图1至图3，图1为本实用新型天线系统在一个实施例中各天线单元的排列位置示意图；图2为本实用新型天线系统在一个实施例中一个天线阵列单元内两个天线单元的信号主发送方向之间的向量夹角示意图；图3为本实用新型天线系统在一个实施例中带金属特性基板与天线单元之间的空间位置关系示意图。
实施例
本实施例提供一种天线系统，其包括：具有金属特性的基板1以及设置在所述基板1一侧的若干个天线单元2和至少一个天线单元电路板(印刷电路板或PCB)。本申请天线系统的工作方向为所述基板1设有所述天线单元2的一侧，因此所述带金属特性的基板1可以反射所述天线单元2在不需要方向发送的信号，提高天线系统的工作效果。所述天线单元2和天线单元电路板可以设置在所述基板1的上方或下方。所述天线单元2设于所述天线单元电路板上，所述天线单元2的信号主发送方向在未经所述基板1反射时与所述天线单元电路板的所在平面平行。若干个所述天线单元2中，最近相邻的两个天线单元2构成一个天线阵列单元。该相邻不限制在平面相邻，也可以为立体空间上的相邻。如图1所示，图中共展示了三个设于所述基层1上方的天线单元2，其中天线单元电路板在图中未表示出来，且所述天线单元2的形状也仅是示意图，并不限定在矩形，还可以为其他形状。其中图1中第一行左边第一个为第一天线单元21，第二个为第二天线单元22，第二行为第三天线单元23。图1中可以看出，所述第一天线单元21和第三天线单元23构成第一天线阵列单元3，即竖向虚线框框选区域。所述第一天线单元21和第二天线单元22构成第二天线阵列单元4，即横向虚线框框选区域。当然，所述天线单元2的数量并不限制在三个，还可以为二个、四个、五个或其他多个，每最近相邻的两个天线单元2均分别构成一个天线阵列单元，若干个天线阵列单元及带金属特性的基板1构成一个完整的天线系统。当然，图1中展示的仅是所述天线单元2之间的一种排布方式，在具体实施时，各天线单元2可以设置在在同一平面上，也可以在不同的平面上，比如所述第一天线单元21比第二天线单元22更接近所述基板1，所述第二天线单元22比第三天线单元23更接近所述基板1等等，只要保证各所述天线单元2所在的天线单元电路板的所在平面与所述基板1的所在平面平行或大致平行即可。
在若干个所述天线单元2中，每一个天线阵列单元中的两个天线单元2的信号主发送方向之间具有一定向量夹角5。如图1和图2所示，箭头方向表示的即为各天线单元2的信号主发送方向，即图1中展示的第一天线单元21的第一信号主发送方向210向左，第三天线单元23的第三信号主发送方向230向下，第二天线单元22的第二信号主发送方向220向上。如图2所示的，所述第一信号主发送方向210与所述第三信号主发送方向230之间形成的夹角即为向量夹角5。所述向量夹角5范围在70-110度之间。
所述天线单元2包括蚀刻在所述天线单元电路板上的具有设定形状的金属层。该金属层可以为具有设定形状的金属条构成，该金属条可以为铜等金属材料制成。所述金属层具有辐射端和馈线端。所述辐射端的信号主发送方向与所述天线单元电路板的所在平面平行。所述馈线端与射频单元连接。所述天线单元2中，对于所述天线类型、原理以及天线单元电路板布局都没有特别要求，只需要满足每一个天线单元2的信号主发送方向与所述天线单元电路板平行即可。
在一个进一步的实施例中，本申请的天线系统可以包括有若干个天线单元电路板，每一个天线电路板上均分别设有一个或多个所述天线单元2。比如图1中展示的三个天线单元2分别设置在三个所述天线单元电路板上，也可以是其中一个天线单元2设置在一个天线单元电路板上，另外两个设置在另外一个天线单元电路板上等。
在一个进一步的实施例中，本申请的天线系统也可以只包括一个天线单元电路板，若干个所述天线单元2分别设置在一个所述天线单元电路板上。比如图1中展示的三个天线单元2分别设置在同一个大天线单元电路板上。
在一个进一步地实施例中，所述天线单元2与所述基板1可以直接接触，也可以不接触，即所述天线单元电路板可以直接与所述基板1的上表面或下表面接触，也可以通过其他方式，比如支架等等，实现所述天线单元电路板与所述基板1之间不直接接触。如图3所示，图中展示了某一个天线单元2与带金属特性的基板1之间不接触时的空间位置关系，图中未画出天线单元电路板，实际天线单元2是蚀刻在天线单元电路板上的，因此，图中表示天线单元2的图形也可以理解为天线单元电路板。同时，图中展示的仅为一个天线单元2与基板1之间的空间位置关系，在具体实施时，天线单元2可以为两个、三个或其他多个。无论所述天线单元电路板与所述基板1之间接触或不接触，只需要满足所述天线单元2的所在天线单元电路板的所在平面与所述带金属特性基板1的所在平面平行或大致平行即可。
根据不同的用途，本实用新型可以应用于一种解决方案、一种装置或一个系统的一部分。与现有技术相比，本实用新型中的天线系统能改变天线的信号发送方向，提供基于带金属特性基板1接近180度方向的信号发射覆盖范围，具备多单元的高增益、低耦合干扰的天线，并通过天线单元电路板与带金属特性基板1平行或大致平行放置从而减少产品厚度。同时本实用新型的天线系统还具有体积小、工作频段宽、天线方向图优异、成本低且制造工艺简单等优点。
在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。
在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种天线系统，其特征在于，其包括：
基板；和
设置在所述基板一侧的若干个天线单元和至少一个天线单元电路板，所述天线单元设于所述天线单元电路板上，所述天线单元的信号主发送方向与所述天线单元电路板的所在平面平行，所述天线单元电路板的所在平面与所述基板的所在平面平行或大致平行，相邻两个所述天线单元的信号主发送方向之间具有一定向量夹角。
2.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，
所述基板具有金属特性。
3.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，
若干个所述天线单元中，最近相邻的两个天线单元构成一个天线阵列单元。
4.根据权利要求3所述的天线系统，其特征在于，
所述天线阵列单元中的两个所述天线单元的信号主发送方向之间的向量夹角为70-110度。
5.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，
其包括有若干个天线单元电路板，每一个天线单元电路板上分别设有至少一个所述天线单元。
6.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，
其包括有一个所述天线单元电路板，所述天线单元电路板上设有若干个所述天线单元。
7.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，
所述天线单元包括具有设定形状的金属层，所述金属层蚀刻在所述天线单元电路板上，其具有辐射端和馈线端，所述辐射端的信号主发送方向与所述天线单元电路板的所在平面平行，所述馈线端与射频单元连接。
8.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，
所述天线单元电路板与所述基板接触或不接触。
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Denomination of utility model: An antenna system Effective date of registration: 20230609 Granted publication date: 20210212 Pledgee: Hangzhou Gaoxin Financing Guarantee Co.,Ltd. Pledgor: Kangkai Technology (Hangzhou) Co.,Ltd. Registration number: Y2023330001151 |
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