WO2023109765A1 - 一种天线系统和通信设备 - Google Patents

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WO2023109765A1
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radiating
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崔鹤
肖伟宏
李建平
普彪
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华为技术有限公司
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    • H01Q5/40Imbricated or interleaved structures; Combined or electromagnetically coupled arrangements, e.g. comprising two or more non-connected fed radiating elements
    • H01Q5/42Imbricated or interleaved structures; Combined or electromagnetically coupled arrangements, e.g. comprising two or more non-connected fed radiating elements using two or more imbricated arrays

Definitions

  • the present application relates to the technical field of communication, and in particular to an antenna system and a communication device.
  • the first antenna and the second antenna are two independent antennas, and the two antennas can be used independently, and the two antennas can also be used after being combined.
  • the thickness dimension will not be significantly increased, so it is beneficial to reduce the windward area, thereby improving the safety of use.
  • the first radome has a groove, and the second outer surface of the second radome can extend into the groove, when the first antenna and the second antenna are combined, the overall thickness is smaller than that of the first radome. The sum of the thicknesses of the first antenna and the second antenna is therefore beneficial to reducing the thickness of the entire antenna system.
  • the feed network is arranged on the side of the groove, the electromagnetic waves generated by the feed network will not significantly affect the normal operation of the second radiation component in the second antenna, which is beneficial to ensure the normal operation performance of the second antenna .
  • the third radiating component and the first radiating component may be located on the same side of the first frequency selective surface. That is, the first frequency selective surface can reflect the signals of the first radiating element and the third radiating element, so that the electromagnetic waves of the first radiating element and the third radiating element can efficiently propagate in a direction away from the first frequency selective surface.
  • the first antenna may further include a second frequency selective surface.
  • the third radiating element and the first radiating element are located on the same side of the second frequency selective surface, and the second frequency selective surface is used to reflect signals of the first radiating element and the third radiating element and transmit signals of the second radiating element.
  • FIG. 6 is a schematic plan view of a first frequency selective surface provided by an embodiment of the present application.
  • the antenna system 01 applied in the base station may also include a radome 011, a reflector 012 and a feed network 013 located in the radome 011, wherein the reflector 012 may also be called a bottom plate .
  • the main function of the feeding network 013 is to feed the signal to the radiation component 014 according to a certain amplitude and phase, or to send the wireless signal received by the radiation component 014 to the baseband processing unit 20 of the base station according to a certain amplitude and phase.
  • the feed network 013 may include at least one of devices such as a phase shifter, a combiner, a transmission or calibration network, or a filter. The functions that can be realized are not limited.
  • the radiating component 014 which can also be called a vibrator, is a unit constituting the basic structure of the antenna, which can effectively transmit or receive electromagnetic waves.
  • the radiating component 014 can include multiple vibrators, and multiple vibrators can also be used in an array.
  • oscillators can be divided into single-polarized and dual-polarized types.
  • the type of vibrator can be reasonably selected according to actual needs.
  • the way of integrating the 5G antenna system with the traditional antenna system mainly includes: integrating the radiation components of the 5G antenna system into the original 4G antenna system, and stacking two different types of radiation components.
  • this method will significantly increase the thickness of the entire antenna system, thus significantly increasing the windward area of the antenna system and reducing the use safety of the antenna system.
  • different types of radiating components are integrated in the same radome, they can only be used at the same time, but cannot be used and matched independently. Therefore, it has obvious limitations and is not conducive to wide application.
  • the overall thickness will be smaller than the sum of the thicknesses of the first antenna 11 and the second antenna 12 , so it is beneficial to reduce the thickness of the entire antenna system 10 .
  • the feed network 113 is arranged on the side of the groove 1112 , the influence of the feed network 113 on the second radiation element 122 in the second antenna 12 is weakened, which is beneficial to ensure the normal working performance of the second antenna 12 .
  • the thickness dimension of the antenna system 10 is H1+H2 ⁇ H3, which is smaller than the sum H1+H2 of the thickness dimension of the first radome 111 and the thickness dimension of the second radome 121 . Therefore, through the structural design of the groove 1112 , the thickness of the entire antenna system 10 can be effectively reduced, thereby reducing the windward area of the antenna system 10 .
  • the radiation direction of the first antenna 11 is away from the first outer surface 1111 . That is, as seen from FIG. 5 , the radiation direction of the first antenna 11 is upward.
  • the radiation direction of the second antenna 12 faces the second outer surface 1211 . That is, as seen from FIG. 5 , the radiation direction of the second antenna 12 is also upward.
  • the electromagnetic wave generated by the second radiation element 122 in the second antenna 12 can propagate through the first antenna 11 .
  • the projection of the first radiating element 112 on the first frequency selective surface 114 may not be completely located within the first frequency selective surface 114 , which is not specifically limited in the present application.
  • the first frequency selective surface 114 may be a patch type (or a medium type).
  • the quantity, size and spacing of the metal sheets 1142 can be reasonably adjusted according to the actual situation.
  • the material of the metal sheet 1142 may be copper, aluminum or other materials with good conductivity, which is not specifically limited in this application.
  • the first frequency selective surface 114 may also be of a slotted type (or waveguide type), etc.
  • the present application does not limit the specific type of the first frequency selective surface 114 .
  • the second radiation component 122 may include one oscillator, or may include two or more oscillators.
  • the multiple oscillators may be substantially located on the same plane, or the multiple oscillators may also be located on different planes.
  • the second antenna 12 may be an active antenna or a passive antenna, and the application does not limit the specific type of the second antenna 12 .
  • a plurality of phase shifters may be included, and a part of the phase shifters 113a may be connected to the first radiating component 112 for adjusting the phase of the first radiating component 112. Adjustment. Another part of the phase shifter 113b may be connected to the third radiation component 115 for adjusting the phase of the third radiation component 115 .
  • the first antenna 11 may further include a second frequency selective surface 116, wherein the second frequency selective surface 116 is used to reflect the electromagnetic wave of the third radiating component 115 , and transmit the electromagnetic wave of the second radiation component 122 .
  • the first radiating element 112 and the third radiating element 115 may be located on the same side of the second frequency selective surface 116 (upper side in FIG. 9 ). Wherein, the second frequency selective surface 116 can effectively reflect the electromagnetic waves generated by the first radiating element 112 and the third radiating element 115 , thereby effectively improving the working performance of the first radiating element 112 and the third radiating element 115 .
  • the shape of the second antenna cover 121 may be various.

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Abstract

本申请提供了一种天线系统和通信设备,涉及通信技术领域,以解决天线系统迎风面积大等问题。本申请提供的天线系统包括第一天线和第二天线;第一天线包括第一天线罩、第一辐射组件和馈电网络,第二天线包括第二天线罩和第二辐射组件;第一天线罩具有第一外表面,第一外表面具有凹槽;馈电网络设置在凹槽的侧部,馈电网络设置在第一天线罩内并与第一辐射组件连接;第二天线罩具有第二外表面,第二辐射组件设置在第二天线罩内,并且,第二外表面的至少一部分伸入凹槽内。在本申请提供的天线系统中,第一天线和第二天线为两个相互独立的天线,当两个天线进行组合使用时,不会明显增加厚度尺寸,因此,有利于降低迎风面积。

Description

一种天线系统和通信设备
相关申请的交叉引用
本申请要求在2021年12月16日提交中国专利局、申请号为202111540850.7、申请名称为“一种天线系统和通信设备”的中国专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及通信技术领域,尤其涉及一种天线系统和通信设备。
背景技术
随着无线通信技术的发展,基站能够支持的通信频段越来越多,抱杆上安装的天线也越来越多。由于抱杆上用于安装天线的位置有限,使得一些抱杆上无法容纳更多的天线。因此,将不同的天线进行有效融合逐渐成为了目前的一种趋势。但是,目前的融合方式会显著增加天线的迎风面积,因此需要进行优化。
发明内容
本申请提供了一种能够有效减小迎风面积、便于灵活搭配的天线系统和通信设备。
一方面,本申请提供了一种天线系统,包括第一天线和第二天线。其中,第一天线包括第一天线罩、第一辐射组件和馈电网络,第二天线包括第二天线罩和第二辐射组件。第一天线罩具有第一外表面,第一外表面具有凹槽。第一辐射组件设置在第一天线罩内,用于发射或接收电磁波。馈电网络与第一辐射组件连接,以使馈电网络把信号按照一定的幅度、相位馈送到第一辐射组件。另外,馈电网络设置在第一天线罩内,并位于凹槽的侧部。另外,第二天线罩具有第二外表面,第二辐射组件设置在第二天线罩内,并且,第二外表面的至少一部分可以伸入凹槽内。
在本申请提供的天线系统中,第一天线和第二天线为两个相互独立的天线,两个天线可以独立使用,并且,也可以将两个天线进行组合后进行使用。当两个天线进行组合使用时,不会明显增加厚度尺寸,因此,有利于降低迎风面积,从而提升使用安全性。具体来说,由于第一天线罩具有凹槽,并且,第二天线罩的第二外表面可以伸入到凹槽内,因此,当第一天线和第二天线组合后,整体的厚度小于第一天线和第二天线的厚度之和,因此,有利于降低整个天线系统的厚度尺寸。另外,由于馈电网络设置在凹槽的侧部,因此,馈电网络所产生的电磁波不会明显影响到第二天线中第二辐射组件的正常工作,有利于保证第二天线的正常工作性能。
在一种实现方式中,第一天线还可以包括第一频率选择表面。第一频率选择表面位于第一辐射组件和第二辐射组件之间,用于反射第一辐射组件的信号,并透射第二辐射组件的信号。通过第一频率选择表面,第一辐射组件产生的电磁波能够朝背离第一频率选择表面的方向进行传播。另外,当一部分电磁波传播至第一频率选择表面时,能够被第一频率选择表面反射,从而能够有效提升第一辐射组件的传播效率。另外,第二辐射组件产生的 电磁波能够有效的透过第一频率选择表面进行传播,从而不会影响到第二辐射组件的正常工作性能。
在具体设置时,第一辐射组件在第一频率选择表面上的投影可以均位于第一频率选择表面内,从而使得第一频率选择表面能够对第一辐射组件所产生的电磁波起到良好的反射作用。
在一种实现方式中,馈电网络在第二辐射组件的投影可以位于第二辐射组件的外部,从而能够有效的防止馈电网络对第二辐射组件产生的电磁波造成阻碍等不良影响。
在一种实现方式中,第一天线中还可以包括第三辐射组件,其中,第三辐射组件的工作频段可与第一辐射组件的工作频段不相同,以提升第一天线的工作频段。
在具体设置时,第三辐射组件和第一辐射组件可以位于第一频率选择表面的同一侧。即第一频率选择表面能够反射第一辐射组件和第三辐射组件的信号,以使第一辐射组件和第三辐射组件的电磁波能够朝背离第一频率选择表面的方向进行高效传播。
在一种实现方式中,第一天线还可以包括第二频率选择表面。其中,第三辐射组件和第一辐射组件位于第二频率选择表面的同一侧,第二频率选择表面用于反射第一辐射组件和第三辐射组件的信号,并透射第二辐射组件的信号。
在具体设置时,第一频率选择表面和第二频率选择表面的类型可以相同也可以不同,本申请对此不作限定。
另外,第三辐射组件在第二频率选择表面上的投影可以位于第二频率选择表面内,从而能够对第三辐射组件所产生的电磁波起到良好的反射作用。
在对第三辐射组件进行具体设置时,第三辐射组件在凹槽的底壁的投影可以位于底壁内。当然,在另外的实施方式中,第三辐射组件在凹槽的底壁的投影也可以位于底壁的外部,本申请对此不作限定。
另外,第一辐射组件和第三辐射组件的工作频段可以均小于第二辐射组件的工作频段。第一辐射组件的工作频段可以大于第三辐射组件的工作频段,或者,第一辐射组件的工作频段可以小于第三辐射组件的工作频段。在具体应用时,可以根据实际需求对第一辐射组件、第二辐射组件和第三辐射组件的工作频段进行合理选择,本申请对此不作具体限定。
另外,在第一天线罩和第二天线罩的结构设置上,第二天线罩的第二外表面也可以全部伸入凹槽内。
或者,当第二外表面的面积大于凹槽的底壁的面积时,在第二外表面可以具有凸出部,该凸出部可以伸入凹槽内。
其中,第二辐射单元在第二外表面的投影可以位于凸出部内,以防止位于凹槽侧部的馈电网络对第二辐射单元造成阻碍等不良影响。
另外,第一天线罩和第二天线罩之间可以采用可拆卸的方式进行连接,以便于第一天线和第二天线之间的组合和分离。
另一方面,本申请还提供了一种通信设备,包括上述任一种天线系统。其中,通信设备可以是基站或雷达等。本申请对通信设备的具体类型不作限制。通过配备上述的天线系统,可以有效提升基站中所配备的天线系统的数量,并且,不会明显增加通信设备的迎风面积,有利于较大范围部署和使用。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种天线系统的应用场景示意图;
图2为本申请实施例提供的一种基站天馈系统的结构示意图;
图3为本申请实施例提供的一种天线系统的组成示意图;
图4为本申请实施例提供的一种天线系统的分离结构示意图;
图5为图4的A-A向剖面结构示意图;
图6为本申请实施例提供的一种第一频率选择表面的平面结构示意图;
图7为本申请实施例提供的另一种天线系统的剖面结构示意图;
图8为本申请实施例提供的一种馈电网络中的移相器的结构示意图;
图9为本申请实施例提供的另一种天线系统的剖面结构示意图;
图10为本申请实施例提供的另一种天线系统的剖面结构示意图;
图11为本申请实施例提供的另一种天线系统的剖面结构示意图;
图12为本申请实施例提供的一种基站的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。
为了方便理解本申请实施例提供的天线,下面首先介绍一下其应用场景。
本申请实施例提供的天线可以应用在基站、雷达等通信设备中,以实现无线通信功能。
如图1所示,该应用场景可以包括基站和终端。基站和终端之间可以实现无线通信。该基站可以位于基站子系统(base bastion subsystem,BBS)、陆地无线接入网(UMTS terrestrial radio access network,UTRAN)或者演进的陆地无线接入网(evolved universal terrestrial radio access,E-UTRAN)中,用于进行无线信号的小区覆盖以实现终端设备与无线网络之间的通信。具体来说,基站可以是全球移动通信系统(global system for mobile communication,GSM)或(code division multiple access,CDMA)系统中的基地收发台(base transceiver station,BTS),也可以是宽带码分多址(wideband code division multiple access,WCDMA)系统中的节点B(NodeB,NB),还可以是长期演进(long term evolution,LTE)系统中的演进型节点B(evolutional NodeB,eNB或eNodeB),还可以是云无线接入网络(cloud radio access network,CRAN)场景下的无线控制器。或者该基站也可以为中继站、接入点、车载设备、可穿戴设备以及新无线(new radio,NR)系统中的g节点(gNodeB或者gNB)或者未来演进的网络中的基站等,本申请实施例并不限定。
如图2所示,在本申请实施例提供的一种基站中,包括基站天馈系统。在实际应用中,基站天馈系统主要包括天线系统01、馈线02和接地装置03等。天线系统01一般固定在抱杆04上,并且可以通过天线调整固定架05来调节天线系统01的下倾角,以对天线系统01的信号覆盖范围进行一定程度的调整。
另外,基站还可以包括射频处理单元06和基带处理单元20。例如,射频处理单元06可用于对天线系统01接收到的信号进行选频、放大以及下变频处理,并将其转换成中频信号或基带信号发送给基带处理单元20,或者射频处理单元06用于将基带处理单元20发出的中频信号经过上变频以及放大处理通过天线系统01转换成无线信号发送出去。基带 处理单元20可通过射频处理单元06与天线系统01的馈电网络连接。在一些实施方式中,射频处理单元06又可称为射频拉远单元(remote radio unit,RRU),基带处理单元20又可称为基带单元(baseband unit,BBU)。
如图2所示,在一种可能的实施例中,射频处理单元06可以与天线系统01一体设置,而基带处理单元20位于天线系统01的远端,射频处理单元06与基带处理单元20可以通过馈线02连接。在另外的实施例中,还可以使射频处理单元06和基带处理单元20同时位于天线系统01的远端。
请结合参阅图2和图3所示,应用在基站中的天线系统01还可以包括天线罩011和位于天线罩011内的反射板012和馈电网络013,其中反射板012也可以称为底板。馈电网络013的主要功能是把信号按照一定的幅度、相位馈送到辐射组件014,或者将辐射组件014接收到的无线信号按照一定的幅度、相位发送到基站的基带处理单元20。可以理解的是,具体实施时,馈电网络013可以包括移相器、合路器、传动或校准网络或者滤波器等器件中的至少一个,本申请对馈电网络013的组成部件、类型和所能实现的功能不作限制。
当然,上述的天线系统01还可以应用到多种其他类型的通信设备中,本申请对天线系统01的应用场景不作限制。
对于天线罩011,在电气性能上,天线罩011具有良好的电磁波穿透性,从而不会影响到辐射组件014与外界之间电磁波的正常收发。在机械性能上,天线罩011具有良好的受力性和抗氧化等性能,从而能够经受外界恶劣环境的侵蚀。
对于辐射组件014,也可以称为振子,是构成天线基本结构的单元,它能有效的发射或接收电磁波,辐射组件014中可以包括多个振子,且多个振子也可以组成阵列进行使用。在具体应用中,振子可以分为单级化和双极化等类型。在具体配置时,可以根据实际需求对振子的类型进行合理选择。
请结合参阅图2。随着第五代移动通信技术(5th generation mobile communication technology,5G)的广泛应用,基站天线的工作频段越来越多,抱杆04上安装的天线系统01的数量也越来越多。但是,由于抱杆04的安装位置和承重有限,因此,难以安装更多的天线系统01。另外,若增加抱杆04的数量,对于运营商来说会增加额外的成本,因此,将5G天线系统与传统的天线系统(如4G天线系统)进行集成便成为了一种发展趋势。
当前,5G天线系统与传统的天线系统进行融合的方式主要包括:将5G天线系统的辐射组件集成在原有的4G天线系统中,两种不同类型的辐射组件进行堆叠设置。但是,这种方式会明显增加整个天线系统的厚度尺寸,因此,会显著增加天线系统的迎风面积,降低天线系统的使用安全性。另外,由于不同类型的辐射组件是集成在同一个天线罩内的,因此,只能同时使用,而不能独立使用和搭配,因此,具有明显的局限性,不利于广泛应用。
为此,本申请实施例提供了一种能有效降低天线系统的迎风面积、使用灵活的天线系统。
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图和具体实施例对本申请作进一步地详细描述。
以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的,而并非旨在作为对本申请的限制。如在本申请的说明书和所附权利要求书中所使用的那样,单数表达形式“一个”、“一种”和“该”旨在也包括例如“一个或多个”这种表达形式,除非其上下文中明确地 有相反指示。还应当理解,在本申请以下各实施例中,“至少一个”是指一个、两个或两个以上。
在本说明书中描述的参考“一个实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此,在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施方式中”、“在另外的实施方式中”等不是必然都参考相同的实施例,而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”,除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”,除非是以其他方式另外特别强调。
如图4和图5所示,在本申请提供的一个实施例中,天线系统10中可以包括两个天线,分别为第一天线11和第二天线12。其中,第一天线11包括第一天线罩111、第一辐射组件112和馈电网络113,第二天线12包括第二天线罩121和第二辐射组件122。
具体的,如图5所示,第一天线罩111具有第一外表面1111,第一外表面1111具有凹槽1112。第一辐射组件112设置在第一天线罩111内,用于发射或接收电磁波。馈电网络113与第一辐射组件112连接,以使馈电网络113把信号按照一定的幅度、相位馈送到第一辐射组件112。另外,馈电网络113设置在第一天线罩111内,并位于凹槽1112的侧部。具体的,第二天线罩121具有第二外表面1211,第二辐射组件122设置在第二天线罩121内,并且,第二外表面1211可以伸入凹槽1112的内部。具体的,第二外表面1211与凹槽1112的底壁贴合或者留有间隙。
在本申请提供的天线系统10中,可以包括两个相互独立的天线,两个天线可以独立使用,并且,也可以将两个天线进行组合后进行使用。当两个天线进行组合使用时,第二天线12的外表面1211可以与第一天线11的凹槽1112的底壁贴合或者即使留有小部分间隙,都不会明显增加两个天线组合后的厚度尺寸,因此,有利于降低迎风面积,从而提升使用安全性。具体来说,由于第一天线罩111具有凹槽1112,并且,第二天线罩121的第二外表面1211可以伸入到凹槽1112内,并与凹槽1112的底壁进行贴合或者留有间隙,因此,当第一天线11和第二天线12组合后,整体的厚度会小于第一天线11和第二天线12的厚度之和,因此,有利于降低整个天线系统10的厚度尺寸。另外,由于馈电网络113设置在凹槽1112的侧部,因此,馈电网络113对第二天线12中第二辐射组件122的影响减弱,有利于保证第二天线12的正常工作性能。
具体来说,如图5所示,在第一天线11中,第一天线罩111的厚度尺寸为H1,凹槽1112的深度尺寸为H3。
在第二天线12中,第二天线罩121的厚度尺寸为H2。
在整个天线系统10中,将第一天线11和第二天线12进行组合后,第二天线12的一部分伸入凹槽1112内。即天线系统10的厚度尺寸为H1+H2-H3,小于第一天线罩111的厚度尺寸和第二天线罩121的厚度尺寸之和H1+H2。因此,通过凹槽1112的结构设计,能够有效降低整个天线系统10的厚度尺寸,从而降低天线系统10的迎风面积。
另外,如图5所示,在本申请提供的实施例中,馈电网络113设置在凹槽1112的两侧,因此,第一天线罩111能够为馈电网络113提供充足的安装空间。另外,由于馈电网络113设置在凹槽1112的两侧,因此,当第二天线12伸入到凹槽1112内后,由于第二天线12在第一外表面1111上的投影与馈电网络113不重合。或者,馈电网络113在第一外表面1111的投影位于凹槽1112的外部。因此,能够有效避免馈电网络113对第二辐射组件122 发射的电磁波造成阻碍或遮挡,因此,有利于保证第二天线12的信号收发性能。
在实际应用时,第一天线11的辐射方向和第二天线12的辐射方向可以大致相同。
例如,如图5所示,在本申请提供的一个实施例中,第一天线11的辐射方向背离第一外表面1111。即从图5中来看,第一天线11的辐射方向朝上。另外,第二天线12的辐射方向朝向第二外表面1211。即从图5中来看,第二天线12的辐射方向也朝上。第二天线12中第二辐射组件122所产生的电磁波能够透过第一天线11进行传播。
可以理解的是,在其他的实施方式中,第一天线11和第二天线12的辐射方向也可以不相同,本申请对此不作限定。
另外,如图5所示,在本申请提供的示例中,第一天线11和第二天线12的辐射方向大致相同,即第一天线11和第二天线12的辐射方向均朝上。
如图5所示,在本申请提供的一个实施例中,第一天线11还包括第一频率选择表面114(frequency selective surface,FSS),并且,第一频率选择表面114位于第一辐射组件112和第二辐射组件122之间,用于反射第一辐射组件112的信号,并透射第二辐射组件122的信号。第一频率选择表面114的本质是一个空间滤波器,与电磁波相互作用表现出明显的带通或带阻的滤波特性。第一频率选择表面114能够对一些频段的电磁波起到良好的反射作用,并对另外一些频段的电磁波能够起到良好的透射作用。
通过第一频率选择表面114,第一辐射组件112产生的电磁波能够朝背离第一频率选择表面114的方向进行传播。另外,当一部分电磁波传播至第一频率选择表面114时,能够被第一频率选择表面114反射,从而能够有效提升第一辐射组件112的传播效率。另外,第二辐射组件122产生的电磁波能够有效的透过第一频率选择表面114进行传播,从而不会影响到第二辐射组件122的正常工作性能。
在具体应用时,第一辐射组件112在第一频率选择表面114上的投影可以均位于第一频率选择表面114内,从而使得第一频率选择表面114能够对第一辐射组件112所产生的电磁波起到良好的反射作用。
当然,在其他的实施方式中,第一辐射组件112在第一频率选择表面114上的投影可以不完全位于第一频率选择表面114内,本申请对此不作具体限定。
在具体应用时,第一频率选择表面114可以是贴片类型(或介质类型)。
如图6所示,在本申请提供的一个实施例中,第一频率选择表面114可以包括介质板1141和位于介质板1141上的金属片1142,多个金属片1142间隔设置。
在具体设置时,金属片1142的数量、大小和间距可以根据实际情况进行合理调整。另外,金属片1142的材质可以是铜、铝或其他导电性较好的材料,本申请对此不作具体限定。
另外,在其他的实施方式中,第一频率选择表面114也可以是开槽类型(或波导类型)等,本申请对第一频率选择表面114的具体类型不作限制。
另外,如图5所示,在具体应用时,第一辐射组件112中可以包括一个振子,也可以包括两个或者两个以上的振子。当第一辐射组件112中包括多个振子时,多个振子可以大致位于同一个平面上,或者,多个振子也可以位于不同的平面上。本申请对此不作限制。另外,第一天线11可以是有源天线或者是无源天线,本申请对第一天线11的具体类型不作限制。
相应的,第二辐射组件122中可以包括一个振子,也可以包括两个或者两个以上的振子。当第二辐射组件122中包括多个振子时,多个振子可以大致位于同一个平面上,或者, 多个振子也可以位于不同的平面上。本申请对此不作限制。另外,第二天线12可以是有源天线或者是无源天线,本申请对第二天线12的具体类型不作限制。
其中,第一辐射组件112的工作频段可以小于第二辐射组件122的辐射频段。例如,第一辐射组件112的辐射频段可以是690-960MHz,第二辐射组件122的工作频段可以是1710-2180MHz,即第二辐射组件122的工作频段可以大于第一辐射组件112的工作频段。另外,在具体应用时,第一频率选择表面114可以阻低频通高频的类型。例如,第一频率选择表面114用于阻挡(或反射)的电磁波的频段可以包括690-960MHz,并且,第一频率选择表面114用于透射的电磁波的频段可以包括1710-2180MHz。
当然,在具体应用时,第一辐射组件112的工作频段也可以大于第二辐射组件122的工作频段。与此同时,第一频率选择表面114可以采用阻高频通低频的类型,在此不作赘述。
另外,如图7所示,在本申请提供的另一个实施例中,第一天线11中还可以包括第三辐射组件115,其中,第三辐射组件115的工作频段与第一辐射组件112的工作频段可以不相同,从而能够有效提升第一天线11的工作频段范围。
请结合参阅图7和图8,在馈电网络113中,可以包括多个移相器,其中一部分移相器113a可以与第一辐射组件112连接,用于对第一辐射组件112的相位进行调整。另一部分移相器113b可以与第三辐射组件115连接,用于对第三辐射组件115的相位进行调整。
当然,在具体应用时,馈电网络113中还可以包括合路器、传动或校准网络或滤波器等,并且,第一辐射组件112和第三辐射组件115可以分别与对应的合路器、传动或校准网络或者滤波器等器件进行连接,从而可以分别对第一辐射组件112和第三辐射组件115进行相应的调整。
在具体设置时,第一辐射组件112和第三辐射组件115可以堆叠设置,从而可以有效降低第一天线罩111的宽度尺寸,有利于降低迎风面积。当然,在其他的实施方式中,第一辐射组件112和第三辐射组件115也可以设置在同一个平面上,本申请对此不作限定。
另外,第一辐射组件112和第三辐射组件115可以设置在第一频率选择表面114的同一侧。其中,第一频率选择表面114可以对第一辐射组件112和第三辐射组件115产生的电磁波进行有效的反射,从而能够有效提升第一辐射组件112和第三辐射组件115的工作性能。
其中,第三辐射组件115在第一频率选择表面114的投影可以位于第一频率选择表面114内,从而能够对第三辐射组件115所产生的电磁波起到良好的反射作用。
当然,在另外的实施方式中,第一天线11中还可以设置额外的频率选择表面,以对第三辐射组件115产生的电磁波进行有效的反射。
例如,如图9所示,在本申请提供的一个示例中,第一天线11中还可以包括第二频率选择表面116,其中,第二频率选择表面116用于反射第三辐射组件115的电磁波,并透射第二辐射组件122的电磁波。
具体应用时,第三辐射组件115在第二频率选择表面116上的投影可以位于第二频率选择表面116内,从而能够对第三辐射组件115所产生的电磁波起到良好的反射作用。
另外,在一些实现方式中,第二频率选择表面116也可以对第一辐射组件112产生的电磁波起到良好的反射作用。
具体来说,第一辐射组件112和第三辐射组件115可以位于第二频率选择表面116的 同一侧(图9中的上侧)。其中,第二频率选择表面116可以对第一辐射组件112和第三辐射组件115产生的电磁波进行有效的反射,从而能够有效提升第一辐射组件112和第三辐射组件115的工作性能。
其中,第一辐射组件112在第二频率选择表面116的投影可以位于第二频率选择表面116内,从而能够对第一辐射组件112所产生的电磁波起到良好的反射作用。
可以理解的是,当第一天线11中同时包括第一频率选择表面114和第二频率选择表面116时,第一频率选择表面114可以位于第二频率选择表面116的上方,或者,第二频率选择表面116可以位于第一频率选择表面114的上方,本申请对此不作限定。
另外,在具体应用时,馈电网络113的设置位置或者凹槽1112的设置位置也可以是多样的。
例如,如图5所示,在本申请提供的一个示例中,凹槽1112位于第一外表面1111的中部,且凹槽1112的两端贯穿第一天线罩111的边缘。馈电网络113位于凹槽1112的两侧。
如图10所示,在本申请提供的另一个示例中,凹槽1112可以位于第一外表面1111的边缘,馈电网络113可以位于凹槽1112的一侧。
本申请对凹槽1112的形状和设置位置不作具体限定。
另外,在对第二天线12进行设置时,第二天线罩121的形状也可以是多样的。
例如,如图10所示,在本申请提供的一个示例中,第二天线罩121的第二外表面1211为平面,且第二外表面1211的宽度尺寸不大于凹槽1112的宽度尺寸(图中左右方向的尺寸),以使第二外表面1211能够完全伸入凹槽1112内。另外,第二天线罩121的一侧,即与第二外表面1211相背离的一侧还可以设置散热鳍片1210,以提升第二天线12的散热性能。
或者,如图11所示,在本申请提供的另一个示例中,第二外表面1211具有凸出部123。具体来说,第二外表面(图中未示出)的整体宽度可以大于凹槽1112的宽度尺寸。凸出部123的宽度尺寸不大于凹槽1112的宽度尺寸,以使凸出部123能够伸入凹槽1112内。
在具体应用时,为了防止馈电网络113对第二辐射组件122造成阻挡等不良影响,第二辐射组件122在第二外表面的投影可以位于凸出部123内。
其中,第二外表面的宽度尺寸可以小于或等于第一外表面(图中未示出)的宽度尺寸。或者,第二外表面的宽度尺寸也可以大于第一外表面的宽度尺寸,本申请对此不作具体限定。
另外,在其他的实施方式中,凸出部123的顶面也可以省略设置。当凸出部123伸入凹槽1112内后,可以通过凹槽1112的底壁对第二天线罩121进行密闭贴合,以保证第二天线罩121的密闭性。或者,可以理解的是,第一天线罩111和第二天线罩121可以共用一部分罩体结构,以保证整个天线系统10的密闭性,同时,还能够有效降低天线罩的材料用量,有利于降低天线系统10的重量。
或者,在另外的实施方式中,凹槽1112的底壁也可以省略设置。当凸出部123伸入凹槽1112内后,凸出部123可以与凹槽1112的侧壁进行密闭贴合,以保证第一天线罩111的密闭性。或者,可以理解的是,第一天线罩111和第二天线罩121可以共用一部分罩体结构,以保证整个天线系统10的密闭性,同时,还能够有效降低天线罩的材料用量,有利于降低天线系统10的重量。
在对第一天线罩111和第二天线罩121进行连接时,可以采用焊接或粘接等方式实现固定连接。
或者,第一天线罩111与第二天线罩121之间也可以采用卡扣或螺钉等便于拆卸的连接结构进行固定连接,以实现可拆卸的连接效果。当第一天线11和第二天线12之间需要进行组合使用时,可以便捷的将第一天线罩111和第二天线罩121进行固定连接。当第一天线11和第二天线12需要独立使用时,可以便捷的将第一天线罩111和第二天线罩121进行分离,从而便于提升安装和拆卸时的便利性。
在具体应用时,上述的天线系统10可以应用在多种不同类型的通信设备中,以实现无线通信功能。
例如,如图12所示,以通信设备为基站为例。其中,基站可以包括抱杆04和调整支架05。天线系统10可以通过调整支架05固定安装在抱杆04上。
具体来说,在第二天线罩121的背部可以设置用于与调整支架05进行连接的结构。当第一天线罩111与第二天线罩121固定连接以后,可以通过调整支架05将整个天线系统10固定在抱杆上。或者,可以理解的是,第一天线11可以通过第二天线12与调整支架05进行连接。
在一些实施方式中,也可以是第一天线罩111与调整支架05固定连接。或者,可以理解的是,第二天线12可以通过第一天线11与调整支架05进行连接。
或者,第一天线罩111和第二天线罩121可以均与调整支架05固定连接,本申请对此不作限定。
以上,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (15)

  1. 一种天线系统,其特征在于,包括第一天线和第二天线;
    所述第一天线包括:
    第一天线罩,具有第一外表面,所述第一外表面具有凹槽;
    第一辐射组件,设置在所述第一天线罩内;
    馈电网络,与所述第一辐射组件连接;所述馈电网络设置在所述第一天线罩内,且所述馈电网络位于所述凹槽的侧部;
    所述第二天线包括:
    第二天线罩,具有第二外表面;
    第二辐射组件,设置在所述第二天线罩内;
    其中,所述第二外表面的至少一个部分伸入所述凹槽内。
  2. 根据权利要求1所述的天线系统,其特征在于,所述第一天线还包括第一频率选择表面,所述第一频率选择表面位于所述第一辐射组件和所述第二辐射组件之间,用于反射所述第一辐射组件的信号,并透射所述第二辐射组件的信号。
  3. 根据权利要求2所述的天线系统,其特征在于,所述第一辐射组件在所述第一频率选择表面的投影位于所述第一频率选择表面内。
  4. 根据权利要求1至3中任一项所述的天线系统,其特征在于,所述馈电网络在所述第二辐射组件的投影位于所述第二辐射组件的外部。
  5. 根据权利要求2或3所述的天线系统,其特征在于,所述第一天线还包括第三辐射组件,所述第三辐射组件与所述馈电网络连接,且所述第三辐射组件和所述第一辐射组件位于所述第一频率选择表面的同一侧;
    其中,所述第一辐射组件和所述第三辐射组件的工作频段不相同。
  6. 根据权利要求5所述的天线系统,其特征在于,所述第一天线还包括第二频率选择表面,所述第三辐射组件和所述第一辐射组件位于所述第二频率选择表面的同一侧,所述第二频率选择表面用于反射所述第一辐射组件和所述第三辐射组件的信号,并透射所述第二辐射组件的信号。
  7. 根据权利要求6所述的天线系统,其特征在于,所述第三辐射组件在所述第二频率选择表面的投影位于所述第二频率选择表面内。
  8. 根据权利要求5至7中任一项所述的天线系统,其特征在于,所述第三辐射组件在所述凹槽的底壁的投影位于所述底壁内。
  9. 根据权利要求1至8中任一项所述的天线系统,其特征在于,所述第一辐射组件的工作频段小于所述第二辐射组件的工作频段。
  10. 根据权利要求5至8中任一项所述的天线系统,其特征在于,所述第三辐射组件的工作频段小于所述第二辐射组件的工作频段。
  11. 根据权利要求1至10中任一项所述的天线系统,其特征在于,所述第二外表面与所述凹槽的底壁贴合。
  12. 根据权利要求1至10中任一项所述的天线系统,其特征在于,所述第二外表面具有凸出部,所述凸出部伸入所述凹槽内并与所述凹槽的底壁贴合。
  13. 根据权利要求12所述的天线系统,其特征在于,所述第二辐射组件在所述第二外 表面的投影位于所述凸出部内。
  14. 根据权利要求1至13中任一项所述的天线系统,其特征在于,所述第一天线罩和所述第二天线罩可拆卸式连接。
  15. 一种通信设备,其特征在于,包括如权利要求1至14中任一项所述的天线系统。
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