本公開涉及通信,特別是涉及一種天線裝置以及通信裝置。
背景技術(shù):
1、天線是通信技術(shù)中不必可少的設(shè)備,隨著天線技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了陣列天線,陣列天線一般由多個(gè)天線單元構(gòu)成,實(shí)際中,天線需要饋源提供信號(hào)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、基于背景技術(shù)的內(nèi)容,本公開提出了一種天線裝置以及通信裝置。
2、本公開第一方面,提供一種天線裝置,包括:饋源結(jié)構(gòu)層,以及設(shè)置在所述饋源結(jié)構(gòu)層上的天線結(jié)構(gòu)層;其中,
3、所述饋源結(jié)構(gòu)層包括至少一個(gè)饋源,所述至少一個(gè)饋源在目標(biāo)平面上排布,所述饋源包括內(nèi)部中空的管狀導(dǎo)體,所述導(dǎo)體的軸平行于所述目標(biāo)平面,所述導(dǎo)體在靠近所述天線結(jié)構(gòu)層的一側(cè)開設(shè)有縫隙;
4、所述天線結(jié)構(gòu)層包括多個(gè)天線單元,所述天線單元在所述目標(biāo)平面上的正投影,與所述縫隙在所述目標(biāo)平面上的正投影有交疊;
5、其中,所述饋源用于產(chǎn)生電磁波,所述電磁波沿所述導(dǎo)體的軸向方向傳輸,并經(jīng)所述縫隙出射后耦合至所述天線單元,所述天線單元用于將耦合到的電磁波向外輻射。
6、示例性地,所述饋源包括在軸向上相對(duì)的第一端和第二端,所述第一端用于輸入電磁波;多個(gè)所述饋源陣列排布,所述饋源結(jié)構(gòu)層還包括:
7、至少一個(gè)功分結(jié)構(gòu),所述功分結(jié)構(gòu)分別與第一饋源的第二端和至少一個(gè)第二饋源的第一端耦合,其中,從所述第一饋源的第二端出射的電磁波,經(jīng)由所述功分結(jié)構(gòu)耦合到所述第二饋源的第一端;
8、其中,從所述第二饋源的縫隙輻射的電磁波的方向,與從所述第一饋源的縫隙輻射的電磁波的方向相同。
9、示例性地,所述饋源結(jié)構(gòu)層包括信號(hào)輸入端口,多個(gè)所述功分結(jié)構(gòu)包括第一功分結(jié)構(gòu)以及至少一個(gè)第二功分結(jié)構(gòu);
10、其中,與所述第一功分結(jié)構(gòu)耦合的第一饋源的第一端與所述信號(hào)輸入端口連接,與所述第一功分結(jié)構(gòu)耦合的第二饋源的第二端與所述第二功分結(jié)構(gòu)耦合;
11、其中,所述第二功分結(jié)構(gòu),被配置為將與所述第一功分結(jié)構(gòu)所耦合的第二饋源的第二端所出射的電磁波,耦合到與所述第二功分結(jié)構(gòu)耦合的第二饋源的第一端。
12、示例性地,包括多個(gè)所述第二功分結(jié)構(gòu),在除與所述第一功分結(jié)構(gòu)耦合的第一饋源外的多個(gè)第三饋源中,相鄰兩個(gè)第三饋源之間設(shè)置所述第二功分結(jié)構(gòu),所述第二功分結(jié)構(gòu)分別與一個(gè)第三饋源的第二端和另一第三饋源的第一端耦合,以通過(guò)所述第二功分結(jié)構(gòu),將上一個(gè)第三饋源中未輻射完全的電磁波傳輸?shù)较乱粋€(gè)第三饋源中。
13、示例性地,所述功分結(jié)構(gòu)包括等功分結(jié)構(gòu),和/或不等功分結(jié)構(gòu);
14、與所述等功分結(jié)構(gòu)耦合的多個(gè)第二饋源的第一端接收到相同功率的電磁波,與所述不等功分結(jié)構(gòu)耦合的多個(gè)第二饋源的第一端分別接收到功率不同的電磁波。
15、示例性地,所述第二饋源的縫隙不同于所述第一饋源的縫隙,所述縫隙包括一對(duì)第一縫隙和第二縫隙,其中,所述第一饋源的第一縫隙和第二縫隙之間的間距,不同于所述第二饋源的第一縫隙和第二縫隙之間的間距,以使所述第二饋源輻射出的電磁波的方向,與所述第一饋源輻射出的電磁波的方向相同。
16、示例性地,所述導(dǎo)體在垂直于所述目標(biāo)平面上的截面形狀包括矩形、圓形、橢圓形、脊形、鰭形中的至少一者。
17、示例性地,包括至少一個(gè)所述縫隙,所述縫隙的形狀包括圓形、橢圓形、梅花形和長(zhǎng)條形中的至少一者。
18、示例性地,包括多個(gè)所述縫隙,多個(gè)所述縫隙組被劃分為至少一對(duì)縫隙組;其中,所述縫隙組內(nèi)包括間隔設(shè)置的兩個(gè)縫隙;
19、其中,一個(gè)所述天線單元在所述目標(biāo)平面上的正投影,覆蓋一個(gè)所述縫隙組在所述目標(biāo)平面上的正投影,且多個(gè)所述天線單元在所述目標(biāo)平面上的正投影之間無(wú)交疊。
20、示例性地,多對(duì)所述縫隙組周期性排布,其中,所述縫隙組內(nèi)兩個(gè)縫隙之間的第一距離,小于所述縫隙組之間的第二距離。
21、示例性地,所述縫隙包括至少一個(gè)連續(xù)縫隙;其中,所述連續(xù)縫隙包括多個(gè)第三縫隙,多個(gè)第三縫隙通過(guò)第四縫隙相互連通;其中,所述第三縫隙的形狀不同于所述第四縫隙的形狀;
22、其中,一個(gè)所述連續(xù)縫隙在所述目標(biāo)平面上的正投影與至少一個(gè)天線單元在目標(biāo)平面上的正投影有交疊,且多個(gè)所述天線單元在所述目標(biāo)平面上的正投影之間無(wú)交疊。
23、示例性地,所述第三縫隙在所述導(dǎo)體的徑向方向上的尺寸,大于所述第四縫隙在所述徑向方向上的尺寸;其中,所述徑向方向平行于所述目標(biāo)平面,且與所述軸向正交。
24、示例性地,所述第三縫隙的形狀包括十字形、梅花形中的至少一者,所述第四縫隙的形狀包括條形、弧形、波浪形中的至少一者。
25、示例性地,包括多個(gè)所述連續(xù)縫隙,多個(gè)所述連續(xù)縫隙相互連通;或者,多個(gè)所述連續(xù)縫隙之間具有間隔。
26、示例性地,包括多個(gè)所述饋源,多個(gè)所述饋源在所述目標(biāo)平面上沿第一方向排布,所述饋源所包括的多個(gè)所述縫隙沿第二方向排布;其中,所述第一方向和所述第二方向正交;
27、其中,一個(gè)所述天線單元在所述目標(biāo)平面上的正投影,覆蓋一個(gè)縫隙或多個(gè)相鄰縫隙在所述目標(biāo)平面上的正投影。
28、示例性地,還包括:
29、匹配結(jié)構(gòu)層,位于所述饋源結(jié)構(gòu)層和所述天線結(jié)構(gòu)層之間;
30、其中,所述匹配結(jié)構(gòu)層包括多個(gè)第一金屬區(qū),一個(gè)所述第一金屬區(qū)在所述目標(biāo)平面上的正投影與一個(gè)所述縫隙在所述目標(biāo)平面上的正投影有交疊,所述天線單元在所述目標(biāo)平面上的正投影與所述第一金屬區(qū)在所述目標(biāo)平面上的正投影有交疊;
31、其中,所述第一金屬區(qū),被配置為耦合從所述縫隙輻射出的電磁波耦合,并將所耦合到的電磁波耦合至所述天線單元。
32、示例性地,所述天線單元包括移相結(jié)構(gòu)和輻射結(jié)構(gòu);其中,所述移相結(jié)構(gòu)包括接收元件和發(fā)射元件,所述接收元件用于耦合由所述第一金屬區(qū)出射的電磁波,所述輻射結(jié)構(gòu)包括輻射貼片;
33、所述接收元件在所述目標(biāo)平面上的正投影與所述第一金屬區(qū)在所述目標(biāo)平面上的正投影有交疊,所述發(fā)射元件在所述目標(biāo)平面上的正投影與所述輻射貼片在所述目標(biāo)平面上的正投影有交疊;
34、其中,所述移相器,被配置為對(duì)所述接收元件耦合到的電磁波進(jìn)行相位調(diào)制,所述相位調(diào)制后的電磁波經(jīng)由所述發(fā)射元件耦合到所述輻射貼片。
35、示例性地,還包括:
36、第一電路板層,設(shè)置在所述匹配結(jié)構(gòu)層靠近所述饋源結(jié)構(gòu)層一側(cè);
37、第二電路板層,設(shè)置在所述匹配結(jié)構(gòu)層背離所述饋源結(jié)構(gòu)層一側(cè);
38、其中,所述第一電路板層和所述第二電路板層的金屬圖案呈軸對(duì)稱。
39、示例性地,沿列方向排布的一列中,每相鄰兩個(gè)饋源中的一個(gè)饋源的第一端與另一個(gè)饋源的第二端同側(cè)設(shè)置,以使相鄰兩個(gè)饋源通過(guò)一個(gè)功分結(jié)構(gòu)耦合,其中,相鄰兩個(gè)饋源中的一個(gè)饋源的縫隙處輻射基波,另一個(gè)饋源的縫隙處向外輻射-1次諧波。
40、本公開還提供一種通信裝置,所述通信裝置包括所述的天線裝置
41、本公開所提供的天線裝置包括饋源結(jié)構(gòu)層,以及設(shè)置在饋源結(jié)構(gòu)層上的天線結(jié)構(gòu)層;其中,饋源結(jié)構(gòu)層包括至少一個(gè)饋源,其饋源在目標(biāo)平面上排布,饋源包括內(nèi)部中空的管狀導(dǎo)體,導(dǎo)體的軸平行于目標(biāo)平面,導(dǎo)體在靠近天線結(jié)構(gòu)層的一側(cè)開設(shè)有縫隙;天線結(jié)構(gòu)層包括多個(gè)天線單元,天線單元在目標(biāo)平面上的正投影,與縫隙在目標(biāo)平面上的正投影有交疊;該天線裝置所提供的饋源用于產(chǎn)生電磁波,該電磁波沿導(dǎo)體的軸傳輸,并經(jīng)縫隙出射后耦合至天線單元,天線單元用于將耦合到的電磁波向外輻射。
42、由于饋源結(jié)構(gòu)層中采用的饋源是管狀導(dǎo)體,其管狀導(dǎo)體開設(shè)有縫隙,電磁波在饋源的軸向方向上傳輸時(shí),可以從縫隙漏泄而出,從而輻射出天線單元所需的電磁波,可見饋源可以在平面上進(jìn)行能量(電磁波)的傳輸,在該平面上傳輸?shù)哪芰繌目p隙漏出后可以達(dá)到各個(gè)天線單元,由此,針對(duì)多個(gè)天線單元,可以減少在縱向(饋源結(jié)構(gòu)層和天線結(jié)構(gòu)層的層疊方向)方向上引導(dǎo)能量傳輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),從而減小了饋源結(jié)構(gòu)層在縱向方向上的厚度,由此,可以降低整個(gè)天線裝置的剖面高度,從而可以構(gòu)造出低剖面的陣列天線,降低了天線高度的尺寸,提高了天線裝置的集成度。
43、上述說(shuō)明僅是本公開技術(shù)方案的概述,為了能夠更清楚了解本公開的技術(shù)手段,而可依照說(shuō)明書的內(nèi)容予以實(shí)施,并且為了讓本公開的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂,以下特舉本公開的具體實(shí)施方式。