CN118040338A - 一种天线以及通信设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种天线以及通信设备。天线包括天线罩以及设置于天线罩内的第一阶梯状反射板。第一阶梯状反射板包括n个第一安装板。每个第一安装板具有第一表面、以及与第一表面相背离的第二表面,第一表面设置有第一辐射单元。第i‑1个第一安装板靠近第i个第一安装板的第二表面设置,并通过第一连接件与第i个第一安装板连接,其中1<i≤n。沿阶梯延伸方向,第2个至第n个第一安装板与第1个第一安装板的高度差逐渐增大,使相邻第一安装板的第一辐射单元具有沿第一方向的第一间距和沿第二方向的第二间距,从而可以降低相邻两个第一安装上设置的阵列天线之间的耦合,改善天线的方向图性能。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域,尤其涉及一种天线以及通信设备。
背景技术
天线被广泛地应用于多种不同类型的通信设备中,用于实现无线信号的发送或接收。例如,天线可以安装在基站的信号塔或信号杆上,从而能够提升天线的信号收发能力和信号覆盖范围等。具体的,基站中的天线包括天线罩。根据应用场景的不同,天线罩的形状可以设置成不同形状,例如矩形天线罩、锥形天线罩、圆形天线罩等。天线罩内设置有反射板、阵列天线和馈电网络模块等。然而,由于天线罩的内部空间有限,即使沿天线罩的最大尺寸方向设置阵列天线,也会导致相邻阵列天线之间的间距较小,从而使阵列天线之间发生耦合,影响天线的性能。
发明内容
本申请提供了一种天线以及通信设备,以使相邻的阵列天线之间隔设定距离,从而降低阵列天线之间的耦合,改善天线的方向图性能。
第一方面,本申请提供了一种天线。天线具体可以包括天线罩和第一阶梯状反射板,其中,第一阶梯状反射板设置在天线罩内。具体的,第一阶梯状反射板可以包括n个第一安装板,其中,n为整数并且n>1。每个第一安装板具有第一表面和第二表面,第一表面和第二表面相背离。第一安装板的第一表面设置有第一辐射单元。在上述n个第一安装板中,第i-1个第一安装板靠近第i个第一安装板的第二表面设置,并且通过第一连接件与第i个第一安装板连接,其中,i为整数且1<i≤n。
在上述结构的天线中,第一辐射单元安装于第一阶梯状反射板的第一安装板,形成阵列天线。以第1个第一安装板为基准,沿阶梯延伸方向,第2个第一安装板至第n个第一安装板的高度逐渐增大,使得相邻两个第一安装板上设置的阵列天线之间具有沿平行于第一安装板的第一方向的第一间距,并且沿垂直于第一安装板的第二方向的第二间距。因此,在本申请的天线中,相邻两个第一安装板上设置的阵列天线之间沿第一方向和第二方向均相隔一定间距,从而可以降低阵列天线之间的耦合,以改善天线的方向图性能。另外,在保证相邻两个第一安装板上设置的阵列天线之间的第二间距的情况下,可根据应用场景的需求减小第一间距,从而有利于实现天线的小型化。
在本申请中,天线可以为单面天线或双面天线。例如,在一些技术方案中,天线为双面天线,其中,天线还包括第二阶梯状反射板,第二阶梯状反射板设置于天线罩内。第二阶梯状反射板包括m个第二安装板,其中,m为整数且m>1。每个第二安装板具有第三表面、以及与第三表面相背离的第四表面。第三表面设置有第二辐射单元。第j-1个第二安装板靠近第j个第二安装板的第四表面设置,并且第j-1个第二安装板通过第二连接件与第m个第二安装板连接,其中,j为整数且1<j≤m。具体设置时,第二阶梯状反射板设置于第一阶梯状反射板背离第一辐射单元的一侧。第一阶梯状反射板设置于第二阶梯状反射板背离第二辐射单元的一侧。因此,第一辐射单元和第二辐射单元的辐射方向不同,使得天线可以具有两个辐射方向。
具体设置第一阶梯状反射板时,上述n个第一安装板可以平行设置,这样便于设置相邻两个第一安装板上的第一辐射单元之间的间距,从而可以简化天线的结构。在另外一些技术方案中,上述n个第一安装板中的至少一个第一安装板可以与相邻的第一安装板呈夹角设置。例如,第q个第一安装板与第q-1个第一安装板呈夹角设置,其中q为整数且1<q≤n。这样,第一阶梯状反射板可以适应内部呈不规则形状的天线罩,并且还可以使天线的方向图对称,提高天线的方向图性能。
具体设置第二阶梯状反射板时,上述m个第二安装板可以平行设置,这样便于设置相邻两个第二安装板上的第二辐射单元之间的间距,从而可以简化天线的结构。在另外一些技术方案中,在上述m个第二安装板中的至少一个第二安装板可以与相邻的第二安装板呈夹角设置。例如,第p个第二安装板与第p-1个第二安装板呈夹角设置,其中p为整数且1<p≤m。这样,第二阶梯状反射板可以适应内部呈不规则形状的天线罩,并且还可以使天线的方向图对称,提高天线的方向图性能。
在一个可能的技术方案中,当一阶梯状反射板的n个第一安装板平行设置,并且第二阶梯状反射板的m个第二安装板平行设置时,第一阶梯状反射板的第一安装板与第二阶梯状反射板的第二安装板可以平行设置,这样天线具有相背的两个辐射方向。当然,第一安装板与第二安装板也可以呈夹角设置。也就是说,可以根据不同的应用场景,任意选择两个辐射方向作为两面天线的辐射方向。
在本申请中,天线罩的形状不作具体限制。例如,天线罩可以为筒形天线罩、锥形天线罩、球形天线罩或其他不规则形状的天线罩。当天线罩为筒形天线罩时,天线罩垂直于轴向的横截面可以为三角形、矩形或其他多边形,或者该横截面也可以为圆形、椭圆形或具有弧形的不规则形状。
具体设置第一辐射单元时,第一辐射单元可以包括第一类型辐射单元和第二类型辐射单元,第一类型辐射单元的辐射频率和第二类型辐射单元的辐射频率不相同。也就是说,在单个第一安装板上,可以仅设置第一类型辐射单元,或者可以仅设置第二类型辐射单元,或者可以设置第一类型辐射单元和第二类型辐射单元。因此,该第一安装板上的第一辐射单元可以具有一种或两种辐射频率,从而可以实现单频、双频或多频工作状态。
另外,第i-1个第一安装板的第一表面设置有第一类型辐射单元,第i个第一安装板的第一表面设置有第二类型辐射单元。当单个第一安装板上的第一辐射单元的辐射频率相同时,相邻两个第一安装板的第一辐射单元的辐射频率可以不同,这样也可以实现双频或多频工作状态。
在具体设置第一阶梯状反射板的结构时,第一连接件的具体类型不限。例如,在一个可能的技术方案中,第一连接件可以为连接板。连接板连接于相邻两个第一安装板之间,且连接板与第一安装板呈夹角设置,该夹角例如可以为5°、10°、35°、61°、80°、89°、90°等,此处不作具体限制。或者,在另一个可能技术方案中,第一连接件也可以为连接支架,n个第一安装板分别固定于该连接支架。
上述连接板与第一安装板的连接方式不限,例如可以通过螺纹联接、焊接、铆接、粘接等方式,此处不作具体限制。当然,第一安装板与连接板也可以通过一体成型工艺形成一体结构。
此外,上述n个第一安装板可以沿垂直于第一安装板的方向等间距设置。例如,在一些技术方案中,天线可以为单频天线,此时第一安装板等间距设置有利于天线的批量生产。当然,根据不同的辐射频率需求或天线尺寸要求,这些第一安装板也可以以不等的间距进行设置,此处不作具体限制。
类似的,上述m个第二安装板也可以沿垂直于第二安装板的方向等间距设置。例如,在一些技术方案中,天线可以为单频的双面天线,此时n个第一安装板和m个第二安装板分别等间距设置有利于天线的批量生产。当然,根据不同的辐射频率需求或天线尺寸要求,这些第二安装板也可以以不等的间距进行设置,此处不作具体限制。
在本申请的技术方案中,天线还可以包括旋转驱动装置。旋转驱动装置与第一阶梯状反射板和/或第二阶梯状反射板连接,且旋转驱动装置用于驱动第一阶梯状反射板和/或第二阶梯状反射板旋转。该天线可应用于通信设备,当天线安装于通信设备的安装架后,可以控制旋转驱动装置驱动第一阶梯状反射板和/或第二阶梯状反射板旋转任意角度,从而实现辐射方向的改变。
第二方面,本申请提供了一种通信设备。通信设备包括安装架以及第一方面的天线。其中,天线设置于安装架。在该通信设备中,各第一安装板的第一辐射单元呈阶梯式分布,因此,每个第一安装板上的第一辐射单元在形成阵列天线后,相邻两个第一安装板上设置的阵列天线之间沿第一方向和第二方向分别具有一定的间距,从而可以降低阵列天线之间的耦合,改善天线的方向图性能。并且,在保证相邻两个第一安装板上设置的阵列天线之间的沿第二方向的间距的情况下,可根据应用场景的需求减小沿第一方向的间距,从而有利于天线小型化的实现。
附图说明
图1为本申请实施例提供的通信设备的一种应用场景示意图;
图2为本申请实施例提供的通信设备的一种结构示意图;
图3为本申请实施例提供的天线的一种结构框图;
图4为本申请实施例提供的天线的一种结构示意图;
图5为本申请实施例提供的第一阶梯状反射板和第一辐射单元的一种结构示意图;
图6为本申请实施例提供的第一阶梯状反射板和第一辐射单元的另一种结构示意图;
图7为本申请实施例提供的第一阶梯状反射板和第一辐射单元的另一种结构示意图;
图8为本申请实施例提供的第一阶梯状反射板和第一辐射单元的另一种结构示意图;
图9为本申请实施例提供的第一阶梯状反射板和第一辐射单元的另一种结构示意图;
图10为本申请实施例提供的第一阶梯状反射板和第一辐射单元的另一种结构示意图;
图11为本申请实施例提供的天线的另一种结构示意图;
图12为本申请实施例提供的天线的另一种结构示意图;
图13为本申请实施例提供的天线的另一种结构示意图。
附图标记:
10-基站;
20-终端;
11-天线;
12-馈线;
13-接地装置;
14-安装架;
15-安装件;
16-射频处理单元;
17-基带处理单元;
111-天线罩;
112-第一阶梯状反射板;
113-馈电网络;
114-第一安装板;
115-第一辐射单元;
115a-第一类型辐射单元;
115b-第二类型辐射单元;
116-第一连接件;
122-第二阶梯状反射板;
123-第二安装板;
124-第二辐射单元;
125-第二连接件。
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。
在目前的基站天线中,天线罩的外形除了传统的立方体之外,还包括圆筒形、锥形、球形或其他不规则形状。受限于天线罩的形状,天线罩的内部空间也有限,因此,通常需要将阵列天线沿天线罩的最大尺寸方向设置。然而,为了降低相邻两个阵列天线之间的耦合现象,相邻的两个阵列天线需要间隔一定距离设置,这样就导致阵列天线的整体尺寸较大且在天线罩内的布局较为单一,不利于实现天线的小型化。
因此,本申请提供了一种天线以及通信设备,以使相邻的阵列天线之间隔设定距离,从而降低阵列天线之间的耦合,改善天线的方向图性能。
在本说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”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”、“在另一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”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”、“包含”、“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。另外,本说明书中描述的“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”、“第1个”、“第2个”、“第3个”、“第4个”等术语仅仅用于更简洁的描述和帮助阅读者定位所描述的对象在图中的位置,而不是对所指对象的数量进行具体限定。
本申请实施例提供的通信设备可以为基站、雷达等通信设备,以实现无线通信功能。图1为本申请实施例提供的通信设备的一种应用场景示意图。如图1所示,该应用场景可以包括基站10和终端20。基站10和终端20之间可以实现无线通信。该基站10可以位于陆地无线接入网(UMTS terrestrial radio access network,UTRAN)、基站子***(basebastion subsystem,BBS)或者演进的陆地无线接入网(evolved universal terrestrialradio access,E-UTRAN)中,用于进行无线信号的区域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10可以是全球移动通信***(global system for mobilecommunication,GSM)或(code division multiple access,CDMA)***中的基地收发台(base transceiver station,BTS),也可以是宽带码分多址(wideband code divisionmultiple access,WCDMA)***中的节点B(NodeB,NB),还可以是长期演进(long termevolution,LTE)***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10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)***中的g节点(gNodeB或者gNB)或者未来演进的网络中的基站等,本申请实施例并不作具体限定。
图2为本申请实施例提供的通信设备的一种结构示意图。如图2所示,通信设备可以为基站10,具体包括基站天馈***。在实际应用中,基站天馈***主要包括天线11、馈线12和接地装置13等。天线11一般固定于安装架14,并且可以通过调整安装件15来调节天线11的倾角,以对天线11的信号覆盖范围进行一定程度的调整。
另外,基站10还可以包括射频处理单元16和基带处理单元17。例如,射频处理单元16可用于对天线11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17,或者射频处理单元16用于将基带处理单元17发出的中频信号经过上变频以及放大处理通过天线11转换成无线信号发送出去。基带处理单元17可通过射频处理单元16与天线11的馈电网络连接。在一些实施方式中,射频处理单元16又可称为射频拉远单元(remote radio unit,RRU),基带处理单元17又可称为基带单元(baseband unit,BBU)。
如图2所示,在一些实施例中,射频处理单元16可以与天线11一体设置,而基带处理单元17位于天线11的远端,射频处理单元16与基带处理单元17可以通过馈线12连接。在另外一些实施例中,还可以使射频处理单元16和基带处理单元17同时位于天线11的远端。
图3为本申请实施例提供的天线的一种结构框图。如图3所示,应用在基站10中的天线11还可以包括天线罩111、以及位于天线罩111内的第一阶梯状反射板112、第一辐射单元115和馈电网络113。其中,第一阶梯状反射板112也可以称为阶梯状底板。馈电网络113的主要功能是把信号按照一定的幅度、相位馈送到由第一辐射单元115形成的阵列天线,或者将阵列天线接收到的无线信号按照一定的幅度、相位发送到基站10的基带处理单元17。可以理解的是,具体实施时,馈电网络113可以包括移相器、合路器、传动或校准网络、或滤波器等器件中的至少一个,本申请对馈电网络113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11还可以应用到多种其他类型的通信设备中,本申请对天线11的应用场景不作限制。
图4为本申请实施例提供的天线的一种结构示意图。如图4所示,在本申请中,天线罩111的形状不作具体限制。在一些实施例中,天线罩111可以为筒形天线罩、锥形天线罩或球形。例如,当天线罩111为筒形天线罩时,天线罩111垂直于轴向的横截面可以为多边形、圆形或椭圆形,或者该横截面也可以为具有弧形的不规则图形,例如,天线罩111可以呈筒状并且天线罩111的壁可以为波浪形。当然,根据不同的需求,天线罩111的表面也可以加工形成不同的图案。在电气性能上,天线罩111具有良好的电磁波穿透性,从而不会影响到阵列天线与外界之间电磁信号的正常收发。在机械性能上,天线罩111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。
上述第一阶梯状反射板112设置在天线罩111内,第一阶梯状反射板112具有第一表面(如图4中的上表面)和第二表面(如图4中的下表面)。具体的,第一阶梯状反射板112可以包括n个第一安装板114,其中,n=2,3,4,5,…。每个第一安装板114的第一表面设置有至少一个第一辐射单元115。通常,第一辐射单元115安装在第一阶梯状反射板112的第一表面一侧,馈电网络113安装在第二表面一侧,馈电网络113和第一辐射单元115之间通过线缆(如同轴线缆)进行馈电,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单元115。第一辐射单元115也可以称为天线振子,能够有效地发射或接收电磁波。在具体应用中,天线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天线振子的类型进行合理选择。
在一些实施例中,每个第一安装板114可以设置有一个第一辐射单元115。或者,在另外一些实施例中,每个第一安装板114也可以设置有两个及以上的第一辐射单元115,并且每个第一安装板114上设置的多个第一辐射单元115可以形成阵列天线。或者,在其他一些实施例中,第i-1个第一安装板114设置有一个第一辐射单元115,第i个第一安装板114设置有两个及以上的第一辐射单元115,其中,i=2,3,…,n。在本申请的实施例中,第一阶梯状反射板112的形状可以满足:在上述i个第一安装板114中,第i-1个第一安装板114通过第一连接件116与第i个第一安装板114连接,并且设置于第i个第一安装板114的第二表面一侧。
以图4所示的天线11为例,该天线11的第一阶梯状反射板112包括平行设置的4个第一安装板114。以左侧第一个第一安装板114作为第一阶梯状反射板112的第1个第一安装板114,沿平行于第一安装板114的第一方向(即阶梯延伸方向),第2个、第3个、第4个第一安装板114相对于第1个第一安装板114的高度逐渐增大。换句话说,第一阶梯状反射板112的n个第一安装板114呈递增式或递减式阶梯状分布。这样,相邻两个第一安装板114的第一辐射单元115沿第一方向具有第一间距,并且沿垂直于第一安装板114的第二方向具有第二间距。在本申请的天线11中,每个第一安装板114上的多个第一辐射单元115可以形成阵列天线,并且相邻两个第一安装板114上设置的阵列天线之间沿第一方向和第二方向均相隔一定间距,从而可以增大相邻两个安装板上设置的阵列天线之间的中心距离,进而可以降低阵列天线之间的耦合,提高相邻阵列天线的辐射指标和隔离度,改善天线11的方向图性能。另外,在保证相邻两个阵列天线之间的第二间距的情况下,可根据应用场景的需求减小第一间距,也就是说,第一阶梯状反射板112沿第一方向的尺寸可以减小,从而可以减小天线11的整体尺寸,有利于实现天线11的小型化。
图5为本申请实施例提供的第一阶梯状反射板和第一辐射单元的一种结构示意图。具体设置第一辐射单元115时,第一辐射单元115可以包括第一类型辐射单元115a和第二类型辐射单元115b,其中,第一类型辐射单元115a的辐射频率和第二类型辐射单元115b的辐射频率可以是不同的。如图5所示,从左侧开始,第1个第一安装板114和第3个第一安装板114均设置有第一类型辐射单元115a和第二类型辐射单元115b。也就是说,第1个第一安装板114和第3个第一安装板114上的第一辐射单元115可以具有至少两种辐射频率,从而可以实现双频或多频工作状态。在该实施例中,一个第一安装板114可以设置有多个第一类型辐射单元115a和多个第二类型辐射单元115b。上述多个第一类型辐射单元115a可以呈第一阵列布局,形成第一阵列天线。上述多个第二类型辐射单元115b可以呈第二阵列布局,形成第二阵列天线。在该第一安装板114上,第一阵列天线和第二阵列天线可以间隔一定距离设置。例如,如图5所示,第一阵列天线包括一列第一类型辐射单元115a,第二阵列天线包括一列第二类型辐射单元115b,并且第一类型辐射单元列与第二类型辐射单元列在第一安装板114上间隔一定距离设置。当然,第一阵列天线和第二阵列天线也可以彼此穿插设置。例如,在一些实施例中,第一阵列天线包括多列第一类型辐射单元115a,第二阵列天线包括多列第二类型辐射单元115b,并且沿第一方向,第一类型辐射单元列与第二类型辐射单元列交替设置。或者,在另外一些实施例中,第一阵列天线包括直径不同的多个第一类型辐射单元环,每个第一类型辐射单元环可以包括多个第一类型辐射单元115a;第二阵列天线包括直径不同的多个第二类型辐射单元环,每个第二类型辐射单元环可以包括多个第二类型辐射单元115b。在第一安装板114上,第一类型辐射单元环与第二类型辐射单元环交替设置。
图6为本申请实施例提供的第一阶梯状反射板和第一辐射单元的另一种结构示意图。如图6所示,在一些实施例中,第i个第一安装板114的第一表面设置有上述第一类型辐射单元115a,第i-1个第一安装板114的第一表面设置有上述第二类型辐射单元115b。当单个第一安装板114上的第一辐射单元115的辐射频率相同时,相邻两个第一安装板114的第一辐射单元115的辐射频率可以不同,这样也可以实现双频或多频工作状态。
当然,第一类型辐射单元115a的辐射频率和第二类型辐射单元115b的辐射频率也可以是相同的,也就是说,该第一安装板114上的第一辐射单元115具有一种辐射频率。如图5所示,从左侧开始,第2个第一安装板114和第4个第一安装板114设置具有相同辐射频率的第一辐射单元115。在其他单频阵列天线中,第一辐射单元115还可以按照其他布局方式设置。图7为本申请实施例提供的第一阶梯状反射板和第一辐射单元的另一种结构示意图。如图7所示,在一些实施例中,从左侧开始,第1个第一安装板114设置有两列第一辐射单元115,第2个第一安装板114和第3个第一安装板114分别设置有一列第一辐射单元115,并且第1个第一安装板114、第2个第一安装板114和第3个第一安装板114的第一辐射单元115的辐射频率均相同。图8为本申请实施例提供的第一阶梯状反射板和第一辐射单元115的另一种结构示意图。如图8所示,在另外一些实施例中,每个第一安装板114可以设置有一列第一辐射单元115,并且每个第一安装板114的第一辐射单元115的辐射频率均相同。
图9为本申请实施例提供的第一阶梯状反射板和第一辐射单元的另一种结构示意图。如图9所示,在具体设置第一阶梯状反射板112的结构时,第一连接件116可以为连接板。连接板连接于相邻两个第一安装板114之间,并且连接板与第一安装板114呈夹角设置,该夹角α例如可以为5°、10°、35°、61°、80°、89°、90°等。夹角α的具体数值可以根据上述有关图4描述中的第一间距和第二间距来设置,此处不作具体限制。在本申请的实施例中,连接板与第一安装板114的连接方式不限,例如可以通过螺纹联接、焊接、铆接、粘接等方式,此处不作具体限制。当然,第一安装板114与连接板也可以通过一体成型工艺形成一体结构,这样可以提高第一阶梯状反射板112的结构强度。在其他一些实施例中,第一阶梯状反射板112的n个第一安装板114也可以间接连接。例如,在一个具体的实施例中,第一连接件116可以为螺栓,第一阶梯状反射板112的第一安装板114可以通过螺栓固定于天线罩111的内壁,从而通过天线罩111间接连接n个第一安装板114间接连接,这样可以简化天线11的结构。当然,在另外一些实施例中,第一连接件116还可以为梳齿状支架。该梳齿状支架具有与n个第一安装板114对应设置的多个连接部。这样,n个第一安装板114分别与对应的连接部连接,从而形成第一阶梯状反射板112。
此外,上述n个第一安装板114还可以沿垂直于第一安装板114的方向等间距设置。例如,在一些技术方案中,天线11可以为单频天线,此时第一安装板114等间距设置有利于天线11的批量生产。当然,根据不同的辐射频率需求或天线11尺寸要求,这些第一安装板114也可以以不等的间距进行设置。
在本申请中,上述n个第一安装板114可以平行设置,这样便于设置相邻两个第一安装板114上的第一辐射单元115之间的间距,从而可以简化天线11的结构。或者,上述n个第一安装板114中的至少一个第一安装板114可以与相邻的第一安装板114呈夹角设置。例如,第q个第一安装板114与第q-1个第一安装板114呈夹角设置,其中q为整数且1<q≤n。这样,第一阶梯状反射板112可以适应内部呈不规则形状的天线罩111,并且还可以使天线11的方向图对称,提高天线11的方向图性能。图10为本申请实施例提供的第一阶梯状反射板和第一辐射单元的另一种结构示意图。如图10所示,第一阶梯状反射板112可以包括4个第一安装板114。其中,第1个第一安装板114与第2个第一安装板114平行设置,第3个第一安装板114与第4个第一安装板114平行设置,并且第3个第一安装板114与第2个第一安装板114呈夹角设置。在本申请的实施例中,当天线罩111的尺寸较小且内壁呈不规则形状时,相邻两个第一安装板114呈夹角设置,可以保证该两个安装板上设置的阵列天线之间的中心间隔一定的距离。并且,由于第一连接件116会影响第一辐射单元115的波束对称性,因此,相邻两个第一安装板114呈夹角设置,可以使天线11的方向图更加对称,进一步提高天线11的方向图性能。具体的,上述夹角可以小于180°。
在本申请中,天线11可以为单面天线或双面天线,例如,图4中所示的天线11为单面天线。图11为本申请实施例提供的天线的另一种结构示意图。如图11所示,例如,在一些技术方案中,天线11为双面天线,其中,天线11包括设置于天线罩111内的第一阶梯状反射板112和第二阶梯状反射板122。具体的,第二阶梯状反射板122包括m个第二安装板123,其中,m为整数且m>1。每个第二安装板123具有第三表面(如图11中的下表面)、以及与第三表面相背离的第四表面(如图11中的上表面)。第三表面设置有第二辐射单元124。第j-1个第二安装板123靠近第j个第二安装板123的第四表面设置,并且第j-1个第二安装板123通过第二连接件125与第j个第二安装板123连接,其中,j=2,3,4,…,m。具体设置时,第二阶梯状反射板122设置于第一阶梯状反射板112背离第一辐射单元115的一侧。第一阶梯状反射板112设置于第二阶梯状反射板122背离第二辐射单元124的一侧。因此,第一辐射单元115和第二辐射单元124相背设置,使得天线11可以具有两个辐射方向。
与第一辐射单元115类似的设置,上述m个第二安装板123可以平行设置,这样便于设置相邻两个第二安装板123上的第二辐射单元124之间的间距,从而可以简化天线11的结构。或者,在上述m个第二安装板123中的至少一个第二安装板123可以与相邻的第二安装板123呈夹角设置。例如,第p个第二安装板123与第p-1个第二安装板123呈夹角设置,其中p=2,3,4,…,m。这样,第二阶梯状反射板122可以适应内部呈不规则形状的天线罩111,并且还可以使天线11的方向图对称,提高天线11的方向图性能。
与第一连接件116类似的设置,第二连接件125可以为连接板。该连接板连接于相邻两个第二安装板123之间,并且连接板与第二安装板123呈夹角设置,该夹角例如可以为5°、10°、35°、61°、80°、89°、90°等。该夹角的具体数值可以根据相邻两个第二安装板123的第二辐射单元124的第一间距和第二间距来设置,此处不作具体限制。在本申请的实施例中,连接板与第二安装板123的连接方式不限,例如可以通过螺纹联接、焊接、铆接、粘接等方式,此处不作具体限制。当然,第二安装板123与连接板也可以通过一体成型工艺形成一体结构,这样可以提高第二阶梯状反射板122的结构强度。在其他一些实施例中,第二阶梯状反射板122的m个第二安装板123也可以间接连接。例如,在一个具体的实施例中,第二连接件125可以为螺栓,第二阶梯状反射板122的第二安装板123可以通过螺栓固定于天线罩111的内壁,从而通过天线罩111间接连接m个第二安装板123间接连接,这样可以简化天线11的结构。当然,在另外一些实施例中,第二连接件125还可以为梳齿状支架。该梳齿状支架具有与m个第二安装板123对应设置的多个连接部。这样,m个第二安装板123分别与对应的连接部连接,从而形成第二阶梯状反射板122。
与第一辐射单元115类似的设置,上述第二辐射单元124可以包括第三类型辐射单元和第四类型辐射单元,第三类型辐射单元的辐射频率和第四类型辐射单元的辐射频率不相同。因此,第二阶梯状反射板122的第二辐射单元124也可以具有一种或两种辐射频率,从而可以实现单频、双频或多频工作状态。
具体设置第一阶梯状反射板112和第二阶梯状反射板122时,可以根据具体的辐射方向需求来设置天线11的两个辐射方向。图12为本申请实施例提供的天线的另一种结构示意图。例如,如图11和图12所示,在一些实施例中,第一阶梯状反射板112的n个第一安装板114可以平行设置,第二阶梯状反射板122的m个第二安装板123也可以平行设置,且第一安装板114和第二安装板123平行设置,这样天线11具有相背的两个辐射方向。图13为本申请实施例提供的天线的另一种结构示意图。如图13所示,在另外一些技术方案中,第一阶梯状反射板112的n个第一安装板114平行设置,第二阶梯状反射板122的m个第二安装板123平行设置,且第一安装板114和第二安装板123呈夹角设置,该夹角β大于0°且小于180°。也就是说,可以根据不同的应用场景,任意选择两个辐射方向作为两面天线的辐射方向。
此外,上述m个第二安装板123还可以沿垂直于第二安装板123的方向等间距设置。例如,在一些技术方案中,天线11可以为单频天线,此时m个第二安装板123等间距设置有利于天线11的批量生产。当然,根据不同的辐射频率需求或天线11尺寸要求,这些第二安装板123也可以以不等的间距进行设置。
在上述技术方案中,天线11还可以包括旋转驱动装置。旋转驱动装置与阶梯状反射板112连接,且旋转驱动装置用于驱动第一阶梯状反射板112和/或第二阶梯状反射板122旋转。也就是说,旋转驱动装置可以驱动第一阶梯状反射板112相对于第二阶梯状反射板122旋转,或者旋转驱动装置可以驱动第二阶梯状反射板122相对于第一阶梯状反射板112旋转,或者旋转驱动装置也可以驱动第一阶梯状反射板112和第二阶梯状反射板122旋转。当天线11安装于基站10的安装架后,可以远程控制旋转驱动装置,以驱动第一阶梯状反射板112和/或第二阶梯状反射板122旋转任意角度,从而实现辐射方向的改变。
以上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”、“所述”、“上述”、“该”和“这一”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。
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 (12)
1.一种天线,其特征在于,包括天线罩、以及设置于所述天线罩内的第一阶梯状反射板,其中,所述第一阶梯状反射板包括n个第一安装板,所述n为整数且n>1;每个所述第一安装板具有第一表面、以及与所述第一表面相背离的第二表面,所述第一表面设置有第一辐射单元;第i-1个第一安装板靠近第i个第一安装板的第二表面设置,且所述第i-1个第一安装板通过第一连接件与所述第i个第一安装板连接,所述i为整数且1<i≤n。
2.如权利要求1所述的天线,其特征在于,所述天线还包括设置于所述天线罩内的第二阶梯状反射板,所述第二阶梯状反射板包括m个第二安装板,所述m为整数且m>1;每个所述第二安装板具有第三表面、以及与所述第三表面相背离的第四表面,所述第三表面设置有第二辐射单元;第j-1个第二安装板靠近第j个第二安装板的第四表面设置,且所述第j-1个第二安装板通过第二连接件与所述第j个第二安装板连接,所述j为整数且1<j≤m;
所述第二阶梯状反射板设置于所述第一阶梯状反射板背离所述第一辐射单元的一侧,所述第一阶梯状反射板设置于所述第二阶梯状反射板背离所述第二辐射单元的一侧。
3.如权利要求2所述的天线,其特征在于,所述m个第二安装板平行设置;或者,在所述m个第二安装板中,第p个第二安装板与第p-1个第二安装板呈夹角设置,所述p为整数且1<p≤m。
4.如权利要求1至3中任一项所述的天线,其特征在于,所述n个第一安装板平行设置;或者,在所述n个第一安装板中,第q个第一安装板与第q-1个第一安装板呈夹角设置,所述q为整数且1<q≤n。
5.如权利要求1至4中任一项所述的天线,其特征在于,所述天线罩为圆筒形天线罩。
6.如权利要求1至5中任一项所述的天线,其特征在于,所述第一辐射单元包括第一类型辐射单元和第二类型辐射单元,所述第一类型辐射单元的辐射频率和所述第二类型辐射单元的辐射频率不相同。
7.如权利要求6所述的天线,其特征在于,所述第i-1个第一安装板的第一表面设置有所述第一类型辐射单元,所述第i个第一安装板的第一表面设置有所述第二类型辐射单元。
8.如权利要求1至7中任一项所述的天线,其特征在于,所述第一连接件为连接板,所述连接板与所述第一安装板呈夹角设置。
9.如权利要求8所述的天线,其特征在于,所述第一安装板与所述连接板为一体成型结构。
10.如权利要求1至9中任一项所述的天线,其特征在于,所述n个第一安装板沿垂直于所述第一安装板的方向等间距设置。
11.如权利要求2至10中任一项所述的天线,其特征在于,所述天线还包括旋转驱动装置,所述旋转驱动装置与所述第一阶梯状反射板和/或所述第二阶梯状反射板连接,所述旋转驱动装置用于驱动所述第一阶梯状反射板和/或所述第二阶梯状反射板旋转。
12.一种通信设备,其特征在于,包括安装架以及根据权利要求1至11中任一项所述的天线,所述天线设置于所述安装架。
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