CN212751126U - 天线及无线通讯设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及无线通讯技术领域，提供一种天线及无线通讯设备，上述天线包括基板，以及均设于基板上的第一辐射单元、第二辐射单元、第三辐射单元、第一移相单元和第二移相单元，第一辐射单元、第二辐射单元和第三辐射单元相互间隔布置，第一移相单元连接于第一辐射单元和第二辐射单元之间，第二移相单元连接于第二辐射单元和第三辐射单元之间，上述天线能够实现在立体空间进行无线网络信号覆盖，有效提高无线通讯设备的无线网络信号覆盖范围，从而减少无线通讯设备在同一建筑中的安装数量，降低无线通讯设备的购置成本。

Description

天线及无线通讯设备

技术领域

本实用新型涉及无线通讯技术领域，尤其提供一种天线及无线通讯设备。

背景技术

随着网络技术的快速发展，无线网络被广泛应用于住宅、商场、办公室等场所，而人们对网络传输速度的要求也越来越高。

目前，对于多层建筑而言，由于传统的无线通讯设备一般只能沿水平面进行网络信号覆盖，为了保证各层建筑均可被无线网络信号有效覆盖，保证每一层建筑的网络传输速度，一般需要在每一层建筑内分别安装一台无线通讯设备，但这样无疑会增加无线通讯设备的购置成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种天线及无线通讯设备，旨在解决现有的无线通讯设备的无线网络信号覆盖范围较小的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种天线，包括基板，以及均设于所述基板上的第一辐射单元、第二辐射单元、第三辐射单元、第一移相单元和第二移相单元，所述第一辐射单元、所述第二辐射单元和所述第三辐射单元相互间隔布置，所述第一移相单元连接于所述第一辐射单元和所述第二辐射单元之间，所述第二移相单元连接于所述第二辐射单元和所述第三辐射单元之间。

本实用新型实施例提供的天线至少具有以下有益效果：通过调整第一辐射单元和第二辐射单元之间的距离、第二辐射单元和第三辐射单元之间的距离进行调整，以及通过第一移相单元和第二移相单元分别调整第一辐射单元与第二辐射单元之间的相位差和第二辐射单元与第三辐射单元之间的相位差，使第一辐射单元、第二辐射单元和第三辐射单元分别朝上翘、水平、下倾三个方向辐射无线网络信号，如此，将上述天线安装在建筑的中间楼层内，无线网络信号既可沿水平面覆盖本层空间，又可向上穿透楼板覆盖上一层空间，还可向下穿透楼板覆盖下一层空间，使天线能够实现在立体空间进行无线网络信号覆盖，有效提高无线通讯设备的无线网络信号覆盖范围，从而减少无线通讯设备在同一建筑中的安装数量，降低无线通讯设备的购置成本。

在其中一实施例中，所述第一移相单元和所述第二移相单元均为馈电线。

在其中一实施例中，所述第一移相单元呈波浪结构。

在其中一实施例中，所述第二移相单元呈波浪结构。

在其中一实施例中，所述第一移相单元和所述第二移相单元均为移相器，所述天线还包括移相控制单元，所述第一移相单元和所述第二移相单元均与所述移相控制单元电性连接。

在其中一实施例中，所述天线还包括同轴线和接地单元，所述接地单元和所述第一辐射单元均与同轴线电性连接。

在其中一实施例中，所述接地单元呈U型结构。

在其中一实施例中，所述第二辐射单元的两端部均折弯设置。

在其中一实施例中，所述第三辐射单元的两端部均折弯设置。

为实现上述目的，本实用新型还提供一种无线通讯设备，包括上述天线。

由于上述无线通讯设备采用了上述天线的所有实施例，因而至少具有上述实施例的所有有益效果，在此不再一一赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例提供的天线的结构示意图；

图2为本实用新型另一实施例提供的天线的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的天线的工作状态演示图；

图4为本实用新型实施例提供的天线的三维方向图。

其中，图中各附图标记：

10、天线，11、基板，12、第一辐射单元，13、第二辐射单元，14、第三辐射单元，15、第一移相单元，16、第二移相单元，17、接地单元，18、移相控制单元，20、建筑。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”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”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、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。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实用新型中的具体含义。

实施例一

请结合图1所示，一种天线10，包括基板11，以及均设于基板11上的第一辐射单元12、第二辐射单元13、第三辐射单元14、第一移相单元15和第二移相单元16，第一辐射单元12、第二辐射单元13和第三辐射单元14相互间隔布置，第一移相单元15连接于第一辐射单元12和第二辐射单元13之间，第二移相单元16连接于第二辐射单元13和第三辐射单元14之间。

请结合图1所示，设第一辐射单元12与第二辐射单元13的间距为d1，第二辐射单元13与第三辐射单元14的间距为d2；第一辐射单元12与第二辐射单元13的相位差为θ12，第二辐射单元13与第三辐射单元14的间距为θ23；

请结合图3和图4所示，通过调整第一辐射单元12和第二辐射单元13之间的距离d1或将第二辐射单元13和第三辐射单元14之间的距离d2进行调整，以及通过第一移相单元15和第二移相单元16分别调整第一辐射单元12与第二辐射单元13之间的相位差θ12和第二辐射单元13与第三辐射单元14之间的相位差θ23，使第一辐射单元12、第二辐射单元13和第三辐射单元14分别朝上翘方向a、水平方向b和下倾方向c辐射无线网络信号，如此，将上述天线安装在建筑20的中间楼层内，无线网络信号既可沿水平面覆盖本层空间，又可向上穿透楼板覆盖上一层空间，还可向下穿透楼板覆盖下一层空间，使天线10能够实现在立体空间进行无线网络信号覆盖，有效提高无线通讯设备的无线网络信号覆盖范围，从而减少无线通讯设备在同一建筑20中的安装数量，降低无线通讯设备的购置成本。

另外，通过调整第一辐射单元12和第二辐射单元13之间的距离d1或将第二辐射单元13和第三辐射单元14之间的距离d2进行调整，以及通过第一移相单元15和第二移相单元16分别调整第一辐射单元12与第二辐射单元13之间的相位差θ12和第二辐射单元13与第三辐射单元14之间的相位差θ23，使上述天线10除了可同时朝上翘方向a、水平方向b和下倾方向c进行辐射无线网络信号(以下简称立体辐射模式)外，还可仅朝上翘方向a辐射无线网络信号(以下简称上翘辐射模式)，或仅朝水平方向b辐射无线网络信号(以下简称水平辐射模式)，或仅朝下倾方向c辐射无线网络信号(以下简称下倾辐射模式)。

在立体辐射模式下，第一辐射单元12和第二辐射单元13之间的距离d1调整为0.5λ～0.7λ，第二辐射单元13和第三辐射单元14之间的距离d2调整为0.5λ～0.7λ，第一辐射单元12与第二辐射单元13之间的相位差θ12调整为60°～80°，第二辐射单元13与第三辐射单元14之间的相位差θ23调整为120°～160°；

在上翘辐射模式下，第一辐射单元12和第二辐射单元13之间的距离d1调整为0.6λ～0.8λ，第二辐射单元13和第三辐射单元14之间的距离d2调整为0.6λ～0.8λ，第一辐射单元12与第二辐射单元13之间的相位差θ12调整为210°～240°，第二辐射单元13与第三辐射单元14之间的相位差θ23调整为210°～240°；

在水平辐射模式下，第一辐射单元12和第二辐射单元13之间的距离d1调整为0.4λ～0.8λ，第二辐射单元13和第三辐射单元14之间的距离d2调整为0.4λ～0.8λ，第一辐射单元12与第二辐射单元13之间的相位差θ12调整为180°，第二辐射单元13与第三辐射单元14之间的相位差θ23调整为180°；

在下倾辐射模式下，第一辐射单元12和第二辐射单元13之间的距离d1调整为0.5λ～0.7λ，第二辐射单元13和第三辐射单元14之间的距离d2调整为0.5λ～0.7λ，第一辐射单元12与第二辐射单元13之间的相位差θ12调整为120°～150°，第二辐射单元13与第三辐射单元14之间的相位差θ23调整为120°～150°；

其中，λ为上述天线10的工作波长。

在本实施例中，请结合图1所示，第一移相单元15和第二移相单元16均为馈电线。通过调整一馈电线的长度可对第一辐射单元12与第二辐射单元13之间的相位差θ12进行调整，通过调整另一馈电线的长度可对第二辐射单元13与第三辐射单元14之间的相位差θ23进行调整，以此使第一辐射单元12、第二辐射单元13和第三辐射单元14分别朝上翘方向a、水平方向b和下倾方向c辐射无线网络信号，使天线10能够实现在立体空间进行无线网络信号覆盖，有效提高无线通讯设备的无线网络信号覆盖范围。

具体地，请结合图1所示，为保证第一移相单元15具有足够的长度调整幅度，同时实现上述天线10的小型化设计，第一移相单元15呈波浪结构。

具体地，请结合图1所示，为保证第二移相单元16具有足够的长度调整幅度，同时实现上述天线10的小型化设计，第二移相单元16呈波浪结构。

在本实施例中，请结合图1所示，天线10还包括同轴线(图中未示)和接地单元17，接地单元17和第一辐射单元12均与同轴线电性连接。具体地，同轴线的内芯与第一辐射单元12电性连接，同轴线的外芯与接地单元17电性连接，第一辐射单元12的长度和接地单元17的长度均为1/4λ，第一辐射单元12与接地单元17构成半波偶极子。

具体地，请结合图1所示，接地单元17呈U型结构。通过采用上述技术方案，接地单元17可作为一个用于平行馈电的巴伦结构，可有效减少同轴线的外芯与接地单元17之间的耦合干涉。

在本实施例中，请结合图1所示，第二辐射单元13的两端部均折弯设置。通过采用上述技术方案，既可有效增加上述天线10的辐射电流路径，又可减少第二辐射单元13与第一辐射单元12之间以及第二辐射单元13与第三辐射单元14之间的耦合干涉，同时有效实现了上述天线10的小型化设计。

在本实施例中，请结合图1所示，第三辐射单元14的两端部均折弯设置。通过采用上述技术方案，既可有效增加上述天线10的辐射电流路径，又可减少第三辐射单元14与第二辐射单元13之间的耦合干涉，同时有效实现了上述天线10的小型化设计。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于第一移相单元15和第二移相单元16的结构形式不同。

在本实施例中，请结合图2所示，第一移相单元15和第二移相单元16均为移相器，天线10还包括移相控制单元18，第一移相单元15和第二移相单元16均与移相控制单元18电性连接。移相控制单元18通过接收信号强度参数和信号吞吐量参数，并根据上述信号强度参数和信号吞吐量参数对第一移相单元15的移相相位和第二移相单元16的移相相位进行调节控制，从而实现对第一辐射单元12与第二辐射单元13之间的相位差以及对第二辐射单元13与第三辐射单元14之间的相位差进行调整，以此使第一辐射单元12、第二辐射单元13和第三辐射单元14分别朝上翘方向a、水平方向b和下倾方向c辐射无线网络信号，使天线10能够实现在立体空间进行无线网络信号覆盖，有效提高无线通讯设备的无线网络信号覆盖范围；如此，通过移相控制单元18对第一移相单元15和第二移相单元16进行控制，实现对第一辐射单元12与第二辐射单元13之间的相位差以及对第二辐射单元13与第三辐射单元14之间的相位差进行智能调整，调节操作更加精准、便捷。

在本实施例中，第一辐射单元12、第二辐射单元13、第三辐射单元14以及接地单元17均可采用实施例一所描述的结构，也可根据实际需要分别对第一辐射单元12、第二辐射单元13、第三辐射单元14以及接地单元17的结构进行调整，在此不作具体限定。

为实现上述目的，本实用新型还提供一种无线通讯设备，包括上述天线10。

由于上述无线通讯设备采用了上述天线10的所有实施例，因而至少具有上述实施例的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种天线，其特征在于：包括基板，以及均设于所述基板上的第一辐射单元、第二辐射单元、第三辐射单元、第一移相单元和第二移相单元，所述第一辐射单元、所述第二辐射单元和所述第三辐射单元相互间隔布置，所述第一移相单元连接于所述第一辐射单元和所述第二辐射单元之间，所述第二移相单元连接于所述第二辐射单元和所述第三辐射单元之间。

2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于：所述第一移相单元和所述第二移相单元均为馈电线。

3.根据权利要求2所述的天线，其特征在于：所述第一移相单元呈波浪结构。

4.根据权利要求2所述的天线，其特征在于：所述第二移相单元呈波浪结构。

5.根据权利要求1所述的天线，其特征在于：所述第一移相单元和所述第二移相单元均为移相器，所述天线还包括移相控制单元，所述第一移相单元和所述第二移相单元均与所述移相控制单元电性连接。

6.根据权利要求1至5任一项所述的天线，其特征在于：所述天线还包括同轴线和接地单元，所述接地单元和所述第一辐射单元均与同轴线电性连接。

7.根据权利要求6所述的天线，其特征在于：所述接地单元呈U型结构。

8.根据权利要求1至4任一项所述的天线，其特征在于：所述第二辐射单元的两端部均折弯设置。

9.根据权利要求1至4任一项所述的天线，其特征在于：所述第三辐射单元的两端部均折弯设置。

10.一种无线通讯设备，其特征在于：包括如权利要求1-9任一项所述的天线。

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