圆极化天线组件和电子设备的制作方法

xiaoxiao3月前  34


本发明涉及通讯,尤其涉及一种圆极化天线组件和电子设备。


背景技术:

1、圆极化天线可以通过两个馈电点馈入电磁信号,当两个电磁信号的参数满足特定要求时,可以产生圆极化的电磁波。天线的两个馈电点的位置需要相互错开,以使得电磁信号可以在天线上进行传导并相互作用。为此,射频模块需要设置与两个馈电点对应的输出端口。同时,还需要使用两个信号传输线分别传输电磁信号。如何简化射频模块与天线的连接方式,成为需要解决的问题。


技术实现思路

1、有鉴于此,本发明实施例提供了一种圆极化天线组件和电子设备,利用信号分配结构对第一电磁信号进行分配和传输,并在第一信号叠加区和第二信号叠加区生成第一叠加信号和第二叠加信号,使得辐射部可以通过第一叠加信号和第二叠加信号产生圆极化的电磁信号。从而,简化了天线与射频模块之间的连接方式。

2、根据本发明实施例的第一方面,提供了一种圆极化天线组件,该圆极化天线组件包括:

3、辐射部,具有两个馈电点;以及

4、信号分配结构,包括波导通路和相位调节部,波导通路具有间隔设置的第一馈入区、第一信号叠加区和第二信号叠加区,第一信号叠加区和第二信号叠加区通过相位调节部分别与两个馈电点电性连接;

5、信号分配结构被配置为第一电磁信号通过第一馈入区沿第一方向传导至第一信号叠加区和第二信号叠加区,同时通过第一馈入区沿第二方向传导至第二信号叠加区和第一信号叠加区,第一信号叠加区和第二信号叠加区分别产生第一叠加信号和第二叠加信号,第一叠加信号和第二叠加信号经过相位调节部后的相位差为(n/2)π,其中,n为奇数且第一方向与第二方向相反。

6、进一步地,第一信号叠加区的第一叠加信号与第二信号叠加区的第二信号叠加区的相位差为mπ,其中,m为自然数。

7、进一步地,相位调节部包括:

8、第一传输线,一端与第一信号叠加区连接,另一端与一馈电点连接;以及

9、第二传输线,一端与第二信号叠加区连接,另一端与另一馈电点连接,且第二传输线与第一传输线的长度差为(p+1/2)λ,其中,λ为圆极化天线组件的工作波长,p为自然数。

10、进一步地,波导通路在延伸方向上包括第一延伸段,第一延伸段的两端具有第一信号叠加区和第二信号叠加区;

11、波导通路首尾连接,且第一馈入区与第一延伸段错开设置。

12、进一步地,第一馈入区沿第一方向至第一信号叠加区的距离与沿第二方向至第二信号叠加区的距离相差(q+1/2)λ,其中,q为自然数且λ为圆极化天线组件的工作波长。

13、进一步地,第一馈入区沿第一方向至第一信号叠加区的距离为(1/4)λ,第一馈入区沿第二方向至第二信号叠加区的距离为(3/4)λ。

14、进一步地,波导通路的长度为(u+1/2)λ,其中,λ为圆极化天线组件的工作波长,u为正整数且u大于q。

15、进一步地,在波导通路的延伸方向上还包括第二延伸段,第二延伸段的两端分别连接于第一信号叠加区和第二信号叠加区;

16、第二延伸段具有第一馈入区,第一延伸段具有第二馈入区,第一馈入区靠近第一信号叠加区,并远离第二信号叠加区。

17、进一步地,信号分配结构还被配置为第二电磁信号通过第二馈入区沿第一方向传导至第一信号叠加区和第二信号叠加区,同时通过第二馈入区沿第二方向传导至第二信号叠加区和第一信号叠加区,且第一信号叠加区和第二信号叠加区分别产生第三叠加信号和第四叠加信号。

18、进一步地,在波导通路上,第一叠加信号与第二叠加信号的相位差为mπ,第三叠加信号和第四叠加信号的相位差为vπ,其中,v为偶数且m为奇数;

19、圆极化天线组件具有第一工作状态和第二工作状态,在第一工作状态,第一电磁信号通过第一馈入区馈入波导通路,在第二工作状态,第二电磁信号通过第二馈入区馈入波导通路,且圆极化天线组件在第一工作状态和第二工作状态的极化方向相反。

20、进一步地,m为1,v为0。

21、进一步地,第一延伸段的长度为(1/2)λ,其中,λ为圆极化天线组件的工作波长;

22、在波导通路的延伸方向上,第二馈入区至第一信号叠加区和第二信号叠加区的距离相同。

23、进一步地,波导通路为圆环且长度为(3/2)λ;

24、第一馈入区、第二信号叠加区与圆环的圆心处于同一直线,第一信号叠加区和第二馈入区位于第一馈入区和第二信号叠加区的同侧;

25、在波导通路的延伸方向上,第一馈入区至第一信号叠加区的距离,与第一信号叠加区至第二馈入区的距离以及第二馈入区至第二信号叠加区的距离相同。

26、进一步地,在第一工作状态,圆极化天线组件的工作频段为7.05ghz-9ghz;

27、在第二工作状态,圆极化天线组件的工作频段为7.7ghz-9ghz。

28、进一步地,辐射部包括辐射图案,辐射图案具有中心区,两个馈电点与中心区连线的夹角为90度。

29、进一步地,辐射图案为正方形,正方形包括第一边、第二边和第三边,第二边位于第一边和第三边之间;

30、两个馈电点包括第一馈电点和第二馈电点,第一馈电点至第一边的距离与第二馈电点至第二边的距离相同,且第一馈电点至第二边的距离与第二馈电点至第三边的距离相同。

31、进一步地,信号分配结构还包括第一导电件和第二导电件;

32、圆极化天线组件还包括:

33、介质部,包括第一介质板,第一介质板具有两个第一过孔;

34、辐射图案布设于第一介质板的一板面,信号分配结构设置于第一介质板背离辐射图案的一侧;

35、第一导电件和第二导电件分别穿过两个第一过孔,第一导电件电性连接于第一信号叠加区和一馈电点之间,第二导电件电性连接于第二信号叠加区和另一馈电点之间。

36、进一步地,圆极化天线组件还包括射频模块;

37、信号分配结构包括信号分配图案,信号分配图案还包括第一枝节、第二枝节、第三枝节和第四枝节;

38、波导通路为环形,第一枝节和第三枝节由环形的外缘向外侧延伸并与射频模块电性连接,第二枝节和第四枝节由环形的内缘向内侧延伸并分别与第一导电件和第二导电件连接。

39、进一步地,第二枝节沿直线延伸,第四枝节弯曲延伸且长度大于与第二枝节。

40、进一步地,圆极化天线组件还包括屏蔽板;

41、介质部还包括:

42、第二介质板,屏蔽板设置于第一介质板和第二介质板之间,信号分配图案布设于第二介质板背离第一介质板的板面,辐射图案位于第一介质板远离屏蔽板的一侧。

43、进一步地,在屏蔽板的厚度方向上,信号分配图案和辐射图案在屏蔽板边缘的内侧。

44、进一步地,第二介质板具有与两个第一过孔对应的两个第二过孔,屏蔽板具有与两个第一过孔对应的两个第三过孔;

45、第一导电件由第二枝节的端部依次穿过第二过孔、第三过孔和第一过孔延伸至一馈电点,第二导电件由第四枝节的端部依次穿过第二过孔、第三过孔和第一过孔延伸至另一馈电点,且第一导电件和第二导电件均与第三过孔的孔缘间隔设置。

46、第二方面,本发明实施例还提供了一种电子设备,该电子设备包括:

47、根据上述第一方面所述的圆极化天线组件。

48、本发明实施例的圆极化天线组件和电子设备,将信号分配结构的第一信号叠加区和第二信号叠加区通过相位调节部与辐射部的两个馈电点进行连接,当第一电磁信号从第一馈入区馈入到波导通路内时,可以同时沿第一方向和第二方向传导。由此,沿第一方向和第二方向传导的导行电磁波,在处于第一信号叠加区时,可以相互叠加生成第一叠加信号。在处于第二信号叠加区时,可以相互叠加生成第二叠加信号。同时,利用相位调节部将第一叠加信号和第二叠加信号的相位差配置为(n/2)π。从而,激励辐射部产生圆极化电磁波。另一方面,第一信号叠加区和第二信号叠加区间隔设置,使得信号分配结构可以通过第一馈入区向辐射部的两个馈电点馈入导行电磁波,简化了圆极化天线组件的内部结构。


技术特征:

1.一种圆极化天线组件,其特征在于,所述圆极化天线组件包括:

2.根据权利要求1所述的圆极化天线组件,其特征在于,所述第一信号叠加区(b1)的所述第一叠加信号与所述第二信号叠加区(b2)的所述第二信号叠加区(b2)的相位差为mπ,其中,所述m为自然数。

3.根据权利要求2所述的圆极化天线组件,其特征在于,所述相位调节部(12)包括:

4.根据权利要求1所述的圆极化天线组件,其特征在于,所述波导通路(11)在延伸方向上包括第一延伸段(111),所述第一延伸段(111)的两端具有所述第一信号叠加区(b1)和所述第二信号叠加区(b2);

5.根据权利要求4所述的圆极化天线组件,其特征在于,所述第一馈入区(a1)沿第一方向至所述第一信号叠加区(b1)的距离与沿第二方向至所述第二信号叠加区(b2)的距离相差(q+1/2)λ,其中,所述q为自然数且所述λ为所述圆极化天线组件的工作波长。

6.根据权利要求5所述的圆极化天线组件,其特征在于,所述第一馈入区(a1)沿第一方向至所述第一信号叠加区(b1)的距离为(1/4)λ,所述第一馈入区(a1)沿第二方向至所述第二信号叠加区(b2)的距离为(3/4)λ。

7.根据权利要求5所述的圆极化天线组件,其特征在于,所述波导通路(11)的长度为(u+1/2)λ,其中,所述λ为所述圆极化天线组件的工作波长,所述u为正整数且所述u大于所述q。

8.根据权利要求7所述的圆极化天线组件,其特征在于,在所述波导通路(11)的延伸方向上还包括第二延伸段(112),所述第二延伸段(112)的两端分别连接于所述第一信号叠加区(b1)和所述第二信号叠加区(b2);

9.根据权利要求8所述的圆极化天线组件,其特征在于,所述信号分配结构(1)还被配置为第二电磁信号通过所述第二馈入区(a2)沿所述第一方向传导至所述第一信号叠加区(b1)和所述第二信号叠加区(b2),同时通过所述第二馈入区(a2)沿所述第二方向传导至所述第二信号叠加区(b2)和所述第一信号叠加区(b1),且所述第一信号叠加区(b1)和所述第二信号叠加区(b2)分别产生第三叠加信号和第四叠加信号。

10.根据权利要求9所述的圆极化天线组件,其特征在于,在所述波导通路(11)上,所述第一叠加信号与所述第二叠加信号的相位差为mπ,所述第三叠加信号和所述第四叠加信号的相位差为vπ,其中,所述v为偶数且所述m为奇数;

11.根据权利要求10所述的圆极化天线组件,其特征在于,所述m为1,所述v为0。

12.根据权利要求8所述的圆极化天线组件,其特征在于,所述第一延伸段(111)的长度为(1/2)λ,其中,所述λ为所述圆极化天线组件的工作波长;

13.根据权利要求9所述的圆极化天线组件,其特征在于,所述波导通路(11)为圆环且长度为(3/2)λ;

14.根据权利要求10所述的圆极化天线组件,其特征在于,在所述第一工作状态,所述圆极化天线组件的工作频段为7.05ghz-9ghz;

15.根据权利要求1-14中任一项所述的圆极化天线组件,其特征在于,所述辐射部(2)包括辐射图案,所述辐射图案具有中心区(22),两个所述馈电点(21)与所述中心区(22)连线的夹角为90度。

16.根据权利要求15所述的圆极化天线组件,其特征在于,所述辐射图案为正方形,所述正方形包括第一边(31)、第二边(32)和第三边(33),所述第二边(32)位于所述第一边(31)和所述第三边(33)之间;

17.根据权利要求15所述的圆极化天线组件,其特征在于,所述信号分配结构(1)还包括第一导电件(41)和第二导电件(42);

18.根据权利要求17所述的圆极化天线组件,其特征在于,所述圆极化天线组件还包括射频模块(7);

19.根据权利要求18所述的圆极化天线组件,其特征在于,所述第二枝节(122)沿直线延伸,所述第四枝节(124)弯曲延伸且长度大于与所述第二枝节(122)。

20.根据权利要求18所述的圆极化天线组件,其特征在于,所述圆极化天线组件还包括屏蔽板(8);

21.根据权利要求20所述的圆极化天线组件,其特征在于,在所述屏蔽板(8)的厚度方向上,所述信号分配图案和所述辐射图案在所述屏蔽板(8)边缘的内侧。

22.根据权利要求20所述的圆极化天线组件,其特征在于,所述第二介质板(52)具有与两个所述第一过孔(61)对应的两个第二过孔(62),所述屏蔽板(8)具有与两个所述第一过孔(61)对应的两个第三过孔(63);

23.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:


技术总结
本发明实施例公开了一种圆极化天线组件和电子设备,将信号分配结构的第一信号叠加区和第二信号叠加区通过相位调节部与辐射部的两个馈电点进行连接,当第一电磁信号从第一馈入区馈入到波导通路内时,可以同时沿第一方向和第二方向传导。由此,沿第一方向和第二方向传导的导行电磁波,处于第一信号叠加区时,可以相互叠加生成第一叠加信号。处于第二信号叠加区时,可以相互叠加生成第二叠加信号。同时,利用相位调节部将第一叠加信号和第二叠加信号的相位差配置为(N/2)π。从而,激励辐射部产生圆极化电磁波。另一方面,第一信号叠加区和第二信号叠加区间隔设置,使得信号分配结构通过第一馈入区向辐射部的两个馈电点馈电,简化了内部结构。

技术研发人员:郭星宇,何坤林,付荣,张鹏,陆晨
受保护的技术使用者:昆山联滔电子有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/9/23

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