本技術(shù)涉及天線,特別涉及一種輻射結(jié)構(gòu)、天線裝置及電子設(shè)備。
背景技術(shù):
1、隨著現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳輸容量和傳輸速率需求的不斷增長,通信系統(tǒng)對天線帶寬提出了更高的要求,超寬帶天線陣列的應(yīng)用需求越來越廣泛。
2、相關(guān)技術(shù)中的超寬帶天線技術(shù)方案技術(shù)種類豐富,例如非頻變天線、開槽天線等,其中非頻變天線是一種頻率無關(guān)天線,帶寬可以超過十個(gè)倍頻程,但是其單元尺寸較大,不便于組陣。開槽天線是一種非周期連續(xù)漸變開槽端射天線的統(tǒng)稱,其可以通過延長單元的尺寸實(shí)現(xiàn)帶寬的拓展,但其縱向尺寸較大,無法應(yīng)用在有低剖面需求的設(shè)計(jì)場景。
3、因此,相關(guān)技術(shù)中缺乏兼具低剖面和超寬帶性能優(yōu)點(diǎn)的天線技術(shù)方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本技術(shù)提供了一種輻射結(jié)構(gòu)、天線裝置及電子設(shè)備,兼具低剖面和超寬帶的性能優(yōu)點(diǎn)。
2、所述技術(shù)方案如下:
3、一方面,提供了一種輻射結(jié)構(gòu),所述輻射結(jié)構(gòu)包括:介質(zhì)基板、第一貼片陣列和第二貼片陣列;
4、所述第一貼片陣列位于所述介質(zhì)基板的一側(cè),所述第二貼片陣列位于所述介質(zhì)基板的另一側(cè);
5、所述第一貼片陣列包括至少兩個(gè)第一偶極子,所述至少兩個(gè)第一偶極子沿第一方向布置,且相鄰的兩個(gè)所述第一偶極子端對端周期性布置;
6、所述第二貼片陣列包括至少兩個(gè)第二偶極子,所述至少兩個(gè)第二偶極子沿第二方向布置,且相鄰的兩個(gè)所述第二偶極子端對端周期性布置;
7、所述第一方向與所述第二方向垂直,所述至少兩個(gè)第一偶極子和所述至少兩個(gè)第二偶極子在平行于所述介質(zhì)基板的投影面內(nèi)至少部分重合。
8、在一些實(shí)施例中,相鄰的兩個(gè)所述第一偶極子之間設(shè)有第一縫隙,相鄰的兩個(gè)所述第二偶極子之間設(shè)有第二縫隙;
9、所述第一縫隙和所述第二縫隙在平行于所述介質(zhì)基板的投影面內(nèi)至少部分重合。
10、在一些實(shí)施例中,所述第一縫隙的中點(diǎn)和所述第二縫隙的中點(diǎn)在平行于所述介質(zhì)基板的投影面內(nèi)重合,所述第一縫隙和所述第二縫隙呈十字形布置。
11、在一些實(shí)施例中,
12、所述輻射結(jié)構(gòu)還包括至少一個(gè)第一寄生導(dǎo)體;
13、每個(gè)所述第一偶極子的末端分別設(shè)有沿所述第一方向延伸的第一寄生槽;
14、相鄰的兩個(gè)所述第一偶極子中位置相對的兩個(gè)所述第一寄生槽內(nèi)設(shè)有一個(gè)所述第一寄生導(dǎo)體,所述第一寄生導(dǎo)體的兩端分別位于兩個(gè)所述第一寄生槽內(nèi);
15、和/或,
16、所述輻射結(jié)構(gòu)還包括至少一個(gè)第二寄生導(dǎo)體;
17、每個(gè)所述第二偶極子的末端分別設(shè)有沿第二方向延伸的第二寄生槽;
18、相鄰的兩個(gè)所述第二偶極子中位置相對的兩個(gè)所述第二寄生槽內(nèi)設(shè)有一個(gè)所述第二寄生導(dǎo)體,所述第二寄生導(dǎo)體的兩端分別位于兩個(gè)所述第二寄生槽內(nèi)。
19、在一些實(shí)施例中,所述第一寄生導(dǎo)體的中點(diǎn)和所述第二寄生導(dǎo)體的中點(diǎn)在平行于所述介質(zhì)基板的投影面內(nèi)重合,所述第一寄生導(dǎo)體和所述第二寄生導(dǎo)體呈十字形布置。
20、在一些實(shí)施例中,
21、所述第一偶極子包括第一振子臂、第二振子臂和第一饋電點(diǎn);所述第一振子臂、所述第一饋電點(diǎn)和所述第二振子臂沿所述第一方向依次布置;
22、和/或,
23、所述第二偶極子包括第三振子臂、第四振子臂和第二饋電點(diǎn);所述第三振子臂、所述第二饋電點(diǎn)和所述第四振子臂沿所述第二方向依次布置。
24、在一些實(shí)施例中,
25、所述第一振子臂的寬度d1沿靠近所述第一饋電點(diǎn)的一端到遠(yuǎn)離所述第一饋電點(diǎn)的另一端的方向遞增;
26、所述第二振子臂的寬度d2沿靠近所述第一饋電點(diǎn)的一端到遠(yuǎn)離所述第一饋電點(diǎn)的另一端的方向遞增;
27、和/或,
28、所述第三振子臂的寬度d3從靠近所述第二饋電點(diǎn)的一端到遠(yuǎn)離所述第二饋電點(diǎn)的另一端的方向遞增;
29、所述第四振子臂的寬度d4從靠近所述第二饋電點(diǎn)的一端到遠(yuǎn)離所述第二饋電點(diǎn)的另一端的方向遞增。
30、在一些實(shí)施例中,所述介質(zhì)基板采用柔性材料制成。
31、另一方面,提供了一種天線裝置,所述天線裝置包括:本技術(shù)所述的輻射結(jié)構(gòu),以及金屬地板,所述金屬地板與所述介質(zhì)基板平行間隔布置。
32、在一些實(shí)施例中,所述天線裝置還包括頻率選擇層,所述頻率選擇層位于所述輻射結(jié)構(gòu)與所述金屬地板之間,所述頻率選擇層用于吸收目標(biāo)頻段的電磁波,以消除帶寬范圍內(nèi)的輻射零點(diǎn)。
33、在一些實(shí)施例中,所述頻率選擇層包括吸收部和導(dǎo)體部,所述吸收部為方環(huán)形,所述導(dǎo)體部位于所述吸收部圍成的方形區(qū)域內(nèi)。
34、在一些實(shí)施例中,所述天線裝置還包括第一巴倫結(jié)構(gòu)和第二巴倫結(jié)構(gòu);
35、所述第一巴倫結(jié)構(gòu)位于所述介質(zhì)基板朝向所述金屬地板的一側(cè),所述第一巴倫結(jié)構(gòu)沿垂直于所述介質(zhì)基板的方向延伸至所述介質(zhì)基板,為所述第一貼片陣列耦合饋電;
36、所述第二巴倫結(jié)構(gòu)位于所述介質(zhì)基板朝向所述金屬地板的一側(cè),所述第二巴倫結(jié)構(gòu)沿垂直于所述介質(zhì)基板的方向延伸至所述介質(zhì)基板,為所述第二貼片陣列耦合饋電。
37、在一些實(shí)施例中,所述頻率選擇層設(shè)有沿所述第一方向的第一避讓槽和沿所述第二方向的第二避讓槽,所述第一避讓槽用于避讓所述第一巴倫結(jié)構(gòu),所述第二避讓槽用于避讓所述第二巴倫結(jié)構(gòu)。
38、在一些實(shí)施例中,
39、所述第一巴倫結(jié)構(gòu)包括第一雙層基板、第一微帶線、第一巴倫地板和第二巴倫地板;
40、所述第一雙層基板沿所述第一方向延伸,且與所述至少兩個(gè)第一偶極子在平行于所述介質(zhì)基板的投影面內(nèi)重合;
41、所述第一微帶線位于所述第一雙層基板的夾層內(nèi),所述第一巴倫地板和所述第二巴倫地板分別位于所述第一雙層基板的兩側(cè)面;
42、和/或,
43、所述第二巴倫結(jié)構(gòu)包括第二雙層基板、第二微帶線、第三巴倫地板和第四巴倫地板;
44、所述第二雙層基板沿所述第二方向延伸,且與所述至少兩個(gè)第二偶極子在平行于所述介質(zhì)基板的投影面內(nèi)重合;
45、所述第二微帶線位于所述第二雙層基板的夾層內(nèi),所述第三巴倫地板和所述第四巴倫地板分別位于所述第二雙層基板的兩側(cè)面。
46、在一些實(shí)施例中,所述天線裝置還包括介質(zhì)覆蓋層,所述介質(zhì)覆蓋層位于所述介質(zhì)基板的一側(cè),且與所述金屬地板的所在側(cè)相對,所述介質(zhì)覆蓋層用于改善所述輻射結(jié)構(gòu)與自由空間的阻抗匹配。
47、另一方面,提供了一種電子設(shè)備,所述電子設(shè)備采用本技術(shù)所述的輻射結(jié)構(gòu),或本技術(shù)所述的天線裝置。
48、本技術(shù)提供的技術(shù)方案帶來的有益效果至少包括:
49、本技術(shù)的輻射結(jié)構(gòu),介質(zhì)基板的兩側(cè)分別布置第一貼片陣列和第二貼片陣列,第一貼片陣列的至少兩個(gè)第一偶極子和第二貼片陣列的至少兩個(gè)第二偶極子至少部分重合,兩者之間的重疊部分可以形成平板電容,有利于增強(qiáng)第一貼片陣列與第二貼片陣列之間的互耦;至少兩個(gè)第一偶極子和至少兩個(gè)第二偶極子周期性排列,末端耦合的偶極子與偶極子自身的電感相抵消,從而相較于偶極子天線呈現(xiàn)出更平滑的阻抗曲線。
50、輻射結(jié)構(gòu)既具有超寬帶性能,又能保證較低剖面以及小尺寸,可以應(yīng)用于無線通信、雷達(dá)探測和電子對抗等需要超寬帶天線的領(lǐng)域。