CN116508205A - 解耦装置、辐射单元和天线 - Google Patents
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Abstract
本公开的实施例提供用于天线的解耦装置和辐射单元以及相关的天线。解耦装置包括导电体,该导电体适于被布置在天线中充当天线的辐射部分,用于传输具有预定频率的电磁波;在导电体上形成的至少一个槽,其中至少一个槽包括分隔部分和与分隔部分相交的相交部分,分隔部分延伸至导电体的边缘以分隔该边缘。由于辐射部分包括解耦装置,不同波段的辐射单元不需要互相远离来获得良好的性能。在这种情况下,可以使天线更紧凑,从而进一步节省例如基站中的有限空间,从而以划算的方式增加基站的辐射范围。
Description
技术领域
本公开的示例实施例通常涉及天线,并且具体涉及天线的解耦装置和辐射单元。
背景技术
无线移动通信是发展最为迅速的行业之一。无线移动通信系统的容量与频率使用密切相关。无线通信设备所依赖的频谱是一种有限的自然资源。无线电通信系统的一个主要问题是由于高需求无线电频谱的有限可用性。因此,理想的移动系统可以定义为在指定的有限频带内运行并为几乎无限数量的用户服务的系统。
这不可避免地涉及在若干频带中提供无线电覆盖,并使网络基站收发器的设计复杂化。关于天线,安装多个基站天线的费用和公众对不美观的天线放置的抗拒促使在基站安装多波段天线,从而避免了天线桅杆和有效载荷的增加。多波段天线是一种设计用于在多个频带中工作的天线。多波段天线采用一种设计,其中天线的一部分在一个波段有效,而另一部分在不同波段有效。多波段天线通常被期望在其每个工作波段中表现出类似的性能指标(特别是输入阻抗、辐射图和极化),并且在过去的二十年中一直是蓬勃研究的主题。
发明内容
多波段天线通常会遇到电磁耦合等问题,这降低效率、相关性,最终导致整个天线系统的通信质量下降。为了至少部分地解决上述问题和其他潜在问题,本公开的示例实施例提供了用于天线的解耦装置和辐射单元、以及相关天线。
在第一方面,本公开的示例实施例提供用于天线的解耦装置。解耦装置包括导电体,该导电体适于被布置在天线中充当天线的辐射部分,用于传输具有预定频率的电磁波;在导电体中形成的至少一个槽,其中至少一个槽包括分隔部分以及与分隔部分相交的相交部分,分隔部分延伸至导电体边缘的分隔部分以分开该边缘。
由于辐射部分包括解耦装置,不同波段的辐射单元不需要互相远离来获得良好的性能。在这种情况下,可以使天线更紧凑,从而进一步节省例如基站中的有限空间,从而以划算的方式增加基站的辐射范围。
在一些示例实施例中,至少一个槽包括具有以不同方向延伸的分隔部分的至少一对槽。这样布置可以进一步促进解耦效果的提高。
在一些示例实施例中,至少一对槽被对称布置。
在一些示例实施例中,至少一个槽包括沿着导电体的长度方向形成的具有预定分开距离的多个槽。
在一些示例实施例中,多个槽的分隔部分以同一方向延伸。
在一些示例实施例中,多个槽的相邻两个槽的分隔部分以相反方向延伸。
在一些示例实施例中,槽包括作为相交部分的横向部分以及作为分隔部分的纵向部分,横向部分和纵向部分相互垂直,并且纵向部分从横向部分的中间延伸到横向部分的一侧。
在一些示例实施例中,横向部分沿着导电体的长度方向延伸,并且横向部分的长度在由辐射部分传输的电磁波波长的八分之一到四分之一的范围内。
在一些示例实施例中,槽包括沿着纵向部分的中心线分开的第一部分和第二部分。
在一些示例实施例中,多个槽中的一个或多个槽被形成,使得其第一部分和第二部分独立地形成在导电体上。
在一些示例实施例中,独立形成的第一部分和第二部分被对称地布置在相邻槽的两侧。这样布置可以进一步优化解耦装置的解耦效果。
在一些示例实施例中,导电体包括在印刷电路板中形成的铜片。
在第二方面,提供了辐射单元。辐射单元包括由导电材料制成的支撑部分;电耦合到支撑装置的至少一个馈电部分;以及至少一个根据上述第一方面所述的解耦装置,其电耦合到支撑装置。
在一些示例实施例中,辐射单元是偶极子。
在第三方面,提供了天线。该天线包括至少一个如上所述的第二方面所述的辐射单元。
应当理解,本发明内容不旨在识别本公开的示例实施例的关键或基本特征,也不旨在用于限制本公开的范围。通过下面的描述,本公开的其他特征将变得容易理解。
附图说明
通过结合附图对本公开的示例实施例进行更详细的描述,本公开的上述和其他目标、特征和优点将变得更加明显,其中在本公开的示例实施例中,相同的参考数字通常表示相同的组件。
图1展示了根据本公开的示例实施例的作为多波段天线的阵列天线的一部分的立体图;
图2展示了根据本公开的示例实施例的如图1所示的作为多波段天线的阵列天线的一部分的俯视图;
图3展示了根据本公开的示例实施例的辐射单元的立体图;
图4展示了根据本公开的示例实施例的辐射单元的俯视图;以及
图5-11展示了根据本公开的示例实施例的解耦装置的若干示例布置;以及
图12示出了适于实施本公开的示例实施例的装置的简化框图。
在整个附图中,相同或类似的参考符号表示相同或类似的元素。
具体实施方式
现在将参照一些示例实施例来描述本公开的原理。应当理解,描述这些实施例仅是为了说明的目的,并帮助本领域技术人员理解和实现本公开,而不表明对本公开的范围进行任何限制。本文描述的公开内容可以以除下面描述的方式之外的各种方式实现。
在下面的描述和权利要求中,除非另有定义,否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属领域的普通技术人员通常的理解相同的含义。
本公开中对“一个实施例(one embodiment)”、“实施例(an embodiment)”、“示例实施例(an example embodiment)”等的提及表明所描述的实施例可以包括特定特征、结构或特性,但并不一定每个实施例都包括该特定特征、结构或特性。此外,这样的短语不一定指相同的实施例。进一步地,当结合实施例描述特定特征、结构或特性时,认为无论是否明确描述,与其他实施例相关应用该特征、结构或特性均属于本领域技术人员的知识范围。
应当理解,尽管术语“第一”和“第二”等可能用于描述各种元素,但这些元素不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分不同的元素。例如,第一元素可以被称为第二元素,类似地,第二元素也可以被称为第一元素,不会脱离示例实施例的范围。如本文所用,术语“和/或”包括所列术语中的一个或多个的任意和全部组合。
本文使用的术语仅用于描述特定实施例的目的,并不旨在限制示例实施例。如本文所用,单数形式“一个(a)”、“一个(an)”和“该/所述(the)”意图也包括复数形式,除非上下文另有明确指示。应进一步理解,术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“具有(has)”、“具有(having)”、“包括(includes)”和/或“包括(including)”,当在本文中使用时,指定所述特征、元素和/或组件等的存在,但不排除一个或多个其他特征、元素、组件和/或其组合的存在或添加。
如在本申请中使用的,术语“电路”可指以下一种或多种或全部:(a)纯硬件电路实现(例如仅在模拟和/或数字电路中的实现)和(b)硬件电路和软件的组合,例如(如适用):
(i)(多个)模拟和/或数字硬件电路与软件/固件的组合,以及
(ii)具有软件的(多个)硬件处理器(包括(多个)数字信号处理器)、软件和(多个)存储器的任何部分,它们协同工作以使装置(如移动电话或服务器)执行各种功能,以及(c)(多个)硬件电路和/或(多个)处理器,如(多个)微处理器或(多个)微处理器的一部分,其需要软件(如固件)来操作,但当操作不需要软件时,软件可以不存在。
电路的这个定义适用于本申请中这个术语的所有使用,包括在任何权利要求中。作为另一示例,如在本申请中使用的,术语电路还包括仅硬件电路或处理器(或多个处理器)或硬件电路或处理器的一部分及它的(或它们的)附带的软件和/或固件的实现。例如,如果适用于特定权利要求要素,则术语电路还涵盖用于移动设备的基带集成电路或处理器集成电路,或服务器、蜂窝网络设备或其他计算或网络设备中的类似集成电路。
如本文所使用的,术语“通信网络”是指遵循任何合适的通信标准的网络,如长期演进(LTE)、高级LTE(LTE-A)、宽带码分多址(WCDMA)、高速分组接入(HSPA)、窄带物联网(NB-IoT)、新无线电(NR)等。此外,通信网络中的终端设备与网络设备之间的通信可以根据任何合适的通信协议进行,包括但不限于第一代(1G)、第二代(2G)、2.5G、2.75G、第三代(3G)、第四代(4G)、4.5G、未来第五代(5G)通信协议,和/或任何其他目前已知或未来将开发的协议。本公开的实施例可应用于各种通信系统。鉴于通信的快速发展,当然也会有未来类型的通信技术和系统来体现本公开。不应将本公开的范围视为仅限于上述系统。
如本文所使用的,术语“网络设备”是指通信网络中的节点,终端设备通过该节点访问网络并从网络接收服务。网络设备可以指基站(BS)或接入点(AP),例如,节点B(NodeB或NB)、演进的NodeB(eNodeB或eNB)、NR NB(也称为gNB)、远程无线电单元(RRU)、无线电头(RH)、远程无线电头(RRH)、中继、低功率节点(诸如毫微微、微微)等,这取决于所应用的术语和技术。在以下描述中,术语“网络设备”、“BS”和“节点”可以互换使用。
术语“终端设备”是指能够进行无线通信的任何终端设备。通过示例而不是限制的方式,终端设备也可以被称为通信设备、用户设备(UE)、用户站(SS)、便携式用户站、移动站(MS)或接入终端(AT)。终端设备可包括但不限于:移动电话、蜂窝电话、智能电话、IP语音(VoIP)电话、无线本地环路电话、平板电脑、可穿戴终端设备、个人数字助理(PDA)、便携式计算机、台式计算机、图像捕获终端设备(如数码相机)、游戏终端设备、音乐存储和播放设备、车载无线终端设备、无线端点、移动站、笔记本电脑嵌入式设备(LEE)、笔记本电脑安装设备(LME)、USB软件保护器、智能设备、无线客户端设备(CPE)、物联网(loT)设备、手表或其他可穿戴设备、头戴式显示器(HMD)、车辆,无人机、医疗设备和应用(例如远程手术)、工业设备和应用(例如,在工业和/或自动化处理链环境中运行的机器人和/或其他无线设备)、消费电子设备、在商业和/或工业无线网络上运行的设备等等。在下面的描述中,术语“终端设备”、“通信设备”、“终端”、“用户设备”和“UE”可以互换使用。
在一个地理区域内联合部署多个网络设备以服务各自小区的通信网络中,当终端设备位于相应小区内时,可以具有与网络设备的主动连接。在主动连接中,终端设备可以在上行链路(UL)和下行链路(DL)的频带上与该网络设备通信。终端设备可能由于各种原因(如UL质量下降等)需要将一个方向的链路(如UL)切换到另外的网络设备。
现在通信技术已经发展到第五代新无线电,也被称为5G NR,天线设备通常由更大的天线阵列组成,例如,包括大量天线元件(AE),以形成多波段天线。作为示例,在无线电蜂窝网络中使用的天线设备通常包括包含192个AE(96个双极化贴片)的天线阵列,以合成所需的波束图型。
在多波段天线中,特定天线元件的电磁(EM)特性影响其他元件,并且本身受其邻近元件的影响。天线元件之间的元件间影响或相互耦合取决于各种因素,即天线元件的数量和类型、元件间间距、元件的相对方向、辐射器的辐射特性、扫描角度、带宽、入射信号到达的方向以及馈电网络的组件。
在多波段天线中耦合的存在改变了天线元件的终端阻抗、反射系数和天线增益。多波段天线的这些基本特性对其辐射特性和输出信噪比有较大的影响。此外,它还影响稳态响应、瞬态响应、响应速度、分辨能力和抗干扰能力。为了解决上述耦合现象所带来的问题,传统的解决方法是增加低波段偶极子和高波段偶极子之间的距离。这些解决方案必然会增加天线的尺寸,这与当今日益追求的小型化或紧凑型天线背道而驰。
为了至少部分地解决上述问题和其他潜在问题,本公开的示例实施例提供了用于天线的解耦装置和辐射单元。现在将参照图1至图11来描述一些示例实施例。
图1和图2展示了根据本公开的示例实施例的作为多波段天线300的阵列天线300的一部分的立体图和俯视图。如图1和图2所示的多波段天线300包括至少两个辐射单元200,用于传输不同频带的辐射,即高波段辐射单元和低波段辐射单元200。这里提到的“传输”是指接收和/或发射。
此外,应当理解,本文所述的“高波段”和“低波段”不是绝对概念,而是相对概念。换句话说,“高波段”和“低波段”都可以属于本领域已知的高频波段频率、中频波段频率或低频波段频率中的任何一种。换句话说,对于两个不同的频带,无论这两个频带是属于本领域已知的高频波段、中频波段还是低频波段,“高波段”是指这两个频带中相对较高的频带,而“低波段”是指相对较低的频带。
如图1和图2所示的阵列天线300属于具有2个低波段辐射单元200和3个高波段辐射单元的天线布置。在如图1和图2所示的阵列布置中,根据本公开的示例实施例的解耦装置100可应用于低波段辐射单元200以获得更好的解耦效果。
应当理解,如图1和图2所示的天线布置(根据本公开的示例实施例的解耦装置100被应用于该天线布置)仅用于说明性目的,并不表明对本公开的范围有任何限制。根据本公开的示例实施例的使用解耦装置100的辐射单元可以应用于具有高波段辐射单元和低波段辐射单元200的任何合适的多波段天线布置,以获得一定的解耦效果。例如,在一些备选示例实施例中,解耦装置100也可以应用于具有两个低波段辐射单元200和四个高波段辐射单元的天线布置。在下文中,将通过采用如图1和图2所示的天线布置来详细讨论本公开的概念。具有解耦装置100的其他天线布置是相似的,不再分别重复。
根据本公开的示例实施例的解耦装置100应用于的辐射单元200可以具有任何合适的结构。图3和图4详细展示了图1和图2中所示天线布置中使用的辐射单元200的结构。如图3和图4所示,在一些示例实施例中,辐射单元200可以是偶极子,包括支撑部分201、至少一个馈电部分202和根据本公开的示例实施例充当(多个)辐射部分的至少一个解耦装置100。
馈电部分202和解耦装置100分别电连接到支撑部分201的不同位置。具体地,如图3和图4所示,辐射单元包括4个充当辐射部分并被布置为相互垂直的解耦装置100。馈电部分202布置在支撑部分201的下部。在天线300属于发射天线系统的情况下,馈电部分202可以将射频(RF)电流传送到天线300的辐射部分,在该辐射部分将电流转换为辐射。在天线300属于接收天线系统的情况下,馈电部分202可以将已经从传入无线电波收集的电流转换为接收器所需的特定电压与电流比(阻抗)。
此外,在根据本公开的示例实施例使用的解耦装置100的辐射单元200中,馈电部分202可以以包括直接馈电和寄生耦合馈电的任何合适的方法激励辐射部分。在直接馈电中,解耦装置100通过使用T形交叉和四分之一波变换器的共电馈电(corporate feed)网络直接馈电。在寄生耦合馈电中,解耦装置100是通过电容间隙激励的。寄生耦合馈电比直接馈电进一步减小了尺寸。
应当理解,上述示例实施例将解耦装置100应用于如图3和图4所示的辐射单元200仅仅是为了说明性的目的,并不表明对本公开的范围有任何限制。解耦装置100可应用于包含至少一个辐射部分的任何合适的辐射单元200。例如,在一些备选示例实施例中,解耦装置100也可以应用于包含两个、三个、五个、六个或更多个具有任何合适布置的辐射部分的辐射单元200。
此外,如图3和图4所示,所有的辐射部分,即辐射单元的四个辐射部分,均采用解耦装置100,以获得较好的解耦效果。应当理解,这仅仅是为了说明性的目的,并不表明对本公开的范围有任何限制。在一些备选示例实施例中,解耦装置100可仅用于替换四个辐射部分中的一些,例如一个、两个或三个。例如,在一些示例实施例中,解耦装置100可以替换与高波段辐射单元相邻的两个辐射部分。在下文中,将以图3和图4中所示的辐射单元200为例,详细讨论本公开的概念。解耦装置100的其他辐射单元200或解耦装置100在辐射单元200上的其他布置是相似的,不再分别重复。
上述描述了根据本公开的示例实施例的解耦装置100可以应用于的辐射单元200和天线300的几个示例实施例。在下文中,将结合图5至图11描述解耦装置100的几个示例实施例。
如图5至图11所示,通常,根据本公开的示例实施例的解耦装置100包括导电体101和在导电体101上形成的至少一个槽102。导电体101用作天线300的辐射部分,以发射和/或接收具有预定频率的电磁波。导电体101可以由任何合适的导电材料制成。例如,在一些示例实施例中,导电体101可以是布置在充当基板的印刷电路板上的铜片。这样,解耦装置100就可以以一种划算的方式制造和组装。
应理解,上述示例实施例中导电体101为铜片的仅为了说明性目的,并不表明对本公开的范围有任何限制。导电体101可以以任何合适的方式制造。例如,在一些备选的示例实施例中,导电体101可以直接由铜、铝或铁等金属或其合金制成的金属片或金属板形成,而无需充当基板的印刷电路板。
至少一个槽102包括分隔部分和与该分隔部分相交的相交部分,分隔部分延伸至导电体101的边缘1011以分隔边缘1011,相交部分延伸至导电体101范围内。换句话说,边缘1011被槽102的分隔部分断开。
如上所述,在没有槽102的导电体101的传统方法中,感应电流基本上会以一个主方向运行,从而产生额外的辐射,这可能会使天线系统的各项特性性能退化。这样,在上述至少一个频率不同于预定频率的电磁波的感应下,可在导电体101中产生相互反向的电流400。与传统方法相比,通过在导电体101上形成至少一个槽102,由感应电流产生的电磁场能量,即相互修正的电流被中和。这样就消除了感应电流产生的额外辐射,从而提高了天线系统的增益和辐射方向图等特性的性能。
由于辐射部分包括解耦装置100,不同波段的辐射单元200不需要彼此相距很远就能获得良好的性能。在这种情况下,可以使天线300更紧凑,从而进一步节省例如在诸如基站的网络设备中有限的空间,并从而以划算的方式增加网络设备的辐射范围。此外,在导电体101中整体形成至少一个槽102,无需额外焊接及其他步骤,这提高了解耦效果,并且更易于制造。
在一些实施例中,两个部分中的每个部分,即分隔部分或相交部分,基本上以一个方向延伸,并且可以具有任何合适的形状,例如弯曲形状或线性形状。在一些实施例中,分隔部分和相交部分的宽度可以基本相同以获得更好的解耦效果。
备选地或另外地,在一些示例实施例中,槽的每一部分可包括两个或多个线性的和/或弯曲的子槽,其可彼此平行或以预定的角度岔开。在下文中,将以具有线性形状的分隔部分或相交部分为例来讨论本公开的概念。其他布置类似,不再分别重复。
此外,分隔部分和相交部分可以以任何适当的角度相交。例如,分隔部分和相交部分可以以大于80°但小于100°的角度相交,以获得较好的解耦效果。此外,分隔部分可以以任何合适的角度延伸到边缘101,例如在80°到100°的范围内,以获得较好的解耦效果。在下文中,将以分隔部分基本垂直于相交部分并且以约90°延伸到边缘的分隔部分为例来讨论本公开的概念。其他布置类似,不再分别重复。
在一些示例实施例中,分隔部分和相交部分可以在其各自的两端相交,基本上形成L形或7形,如图5所示。备选地和另外地,在一些示例实施例中,分隔部分和相交部分也可以在两端以外的相应位置彼此相交以形成十字形,如图6所示。
备选地和另外地,在一些示例实施例中,槽也可以是T形的,这意味着分隔部分和相交部分彼此垂直或基本垂直,如图7所示。即,槽102的一部分(即纵向部分L)从另一部分(即横向部分T)的中部延伸。这里的“中部”是指相对于中心的一定范围内。具体来说,当纵向部分L从横向部分T的中心延伸时,槽102相对于纵向部分L的中心线对称。当纵向部分L从横向部分T的中心以外的中部延伸时,槽102不对称。
上述L形、7形、十字形或T形槽可以单独或以组合形式形成在导电体101中。此外,一些示例实施例还使用L形槽或7形槽作为T形槽的变型,其将在下面进一步讨论。在下文中,将以对称T形槽102及其变型为例讨论本公开的概念。其他形式的槽102是相似的,不再分别重复。
为了获得更好的解耦效果,如图7所示,在一些示例实施例中,槽102的充当分隔部分的纵向部分L延伸至边缘1011以分隔边缘1011。这样,在上述至少一个频率不同于预定频率的电磁波感应下,可在横向部分T(即相交部分)周围产生相互反向的电流400,如图7所示。应当理解的是,为了清晰起见,图7中只显示了反向电流。
应理解,槽102的纵向部分L延伸到边缘1011以分隔边缘1011的上述示例实施例仅是说明性的,并不表明对本公开的范围有任何限制。在一些备选的示例实施例中,也可以是槽102的横向部分T充当断开边缘1011的分隔部分。在下文中,将以纵向部分L延伸到边缘1011为例来讨论本公开的概念。其他布置类似,下文不再赘述。
此外,在至少一个槽102包含多个槽102的情况下,多个槽102中的每一个都可具有延伸至边缘1011以断开边缘1011的分隔部分。在一些备选的示例实施例中,多个槽102中的一些而不是全部具有分隔部分。其他槽102不具有分隔部分,但具有延伸到具有分隔部分的槽102的部分。
此外,如图7至图11所示,在一些示例实施例中,槽102的横向部分T沿着导电体101的长度方向D延伸。这种布置可以进一步使天线300更加紧凑。在一些示例实施例中,横向部分T的长度在辐射部分传输的电磁波波长的八分之一至四分之一的范围内,从而获得辐射部分的进一步改善的传输性能。
应当理解,根据辐射部分的形状等,沿导电体101的宽度方向延伸的槽102的横向部分T也是可能的。在下文中,将以沿导电体101的长度方向D延伸的槽102的横向部分T为例来讨论本公开的概念。其他布置类似,不再分别重复。
在一些示例实施例中,至少一个槽102可以成对地布置。例如,槽102可包括至少一对槽,其分隔部分以不同方向延伸。即,在一对槽中,一个槽的分隔部分与另一个槽的分隔部分以不同方向延伸,这意味着它们可以处于0°以外的任何合适的角度,例如90°、180°、270°或这些角度之间的任何角度。例如,在一些示例实施例中,如图7和图8所示,槽102的充当分隔部分的纵向部分L以相反方向延伸,这意味着它们在180°左右。
在一些示例实施例中,至少一对槽102可以对称地布置,如图7所示,以进一步提高天线系统的性能。在一些示例实施例中,每对槽102可以对称,如图7所示。在备选的示例实施例中,一些不是全部槽102是对称的,其他是不对称的,这使得T形槽102的布置更加灵活,能够适应各种情况从而提高适用性。
在一些备选示例实施例中,所有对的槽102也可以是不对称的。例如,如图8所示,方向相反的一对槽102是不对称的。每对槽102在导电体101的长度方向D上相互偏移。在解耦装置100由金属片制成的情况下,与对称布置的情况相比,这种布置可以增加导电体101的宽度或与纵向部分L对齐的部分,从而增加导电体101的强度。
图8展示了在一些示例实施例中,槽102的横向部分T在导电体101的长度方向D上未对齐。应当理解,这仅仅是为了说明性的目的,并不表明对本公开的范围有任何限制。任何合适的布置也是可能的。
例如,在一些备选的示例实施例中,槽102的横向部分T可在导电体101的长度方向D上对齐。此外,多个T形槽可以不成对出现,而是沿长度方向D按预定距离布置在导电体101上,如图9和图10所示。
在一些示例实施例中,如图9所示,沿着长度方向D形成的多个槽102中的两个相邻槽可以以相反的方向形成。在一些备选的示例实施例中,如图10所示,多个槽102的分隔部分可以以同一方向延伸。槽102的多样化布置使解耦装置100能够适应各种情况,从而提高适用性。
上述参考图7至图10描述的示例实施例,展示了T形的例子,其中横向部分T和纵向部分L相互连接以形成T形。在一些备选的示例实施例中,T形也可以以其他方式呈现。例如,如图11所示,可以在导电体101中以分开的方式形成沿纵向部分L的中心线分开的T形槽的两部分。
即,在一些示例实施例中,如上所述对称或不对称的槽102的两个部分沿着纵向部分L的中心线分开。为了便于讨论,下面将这两个部分分别称为第一部分1021和第二部分1022。如图11所示,在一些示例实施例中,第一部分1021和第二部分1022各自为如上所述的7形或L形,可独立形成于导电体101中。例如,第一部分1021和第二部分1022可以对称地布置在相邻槽102的两侧,该槽102具有整体形成的第一部分1021和第二部分1022。这种布置可以进一步优化解耦装置100的解耦效果。
上面参考图5至图11描述了解耦装置100中槽102的几种可能的布置。应当理解,图5至图11中所示的布置并非详尽无遗,还存在许多其他合适的布置,只要槽102包括延伸至导电体101的边缘1011以分隔或断开边缘1011的分隔部分以及与分隔部分相交的相交部分。通过这些布置,可以在不增加天线300的尺寸的情况下优化天线300的增益和辐射方向图等各种特性的性能,从而使天线300保持紧凑。
图12是适用于实施本公开的示例实施例的设备600的简化框图。如图所示,设备600包括一个或多个处理器610,耦合到处理器610的一个或多个存储器620,以及耦合到处理器610的一个或多个通信模块640。
通信模块640用于双向通信。通信模块640具有至少一个天线,例如上述的阵列天线和/或多波段天线,以便于通信。通信接口可以表示与其他网络元素通信所必需的任何接口。
处理器610可以是适合于本地技术网络的任何类型,并且作为非限制性示例,可以包括以下一个或多个:通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器(DSP)和基于多核处理器架构的处理器。设备600可以具有多个处理器,例如应用特定的集成电路芯片,该芯片在时间上隶属于与主处理器同步的时钟。
存储器620可包括一个或多个非易失性存储器和一个或多个易失性存储器。非易失性存储器的示例包括但不限于只读存储器(ROM)624、带电可编程只读存储器(EPROM)、闪存、硬盘、光盘(CD)、数字视频光盘(DVD)和其他磁存储器和/或光存储器。易失性存储器的示例包括但不限于随机存取存储器(RAM)622和在断电持续时间内不会持续的其他易失性存储器。
计算机程序630包括由相关联的处理器610执行的计算机可执行指令。程序630可以存储在存储器,例如ROM 624中。处理器610可以通过将程序630载入RAM 622来执行任何合适的动作和处理。
应该认识到,本公开的上述详细示例实施例仅用于举例或解释本公开的原理,而不是限制本公开。因此,在不脱离本公开的精神和范围的情况下,任何修改、等效替代和改进等都应包括在本公开的保护范围内。同时,本公开的所附权利要求旨在涵盖落在权利要求的范围和边界或该范围和边界的等同物下的所有变化和修改。
Claims (15)
1.一种用于天线(300)的解耦装置(100),包括:
导电体(101),所述导电体(101)适于布置在所述天线(300)中充当所述天线(300)的辐射部分,用于传输具有预定频率的电磁波;以及
在所述导电体(101)中形成的至少一个槽(102),其中所述至少一个槽(102)包括分隔部分、以及与所述分隔部分相交的相交部分,所述分隔部分延伸至所述导电体(101)的边缘(1011)以分隔所述边缘(1011)。
2.根据权利要求1所述的解耦装置(100),其中所述至少一个槽(102)包括具有以不同方向延伸的所述分隔部分的至少一对槽(102)。
3.根据权利要求2所述的解耦装置(100),其中所述至少一对槽(102)被对称布置。
4.根据权利要求1所述的解耦装置(100),其中所述至少一个槽(102)包括:沿着所述导电体(101)的长度方向(D)形成的具有预定分开距离的多个槽(102)。
5.根据权利要求4所述的解耦装置(100),其中所述多个槽(102)的所述分隔部分以同一方向延伸。
6.根据权利要求4所述的解耦装置(100),其中所述多个槽(102)的相邻两个槽(102)的所述分隔部分以相反方向延伸。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的解耦装置(100),其中所述槽(102)包括:作为所述相交部分的横向部分(T)、以及作为所述分隔部分的纵向部分(L),所述横向部分(T)和所述纵向部分(L)彼此垂直,并且所述纵向部分(L)从所述横向部分(T)的中间延伸到所述横向部分(T)的一侧。
8.根据权利要求7所述的解耦装置(100),其中所述横向部分(T)沿着所述导电体(101)的长度方向(D)延伸,以及
所述横向部分(T)的长度在由所述辐射部分传输的所述电磁波波长的八分之一到四分之一的范围内。
9.根据权利要求7和8中任一项所述的解耦装置(100),其中所述槽(102)包括:沿着所述纵向部分(L)的中心线分开的第一部分(1021)和第二部分(1022)。
10.根据权利要求9所述的解耦装置(100),其中所述多个槽(102)中的一个或多个槽(102)被形成,使得其所述第一部分(1021)和所述第二部分(1022)被独立地形成在所述导电体(101)上。
11.根据权利要求10所述的解耦装置(100),其中独立形成的所述第一部分和所述第二部分(1021,1022)被对称地布置在所述相邻槽(102)的两侧。
12.根据权利要求1至6、8、10和11中任一项所述的解耦装置(100),其中所述导电体(101)包括在印刷电路板中形成的铜片。
13.一种用于天线(300)的辐射单元(200),包括:
由导电材料制成的支撑部分(201);
至少一个馈电部分(202),被电耦合到所述支撑装置;
至少一个根据权利要求1至12中任一项所述的解耦装置(100),被电耦合到所述支撑装置。
14.根据权利要求13所述的辐射单元(200),其中所述辐射单元(200)是偶极子。
15.一种天线(300),包括至少一个根据权利要求13和14中任一项所述的辐射单元(200)。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001052352A1 (en) * | 2000-01-07 | 2001-07-19 | Modular Mining Systems, Inc. | Array antenna for d-shaped, h-plane radiation pattern |
| US20140159985A1 (en) * | 2012-12-12 | 2014-06-12 | Realtek Semiconductor Corp. | Current breaker and wireless communication device having the same |
| CN208240881U (zh) * | 2018-04-20 | 2018-12-14 | 深圳三星通信技术研究有限公司 | 一种用于天线的隔离条及天线 |
| CN111613887A (zh) * | 2020-05-25 | 2020-09-01 | 瑞声精密制造科技(常州)有限公司 | 一种天线、天线阵列及基站 |
| CN111969312A (zh) * | 2020-08-14 | 2020-11-20 | 中国人民解放军空军工程大学 | 一种天线阵列 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7308019B2 (en) * | 2002-05-20 | 2007-12-11 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | System and method for Fast Walsh Transform processing in a multi-coded signal environment |
| EP1376111A1 (en) * | 2002-06-24 | 2004-01-02 | Universite Catholique De Louvain | Method and device for high sensitivity detection of the presence of DNA and other probes |
| WO2006021914A1 (en) * | 2004-08-26 | 2006-03-02 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Rfid tag having a folded dipole |
| US7773033B2 (en) * | 2008-09-30 | 2010-08-10 | Raytheon Company | Multilayer metamaterial isolator |
| US20140026642A1 (en) * | 2012-07-25 | 2014-01-30 | John O. O'Connell | Capacitive sensor comprising differing unit cell structures |
| CN104681955A (zh) * | 2013-11-27 | 2015-06-03 | 哈尔滨黑石科技有限公司 | 一种具有双阻带功能的超宽带天线 |
| CN104393386B (zh) * | 2014-10-17 | 2017-07-04 | 许河秀 | 基于新型复合左右手传输线技术的小型化mimo系统 |
| CN106486775A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-03-08 | 华南理工大学 | 一种低剖面双频带滤波贴片天线及其构成mimo天线 |
| CN106532248B (zh) | 2016-12-09 | 2023-03-31 | 桂林电子科技大学 | 一种超紧凑的微带贴片阵列天线 |
| CN109149131B (zh) | 2017-06-15 | 2021-12-24 | 康普技术有限责任公司 | 偶极天线和相关的多频带天线 |
| CN111786112A (zh) * | 2020-06-22 | 2020-10-16 | 华南理工大学 | 一种具有交叉频带散射抑制功能的多频带天线 |
-
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- 2020-12-02 EP EP20963149.8A patent/EP4252313A4/en active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001052352A1 (en) * | 2000-01-07 | 2001-07-19 | Modular Mining Systems, Inc. | Array antenna for d-shaped, h-plane radiation pattern |
| US20140159985A1 (en) * | 2012-12-12 | 2014-06-12 | Realtek Semiconductor Corp. | Current breaker and wireless communication device having the same |
| CN208240881U (zh) * | 2018-04-20 | 2018-12-14 | 深圳三星通信技术研究有限公司 | 一种用于天线的隔离条及天线 |
| CN111613887A (zh) * | 2020-05-25 | 2020-09-01 | 瑞声精密制造科技(常州)有限公司 | 一种天线、天线阵列及基站 |
| CN111969312A (zh) * | 2020-08-14 | 2020-11-20 | 中国人民解放军空军工程大学 | 一种天线阵列 |
Also Published As
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