[发明专利]具有仿生外形的宽频带高增益天线和具有它的天线组件

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种具有仿生外形的宽频带高增益天线和具有它的天线组件。

背景技术

随着现代LTE、3G等通信技术的发展，对天线性能的要求越来越高，例如要求宽频带，能够同时涵盖2G、3G和4G的工作频率，同时具有较高的增益，天线的辐射方向图也需要有效控制。美国专利US6259416B1公开了一种缝隙环状结构结合的天线，该天线具有相对较高的增益和相对较宽的频带特性，但是，该天线不能有效、自由地控制纵向的辐射且横向波束也无法调节，能量利用率低，例如无法满足现代通信技术对天线，例如LTE天线的要求。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种波束可控的、宽频带、高增益的天线。

本发明的另一个目的在于提出一种具有所述天线的天线组件。

根据本发明第一方面实施例的天线，包括：第一和第二天线单元，所述第一和第二天线单元中的每一个天线单元均包括第一天线部件和第二天线部件，所述第一天线部件具有环状结构，所述环状结构内具有槽缝，所述环状结构具有外周缘和由所述槽缝限定出的内周缘，所述第二天线部件与所述第一天线部件耦合，所述第一和第二天线单元彼此对称地布置；和馈电部件，所述馈电部件分别与所述第一和第二天线单元的第一天线部件耦合，用于向所述第一和第二天线单元的第一天线部件馈电。

根据本发明实施例的天线，通过设置第一天线单元和第二天线单元，实现了波束可控、宽频带、高增益，该天线保证了有效能量的集中利用，极大提高了天线的辐射效率，从而可以满足现代通信技术对天线，例如LTE天线的要求。

另外，根据本发明上述实施例的天线还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述第一和第二天线单元中的每一个天线单元均一体形成。

根据本发明的一个实施例，所述第一单元的第一天线部件和所述第二天线单元的第一天线部件一体形成。

优选地，所述第一天线单元的第一天线部件的缝隙与所述第二天线单元的第一天线部件的缝隙彼此连通且一体形成。

根据本发明的一个实施例，所述第一和第二天线单元均为平板状。

可选地，所述第一和第二天线单元沿所述天线的纵向或横向至少折弯一次以便所述天线具有非平面结构。这样，通过一次或多次折叠，使第一天线单元和第二天线单元在折叠方向上可改变辐射口径大小，改变增益方向，提高增益水平，控制波瓣宽度。

根据本发明的一个实施例，所述第一天线单元相对于所述第二天线单元可转动。由此可调整第一天线单元和第二天线单元的开合度，从而实现天线的波束离合控制，调整天线辐射范围。

根据本发明实施例的天线，可通过改变各天线单元中第一和第二天线部件的结构、形状、尺寸以及相对位置，由此可使本发明所述定向天线的纵向波束自由可控，实现宽频带、高增益。

在本发明的一个实施例中，所述每一个天线单元的第二天线部件为两个，所述两个第二天线部件中的一个与所述每一个天线单元的第一天线部件的第一侧耦合，所述两个第二天线部件中的另一个与所述每一个天线单元的第一天线部件的与所述第一侧相对的第二侧耦合。

在本发明的一个实施例中，所述每一个天线单元的第一天线部件具有横向中心线，所述每一个天线单元的两个第二天线部件相对于所述每一个天线单元的第一天线部件的横向中心线彼此对称。这样，通过利用射频信号在两个第二天线部件之间产生的耦合，可以提高整体天线效率。

在本发明的一个实施例中，所述槽缝具有开口，所述馈电部件在所述开口处与所述每一个天线单元的第一天线部件耦合。

可选地，所述开口位于所述每一个天线单元的第一天线部件的第一端，所述每一个天线单元的第一天线部件在与所述开口相对的第二端具有向外突出的弧形凸起。

在本发明的一个实施例中，所述槽缝为矩形、椭圆形或三角形。

在本发明的一个实施例中，所述第一天线部件和所述第二天线部件均为板状。

在本发明的一个实施例中，所述每一个天线单元的第二天线部件与该天线单元的第一天线部件直接相连。

在本发明的另一个实施例中，所述馈电部件与所述第一和第二天线单元的第一天线部件直接相连。

在本发明的一个实施例中，所述每一个天线单元的第二天线部件为三角形或矩形。

在本发明的一个实施例中，所述每一个天线单元的第二天线部件为梳状。