通信天線、天線系統和通信設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種天線，尤其是涉及一種通信天線，以及使用該通信天線的天線系統和通信設備。
【背景技術】
[0002]天線是無線通信系統中的必要組成部分，用于發射和接收電磁波。天線應用于廣播和電視、點對點無線電通信、雷達和太空探索等系統。隨著無線通信技術的飛速發展，天線技術所涉及的領域越來越廣泛。在許多特殊應用中，對于天線性能的要求也越來越高。在現代通信中，隨著通信系統集成度的提高，要求使用的天線具有高增益、寬頻帶或多頻段、圓極化、小型化、寬覆蓋等特點。
[0003]在現有技術中，當需要采用多頻段(例如，雙頻段)天線或者多頻段圓極化天線時，通常是通過多端口、多天線來分別實現不同的頻段。在這種情況下，通常還需要多套信號處理裝置來處理不同的天線信號、或者使用一套信號處理裝置時分復用地處理多套信號。因此，現有技術中的多頻段天線具有天線數量多、結構復雜、尺寸較大、極化和增益性能差等缺點。
[0004]此外，在一些應用場景中，由于周圍大面積金屬環境下天線的大角度軸比和方向圖不圓度不佳，因而希望天線具有改善的軸比以及方向圖性能。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種雙頻段通信天線，且進一步提供一種圓極化雙頻段天線系統。
[0006]為此，本實用新型提供了一種通信天線，含有該天線的天線系統，以及含有該天線的通信設備。
[0007]本實用新型提供的該通信天線包括:第一輻射體，其中第一輻射體包括第一基板和設置在第一基板上的第一輻射片，第一輻射片具有第一饋電部和第三饋電部；以及第二輻射體，其中第二輻射體包括第二基板和設置在第二基板上的第二輻射片，第二輻射片具有第二饋電部和第四饋電部，其中，第一輻射片的輻射面和第二輻射片的輻射面均為凹面，第一輻射片和第二輻射片各自具有切角，第二輻射體與第一輻射體層疊地放置。
[0008]根據本實用新型的一方面，所述第一輻射體和所述第二輻射體分別實現雙頻段線極化。
[0009]根據本實用新型的一方面，所述第一輻射體和所述第二輻射體工作在相同的雙頻段。
[0010]根據本實用新型的一方面，所述第一輻射體與所述第二輻射體實現不同的線極化方向。
[0011]根據本實用新型的一方面，所述第一輻射體與所述第二輻射體的幾何中心重合。
[0012]根據本實用新型的一方面，所述第一輻射片和所述第二輻射片均為具有切角的矩形。
[0013]根據本實用新型的一方面，所述第一輻射片在第一對角線上具有兩個切角，且所述第二輻射片在第二對角線上具有兩個切角。
[0014]根據本實用新型的一方面，所述第一輻射片的所述第一對角線與所述第二輻射片的所述第二對角線成一角度。
[0015]根據本實用新型的一方面，所述第一輻射片的所述第一對角線與所述第二輻射片的所述第二對角線相互垂直。
[0016]根據本實用新型的一方面，所述第一饋電部、所述第二饋電部以及所述第三饋電部、所述第四饋電部是同軸饋電部。
[0017]根據本實用新型的一方面，所述第一輻射片的尺寸大于所述第二輻射片的尺寸。
[0018]根據本實用新型的一方面，所述第二基板的介電常數大于第一基板的介電常數。
[0019]根據本實用新型的一方面，所述第一輻射體和第二輻射體放置在腔體中。
[0020]根據本實用新型的一方面，所述腔體為圓形腔體或矩形腔體。
[0021]根據本實用新型的一方面，所述第一輻射體和第二輻射體與所述腔體之間具有填充材料。
[0022]根據本實用新型的一方面，所述第一基板和第二基板各自為矩形。
[0023]根據本實用新型的一方面，所述第一基板和第二基板由摻雜有導電微結構的電介質基材制成。
[0024]根據本實用新型的一方面，所述第一輻射體和所述第二輻射體彼此電絕緣。
[0025]根據本實用新型的一方面，所述第一饋電部和所述第三饋電部設置在所述第一輻射片的第一對稱軸上，與所述第二饋電部和所述第三饋電部設置在所述第二輻射片的第二對稱軸上，所述第一對稱軸和所述第二對稱軸垂直。
[0026]根據本實用新型的一方面，所述第一饋電部和所述第三饋電部位于位于所述第一輻射片水平對稱軸上且中心對稱，所述第二饋電部和所述第四饋電部位于所述第二輻射片的垂直對稱軸上且中心對稱。
[0027]根據本實用新型的一方面，所述第一輻射片設置在所述第一基板上，所述第二輻射片設置在所述第二基板上，并且所述第二基板設置在所述第一輻射片上。
[0028]根據本實用新型的一方面，還包括頻選天線罩，所述頻選天線罩設置于所述通信天線的輻射方向上。
[0029]本實用新型提供的該天線系統包括:饋電端口 ；功分器，所述功分器的第一輸入端與所述饋電端口連接；以及如權利要求1至21中任一項所述的通信天線，其中，所述功分器為一分四功分器，所述功分器的第一輸出端通過第一饋電線路連接至所述第二饋電部，所述功分器的第二輸出端通過第二饋電線路連接至所述第一饋電部，所述功分器第三輸出端通過第三饋電線路連接至所述第四饋電部，以及所述功分器第四輸出端通過第四饋電線路連接至所述第三饋電部，其中所述第一饋電線路、所述第二饋電線路、所述第三饋電線路以及所述第四饋電線路之間有相移。
[0030]根據本實用新型的一方面，所述功分器與所述通信天線之間還設置有移相器，所述移相器使所述第二饋電線路、第三饋電線路和第四饋電線路相對于所述第一饋電線路分別呈 90°、180。、270。相移。
[0031]根據本實用新型的一方面，所述第二饋電線路、所述第三饋電線路、以及所述第四饋電線路的長度與所述第一饋電線路的長度相比分別相差1/4、1/2、3/4波長。
[0032]本實用新型提供的該通訊設備包括如上所述的通信天線或如上所述的天線系統。
[0033]本實用新型由于采用以上技術方案，因此與現有技術相比具有如下顯著優點:
[0034]本實用新型的通信天線采用以層疊方式設置在不同平面的兩個輻射體，可以減小通信天線的體積和尺寸。通過使天線的每個輻射體具備凹面的輻射面，能夠提高輻射效率，并進一步滿足特殊應用環境的小型化和共形化設計需求。例如，在第一輻射片和第二輻射片的輻射面為凹面的情況下，第一輻射體和第二輻射體(以及可選的腔體底部)可以為共形的凹面結構，使得該通信天線可以更加緊湊。
[0035]本實用新型中的通信天線通過對輻射片切角可以使得每個輻射片實現雙頻段線極化。此外，第一輻射體和第二輻射體可以工作在相同的雙頻段中。通過設置第一輻射片和第二輻射片的線極化方向，可以采用一個通信天線來實現雙線極化雙頻段。
[0036]進一步，本實用新型的天線系統通過設置兩個輻射體的相對位置以及饋入設置在兩個輻射體上的四個饋電部的激勵信號之間的相移，層疊的第一輻射體和第二輻射體能夠形成圓極化或橢圓極化輻射信號。與現有技術中需要兩套信號處理裝置來實現雙頻段圓極化、或者使用一套信號處理裝置時分復用地處理兩套信號相比，本實用新型減小了天線系統的體積、重量和成本。此外，通過設置在兩個輻射體上的四個饋電部，還能夠優化天線的大角度軸比以及提高方向圖不圓度。
[0037]綜上，本實用新型的通信天線具有剖面低、重量輕、體積小、易于共形和批量生產等優點，能夠實現雙頻段線極化或者甚至進一步實現雙頻段圓極化，同時能夠優化天線的大角度軸比