天线组件及电子设备的制作方法
本技术涉及天线,尤其涉及一种天线组件及电子设备。
背景技术:
1、电子设备对卫星通信功能的需求逐渐变得复杂,使得电子设备的卫星通信天线设计需求增加。不同轨道的卫星通信对天线的方向图要求不同,如何实现电子设备的天线辐射方向可调以适应多频多卫星的方向图要求,成为需要解决的技术问题。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题,本技术提供一种天线组件及电子设备,能够实现辐射方向可调,而可适应多频多卫星的方向图要求。
2、本技术第一方面提供一种天线组件,所述天线组件包括辐射体、馈源以及调节模块,所述辐射体包括第一连接点,所述馈源与所述辐射体连接,所述调节模块至少连接于所述第一连接点与地之间。其中,所述辐射体在所述馈源的激励以及所述调节模块的配合下工作在相应的谐振模式,所述谐振模式包括第一谐振模式、第二谐振模式和第三谐振模式中的一种,其中,所述辐射体工作在第一谐振模式和所述第二谐振模式时均支持第一频段,且所述第一谐振模式和第二谐振模式下支持的第一频段的辐射方向不同,所述辐射体工作在所述第三谐振模式时支持第二频段。
3、本技术提供的所述天线组件通过设置所述调节模块,使得能够形成支持第一频段的第一谐振模式和第二谐振模式,还可形成支持第二频段的第三谐振模式,且三种谐振模式具有对应的辐射方向,从而实现了辐射方向可调,能够适应多频多卫星的方向图要求。
4、在一种可能的实现方式中,所述馈源用于输出第一频段的馈电信号或第二频段的馈电信号,所述调节模块用于配合所述馈源当前输出的馈电信号对所述辐射体的谐振模式进行调节,而使得所述辐射体在所述第一谐振模式、所述第二谐振模式和所述第三谐振模式之间切换,从而使得所述辐射体工作在相应的谐振模式。从而,所述辐射体能够根据不同的工作需求,选择性地工作在相应的谐振模式,以满足不同应用场景下的天线方向图要求。
5、在一种可能的实现方式中,所述辐射体还包括第二连接点,所述馈源与所述第二连接点连接,所述调节模块包括第一调谐单元,所述第一调谐单元具有不同的调谐状态,所述第一调谐单元连接于所述第一连接点与地之间。其中,当所述馈源输出第一频段的馈电信号且所述第一调谐单元分别处于第一调谐状态和第二调谐状态时,所述辐射体在所述馈源的激励下分别工作在所述第一谐振模式和所述第二谐振模式;当所述馈源输出第二频段的馈电信号且所述第一调谐单元处于第三调谐状态时,所述辐射体在所述馈源的激励下工作在所述第三谐振模式。从而,通过调节所述第一调谐单元的调谐状态,可切换所述辐射体的谐振模式,而使得所述辐射体的辐射方向满足不同应用场景的需求。
6、在一种可能的实现方式中,所述第一调谐单元包括第一匹配电路、第二匹配电路、第三匹配电路和第一开关模组,所述第一开关模组用于切换所述第一匹配电路、第二匹配电路、第三匹配电路的使能状态以使得所述第一调谐单元处于不同的调谐状态,其中,当所述第一匹配电路使能时,所述第一调谐单元处于第一调谐状态,当所述第二匹配电路使能时,所述第一调谐单元处于第二调谐状态,当所述第三匹配电路使能时,所述第一调谐单元处于第三调谐状态。从而,可通过所述第一开关模组智能地选通所述第一匹配电路、第二匹配电路、第三匹配电路,实现所述第一调谐单元的调谐状态的调节,而实现谐振模式的切换。
7、在一种可能的实现方式中,所述第一匹配电路、第二匹配电路、第三匹配电路通过所述第一开关模组并联连接于所述第一连接点与地之间。其中,所述第一开关模组用于选择性导通所述第一匹配电路和所述第一连接点及地之间的连接,而使得所述第一匹配电路使能以使得所述第一调谐单元处于所述第一调谐状态;或者,选择性导通所述第二匹配电路和所述第一连接点及地之间的连接,而使得所述第二匹配电路使能以使得所述第一调谐单元处于所述第二调谐状态;或者,选择性导通所述第三匹配电路和所述第一连接点及地之间的连接,而使得所述第三匹配电路使能以使得所述第一调谐单元处于所述第三调谐状态。
8、从而,可通过所述第一开关模组切换所述第一调谐单元的调谐状态,而切换所述辐射体的谐振模式。
9、在一种可能的实现方式中,所述辐射体还包括接地点,所述接地点位于所述第一连接点与所述第二连接点之间且与地连接,所述第一调谐单元连接于所述第一连接点与地之间,所述第一调谐单元包括第一匹配电路、第三匹配电路和第一开关模组,所述第一开关模组用于切换所述第一匹配电路、第三匹配电路的使能状态以使得所述第一调谐单元处于不同的调谐状态。其中,当所述第一匹配电路使能时,所述第一调谐单元处于第一调谐状态;当所述第一匹配电路和所述第三匹配电路均禁能时,所述第一调谐单元处于第二调谐状态;当所述第三匹配电路使能时,所述第一调谐单元处于第三调谐状态。
10、从而,可通过所述第一开关模组智能地选通所述第一匹配电路或第三匹配电路,或者使得所述第一匹配电路和第三匹配电路禁能,实现所述第一调谐单元的调谐状态的调节,而实现谐振模式的切换。
11、在一种可能的实现方式中,所述第一匹配电路、第三匹配电路通过所述第一开关模组并联连接于所述第一连接点与地之间。其中,所述第一开关模组用于选择性导通所述第一匹配电路和所述第一连接点及地之间的连接,而使得所述第一调谐单元处于所述第一调谐状态;或者,选择性使得所述第一连接点悬空,而使得所述第一调谐单元处于所述第二调谐状态;或者,选择性导通所述第三匹配电路和所述第一连接点及地之间的连接,而使得所述第一调谐单元处于所述第三调谐状态。
12、从而,可通过所述第一开关模组切换所述第一调谐单元的调谐状态,而切换所述辐射体的谐振模式。
13、在一种可能的实现方式中,所述辐射体还包括第二连接点和第三连接点,所述馈源与所述第三连接点连接,所述调节模块包括第一调谐单元,所述第一调谐单元具有不同的调谐状态,所述第一调谐单元连接于所述第一连接点、所述第二连接点与地之间。其中,当所述馈源输出第一频段的馈电信号且所述第一调谐单元分别处于第一调谐状态和第二调谐状态时,所述辐射体在所述馈源的激励下分别工作在所述第一谐振模式和所述第二谐振模式;当所述馈源输出第二频段的馈电信号且所述第一调谐单元处于第三调谐状态时,所述辐射体在所述馈源的激励下工作在所述第三谐振模式。
14、从而,通过调节所述第一调谐单元的调谐状态,可切换所述辐射体的谐振模式,而使得所述辐射体的辐射方向满足不同应用场景的需求。
15、在一种可能的实现方式中,所述第一调谐单元包括第三匹配电路、第一开关模组和第二开关模组,所述第三匹配电路与所述第一开关模组串联连接于所述第二连接点与地之间,所述第二开关模组连接于所述第一连接点、所述第二连接点与地之间。其中,当所述第二开关模组导通所述第二连接点与地之间的连接,且所述第一开关模组处于断开状态时,所述第一调谐单元处于所述第一调谐状态;当所述第二开关模组导通所述第一连接点与地之间的连接,且所述第一开关模组处于断开状态时,所述第一调谐单元处于所述第二调谐状态;当所述第一开关模组导通所述第三匹配电路和所述第一连接点及地之间的连接,且所述第二开关模组处于断开状态时,所述第一调谐单元处于所述第三调谐状态。
16、从而,可通过所述第一开关模组、所述第二开关模组s智能地选通所述第三匹配电路,或者使得所述第一连接点或所述第二连接点直接接地、所述第三匹配电路禁能,实现所述第一调谐单元的调谐状态的调节,而实现谐振模式的切换。
17、在一种可能的实现方式中,所述第三连接点靠近所述辐射体沿长度方向的中点,所述第一连接点设于所述辐射体沿长度方向的第一端或者所述第一端与所述第三连接点之间,所述第二连接点设于所述辐射体沿长度方向的第二端或者所述第二端与所述第三连接点之间。有利于调节所述辐射体的电场分布,使得电场大点和电场小点分别靠近所述辐射体的第一端和第二端,或者,电场大点和电场小点分别靠近所述辐射体的第二端和第一端。
18、在一种可能的实现方式中,所述辐射体还包括第二连接点,所述调节模块连接于所述第一连接点、所述第二连接点与所述馈源、地之间,所述馈源通过所述调节模块与所述辐射体连接,所述调节模块配合所述馈源当前输出的馈电信号实现所述辐射体的谐振模式的调节。
19、从而,通过切换与所述馈源v连接的连接点即切换馈电点,可切换所述辐射体的谐振模式,而使得所述辐射体的辐射方向满足不同应用场景的需求。
20、在一种可能的实现方式中,所述调节模块包括第三匹配电路、第一开关模组和第二开关模组,所述第三匹配电路与所述第一开关模组串联连接于所述第一连接点与地之间,所述第二开关模组连接于所述第一连接点、所述第二连接点与所述馈源之间。其中,当所述馈源输出第一频段的馈电信号,所述第二开关模组导通所述第一连接点与所述馈源之间的连接,且所述第一开关模组处于断开状态时,所述辐射体在所述馈源的激励下工作在所述第一谐振模式;当所述馈源输出第一频段的馈电信号,所述第二开关模组导通所述第二连接点与所述馈源之间的连接,且所述第一开关模组处于断开状态时,所述辐射体在所述馈源的激励下工作在所述第二谐振模式;当所述馈源输出第二频段的馈电信号,所述第二开关模组导通所述第二连接点与所述馈源之间的连接,且所述第一开关模组选择性导通所述第三匹配电路和所述第一连接点及地时,所述辐射体在所述馈源的激励下工作在所述第三谐振模式。
21、从而,可通过所述第一开关模组、所述第二开关模组切换馈电点、使得所述第三匹配电路禁能,而切换工作在所述第一谐振模式或所述第二谐振模式。并且,还可通过所述第一开关模组、所述第二开关模组使得所述第三匹配电路使能,而切换工作在所述第三谐振模式。
22、在一种可能的实现方式中,所述辐射体还包括接地点,所述接地点位于所述第一连接点和所述第二连接点之间且与地连接。有利于调节所述辐射体的电场分布,使得电场大点和电场小点分别靠近所述辐射体的第一端和第二端,或者,电场大点和电场小点分别靠近所述辐射体的第二端和第一端。
23、在一种可能的实现方式中,所述第一连接点设于所述辐射体沿长度方向的第一端或者设于所述第一端与所述辐射体沿长度方向的中点之间,所述第二连接点设于所述辐射体沿长度方向的第二端或者设于所述第二端与所述辐射体的中点之间。有利于调节所述辐射体的电场分布,使得电场大点和电场小点分别靠近所述辐射体的第一端和第二端,或者,电场大点和电场小点分别靠近所述辐射体的第二端和第一端。
24、在一种可能的实现方式中,所述辐射体工作在所述第一谐振模式和所述第二谐振模式时支持的第一频段的圆极化旋向与通信卫星的圆极化旋向相同。可避免因极化不匹配而产生的极化损失,且可提高抗干扰能力,从而提升通信质量。
25、在一种可能的实现方式中,所述辐射体包括沿长度方向的第一端和第二端,所述辐射体工作在所述第一谐振模式和所述第二谐振模式时支持的第一频段的朝向所述辐射体的远离地的一侧且圆极化旋向相同的辐射波束分别偏向所述第二端和所述第一端,且分别偏向所述辐射体沿长度方向的相对两侧。
26、从而,使得该两种谐振模式的圆极化方向图互补。通过切换所述第一谐振模式和所述第二谐振模式,可使得所述辐射体工作在所述第一频段时的辐射波束互补,而达到宽波束覆盖的效果,进而使得包括所述天线组件的电子设备能够实现在所述第一频段的稳定通信。
27、在一种可能的实现方式中,所述辐射体工作在所述第一谐振模式时的第一波束覆盖区域和工作在所述第二谐振模式时的第二波束覆盖区域共同构成的区域呈锥状,且第一波束覆盖区域和第二波束覆盖区域共同构成的区域中增益满足预设条件的区域的锥角大于等于70°。
28、从而,通过控制所述辐射体在所述第一谐振模式和所述第二谐振模式之间切换,可使得所述辐射体工作在所述第一频段时在较大的锥角范围内具有较高的信号强度。
29、在一种可能的实现方式中,所述辐射体工作在所述第三谐振模式时支持的第二频段的第三辐射波束朝向所述辐射体的远离地的一侧,且与所述辐射体的长度方向的夹角大于等于预设角度且小于等于90°。从而使得所述辐射体工作在第二频段时实现高指向性。
30、在一种可能的实现方式中,所述辐射体包括沿长度方向的第一端和第二端,所述第一谐振模式的电场大点和电场小点分别靠近所述第一端和所述第二端,所述第二谐振模式的电场大点和电场小点分别靠近所述第二端和所述第一端,所述第三谐振模式的电场大点靠近所述第一端和所述第二端,电场小点靠近所述辐射体的中间区域。
31、当电场大点和电场小点分别靠近所述辐射体的第一端和第二端时,辐射波束会朝向所述第一端偏移。当电场大点和电场小点分别靠近所述辐射体的第二端和第一端时,辐射波束会朝向所述第二端偏移。并且,该两种谐振模式下,朝向所述辐射体的远离地的一侧,且具有相同圆极化旋向的波束分别偏向所述辐射体沿长度方向的相对两侧。从而,所述第一谐振模式和所述第二谐振模式的方向图互补,可实现宽角域覆盖。
32、在一种可能的实现方式中,所述第一频段包括1.5ghz,所述第二频段包括2ghz。
33、在一种可能的实现方式中,所述天线组件还包括扼流结构,所述扼流结构包括扼流枝节和第二调谐单元,所述扼流枝节与所述辐射体间隔且呈夹角设置,所述扼流枝节包括第四连接点和第五连接点,所述第二调谐单元连接于所述第四连接点、第五连接点与地之间。其中,所述第二调谐单元用于在所述辐射体工作在所述第一谐振模式或所述第二谐振模式时,调节所述扼流结构的电场大点相较于电场小点远离所述辐射体;和/或,用于在所述辐射体工作在所述第三谐振模式时,调节所述扼流结构的电场大点相较于电场小点靠近所述辐射体。
34、由于电磁波会沿着整个地传播,使得下半球也存在波束,而分散能量。通过设置所述扼流结构,可阻碍电磁波向下传播,而实现上半球的波束的增强,进而使得上半球锥角为80°的区域内增益大于-2.1dbic。
35、在一种可能的实现方式中,所述第四连接点相较于所述第五连接点远离所述辐射体,所述第二调谐单元包括第四匹配电路、第五匹配电路、第三开关模组、第四开关模组,所述第三开关模组连接于所述第四连接点与地之间,所述第四匹配电路通过所述第三开关模组连接于所述第四连接点与地之间,所述第四开关模组连接于所述第五连接点和地之间,所述第五匹配电路通过所述第四开关模组连接于所述第五连接点和地之间。其中,在所述第三开关模组选择性导通所述第四连接点与地之间的连接,或者选择性导通所述第四匹配电路和所述第四连接点及地之间的连接,且所述第四开关模组选择性导通所述第五连接点与地之间的连接时,所述扼流枝节的电场大点相较于电场小点远离所述辐射体;在所述第三开关模组选择性导通所述第四连接点与地之间的连接,且所述第四开关模组选择性导通所述第五匹配电路和所述第五连接点及地之间的连接时,所述扼流枝节的电场大点相较于电场小点靠近所述辐射体。
36、在一种可能的实现方式中,所述扼流结构包括两个,该两个扼流结构分别位于所述辐射体的相对两侧。通过设置两个所述扼流结构,能够进一步阻碍电磁波向下传播,从而进一步增强上半球的波束。
37、本技术第二方面提供一种电子设备,所述电子设备包括第一方面提供的天线组件。
38、上述第二方面提供的电子设备,具有与第一方面的天线组件相同的特征,因此可以与第一方面提供的天线组件达到相同或相应的有益效果,此处不再进行赘述。
39、在一种可能的实现方式中,所述电子设备包括边框和金属地板,所述边框围设所述金属地板,所述边框包括目标边框段,所述辐射体为所述目标边框段的导电部分,地为所述金属地板。通过复用部分所述边框为所述辐射体,有利于所述电子设备的小型化。
40、在一种可能的实现方式中,所述边框包括呈夹角设置的顶边框部和侧边框部,所述目标边框段为所述顶边框部的至少部分。从而可减少遮挡,有利于所述电子设备与卫星进行通信。
41、在一种可能的实现方式中,所述天线组件还包括扼流结构,所述扼流结构包括扼流枝节和第二调谐单元,所述扼流枝节为所述侧边框部的至少部分。通过复用所述侧边框部的至少部分作为所述扼流枝节,可进一步有利于所述电子设备的小型化。
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