天线、通信设备、电磁波辐射方法与流程

1.本技术涉及通信技术领域，特别涉及一种天线、通信设备、电磁波辐射方法。


背景技术：

2.随着通信技术的发展，生活中出现了各种各样的通信设备，比如，无线路由器、光网络终端(optical network terminal，ont)等。这些通信设备具有天线，并可以通过天线向外辐射电磁波以进行通信。
3.通信设备中的天线通常包括：馈电结构和金属丝(如铜丝)。其中，馈电结构与金属丝连接，用于向金属丝馈电。金属丝的中间区域呈螺旋状，在馈电结构向金属丝馈电时，位于金属丝中间区域两侧的上部和下部的电流相位一致，从而使得这两部分能够向垂直于金属丝的平面辐射电磁波。
4.但是，目前的天线的功能较为单一。


技术实现要素：

5.本技术提供了一种天线、通信设备、电磁波辐射方法，可以解决目前的天线的功能较为单一的问题，所述技术方案如下：
6.第一方面，提供了一种天线，该天线包括辐射结构和馈电结构；其中，所述辐射结构包括：轴部和多个杆部，所述馈电结构用于向所述辐射结构馈电，以使所述轴部和所述杆部交替辐射电磁波。其中，轴部与所述杆部连接，且所述轴部与所述杆部的连接处位于所述杆部的中间区域；所述多个杆部沿所述轴部的长度方向依次排布，所述多个杆部分为沿所述轴部的长度方向依次排布的多组杆部，且不同组所述杆部在所述轴部的长度方向上的排布方式相同；所述辐射结构的电磁波传播常数大于自由空间的电磁波传播常数；所述轴部和所述杆部均为导体；所述轴部用于向垂直于所述轴部的平面辐射电磁波，所述杆部用于向垂直于所述杆部的平面辐射电磁波。
7.根据以上内容可知，在本技术实施例提供的天线具有两种工作模式，分别为轴部辐射电磁波的第一工作模式，以及杆部辐射电磁波的第二工作模式。并且，天线在这两种工作模式下能够向不同的平面辐射电磁波，天线可以在这两种工作模式之间交替，从而交替向两个平面辐射电磁波。
8.在天线的第一工作模式下，馈电结构向辐射结构馈电时，轴部上的电流方向平行于轴部的长度方向，杆部中位于与轴部的连接处两侧的两部分上的电流方向相反，且均平行于杆部。此时，轴部可以看做沿轴部的长度方向依次排布的多个辐射单元，这些辐射单元上电流的相位相同，从而使得轴部可以向垂直于轴部的平面辐射电磁波。并且，杆部中两个部分上的电流方向相反，存在相互抵消的情况(比如完全抵消)，这样一来，杆部对轴部辐射电磁波的影响较小。
9.在天线的第二工作模式下，当馈电结构向辐射结构馈电时，靠近馈电结构的杆部上的电流方向平行于杆部的长度方向。该杆部可以看做沿杆部的长度方向依次排布的多个
辐射单元，这些辐射单元上电流的相位相同，从而使得该杆部能够向垂直于杆部的平面辐射电磁波。
10.并且，在某一结构的电磁波传播常数大于自由空间的电磁波传播常数时，该结构相当于导向器，该结构上的电磁波能够被束缚在该结构中，并沿该结构传播。由于辐射结构的电磁波传播常数大于自由空间的电磁波传播常数，因此，靠近馈电结构的杆部辐射的电磁波能够被束缚在辐射结构中，并向远离馈电结构的杆部传播。远离馈电结构的杆部能够在电磁波的作用下产生电流，并向垂直于杆部的平面辐射电磁波。如此往复，直至所有的杆部都能够向垂直于杆部的平面辐射电磁波。并且，多个杆部辐射的电磁波能够叠加，以提升天线在垂直于杆部的平面所辐射的电磁波的增益。
11.在天线的第二工作模式下，轴部与各个杆部的连接处的电位相差较小，此时，轴部上的电流较小(比如轴部上没有电流)。这样一来，轴部对杆部辐射电磁波的影响较小。
12.可选地，所述多组杆部在所述轴部的长度方向上等间距排布；每组所述杆部包括m个杆部，在m＞1时，不同组所述杆部中第n个杆部与第n 1个杆部在所述轴部的长度方向上的间距相同，m≥1，n≥1，n 1≤m。可以看出，不同组杆部在轴部的长度方向上的排布方式相同，辐射结构中的多个杆部在轴部的长度方向上按照一定的周期性进行排布。此时，可以通过设计杆部的排布参数，实现辐射结构的电磁波传播常数大于自由空间的电磁波传播常数。其中，杆部的排布参数包括：杆部中位于连接处两侧的第一部分和第二部分的长度，杆部在长度方向上的宽度，以及多个杆部在长度方向上的间距等参数。
13.在m＝1时，每组杆部包括一个杆部，由于多组杆部在轴部的长度方向上等间距排布，因此，辐射结构中的多个杆部在该长度方向上也是等间距排布。
14.在m＞1时，每组杆部72中的m个杆部72在轴部71的长度方向上可以等间距排布也可以非等间距排布。示例地，在m＞1时，在所述轴部的长度方向上，所述m个杆部等间距排布，且所述m个杆部中相邻杆部的间距等于相邻的任意两组杆部的间距；或者，在m＞1时，在所述轴部的长度方向上，所述m个杆部等间距排布，且所述m个杆部中相邻杆部的间距不等于相邻的任意两组杆部的间距；或者，在m＞1时，所述m个杆部在所述轴部的长度方向上非等间距排布。
15.根据以上内容可知，对于辐射结构中的多个杆部，这些杆部在轴部的长度方向上可以等间距排布，也可以非等间距排布。
16.可选地，在m＞1时，若所述m个杆部在所述轴部的长度方向上非等间距排布，则所述多个杆部中相邻杆部在所述轴部的长度方向上的距离中，任意两个所述距离的差值小于或等于任一所述距离的1/3。其中，相邻杆部在轴部的长度方向上的距离是指：相邻杆部的中心在轴部的长度方向上的距离。
17.可选地，相邻所述杆部在所述轴部的长度方向上的距离范围为[λ/100，λ/50]，比如，该距离范围为[0.6毫米，1.2毫米]。其中，λ表示所述杆部辐射的电磁波的工作波长。杆部辐射的电磁波的工作波长等于杆部辐射的电磁波的工作频率的倒数与光速的乘积，该电磁波的工作频率可以是该电磁波的频段的中心频率。示例地，杆部辐射的电磁波的频段可以是5.1千兆赫兹(ghz)至6.5ghz。
[0018]
轴部71辐射的电磁波的频段可以与杆部72辐射的电磁波的频段相同，也可以不同。比如，轴部71辐射的电磁波的频段可以是4.5ghz至6.5ghz。
[0019]
可选地，所述杆部包括：第一部分和第二部分，所述第一部分和所述第二部分位于所述连接处的两侧，所述第一部分和所述第二部分的长度差小于或等于λ/10，比如，该长度差可以小于或等于1毫米。可选地，所述第一部分和所述第二部分的长度相等。
[0020]
在第一部分和第二部分的长度差小于或等于λ/10时，第一部分和第二部分的长度差较小，在上述天线的第一工作模式下，第一部分和第二部分上的电流相互抵消的程度较高，从而使杆部对轴部辐射电磁波的影响较小。
[0021]
可选地，所述杆部包括：第一部分和第二部分，所述第一部分和所述第二部分位于所述连接处的两侧，所述第一部分和所述第二部分的长度范围均为[λ/8，λ/4]，λ表示所述杆部辐射的电磁波的工作波长。
[0022]
可选地，在所述轴部的至少一端，至少两个所述杆部的长度沿靠近所述轴部的端部的方向减小。辐射结构中该至少一端中任一端所在区域可以呈弧形、三角形或梯形。当在轴部的某一端，至少两个杆部的长度沿靠近轴部的端部的方向减小时，在辐射结构中该端部所在区域，多个杆部辐射的电磁波能够与自由空间中的电磁波动量匹配，以便于将多个杆部辐射的电磁波从该端部有效辐射到自由空间中。可见，本技术提供的天线能够辐射具有端射特征的定向波束。
[0023]
可选地，所述辐射结构满足以下至少一项：所述轴部垂直于所述杆部；以及，所述轴部的长度大于所述杆部的长度。当然，轴部也可以与杆部不垂直，轴部的长度也可以小于或等于杆部的长度，本技术对此不作限定。
[0024]
可选地，所述馈电结构包括：相互绝缘的第一馈电部和第二馈电部；所述第一馈电部用于向所述辐射结构耦合馈电，以使所述轴部向垂直于所述轴部的平面辐射电磁波；所述第二馈电部用于所述辐射结构耦合馈电，以使所述杆部向垂直于所述杆部的平面辐射电磁波。示例地，第一馈电部可以通过向辐射结构辐射电磁波，以使辐射结构中的轴部上耦合出电流，并在该电流的作用下向外辐射电磁波。第二馈电部可以通过向辐射结构辐射电磁波，以使辐射结构中的杆部上耦合出电流，并在该电流的作用下向外辐射电磁波。
[0025]
可选地，所述第一馈电部和所述第二馈电部均呈条状，比如第一馈电部和第二馈电部均可以为条状的导体。所述第一馈电部垂直于所述第二馈电部。在第一馈电部垂直于第二馈电部的情况下，第一馈电部和第二馈电部所发出的馈电信号相互正交，第一馈电部和第二馈电部的隔离度较高，这两个馈电部之间的相互影响较小。
[0026]
可选地，所述第一馈电部平行于所述轴部，和/或，所述第二馈电部平行于所述杆部。第一馈电部也可以不平行于轴部，第二馈电部也可以不平行于杆部，本技术对此不作限定。
[0027]
可选地，所述第一馈电部在所述辐射结构所在平面上的正投影，与所述轴部在所述辐射结构所在平面上的正投影至少部分重叠；和/或，所述第二馈电部在所述辐射结构所在平面上的正投影，与所述多个杆部在所述辐射结构所在平面上的正投影至少部分重叠。进一步地，当第一馈电部在该平面上的正投影与轴部在该平面上的正投影至少部分重叠时，第一馈电部的中心线在该平面上的正投影与轴部的中心线在该平面上的正投影重合。当然，第一馈电部的中心线在该平面上的正投影与轴部的中心线在该平面上的正投影也可以不重合。
[0028]
在第一馈电部与轴部在辐射结构所在平面上的正投影至少部分重合的情况下，第
一馈电部向辐射结构耦合馈电时，轴部上能够耦合出较强的电流。在第二馈电部与多个杆部在该平面上的正投影至少部分重叠的情况下，第二馈电部向辐射结构耦合馈电时，杆部上能够耦合出较强的电流。
[0029]
可选地，第一馈电部的长度小于轴部的长度，且第一馈电部和第二馈电部均靠近轴部的一端。比如，第一馈电部的一端可以与轴部的一端平齐。第一馈电部的长度也可以大于或等于轴部的长度。
[0030]
可选地，第二馈电部的长度可以小于杆部的长度。第二馈电部的长度也可以大于或等于杆部的长度，本技术实施例对此不作限定。
[0031]
可选地，在轴部的长度方向上，第一馈电部和第二馈电部存在间距，以尽量拉开这两个馈电部的距离，减少这两个馈电部之间的相互影响。
[0032]
可选地，第一馈电部和第二馈电部可以位于辐射结构的同侧。当然，第一馈电部和第二馈电部也可以位于辐射结构的不同侧，本技术对此不作限定。
[0033]
可选地，第二馈电部在辐射结构所在平面上的正投影，可以位于轴部在辐射结构所在平面上的正投影之外。第二馈电部在辐射结构所在平面上的正投影也可以与轴部在辐射结构7所在平面上的正投影存在重叠。
[0034]
可选地，第一馈电部在辐射结构所在平面上的正投影可以呈梯形，第二馈电部在辐射结构所在平面上的正投影可以呈矩形。第一馈电部在辐射结构所在平面上的正投影也可以呈其他形状(如矩形、椭圆形等)，第二馈电部在辐射结构所在平面上的正投影也可以呈其他形状(如梯形、椭圆形等)。
[0035]
可选地，在垂直于辐射结构所在平面的方向上，第一馈电部和轴部的间距大于第二馈电部和轴部的间距，此时，在该方向上第二馈电部位于第一馈电部和轴部之间。在该方向上，第一馈电部和轴部的间距也可以小于或等于第二馈电部和轴部的间距，本技术对此不做限定。
[0036]
可选地，第一馈电部与轴部在垂直于辐射结构所在平面的方向上的距离小于或等于轴部的工作波长的0.2倍，比如，该距离等于15毫米；第二馈电部与轴部在该方向上的距离小于或等于杆部的工作波长的0.2倍，如该距离等于10毫米。
[0037]
可选地，第一馈电部的长度可以是轴部辐射的电磁波的工作波长的1/4，第二馈电部的长度可以是杆部辐射的电磁波的工作波长的1/4。比如，第一馈电部和第二馈电部的长度的范围均为[10mm，14mm]。
[0038]
可选地，所述馈电结构还包括：至少一个接地部；所述至少一个接地部与所述第一馈电部和所述第二馈电部中至少一个馈电部一一对应，且所述接地部与对应的馈电部形成单极子。比如，该至少一个接地部包括：第一接地部和第二接地部，第一接地部与第一馈电部对应，并形成一个单极子。第二接地部与第二馈电部对应，并形成另一个单极子。
[0039]
需要说明的是，单极子也称单极天线，单极子通常包括接地板，以及安装在接地板上的金属条。金属条能够向接地板中金属条所在侧辐射电磁波，且在接地板对金属条所辐射的电磁波的反射作用下，金属条无法向接地板的另一侧辐射电磁波。可以看出，单极子辐射电磁波的方向性较强，并且，由于单极子在向外辐射电磁波时无需向接地板的另一侧辐射电磁波，因此单极子的功耗较低。本技术中，接地部相当于单极子中的接地板，接地部对应的馈电部相当于单极子中的金属条，在接地部与对应的馈电部形成单极子时，馈电部能
够有效向辐射结构辐射电磁波，以向辐射结构耦合馈电。并且，馈电部的馈电方向性较强，且功耗较低。
[0040]
可选地，所述至少一个接地部在所述辐射结构所在平面上的正投影，位于所述辐射结构在所述辐射结构所在平面的正投影之外。在这种情况下，辐射结构位于接地部的一侧，接地部与对应的馈电部组成的单极子所辐射的电磁波能够较多的射向辐射结构，从而使得馈电部能够有效向辐射结构辐射电磁波，提升馈电部向辐射结构馈电的效率。
[0041]
可选地，馈电结构还包括：第一接头和第二接头；第一接头与第一馈电部和第一接地部均连接，用于向第一馈电部和第一接地部馈电；第二接头与第二馈电部和第二接地部均连接，用于向第二馈电部和第二接地部馈电。示例地，第一接头2和第二结构5均可以为超小型版本a(subminiature version a，sma)接头。
[0042]
可选地，天线还包括：控制器，控制器可以控制第一馈电部和第二馈电部可以交替向辐射结构馈电。进一步地，控制器可以包括：控制部和开关，控制部通过开关连接第一馈电部和第二馈电部。控制器中的控制部可以控制开关导通控制部与第一馈电部的连接，并向第一馈电部提供馈电信号；控制部还可以控制开关导通控制部与第二馈电部的连接，并向第二馈电部提供馈电信号。可见，控制部可以控制开关交替导通控制部与两个馈电部的连接，以实现交替向两个馈电部提供馈电信号。
[0043]
可选地，所述天线还包括：调整结构；所述调整结构用于调整所述第二馈电部与所述辐射结构在所述轴部的长度方向上的相对位置。由于第二馈电部与辐射结构在长度方向上的相对位置可以调整，并且，该相对位置与天线在该方向上的两侧所辐射的电磁波的强度相关，因此，天线在该方向上的两侧所辐射的电磁波的强度也可以能够得到调整。
[0044]
可选地，所述天线还包括：绝缘基板；所述辐射结构位于所述绝缘基板上；所述馈电结构位于所述辐射结构远离所述绝缘基板的一侧，或者，所述馈电结构位于所述绝缘基板远离所述辐射结构的一侧。绝缘基板在轴部的长度方向上的长度可以是1.96倍的λ，如107毫米；绝缘基板在杆部的长度方向上的长度可以是0.29倍的λ，如16毫米。可见，本技术提供的天线的尺寸较小。在制造辐射结构时，可以在绝缘基板上形成金属层，之后对该金属层进行图案化处理，得到辐射结构。
[0045]
第二方面，提供了一种电磁波辐射方法，用于天线，该天线可以是第一方面中任一设计所述的天线。所述方法包括：所述馈电结构向所述辐射结构馈电，以使所述轴部和所述杆部交替辐射电磁波；其中，所述轴部用于向垂直于所述轴部的平面辐射电磁波，所述杆部用于向垂直于所述杆部的平面辐射电磁波。
[0046]
可选地，所述馈电结构向所述辐射结构馈电，包括：所述第一馈电部和所述第二馈电部交替向所述辐射结构耦合馈电。
[0047]
可选地，所述天线包括：控制器，所述控制器与所述第一馈电部和所述第二馈电部连接；在所述第一馈电部和所述第二馈电部交替向所述辐射结构耦合馈电之前，所述方法还包括：所述控制器交替向所述第一馈电部和所述第二馈电部提供馈电信号；所述第一馈电部和所述第二馈电部交替向所述辐射结构耦合馈电，包括：所述第一馈电部和所述第二馈电部根据接收到的所述馈电信号向所述辐射结构耦合馈电。
[0048]
可选地，所述天线还包括：调整结构，所述方法还包括：在所述馈电结构向所述辐射结构馈电之前，所述调整结构调整所述第二馈电部与所述辐射结构在所述轴部的长度方
向上的相对位置。
[0049]
第三方面，提供了一种通信设备，所述通信设备包括第一方面中任一设计所述的天线。
[0050]
第二方面和第三方面中任一种设计方式所带来的技术效果可参见第一方面中相应设计方式所带来的技术效果，此处不再赘述。
附图说明
[0051]
图1为本技术实施例提供的一种天线单元组成的天线的示意图；
[0052]
图2为本技术实施例提供的另一种天线单元组成的天线的示意图；
[0053]
图3为本技术实施例提供的另一种天线单元组成的天线的示意图；
[0054]
图4为本技术实施例提供的另一种天线单元组成的天线的示意图；
[0055]
图5为本技术实施例提供的另一种天线单元组成的天线的结构示意图；
[0056]
图6为本技术实施例提供的另一种天线单元组成的天线的示意图；
[0057]
图7为本技术实施例提供的另一种天线单元组成的天线中pcb的上表面的示意图；
[0058]
图8为本技术实施例提供的另一种天线单元组成的天线中pcb的下表面的示意图；
[0059]
图9为本技术实施例提供的一种天线的主视图；
[0060]
图10为本技术实施例提供的一种图9所示的天线的侧视图；
[0061]
图11为本技术实施例提供的一种天线在两种工作模式下辐射的电磁波的示意图；
[0062]
图12为本技术实施例提供的一种天线在第一工作模式下的工作原理示意图；
[0063]
图13为本技术实施例提供的一种电磁波的极化方向示意图；
[0064]
图14为本技术实施例提供的一种天线在第二工作模式下的工作原理示意图；
[0065]
图15为本技术实施例提供的另一种电磁波的极化方向示意图；
[0066]
图16为本技术实施例提供的一种杆部的分组情况示意图；
[0067]
图17为本技术实施例提供的另一种杆部的分组情况示意图；
[0068]
图18为本技术实施例提供的一种第一馈电部和第二馈电部的隔离度示意图；
[0069]
图19为本技术实施例提供的一种单极子的结构示意图；
[0070]
图20为本技术实施例提供的一种天线的回波损耗示意图。
具体实施方式
[0071]
为使本技术的原理和技术方案更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。
[0072]
通信设备在我们的生活中无处不在，比如，家庭中经常用到的无线路由器和ont等。通信设备可以是任一种通信标准的通信设备，如无线(wifi)设备，本技术实施例对此不作限定。
[0073]
通信设备具有天线，并可以通过天线向外辐射电磁波以进行通信。目前的天线大多采用阵列式的偶极子天线，该天线由多个长度约为二分之一波长的天线单元组成线阵列，该天线能够向垂直于这些天线单元的排布方向的平面辐射电磁波。其中，该波长为天线的工作波长，该工作波长为天线的工作频率的倒数与光速的乘积，天线能够辐射一个频段内的电磁波(该频段对应电磁波的一个波段)，天线的工作频率为天线辐射的电磁波的频段
的中心频率。
[0074]
通常，线阵列中的阵元(也即前述天线单元)的数量越多，天线的增益越高。
[0075]
如图1所示，包括两个天线单元的天线向外辐射的电磁波的半功率波瓣宽度大致为32度，该天线的增益大致为5.15dbi(一种天线的增益的单位)。
[0076]
如图2所示，包括四个天线单元的天线向外辐射的电磁波的半功率波瓣宽度大致为15度，该天线的增益大致为8.15dbi。
[0077]
如图3所示，包括八个天线单元的天线向外辐射的电磁波的半功率波瓣宽度大致为7度，该天线的增益大致为11.15dbi。
[0078]
但是，如图4所示，包括一个天线单元的天线向外辐射的电磁波的半功率波瓣宽度较宽(大致为78度)，且该天线的增益较低(大致为2.15dbi)。因此，天线一般不采用包括一个天线单元的这种方式，而是采用由多个天线单元组成线阵列的方式。
[0079]
目前，采用由多个天线单元组成线阵列的方式的天线多种多样，以下将对其中的几种天线进行简单介绍。
[0080]
(1)第一种天线的结构可以如图5所示，请参考图5，该天线包括：馈电结构01和铜丝02。馈电结构01通常包括印制电路板(printed circuit board，pcb)和射频线缆(radio frequency cable，rf cable)(图5中未示出pcb和射频线缆)，且射频线缆通过pcb连接铜丝02，用于向铜丝02馈电。铜丝02的中间区域呈螺旋状，位于铜丝02中间区域两侧的上部和下部可以看做是两个天线单元。
[0081]
在馈电结构01向铜丝02馈电时，位于铜丝02中间区域两侧的上部和下部的电流相位一致，从而使得这两部分能够向垂直于铜丝02的平面辐射电磁波。
[0082]
(2)第二种天线的结构可以如图6所示，请参考图6，该天线包括：馈电结构10、pcb11、设置在pcb 11上的多个辐射阵元12(图6中示出了三个辐射阵元)，这些辐射阵元可以看做是多个天线单元。
[0083]
馈电结构10能够向每个辐射阵元12馈电，且馈电结构施加给不同辐射阵元12的激励信号一致，使得不同辐射阵元12上电流的相位一致。这样一来，这些辐射阵元12便能够向垂直于辐射阵元12的排布方向的平面辐射电磁波。
[0084]
请继续参考图6，图6中的每个辐射阵元12包括长短不同的两种阵子(如图6中的阵子121和阵子122)，这两种阵子的长度不同，因此，这两种阵子在被馈电结构馈电时，能够激励出两种频率的电磁波。这样，就使得图6所示的天线能够辐射两种频率的电磁波。
[0085]
(3)第三种天线的结构可以如图7和图8所示，其中图7和图8分别示出了天线中pcb的上表面和下表面。该天线包括：第一馈电结构201、第二馈电结构202和pcb 21，以及设置在pcb 21上表面的三个第一辐射阵元22(如图7所示)，以及设置在pcb 21下表面的两个第二辐射阵元23(如图8所示)。三个第一辐射阵元22可以看做是三个天线单元，两个第二辐射阵元23可以看做是两个天线单元。
[0086]
第一馈电结构201能够向每个第一辐射阵元22馈电，且第一馈电结构201施加给不同第一辐射阵元22的激励信号一致，使得不同第一辐射阵元22上电流的相位一致。这样一来，这些第一辐射阵元22便能够向垂直于第一辐射阵元22的排布方向的平面辐射电磁波。
[0087]
第二馈电结构202能够向每个第二辐射阵元23馈电，且第二馈电结构202施加给不同第二辐射阵元23的激励信号一致，使得不同第二辐射阵元23上电流的相位一致。这样一
来，这些第二辐射阵元23便能够向垂直于第二辐射阵元23的排布方向的平面辐射电磁波。
[0088]
并且，第一辐射阵元22和第二辐射阵元23向外辐射的电磁波的频率不同，这样一来，便使得图3所示的天线能够向垂直于第一辐射阵元22的排布方向的平面辐射两种频率的电磁波。
[0089]
但是，目前的这几种天线均主要向一个平面辐射电磁波，所以这些天线的功能较为单一。
[0090]
并且，即便是天线能够向其他方向辐射的电磁波，根据能量守恒原则，当天线在一个方向上辐射的电磁波的增益越高，那么天线能够向其他方向辐射的电磁波的增益就越低。所以，在天线向垂直于天线单元的排布方向上辐射的电磁波具有较高的增益(如5dbi)时，天线无法在该排布方向上辐射出具有较高增益的电磁波，比如该电磁波的增益为-15dbi。
[0091]
另外，随着人们生活水平的不断提高，很多家庭的房屋是多层结构，这样一来，家庭中的用户不仅具有在水平方向上的通信需求，还具有在竖直方向上的通信需求。比如，对于两层结构的房屋，当路由器安装在一楼时，用户在一楼活动时，希望能够连接到路由器上网；用户在二楼活动时，也希望能够连接到路由器上网。
[0092]
但是目前的天线只能向一个平面辐射电磁波，且这一平面往往是水平方向上的平面，这就导致目前的天线具有在竖直方向上无法辐射较强增益的电磁波的短板。当用户在二楼活动时，往往无法连接到路由器，从而无法上网。
[0093]
本技术实施例提供的一种天线，该天线具有向两个不同平面辐射电磁波的能力，因此，丰富了天线的功能。这样一来，该天线便能够满足用户在水平方向和竖直方向上的通信需求。
[0094]
示例地，图9为本技术实施例提供的一种天线的主视图，图10为图9所示的天线的侧视图。请结合图9和图10，该天线包括辐射结构7和馈电结构9。
[0095]
辐射结构7包括：轴部71和多个杆部72，轴部71和杆部72均为导体。轴部71与杆部72连接，且轴部71与杆部72的连接处721位于杆部72的中间区域，此时，杆部72包括位于该连接处721两侧的第一部分722和第二部分723。多个杆部72沿轴部71的长度方向a依次排布。辐射结构的电磁波传播常数大于自由空间的电磁波传播常数。
[0096]
馈电结构9用于向辐射结构7馈电，以使轴部71和杆部72交替辐射电磁波；其中，轴部71用于向垂直于轴部71的平面辐射电磁波，杆部72用于向垂直于杆部72的平面辐射电磁波。
[0097]
需要说明的是，在辐射结构7中，轴部71主要用于向垂直于轴部71的平面辐射电磁波，轴部71也可以用于向不平行于该平面的其他方向辐射电磁波。相应地，杆部72主要用于向垂直于杆部72的平面辐射电磁波，杆部72也可以用于向不平行于该平面的其他方向辐射电磁波。
[0098]
可选地，辐射结构7中的轴部71的长度方向可以平行于重力方向，以使轴部71能够向水平面辐射电磁波。辐射结构7中的杆部72的长度方向可以垂直于重力方向，以使杆部72可以向竖直方向上的平面辐射电磁波。
[0099]
根据以上内容可知，在本技术实施例提供的天线具有两种工作模式，分别为轴部71辐射电磁波的第一工作模式(也称偶模模式)，以及杆部72辐射电磁波的第二工作模式
(奇模模式)。并且，天线在这两种工作模式下能够向不同的平面辐射电磁波，示例地，天线在这两种工作模式下辐射的电磁波可以如图11所示。天线中的馈电结构9可以向辐射结构7馈电，以使本技术实施例提供的天线在第一工作模式和第二工作模式之间交替。
[0100]
(1)在天线的第一工作模式下，如图12所示，馈电结构9向辐射结构7馈电时，轴部71上的电流方向f1平行于轴部71的长度方向a，杆部72中位于与轴部71的连接处721两侧的两部分(称为第一部分722和第二部分723)上的电流方向相反，且均平行于杆部72。比如第一部分722上的电流方向f2向左，第二部分723上的电流方向f3向右。此时，轴部71可以看做沿轴部71的长度方向依次排布的多个辐射单元，这些辐射单元上电流的相位相同，从而使得轴部71可以向垂直于轴部71的平面辐射电磁波。需要说明的是，图12仅示意性的示出了图9中的辐射结构中轴部71和杆部72，且图12中的辐射结构与图9中的辐射结构不同。
[0101]
并且，杆部72中的第一部分722和第二部分723上的电流方向相反，存在相互抵消的情况(比如第一部分722和第二部分723上的电流完全抵消)，这样一来，杆部72对轴部71辐射电磁波的影响较小。
[0102]
示例地，图13为本技术实施例提供的一种电磁波的极化方向图，该极化方向图为天线在第一工作模式下向垂直于轴部71的平面辐射的电磁波在球坐标系中的φ＝0
°
时的极化方向图。如图13所示，当轴部71辐射的电磁波的工作频率为5.5ghz、5.5ghz或5.9ghz时，天线辐射的电磁波的主波束基本指向球坐标系中的θ＝90
°
的方向，天线主要向垂直于轴部71的方向辐射电磁波。并且，从图13可以看出，天线在第一工作模式下辐射的电磁波的增益较高。
[0103]
(2)在天线的第二工作模式下，如图14所示，当馈电结构9向辐射结构7馈电时，靠近馈电结构9的杆部72上的电流方向平行于杆部72的长度方向。比如，图14中杆部72中第一部分722上的电流方向f2和第二部分723上的电流方向均为向右。这些杆部72可以看做沿杆部72的长度方向依次排布的多个辐射单元，这些辐射单元上电流的相位相同，从而使得该杆部72能够向垂直于杆部72的平面辐射电磁波。
[0104]
并且，在某一结构的电磁波传播常数大于自由空间的电磁波传播常数时，该结构相当于导向器，该结构上的电磁波能够被束缚在该结构中，并沿该结构传播。由于辐射结构7的电磁波传播常数大于自由空间的电磁波传播常数，因此，靠近馈电结构9的杆部72辐射的电磁波能够被束缚在辐射结构7中，并向远离馈电结构9的杆部72传播。远离馈电结构9的杆部72能够在这些电磁波的作用下产生电流，并向垂直于杆部72的平面辐射电磁波。如此往复，直至所有的杆部72都能够向垂直于杆部72的平面辐射电磁波。并且，多个杆部72辐射的电磁波辐射的电磁波能够叠加，以提升天线在垂直于杆部72的平面所辐射的电磁波的增益。
[0105]
在天线的第二工作模式下，轴部71与各个杆部72的连接处721的电位相差较小，此时，轴部71上的电流较小(比如轴部71上没有电流)。这样一来，轴部71对杆部72辐射电磁波的影响较小。
[0106]
示例地，图15为本技术实施例提供的另一种电磁波的极化方向图，该极化方向图为天线在第二工作模式下向垂直于杆部72的平面辐射的电磁波在球坐标系中的φ＝0
°
时的极化方向图。如图15所示，当杆部72辐射的电磁波的工作频率为5.5ghz、5.5ghz或5.9ghz时，天线辐射的电磁波的主波束基本指向球坐标系中的θ＝0
°
的方向，天线主要向垂直于杆
部72的方向辐射电磁波。并且，从图15可以看出，天线在第二工作模式下辐射的电磁波的增益较高。
[0107]
在本技术实施例中，辐射结构7的电磁波传播常数大于自由空间的电磁波传播常数，而电磁波的传播速度与电磁波传播常数负相关，因此，辐射结构7的电磁波传播速度小于自由空间的电磁波传播速度，辐射结构7具有慢波传输特性。可选地，辐射结构7可以通过人工表面等离子体激元(spoof surface plasmon polaritons，sspps)结构实现，sspps结构具有较强的场约束效应，电磁波能够被束缚在sspps结构上传输，以实现该辐射结构7的功能。
[0108]
进一步地，请参考图9和图10，当辐射结构7包括轴部71和多个杆部72时，可以通过将多个杆部72沿轴部71的长度方向a按照一定的周期性排布，并设计杆部72的排布参数，实现辐射结构7的电磁波传播常数大于自由空间的电磁波传播常数。其中，杆部72的排布参数包括：杆部72中第一部分722和第二部分723的长度，杆部72在长度方向a上的宽度，以及多个杆部72在长度方向a上的间距等参数。
[0109]
需要说明的是，在多个杆部72沿轴部71的长度方向a按照一定的周期性排布时，多个杆部72可以分为沿轴部71的长度方向a依次排布的多组杆部72，且不同组杆部72在轴部71的长度方向a上的排布方式相同。比如，多组杆部72在轴部71的长度方向a上等间距排布，每组杆部72包括m个杆部72，在m＞1时，不同组杆部72中第n个杆部72与第n 1个杆部72在轴部71的长度方向a上的间距相同。其中，m≥1，n≥1，n 1≤m。
[0110]
在m＝1时，每组杆部72包括一个杆部72，由于多组杆部72在轴部71的长度方向a上等间距排布，因此，辐射结构7中的多个杆部72在该长度方向a上也是等间距排布。比如，图9中的多个杆部72在轴部71的长度方向a上等间距排布，且杆部72之间的间距为b(图9中未标出间距b)。此时，可以看做是每组杆部72包括1个杆部72，这些组杆部72在方向a上等间距排布，任意相邻两组杆部72在长度方向a上的间距为b。
[0111]
在m＞1时，每组杆部72中的m个杆部72在轴部71的长度方向上可以等间距排布也可以非等间距排布。
[0112]
示例地，在轴部71的长度方向a上，这m个杆部72等间距排布，且m个杆部72中相邻杆部72的间距等于相邻的任意两组杆部72的间距。比如，对于图9所示的多个杆部72，可以看做是每组杆部72包括多个杆部72(如3个杆部72)，这3个杆部中任意两个相邻杆部在长度方向a上的间距均为b，并且，任意相邻两组杆部72在长度方向a上的间距为b。并且，每组杆部72中第1个杆部72与第2个杆部72在轴部71的长度方向a上的间距均为b，每组杆部72中第2个杆部72与第3个杆部72在轴部71的长度方向a上的间距均为b。
[0113]
又示例地，在轴部71的长度方向上，m个杆部72等间距排布，且m个杆部72中相邻杆部72的间距不等于相邻的任意两组杆部72的间距。比如，如图16所示，辐射结构7包括9个杆部72，这9多个杆部72分为3组杆部72，每组杆部72包括3个杆部72。3组杆部72在轴部71的长度方向a上等间距排布，比如，每两组相邻杆部72的间距均为b，也即前一组杆部72的最后一个杆部72与后一组杆部72的第一个杆部72的间距为b。每组杆部72中的3个杆部72中，第1个杆部72与第2个杆部72的间距为1.05*b，第2个杆部72与第3个杆部72的间距为1.05*b。
[0114]
又示例地，m个杆部72在轴部71的长度方向上非等间距排布。比如，如图17所示，辐射结构7包括15个杆部72，这15多个杆部72分为3组杆部72，每组杆部72包括5个杆部72。每
两组相邻杆部72的间距均为b。每组杆部72中的5个杆部72中，第1个杆部72与第2个杆部72的间距为1.05*b，第2个杆部72与第3个杆部72的间距为1.04*b，第3个杆部72与第4个杆部72的间距为1.03*b，第4个杆部72与第5个杆部72的间距为1.02*b。
[0115]
根据以上内容可知，对于辐射结构7中的多个杆部72，这些杆部72在轴部71的长度方向a上可以等间距排布，也可以非等间距排布。
[0116]
可选地，当辐射结构7中的多个杆部72在轴部71的长度方向a上非等间距排布时，多个杆部72中相邻杆部72在轴部71的长度方向a上的距离中，任意两个距离的差值小于或等于任一距离的1/3。比如，该任意两个距离的差值小于或等于0.2毫米。其中，相邻杆部72在长度方向a上的距离是指：相邻杆部72的中心在长度方向a上的距离。
[0117]
可选地，无论辐射结构7中的多个杆部72在轴部71的长度方向a上等间距排布还是非等间距排布，相邻杆部72在轴部71的长度方向a上的距离范围均可以为[λ/100，λ/50]。比如，该距离范围为[0.6毫米，1.2毫米]。λ表示杆部72辐射的电磁波的工作波长，该工作波长等于杆部72辐射的电磁波的工作频率的倒数与光速的乘积，电磁波的工作频率可以是电磁波的频段的中心频率。示例地，杆部72辐射的电磁波的频段可以是5.1ghz至6.5ghz。进一步地，轴部71辐射的电磁波的频段可以与杆部72辐射的电磁波的频段相同，也可以不同。比如，轴部71辐射的电磁波的频段可以是4.5ghz至6.5ghz。
[0118]
当相邻杆部72在轴部71的长度方向a上的距离范围为[λ/100，λ/50]时，辐射结构7中的多个杆部72之间相距较近，多个杆部72辐射的电磁波能够有效叠加，从而减小多个杆部72辐射的电磁波的能量损耗，提升天线的增益。
[0119]
可选地，请继续参考图9，杆部72包括：第一部分722和第二部分723，第一部分722和第二部分723位于连接处721(杆部72与轴部71的连接处)的两侧，第一部分722和第二部分723的长度差小于或等于λ/10，比如，该长度差可以小于或等于1毫米。可选地，第一部分722和第二部分723的长度相等。
[0120]
在第一部分722和第二部分723的长度差小于或等于λ/10时，第一部分722和第二部分723的长度差较小，在上述天线的第一工作模式下，第一部分722和第二部分723上的电流相互抵消的程度较高，从而使杆部72对轴部71辐射电磁波的影响较小。
[0121]
可选地，第一部分722和第二部分723的长度范围均可以为[λ/8，λ/4]，比如，该长度范围均可以为[6毫米，10毫米]。
[0122]
请继续参考图9，在轴部71的至少一端，至少两个杆部72(如2到50个杆部72)的长度沿靠近轴部71的端部的方向减小。本技术实施例中以在图9中轴部71远离辐射结构9的一个端，11个杆部72的长度沿靠近轴部71的端部的方向减小为例。辐射结构7中该至少一端中任一端所在区域可以呈弧形、三角形或梯形，图9中以弧形为例。
[0123]
当在轴部71的某一端，至少两个杆部72的长度沿靠近轴部71的端部的方向减小时，在辐射结构7中该端部所在区域，多个杆部72辐射的电磁波能够与自由空间中的电磁波动量匹配，以便于将多个杆部72辐射的电磁波从该端部有效辐射到自由空间中。可见，本技术提供的天线能够辐射具有端射特征的定向波束。
[0124]
可选地，在辐射结构7中，轴部71可以垂直于杆部72，轴部71的长度可以大于杆部72的长度。当然，轴部71也可以与杆部72不垂直，轴部71的长度也可以小于或等于杆部72的长度，本技术实施例对此不作限定。
[0125]
可选地，本技术实施例提供的天线还包括：绝缘基板8；辐射结构7位于绝缘基板8上，馈电结构9位于绝缘基板8远离辐射结构7的一侧。图9和图10中的馈电结构9也可以位于辐射结构7远离绝缘基板8的一侧，本技术实施例对此不作限定。
[0126]
示例地，请参考图9，绝缘基板8在轴部71的长度方向a上的长度z1可以是1.96倍的λ，如z1等于107毫米；绝缘基板8在杆部72的长度方向上的长度z2可以是0.29倍的λ，如z2等于16毫米。可见，本技术实施例提供的天线的尺寸较小。
[0127]
在制造辐射结构7时，可以在绝缘基板8上形成金属层，之后对该金属层进行图案化处理，得到辐射结构7。
[0128]
以上内容对天线中的辐射结构7进行了讲解，以下内容将对天线中的馈电结构9进行讲解。
[0129]
本技术实施例中的馈电结构9用于向辐射结构7馈电，以使天线在上述第一工作模式和第二工作模式之间切换。示例地，请参考图9和图10，馈电结构9可以包括：相互绝缘的第一馈电部1和第二馈电部4。
[0130]
第一馈电部1用于向辐射结构7馈电，以使轴部71辐射电磁波，第二馈电部4用于向辐射结构7馈电，以使杆部72辐射电磁波。第一馈电部1和第二馈电部4可以交替向辐射结构7馈电，以使轴部71和杆部72交替辐射电磁波。示例地，第一馈电部1可以通过向辐射结构7辐射电磁波，以使辐射结构7中的轴部71上耦合出电流，并在该电流的作用下向外辐射电磁波。第二馈电部4可以通过向辐射结构7辐射电磁波，以使辐射结构7中的杆部72上耦合出电流，并在该电流的作用下向外辐射电磁波。
[0131]
第一馈电部1和第二馈电部4均可以为条状的导体，且第一馈电部1垂直于第二馈电部4。在第一馈电部1垂直于第二馈电部4的情况下，第一馈电部1和第二馈电部2所发出的馈电信号相互正交，第一馈电部1和第二馈电部4的隔离度较高，这两个馈电部之间的相互影响较小。示例地，图18示出了第一馈电部1和第二馈电部4在辐射不同频率的电磁波时的参数s21(单位为分贝(db))，s21的绝对值为第一馈电部1和第二馈电部4的隔离度，从图18可以看出，第一馈电部1和第二馈电部4的隔离度大于15db。
[0132]
第一馈电部1可以平行于轴部71，第二馈电部4可以平行于杆部72。第一馈电部1也可以不平行于轴部71，第二馈电部4也可以不平行于杆部72，本技术实施例对此不作限定。在第一馈电部1平行于轴部71的情况下，第一馈电部1向辐射结构7耦合馈电时，轴部71上能够耦合出较强的电流。在第二馈电部4平行于杆部72的情况下，第二馈电部4向辐射结构7耦合馈电时，杆部72上能够耦合出较强的电流。
[0133]
第一馈电部1在辐射结构7所在平面上的正投影，可以与轴部71在该平面上的正投影至少部分重叠；第二馈电部4在该平面上的正投影可以与多个杆部72在该平面上的正投影至少部分重叠。进一步地，当第一馈电部1在该平面上的正投影与轴部71在该平面上的正投影至少部分重叠时，第一馈电部1的中心线在该平面上的正投影与轴部71的中心线在该平面上的正投影重合。当然，第一馈电部1的中心线在该平面上的正投影与轴部71的中心线在该平面上的正投影也可以不重合。
[0134]
在第一馈电部1与轴部71在辐射结构7所在平面上的正投影至少部分重合的情况下，第一馈电部1向辐射结构7耦合馈电时，轴部71上能够耦合出较强的电流。在第二馈电部4与多个杆部72在该平面上的正投影至少部分重叠的情况下，第二馈电部4向辐射结构7耦
合馈电时，杆部72上能够耦合出较强的电流。
[0135]
请继续参考图9和图10，第一馈电部1的长度可以小于轴部71的长度，且第一馈电部71和第二馈电部72均靠近轴部71的一端。比如，第一馈电部1的一端可以与轴部71的一端平齐。第一馈电部1的长度也可以大于或等于轴部71的长度。第二馈电部4的长度可以小于杆部72的长度。第二馈电部4的长度也可以大于或等于杆部72的长度，本技术实施例对此不作限定。
[0136]
在轴部71的长度方向a上，第一馈电部1和第二馈电部4存在间距，以尽量拉开这两个馈电部的距离，减少这两个馈电部之间的相互影响。
[0137]
第一馈电部1和第二馈电部4可以位于辐射结构7的同侧。当然，第一馈电部1和第二馈电部4也可以位于辐射结构7的不同侧，本技术实施例对此不作限定。
[0138]
第二馈电部4在辐射结构7所在平面上的正投影，可以位于轴部71在辐射结构7所在平面上的正投影之外。第二馈电部4在辐射结构7所在平面上的正投影也可以与轴部71在辐射结构7所在平面上的正投影存在重叠。
[0139]
请继续参考图9和图10，第一馈电部1在辐射结构7所在平面上的正投影可以呈梯形，第二馈电部4在辐射结构7所在平面上的正投影可以呈矩形。第一馈电部1在辐射结构7所在平面上的正投影也可以呈其他形状(如矩形、椭圆形等)，第二馈电部4在辐射结构7所在平面上的正投影也可以呈其他形状(如梯形、椭圆形等)。
[0140]
请参考图10，在垂直于辐射结构7所在平面的方向c上，第一馈电部1和轴部71的间距大于第二馈电部4和轴部71的间距，此时，在该方向c上第二馈电部4位于第一馈电部1和轴部71之间。在该方向上，第一馈电部1和轴部71的间距也可以小于或等于第二馈电部4和轴部71的间距，本技术实施例对此不做限定。
[0141]
可选地，请继续参考图10，第一馈电部1与轴部71在该方向c上的距离h1小于或等于轴部71的工作波长的0.2倍，比如，距离h1等于15毫米；第二馈电部4与轴部71在该方向c上的距离h2小于或等于杆部72的工作波长的0.2倍，如距离h2等于10毫米。
[0142]
第一馈电部1的长度l1可以是轴部71辐射的电磁波的工作波长的1/4，第二馈电部4的长度l2可以是杆部72辐射的电磁波的工作波长的1/4。比如，在第一馈电部1和第二馈电部4的长度的范围均为[10mm，14mm]时，轴部71和杆部72辐射的电磁波的频段均可以为5.1ghz至5.9ghz。
[0143]
进一步地，馈电结构9还包括：至少一个接地部。该至少一个接地部与第一馈电部1和第二馈电部4中至少一个馈电部一一对应，且接地部与对应的馈电部形成单极子。比如，请继续参考图9，该至少一个接地部包括：第一接地部3和第二接地部6，第一接地部3与第一馈电部1对应，并形成一个单极子。第二接地部6与第二馈电部4对应，并形成另一个单极子。第一接地部3和第二接地部6均可以为厚度为1毫米(或者其他厚度)的铝板或者铜板等。当然，馈电结构9也可以仅包括第一馈电部3和第二馈电部6中的一个馈电部。
[0144]
需要说明的是，单极子也称单极天线，如图19所示，单极子通常包括接地板1401，以及安装在接地板1401上的金属条1402。金属条1402能够向接地板1401中金属条1402所在侧辐射电磁波，且在接地板1401对金属条1402所辐射的电磁波的反射作用下，金属条1402无法向接地板1401的另一侧辐射电磁波。可以看出，单极子辐射电磁波的方向性较强，并且，由于单极子在向外辐射电磁波时无需向接地板的另一侧辐射电磁波，因此单极子的功
耗较低。
[0145]
本技术实施例中，接地部相当于单极子中的接地板，接地部对应的馈电部相当于单极子中的金属条，在接地部与对应的馈电部形成单极子时，馈电部能够有效向辐射结构7辐射电磁波，以向辐射结构7耦合馈电。并且，馈电部的馈电方向性较强，且功耗较低。
[0146]
可选地，上述至少一个接地部在辐射结构7所在平面上的正投影，位于辐射结构7在辐射结构7所在平面的正投影之外。在这种情况下，辐射结构7位于接地部的一侧，接地部与对应的馈电部组成的单极子所辐射的电磁波能够较多的射向辐射结构7，从而使得馈电部能够有效向辐射结构7辐射电磁波，提升馈电部向辐射结构7馈电的效率。
[0147]
另外，第一接地部3和第二接地部6还能够起到一定阻抗匹配的作用。这样一来，第一接地部3和第二接地部6所在的馈电结构9对辐射结构7馈电后，辐射结构7中轴部71所辐射的电磁波的回波损耗较小，杆部72所辐射的电磁波的回波损耗也较小。示例地，图20为本技术实施例提供的一种回波损耗的示意图，如图20所示，当轴部71所辐射的电磁波y1的频段是4.8ghz至6.5ghz时，轴部71所辐射的电磁波y1的回波损耗大致在-10db以下；当杆部72所辐射的电磁波y2的频段是5.1ghz至6.5ghz时，杆部72所辐射的电磁波y2的回波损耗大致在-10db以下。可见，轴部71和杆部72所辐射的电磁波的回波损耗均较小。
[0148]
可选地，请继续参考图9，馈电结构9还包括：第一接头2和第二接头5；第一接头2与第一馈电部1和第一接地部3均连接(图9中未示出第一接头2与第一馈电部1的连接关系)，用于向第一馈电部1和第一接地部3馈电；第二接头5与第二馈电部4和第二接地部6均连接(图9中未示出第二接头5与第二馈电部2的连接关系)，用于向第二馈电部4和第二接地部6馈电。示例地，第一接头2和第二结构5均可以为sma接头。
[0149]
需要说明的是，本技术实施例中以馈电结构9包括：第一馈电部1、第一接头2、第一接地部3、第二馈电部4、第二接头5和第二接地部6为例。可选地，该馈电结构9还可以有其他实现方式。
[0150]
比如，馈电结构9包括第一馈电部1，且不包括第二馈电部4，并且还可以包括移动单元。第一馈电部1能够在图9中第一馈电部1所在的第一位置向辐射结构7馈电，以使轴部71辐射电磁波。移动单元能够带动第一馈电部1从上述第一位置移动至图9中第二馈电部4所在的第二位置，此时，第一馈电部1还用于向辐射结构7馈电，以使杆部72辐射电磁波。
[0151]
本技术实施例中，第一馈电部1和第二馈电部4可以交替向辐射结构7馈电，以使轴部71和杆部72交替辐射电磁波，从而使天线在上述第一工作模式和第二工作模式之间切换。可选地，天线还包括：控制器(附图中未示出)，控制器可以控制第一馈电部1和第二馈电部4可以交替向辐射结构7馈电。
[0152]
示例地，控制器与第一馈电部1和第二馈电部4连接，用于交替向第一馈电部1和第二馈电部4提供馈电信号；第一馈电部1和第二馈电部4中的每个馈电部用于根据接收到的馈电信号向辐射结构7馈电。
[0153]
进一步地，控制器可以包括：控制部和开关，控制部通过开关连接第一馈电部和第二馈电部。控制器中的控制部可以控制开关导通控制部与第一馈电部的连接，并向第一馈电部提供馈电信号；控制部还可以控制开关导通控制部与第二馈电部的连接，并向第二馈电部提供馈电信号。可见，控制部可以控制开关交替导通控制部与两个馈电部的连接，以实现交替向两个馈电部提供馈电信号。
[0154]
当上述馈电结构包括第一接头和第二接头时，控制部可以通过开关连接第一接头和第二接头，进而连接第一馈电部和第二馈电部。控制器在向第一馈电部提供馈电信号时，可以控制开关导通控制部与第一接头的连接；在向第二馈电部提供馈电信号时，控制开关导通控制部与第二接头的连接。
[0155]
可选地，本技术实施例提供的天线还包括：调整结构(附图中未示出)；调整结构用于调整第二馈电部4与辐射结构7在轴部71的长度方向a上的相对位置。由于第二馈电部4与辐射结构7在长度方向a上的相对位置可以调整，并且，该相对位置与天线在该方向a上的两侧所辐射的电磁波的强度相关，因此，天线在该方向a上的两侧所辐射的电磁波的强度也可以能够得到调整。
[0156]
可选地，本技术实施例提供的天线还包括：壳体(附图中未示出)，天线中除壳体之外的至少部分结构可以位于壳体内。比如，上述辐射结构7和馈电结构9均位于壳体内，且馈电结构9可以固定在壳体的内表面。
[0157]
根据以上内容可知，本技术实施例提供的天线能够向两个不同的平面辐射电磁波，从而能够满足家庭在水平方向和竖直方向上的通信需求，适用于多层结构的房屋。并且，本技术实施例提供的天线辐射的电磁波的增益较高，尺寸较小，且结构简单容易加工。
[0158]
基于本技术实施例提供的天线，本技术实施例还提供了一种通信设备，该通信设备包括本技术实施例提供的任意一种天线。该通信设备可以是任一种具有天线的通信设备，如无线路由器、ont等。
[0159]
本技术实施例提供的天线具有相应的电磁波辐射方法。示例地，天线的电磁波辐射方法可以包括：
[0160]
馈电结构向辐射结构馈电，以使轴部和杆部交替辐射电磁波；其中，轴部用于向垂直于轴部的平面辐射电磁波，杆部用于向垂直于杆部的平面辐射电磁波。
[0161]
可选地，馈电结构包括：相互绝缘的第一馈电部和第二馈电部；第一馈电部用于向辐射结构耦合馈电，以使轴部向垂直于轴部的平面辐射电磁波；第二馈电部用于辐射结构耦合馈电，以使杆部向垂直于杆部的平面辐射电磁波。馈电结构在向辐射结构馈电时，馈电结构中的第一馈电部和第二馈电部可以交替向辐射结构耦合馈电，以使辐射结构中的轴部和杆部交替辐射电磁波。
[0162]
可选地，天线包括：控制器，控制器与第一馈电部和第二馈电部连接；这两个馈电部可以在控制器的控制下交替向辐射结构耦合馈电。比如，在第一馈电部和第二馈电部交替向辐射结构耦合馈电之前，控制器可以交替向第一馈电部和第二馈电部提供馈电信号。此时，第一馈电部和第二馈电部可以根据接收到的馈电信号向辐射结构耦合馈电，以实现第一馈电部和第二馈电部交替向辐射结构耦合馈电。
[0163]
进一步地，控制器可以包括：控制部和开关，控制部通过开关连接第一馈电部和第二馈电部。控制器中的控制部可以控制开关导通控制部与第一馈电部的连接，并向第一馈电部提供馈电信号；控制部还可以控制开关导通控制部与第二馈电部的连接，并向第二馈电部提供馈电信号。可见，控制部可以控制开关交替导通控制部与两个馈电部的连接，以实现交替向两个馈电部提供馈电信号。
[0164]
可选地，天线还包括：调整结构，调整结构能够调整第二馈电部与辐射结构在轴部的长度方向上的相对位置。由于第二馈电部与辐射结构在轴部的长度方向上的相对位置可
以调整，并且，该相对位置与天线在该方向上的两侧所辐射的电磁波的强度相关，因此，天线在该方向上的两侧所辐射的电磁波的强度也可以能够得到调整。在馈电结构向辐射结构馈电之前，调整结构可以根据需求，调整第二馈电部与辐射结构在轴部的长度方向上的相对位置，以对天线在该方向上的两侧所辐射的电磁波的强度进行调整。
[0165]
在本技术中，术语“第一”和“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“至少一个”指一个或多个，“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。
[0166]
本技术实施例提供的方法实施例、天线实施例以及通信设备实施例等不同类型的实施例均可以相互参考，本技术实施例对此不做限定。本技术实施例提供的方法实施例操作的先后顺序能够进行适当调整，操作也能够根据情况进行相应增减，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化的方法，都应涵盖在本技术的保护范围之内，因此不再赘述。
[0167]
在本技术提供的相应实施例中，应该理解到，所揭露的天线和通信设备等可以通过其它的构成方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的。
[0168]
以上所述，仅为本技术的可选实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。