一种平板天线及电子装置的制作方法

1.本发明涉及天线技术领域，尤其涉及一种平板天线。


背景技术：

2.随着无线通信技术的发展，电子装置对用于收发信号的平板天线的要求越来越高，而平板天线依照所处环境的不同又有不同的极化需求。
3.然而，现有技术中的平板天线只能收发一种极化方式的电磁波信号，在其极化需求改变后，通常需要更换相应的平板天线来保证正常通信，因此，为满足不同的极化需求，通常需要准备多个平板，增加了通信的成本。本发明提供了一种平板天线，该平板天线可圆极化、可水平极化、可垂直极化，能够实现多种极化方式的自由选择，进而节省通信成本。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种平板天线，以解决天线在收发不同极化的电磁波信号时，需要更换平板天线的问题，实现多种极化方式的自由选择。
5.第一方面，本发明实施例提供了一种平板天线包括：信号传输电路板和辐射板；
6.所述信号传输电路板包括第一信号传输电路、第二信号传输电路和第三信号传输电路；
7.所述第一信号传输电路用于传输第一信号，所述第二信号传输电路用于传输第二信号，所述第三信号传输电路用于传输第三信号，所述第一信号和所述第二信号大小相同，相位相差90度；
8.所述第一信号传输电路包括第一信号端，所述第二信号传输电路包括第二信号端，所述第三信号传输电路包括第三信号端；
9.所述辐射板包括第一馈电点和第二馈电点；
10.所述辐射板在垂直于所述信号传输电路板方向上的投影与所述信号传输电路板重叠；
11.所述第一馈电点在垂直于所述信号传输电路板方向上的投影与所述第一信号端重叠，所述第二馈电点在垂直于所述信号传输电路板方向上的投影与所述第二信号端重叠；
12.通过所述第一馈电点、所述第二馈电点与所述第一信号端、所述第二信号端的连接控制所述平板天线的极化方式，所述极化方式包括圆极化、水平极化和垂直极化。
13.进一步的，所述平板天线还包括射频电路，所述射频电路与所述第三信号端电连接；
14.所述射频电路用于提供所述第三信号；
15.或者所述射频电路用于接收第三信号。
16.进一步的，所述平板天线通过第一馈电点、第二馈电点与第一信号端、第二信号端的连接控制所述辐射板的极化方式，包括：
17.若所述第一信号端和所述第一馈电点进行电连接、所述第二信号端和所述第二馈电点也进行电连接，则所述平板天线的极化方式为圆极化；
18.若所述第一信号端和所述第一馈电点进行电连接，所述第二信号端和所述第二馈电点不进行电连接，则所述平板天线的极化方式为水平极化；
19.若所述第一信号端和所述第一馈电点不进行电连接，所述第二信号端和所述第二馈电点进行电连接，则所述平板天线的极化方式为垂直极化。
20.进一步的，所述第一信号传输电路包括依次连接的第一微带电路、第二微带电路和第三微带电路；
21.所述第二信号传输电路包括依次连接第四微带电路和第五微带电路；
22.所述第三信号传输电路包括第六微带电路，所述第六微带电路与所述第一微带电路、所述第四微带电路连接；
23.所述第一微带电路、所述第二微带电路、所述第三微带电路、所述第四微带电路和所述第五微带电路阻抗50欧姆，长度1/4波长；
24.所述第六微带电路阻抗70.7欧姆。
25.进一步的，所述第一信号端、所述第三信号端和所述信号传输电路板的几何中心在第一直线上；
26.所述第二信号信号端和所述信号传输电路板的几何中心在第二直线上；
27.所述第一直线和所述第二直线相互垂直，垂足位于所述信号传输电路板几何中心；
28.所述第一微带电路和所述第四微带电路关于第一直线对称；
29.所述第二微带电路和所述第五微带电路关于第一直线对称。
30.进一步的，所述信号传输电路板还包括：第一接地端、第二接地端和第三接地端；
31.所述第一接地端子临近所述第一信号端，所述第二接地端子临近所述第二信号端，第三接地端子临近第三信号端。
32.进一步的，所述信号传输电路板还包括：“十”字缝隙，所述“十”字缝隙位于所述信号传输电路板的几何中心。
33.进一步的，所述信号传输电路板的体积为120mm*120mm*1mm，材质为玻璃纤维板；所述辐射板的体积为120mm*120mm*6mm，材质为聚四氟乙烯。
34.进一步的，所述平板天线还包括多个安装孔，所述多个安装孔包括第一安装孔和第二安装孔；
35.第一安装孔有四个，分别位于所述平板天线的四个角；
36.第二安装孔位于所述平板天线的四边，每一边的第二安装孔包括两个第一子安装孔和一个第二子安装孔；
37.所述两个第一子安装孔分别位于所述平板天线一边的两端，并临近位于所述平板天线四角的所述第一安装孔，所述第二子安装孔则位于平板天线一边的中间。
38.第二方面，本发明实施例还提供了一种电子装置，包括第一方面任意实施例所述的平板天线。
39.应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
40.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
41.图1为本发明实施例提供的平板天线的结构示意图；
42.图2为本发明实施例提供的平板天线的信号传输电路板的结构示意图；
43.图3为本发明实施例提供的平板天线的辐射板的结构示意图；
具体实施方式
44.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
45.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
46.实施例一
47.本发明实施例提供了一种平板天线。图1为本发明提供的平板天线的结构示意图，图2为本发明提供的平板天线的信号传输电路板的结构示意图，图3是本发明提供的平板天线的辐射板的结构示意图，参考图1、图2和图3，平板天线100包括：信号传输电路板10和辐射板20。辐射板20包括第一馈电点201和第二馈电点202。信号传输电路板10包括第一信号传输电路101、第二信号传输电路102和第三信号传输电路103。第一信号传输电路101包括第一信号端1，第二信号传输电路102包括第二信号端2，第三信号传输电路103包括第三信号端3。
48.需要说明的是，第一信号传输电路101用于传输第一信号，第二信号传输电路102用于传输第二信号，第三信号传输电路103用于传输第三信号，其中，第一信号和第二信号大小相同，相位相差90度。
49.具体的，辐射板20在垂直于信号传输电路板30方向上的投影与信号传输电路板30重叠。第一馈电点201在垂直于信号传输电路板30方向上的投影与第一信号端1重叠，第二馈电点202在垂直于信号传输电路板30方向上的投影与第二信号端2重叠，即第一馈电点201和第一信号传输电路101的第一信号端1对应，第二馈电点202和第二信号传输电路102的第二信号端2对应。
50.通过第一馈电点201、第二馈电点202与第一信号端1、第二信号端2的连接控制平板天线100的极化方式，极化方式包括圆极化、水平极化和垂直极化。
51.平板天线100还包括射频电路(图中未示出)，射频电路与第三信号传输电路103的第三信号端3电连接，射频电路用于向第三信号传输电路103提供第三信号，或者用于接收第三信号。
52.具体的，通过第一馈电点201、第二馈电点202与第一信号端1、第二信号端2的连接控制平板天线100的极化方式，包括：若第一信号端1和第一馈电点201进行电连接、第二信号端2和第二馈电点202也进行电连接，则平板天线100的极化方式为圆极化。若第一信号端1和第一馈电点201进行电连接，第二信号端2和第二馈电点不进行电连接，则平板天线100的极化方式为水平极化。若第一信号端1和第一馈电点201不进行电连接，第二信号端2和第二馈电点202进行电连接，则平板天线100的极化方式为垂直极化。其中，第一信号端1和第一馈电点201的电连接以及第二信号端2和第二馈电点202的电连接可以通过锡焊或安装馈电钉的方式实现。
53.在其他实施例中，第一信号端1和第一馈电点201的电连接以及第二信号端2和第二馈电点202的电连接还可以通过本领域技术人员可知的其他方式实现，本发明实施例对此不作限定。
54.本实施例的技术方案，平板天线包括：信号传输电路板和辐射板；信号传输电路板包括第一信号传输电路、第二信号传输电路和第三信号传输电路；第一信号传输电路用于传输第一信号，第二信号传输电路用于传输第二信号，第三信号传输电路用于传输第三信号，第一信号和第二信号大小相同，相位相差90度；第一信号传输电路包括第一信号端，第二信号传输电路包括第二信号端，第三信号传输电路包括第三信号端；辐射板包括第一馈电点和第二馈电点；通过第一馈电点、第二馈电点与第一信号端、第二信号端的连接控制平板天线的极化方式，极化方式包括圆极化、水平极化和垂直极化。该平板天线能够实现多种极化方式的自由选择，解决天线在收发不同极化的电磁波信号时，需要更换平板天线的问题，节省了通信成本。
55.实施例二
56.在上述实施例的基础上，参考图2，第一信号传输电路101包括依次连接的第一微带电路1011、第二微带电路1012和第三微带电路1013。第二信号传输电路102包括依次连接第四微带电路1021和第五微带电路1022。第三信号传输电路103包括第六微带电路1031，第六微带电路1031与第一微带电路1011、第四微带电路1021连接。
57.其中，第一微带电路1011、第二微带电路1012、所述第三微带电路1013、第四微带电路1021和第五微带电路1022的阻抗都为50欧姆，长度也都为1/4波长。第六微带电路1031的阻抗为70.7欧姆。也就是说，第一信号传输电路101的长度为3/4波长，第二信号传输电路102的长度为2/4波长，两者长度相差1/4波长。因此，第三信号传输电路的第三信号在经第一信号传输路和第二信号传输电路传输后，变成大小相同，相位相差90度的第一信号和第二信号；或者相位相差90度的第一信号和第二信号经第一信号传输路和第二信号传输电路传输后变成第三信号。
58.示例性的，平板天线发射信号时，射频电路提供发射信号并将其传输到第三信号传输电路103，第三信号传输电路将接收到的发射信号(第三信号)传输到第一信号传输电
路101和第二信号传输电路102，由于第一信号传输电路101和第二信号传输电路的长度相差1/4波长，故经其传输到达第一信号端1的第一信号和到达第二信号端2的第二信号大小相同，相位相差90度，如果第一信号端1和第一馈电点201进行电连接、第二信号端2和第二馈电点202也进行电连接，则平板天线100的辐射板20就会通过两个馈电点(201、202)发射圆极化的电磁波信号。如果只有第一信号端1和第一馈电点201进行电连接，而第二信号端2和第二馈电点202不进行电连接，则平板天线的辐射板20就会通过第一馈电点201发射水平极化的电磁波信号。如果第一信号端1和第一馈电点201不进行电连接，只有第二信号端2和第二馈电点202进行电连接，则平板天线100的辐射板20就会通过第二馈电点202发射垂直极化的电磁波信号。平板天线发射信号时，过程则相反。
59.具体的，继续参考如图2，第一信号传输电路101的第一信号端1、第二信号传输电路102的第三信号端3和信号传输电路板10的几何中心在第一直线l1上，第二信号传输电路102的第二信号端2和信号传输电路板10的几何中心在第二直线l2上，其中，第一直线l1和第二直线l2相互垂直，垂足位于信号传输电路板10几何中心。其中，第一信号传输电路101的第一微带电路1011和第二信号传输电路102的第四微带电路1021关于第一直线l1对称，第一信号传输电路101的第二微带电路1012和第二信号传输电路102的第五微带电路1022也关于第一直线l1对称。
60.由于平板天线100中信号传输电路板10的第一信号传输电路101、第二信号传输电路102和第三信号传输电路103的电路都是由微带电路构成，从而节省了材料，降低了制作成本和人工成本。
61.可选的，信号传输电路板10还包括：第一接地端104、第二接地端105和第三接地端106。其中，第一接地端104临近第一信号端1，第二接地端105临近第二信号端2，第三接地端106临近第三信号端3。第一接地端104、第二接地端105和第三接地端106接地。
62.可选的，信号传输电路板10还包括：“十”字缝隙107，“十”字缝隙107位于信号传输电路板10的几何中心。该“十”字缝隙107用于减小信号传输电路板10中信号的驻波比。
63.信号传输电路板10的体积为120mm*120mm*1mm，材质为玻璃纤维板。辐射板20的体积为120mm*120mm*6mm，材质为聚四氟乙烯。采用聚四氟乙烯制成的辐射板不仅耐高温，而且有利于提高增益，减小损耗。
64.需要说明的是，辐射板20是双面板，其包括本体(聚四氟乙烯)、位于本体上表面的辐射体203以及位于本体下表面的接地板，其中，辐射体和接地板都是由微带电路构成的金属板。
65.参考图2和图3，平板天线100还包括多个安装孔30，多个安装孔30包括第一安装孔301和第二安装孔302，第一安装孔301有四个，分别位于平板天线100的四个角，并且第一安装孔301的几何中心还位于平板天线100的对角线l3、l4上，第二安装孔302位于平板天线100的四边，每一边的第二安装孔302包括两个第一子安装孔3021和一个第二子安装孔3022，两个第一子安装孔3021位于平板天线100一边的两端，临近位于平板天线100四角的第一安装孔301，第二子安装孔3022则位于平板天线100一边的中间。并且每一边的第二安装孔302的几何中心在同一直线上。
66.可选的，平板天线可以根据使用场景设计多种安装方式，由于其四角及四边都有安装孔，故其安装方式可以有多种，其可以绑扎在横梁上、可以悬挂在应用环境中、可以用
螺丝固定在墙壁上、可以通过添加一个磁吸石将其磁吸在金属壁上、可以根据需要加外壳使用，也可以直接使用，不加外壳。
67.本实施例的技术方案，平板天线包括：信号传输电路板和辐射板；信号传输电路板包括第一信号传输电路、第二信号传输电路和第三信号传输电路；第一信号传输电路用于传输第一信号，第二信号传输电路用于传输第二信号，第三信号传输电路用于传输第三信号，第一信号和第二信号大小相同，相位相差90度；第一信号传输电路包括第一信号端，第二信号传输电路包括第二信号端，第三信号传输电路包括第三信号端；辐射板包括第一馈电点和第二馈电点；通过第一馈电点、第二馈电点与第一信号端、第二信号端的连接控制平板天线的极化方式，极化方式包括圆极化、水平极化和垂直极化。该平板天线能够实现多种极化方式的自由选择，解决天线在收发不同极化的电磁波信号时，需要更换平板天线的问题，节省了通信成本。
68.实施例三
69.基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种电子装置，该电子装置可包括上述任一实施例提供的的平板天线100，因而该电子装置具有上述平板天线100的相同或相应的技术效果。
70.上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。