天线和电子设备的制作方法

本申请主要涉及天线领域。更具体地，本申请涉及一种天线和包括该天线的电子设备。

背景技术：

1、无线接入点(access point,ap)是使用无线设备(手机等移动设备及笔记本电脑等无线设备)用户进入有线网络的接入点，其提供无线信号覆盖，相当于连接有线网和无线网的桥梁，它可通过将流量从无线网桥接到有线网中，为现有的有线网增加无线功能。无线接入点主要用于宽带家庭、大楼内部、校园内部、园区内部以及仓库、工厂等需要无线监控的地方，典型距离覆盖几十米至上百米，也有可以用于远距离传送。大多数无线ap还带有接入点客户端模式，可以和其它ap进行无线连接，延展网络的覆盖范围。

2、无线ap的部署依赖设置ap的场所和建筑物形状等因素。千差万别的使用场所将导致ap部署高度和间距不一致。无线ap需要天线来提供无线信号覆盖。然而对于常规ap而言，天线的辐射方向图通常是固定不变的，难以应对多样化的场景，容易造成覆盖盲区或者相邻ap的信号干扰等问题。

技术实现思路

1、本申请提供了一种能够实现具有混合模式的紧凑型天线和相关的电子设备。

2、本申请的第一方面，提供了一种天线。该天线包括辐射元件对以及馈电结构。辐射元件对包括呈环形阵列布置的第一辐射元件和第二辐射元件。所述第一辐射元件和所述第二辐射元件相对于对称线而对称地布置，所述对称线通过所述环形阵列的中心点，第一辐射元件或所述第二辐射元件呈以所述中心点为中心的弧形，或者沿以所述中心点为中心的弧形的切线方向延伸。馈电结构包括第一馈电部和第二馈电部。所述第一馈电部耦合至所述第一辐射元件并用于向所述第一辐射元件提供具有第一相位和第一幅值的第一激励电流。所述第二馈电部耦合至所述第二辐射元件并用于向所述第二辐射元件提供具有第二相位和第二幅值的第二激励电流。

3、通过采用这种结构的天线，可以实现混合模式天线。具体而言，该混合模式天线具有至少两种工作模式。在第一工作模式中，第一辐射元件和第二辐射元件中的激励电流方向沿同一个旋转方向，此时天线的辐射方向图为宽波束图。在第二工作模式，第一辐射元件和第二辐射元件中的激励电流方向沿相反的旋转方向，此时天线的辐射方向图为窄波束图。利用该结构的天线，基于叠加原理，第一模式和第二模式可以以任意比例混合，从而实现更多的波束宽度。此外，通过使天线的辐射元件采用环形阵列布置，以紧凑的结构实现了具有多波束宽度的全向天线。

4、在一种实现方式中，所述第一激励电流和所述第二激励电流源于相同的激励信号。以此方式，可以以一种具有成本效益的方式实现天线的馈电。在一些替代的实现方式中，所述第一激励电流和所述第二激励电流也可以分别源于不同的激励信号。

5、在一种实现方式中，天线还包括第一反射体，被布置在所述环形阵列的中心并且相对于所述中心点对称，所述第一反射体与所述对称线共线。该布置方式使得具有较大半径(例如大于1/2波长)环形阵列的辐射元件对能够有效地避免因辐射元件距离增大而导致的栅瓣效应，从而提高天线增益并由此提高天线的性能。

6、在一种实现方式中，天线还包括第二反射体，被布置在所述环形阵列的中心并且相对于所述中心点对称，所述第二反射体垂直于所述第一反射体。该布置方式能够进一步优化天线的性能。

7、在一种实现方式中，第一辐射元件和所述第二辐射元件各自包括至少两个子辐射元件，并且所述至少两个子辐射元件中的每个子辐射元件耦合至对应的馈电部。这种布置方式允许第一辐射体和第二辐射体根据不同的需求而采用不同数目的子辐射元件，使得天线的布置方式更加灵活。

8、在一种实现方式中，所述至少一个子辐射元件呈以所述中心点为中心的弧形或者所述至少一个子辐射元件的至少一部分沿以所述中心点为中心的弧形的切线方向延伸。该布置方式有利于天线的制造以及对水平面的全面覆盖。

9、在一种实现方式中，天线还包括第一寄生辐射元件，邻近所述第一辐射元件布置；以及第二寄生辐射元件，邻近所述第二辐射元件布置。寄生辐射元件能够进一步优化天线的各项性能。

10、在一种实现方式中，第一寄生辐射元件和所述第一辐射元件平行；所述第二寄生辐射元件和所述第二辐射元件平行。此种布置方式有利于第一辐射元件和第二辐射元件的均衡，从而有利于进一步改善天线的性能。

11、在一种实现方式中，所述第一幅值和所述第二幅值具有预定的比例关系，并且所述第一相位和所述第二相位具有预定的角度关系。在一种实现方式中，可以通过采用固定比例功率分配器馈电来实现上述实现方式。以此方式，能够使天线原第一工作模式下的法向零点得到填充，从而避免信号盲区。

12、在一种实现方式中，所述第一幅值和所述第二幅值在从0:1到1:1和/或从1:0到1:1的范围内可调。以此方式，使得第一辐射元件和第二辐射元件波束宽度能够被调整。

13、在一种实现方式中，所述第一相位和所述第二相位被调整为相同或相反。以此方式，使得第一辐射元件和第二辐射元件能够工作在不同的模式，从而有利于改变波束宽度。

14、在一种实现方式中，第一辐射元件和所述第二辐射元件在周向上的长度各自约为所述天线的工作频段的对应波长的二分之一。

15、在一种实现方式中，天线还包括功率分配器，包括输入端口、第一输出端口和第二输出端口，激励信号经由所述输入端口输入到功率分配器，并且第一输出端口耦合至所述第一馈电部，所述第二输出端口耦合至所述第二馈电部。该布置方式使得天线能够被更容易且以具有成本效益的方式实现。

16、在一种实现方式中，所述功率分配器包括固定比例功率分配器。以此方式，能够使天线原第一工作模式下的法向零点得到填充，从而避免信号盲区。

17、在一种实现方式中，所述功率分配器包括可变功率分配器，并且第一相位、第一幅值、第二相位和第二幅值中的至少一项能够被调整。通过经由可变功率分配器分别馈送可调幅值和可调相位的激励电流，可以实现天线的诸如波束宽度的实时调整。

18、本申请的第二方面提供了一种电子设备。该电子设备包括根据前文中第一方面所述的天线；以及射频模块，用于使用所述天线通信。

技术特征：

1.一种天线，包括：

2.根据权利要求1所述的天线，其中所述第一激励电流和所述第二激励电流源于相同的激励信号。

3.根据权利要求1所述的天线，还包括：

4.根据权利要求3所述的天线，还包括：

5.根据权利要求1-4中任一项所述的天线，其中所述第一辐射元件(101)和所述第二辐射元件(102)各自包括至少两个子辐射元件，并且所述至少两个子辐射元件中的每个子辐射元件耦合至对应的馈电部。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的天线，还包括：

7.根据权利要求6所述的天线，其中所述第一寄生辐射元件(109)和所述第一辐射元件(101)平行；所述第二寄生辐射元件(110)和所述第二辐射元件(102)平行。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的天线，其中所述第一幅值和所述第二幅值具有预定的比例关系，并且

9.根据权利要求1-8中任一项所述的天线，其中所述第一幅值和所述第二幅值在从0:1到1:1和/或从1:0到1:1的范围内可调。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的天线，其中所述第一相位和所述第二相位被调整为相同或相反。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的天线，其中所述第一辐射元件(101)和所述第二辐射元件(102)在周向上的长度各自约为所述天线的工作频段的对应波长的二分之一。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的天线，还包括：

13.根据权利要求12所述的天线，其中所述功率分配器(111)包括固定比例功率分配器。

14.根据权利要求12所述的天线，其中所述功率分配器(111)包括可变功率分配器，并且所述第一激励电流的所述第一相位、所述第一幅值以及所述第二激励电流的所述第二相位和所述第二幅值中的至少一项能够被调整。

15.一种电子设备，包括：

技术总结
提供了一种天线和电子设备。该天线包括辐射元件对，包括呈环形阵列布置的第一和第二辐射元件，第一和第二辐射元件相对于对称线而对称地布置，对称线通过环形阵列的中心点，第一辐射元件或第二辐射元件呈以中心点为中心的弧形，或者沿以中心点为中心的弧形的切线方向延伸；以及馈电结构，包括第一和第二馈电部，第一馈电部耦合至第一辐射元件并用于向第一辐射元件提供具有第一相位和第一幅值的第一激励电流，第二馈电部耦合至第二辐射元件并用于向第二辐射元件提供具有第二相位和第二幅值的第二激励电流。以此方式，可以实现具有混合模式的天线。

技术研发人员：余敏,迈克尔·卡迪特维兹,陈一
受保护的技术使用者：华为技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12