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天线及信号处理装置

阅读:753发布:2020-05-08

专利汇可以提供天线及信号处理装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 是关于一种天线及 信号 处理装置。天线包括斜 面层 导电板和至少一个缝隙导电条;缝隙导电条的第一面设置有多个馈电缝隙通孔,缝隙导电条的第二面设置有至少一个空腔导电槽,每个空腔导电槽中设置有多个馈电通孔;斜面层导电板设置有至少一个斜面凹槽,每个斜面凹槽的底面设置有贯穿斜面凹槽的底面至斜面层导电板的底面的至少一个第一 波导 通孔。该技术方案中,通过在斜面层导电板设置斜面凹槽且该斜面凹槽的底面与斜面层导电板的底面呈第一预设 角 度的方式来保证缝隙导电条的表面法向与 卫星信号 的接收方向相同,实现了在不用调整天线 位置 的情况下完成卫星信号的接收的方案,避免了由于需要调整天线位置导致的天线实际高度的增加,提高了天线的实用性。,下面是天线及信号处理装置专利的具体信息内容。

1.一种天线,其特征在于,所述天线包括斜面层导电板和至少一个缝隙导电条;
所述缝隙导电条的第一面设置有多个馈电缝隙通孔,所述缝隙导电条的第二面设置有至少一个空腔导电槽,每个所述空腔导电槽中设置有多个馈电通孔,所述至少一个空腔导电槽中设置的多个馈电通孔分别与所述多个馈电缝隙通孔相互贯通;
所述斜面层导电板设置有至少一个斜面凹槽,所述斜面凹槽的底面与所述斜面层导电板的底面呈第一预设度,每个所述斜面凹槽的底面设置有贯穿所述斜面凹槽的底面至所述斜面层导电板的底面的至少一个第一波导通孔;
所述至少一个缝隙导电条分别设置在所述斜面层导电板上的所述至少一个所述斜面凹槽中,使得所述缝隙导电条的第二面设置的至少一个空腔导电槽分别与所述斜面凹槽的底面上的至少一个第一波导通孔相互贯通。
2.根据权利要求1所述的天线,其特征在于,所述多个馈电缝隙通孔的形状均为长方形。
3.根据权利要求1所述的天线,其特征在于,所述空腔导电槽的形状为矩形,每个所述空腔导电槽设置有四个馈电通孔,所述四个馈电通孔分别设置在所述矩形的四个角。
4.根据权利要求1所述的天线,其特征在于,所述第一波导通孔的侧面与所述斜面层导电板的底面呈第二预设角度。
5.根据权利要求1所述的天线,其特征在于,所述缝隙导电条设置有第一固定通孔,所述斜面层导电板的所述斜面凹槽的底面设置有第一固定盲孔
所述天线还包括第一固定部,所述第一固定部穿过所述第一固定通孔与所述第一固定盲孔固定连接,使得所述缝隙导电条固定在所述斜面凹槽的底面上。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的天线,其特征在于,所述天线还包括与所述斜面层导电板配合设置的中间层导电板,以及与所述中间层导电板配合设置的底层导电板;
所述中间层导电板的靠近所述斜面层导电板的一面设置有第二波导通孔,靠近所述底层导电板的一面设置有第一导电凹槽;所述底层导电板靠近所述中间层导电板的一面设置有与所述第一导电凹槽形状相同的第二导电凹槽;
所述中间层导电板上的第二波导通孔与所述斜面层导电板上的第一波导通孔相互贯通;所述中间层导电板上的第一导电凹槽与所述底层导电板上的第二导电凹槽对齐设置。
7.根据权利要求6所述的天线,其特征在于,所述斜面层导电板的底面设置有第二固定盲孔,所述中间层导电板设置有第二固定通孔,所述底层导电板设置有第三固定盲孔;
所述天线还包括第二固定部,所述第二固定部穿过所述第二固定通孔,且两端分别与所述第二固定盲孔和所述第三固定盲孔固定连接,使得所述斜面层导电板、所述中间层导电板和所述底层导电板固定连接。
8.根据权利要求6所述的天线,其特征在于,所述缝隙导电条、所述斜面层导电板、所述中间层导电板和所述底层导电板均由金属材料制成。
9.根据权利要求6所述的天线,其特征在于,所述缝隙导电条、所述斜面层导电板、所述中间层导电板和所述底层导电板均为表面涂覆有导电金属层的注塑件。
10.一种信号处理装置,其特征在于,所述信号处理装置包括权利要求1至9任意一项权利要求所述的天线。

说明书全文

天线及信号处理装置

技术领域

[0001] 本发明涉及终端控制技术领域,尤其涉及一种天线及信号处理装置。

背景技术

[0002] 相关技术中,常见的平板天线主要有微带天线和波导天线,该微带天线或该波导天线在工作时,均需要接收方向与法向方向相同,即接收信号的过程中该微带天线或该波导天线均需要调整位置,使得其表面法向与卫星信号的接收方向相同,这样一来容易导致平板天线实际高度的增加,在一些空间有限的场景下实用性收到了限制。

发明内容

[0003] 为克服相关技术中存在的问题,本发明实施例提供一种天线及信号处理装置。所述技术方案如下:
[0004] 根据本发明实施例的第一方面,提供一种天线,所述天线包括斜面层导电板和至少一个缝隙导电条;
[0005] 所述缝隙导电条的第一面设置有多个馈电缝隙通孔,所述缝隙导电条的第二面设置有至少一个空腔导电槽,每个所述空腔导电槽中设置有多个馈电通孔,所述至少一个空腔导电槽中设置的多个馈电通孔分别与所述多个馈电缝隙通孔相互贯通;
[0006] 所述斜面层导电板设置有至少一个斜面凹槽,所述斜面凹槽的底面与所述斜面层导电板的底面呈第一预设度,每个所述斜面凹槽的底面设置有贯穿所述斜面凹槽的底面至所述斜面层导电板的底面的至少一个第一波导通孔;
[0007] 所述至少一个缝隙导电条分别设置在所述斜面层导电板上的所述至少一个所述斜面凹槽中,使得所述缝隙导电条的第二面设置的至少一个空腔导电槽分别与所述斜面凹槽的底面上的至少一个第一波导通孔相互贯通。
[0008] 本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:通过在斜面层导电板设置斜面凹槽且该斜面凹槽的底面与斜面层导电板的底面呈第一预设角度的方式来保证缝隙导电条的表面法向与卫星信号的接收方向相同,实现了在不用调整天线位置的情况下完成卫星信号的接收的方案,避免了由于需要调整天线位置导致的天线实际高度的增加,提高了天线的实用性。
[0009] 在一个实施例中,所述多个馈电缝隙通孔的形状均为长方形。
[0010] 在一个实施例中,所述空腔导电槽的形状为矩形,每个所述空腔导电槽设置有四个馈电通孔,所述四个馈电通孔分别设置在所述矩形的四个角。
[0011] 在一个实施例中,所述第一波导通孔的侧面与所述斜面层导电板的底面呈第二预设角度。
[0012] 在一个实施例中,所述缝隙导电条设置有第一固定通孔,所述斜面层导电板的所述斜面凹槽的底面设置有第一固定盲孔
[0013] 所述天线还包括第一固定部,所述第一固定部穿过所述第一固定通孔与所述第一固定盲孔固定连接,使得所述缝隙导电条固定在所述斜面凹槽的底面上。
[0014] 在一个实施例中,所述天线还包括与所述斜面层导电板配合设置的中间层导电板,以及与所述中间层导电板配合设置的底层导电板;
[0015] 所述中间层导电板的靠近所述斜面层导电板的一面设置有第二波导通孔,靠近所述底层导电板的一面设置有第一导电凹槽;所述底层导电板靠近所述中间层导电板的一面设置有与所述第一导电凹槽形状相同的第二导电凹槽;
[0016] 所述中间层导电板上的第二波导通孔与所述斜面层导电板上的第一波导通孔相互贯通;所述中间层导电板上的第一导电凹槽与所述底层导电板上的第二导电凹槽对齐设置。
[0017] 在一个实施例中,所述斜面层导电板的底面设置有第二固定盲孔,所述中间层导电板设置有第二固定通孔,所述底层导电板设置有第三固定盲孔;
[0018] 所述天线还包括第二固定部,所述第二固定部穿过所述第二固定通孔,且两端分别与所述第二固定盲孔和所述第三固定盲孔固定连接,使得所述斜面层导电板、所述中间层导电板和所述底层导电板固定连接。
[0019] 在一个实施例中,所述缝隙导电条、所述斜面层导电板、所述中间层导电板和所述底层导电板均由金属材料制成。
[0020] 在一个实施例中,所述缝隙导电条、所述斜面层导电板、所述中间层导电板和所述底层导电板均为表面涂覆有导电金属层的注塑件。
[0021] 根据本发明实施例的第二方面,提供一种信号处理装置,所述信号处理装置包括第一方面任一实施例所述的天线。
[0022] 应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本发明。附图说明
[0023] 此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本发明的实施例,并与说明书一起用于解释本发明的原理。
[0024] 图1是根据一示例性实施例示出的天线的结构示意图。
[0025] 图2是根据一示例性实施例示出的天线的结构示意图。
[0026] 图3是根据一示例性实施例示出的缝隙导电条第一面的结构示意图。
[0027] 图4是根据一示例性实施例示出的缝隙导电条第二面的结构示意图。
[0028] 图5是根据一示例性实施例示出的缝隙导电条的剖面图。
[0029] 图6是根据一示例性实施例示出的斜面层导电板的剖面图。
[0030] 图7是根据一示例性实施例示出的斜面层导电板的结构示意图。
[0031] 图8是根据一示例性实施例示出的中间层导电板的结构示意图。
[0032] 图9是根据一示例性实施例示出的中间层导电板的结构示意图。
[0033] 图10是根据一示例性实施例示出的底层导电板的结构示意图。
[0034] 图11是根据一示例性实施例示出的天线10接收卫星信号的辐射方向的极坐标图的结构示意图。
[0035] 图12是根据一示例性实施例示出的斜面层导电板的结构示意图。

具体实施方式

[0036] 这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[0037] 本发明实施例提供一种天线10,如图1所示,该图1为天线10的分解图,天线10包括斜面层导电板101和至少一个缝隙导电条102。
[0038] 其中,缝隙导电条102的第一面102a设置有多个馈电缝隙通孔1021,缝隙导电条102的第二面102b设置有至少一个空腔导电槽1022,每个空腔导电槽1022中设置有多个馈电通孔1022a,至少一个空腔导电槽1022中设置的多个馈电通孔1022a分别与多个馈电缝隙通孔1021相互贯通。
[0039] 斜面层导电板101设置有至少一个斜面凹槽1011,如图2所示,斜面凹槽1011的底面1011a与斜面层导电板101的底面101a呈第一预设角度p,每个斜面凹槽1011的底面1011a设置有贯穿斜面凹槽1011的底面1011a至斜面层导电板101的底面101a的至少一个第一波导通孔1011b。
[0040] 该至少一个缝隙导电条102分别设置在斜面层导电板101上的至少一个斜面凹槽1011中,使得缝隙导电条102的第二面102b设置的至少一个空腔导电槽1022分别与斜面凹槽1011的底面1011a上的至少一个第一波导通孔1011b相互贯通。
[0041] 示例的,由于斜面层导电板101上设置的斜面凹槽1011的底面1011a与斜面层导电板101的底面101a呈第一预设角度p,且缝隙导电条102分别设置在斜面凹槽1011中,因此可知缝隙导电条102与斜面层导电板101的底面101a呈第一预设角度p,这样一来,可以通过调整第一预设角度p使得缝隙导电条102的表面法向与卫星信号的接收方向相同,避免了通过调整整个天线的位置或者角度实现缝隙导电条102的表面法向与卫星信号的接收方向相同的过程。由于不同的卫星的运行轨迹不同,因此在制作天线10时,可以首先确定该天线10需要接收的卫星信号对应的卫星,然后根据该卫星的运行轨迹确定其卫星信号的接收方向,进而以该接收方向为缝隙导电条102的表面法向计算该第一预设角度p的角度值(此处假设斜面层导电板101的底面101a平行于平方向)。在获取到第一预设角度p的角度值之后,即可根据该角度值在该天线10的斜面层导电板101上制作斜面凹槽1011,使得该缝隙导电条102设置于斜面凹槽1011中时,缝隙导电条102的表面法向与该卫星的卫星信号的接收方向相同。实际应用中,若斜面层导电板101的底面101a与水平方向存在夹角,也可以在考虑该夹角的基础上计算该第一预设角度p的角度值。
[0042] 可选的,该缝隙导电条102上设置的多个馈电缝隙通孔1021的位置由其接收的卫星信号决定。在设计缝隙导电条102时,可以首先仿真单个馈电缝隙通孔1021的电参数,即获取单个馈电缝隙通孔1021在谐振时的缝隙偏置、缝隙电导以及缝隙长度和宽度的关系,然后根据该关系应用HFSS(High Frequency Structure Simulator,高频结构仿真)软件进行仿真,即在满足该关系的基础上不断更改馈电缝隙通孔1021的电参数,通过每次更改电参数之后HFSS软件输出的天线10的增益、方向性、远场方向图剖面、远场3D图和3dB带宽等信息选择满足上述关系的馈电缝隙通孔1021的最优电参数,进而获取馈电缝隙通孔1021的位置、长度以及宽度。在获取到单个馈电缝隙通孔1021的位置、长度以及宽度之后,按照相同的长度和宽度仿真其他馈电缝隙通孔1021的数量和位置,进而获取到缝隙导电条102的模型。
[0043] 本发明实施例以每个缝隙导电条102的第一面102a设置有八个馈电缝隙通孔1021,第二面102b设置有两个空腔导电槽1022为例,如图3所示,八个馈电缝隙通孔1021分别设置在缝隙导电条102沿长度方向的边缘区域上。可选的,该八个馈电缝隙通孔1021的形状可以均为长方形。如图4所示,缝隙导电条102的第二面102b上设置的两个空腔导电槽
1022可以为矩形,每个空腔导电槽1022设置有四个馈电通孔1022a,该四个馈电通孔1022a的形状与馈电缝隙通孔1021的形状相同,且分别设置在矩形的空腔导电槽1022的四个角。
此时该八个馈电缝隙通孔1021中其中四个馈电缝隙通孔1021与一个空腔导电槽1022的四个角设置的馈电通孔1022a相互贯通,其余四个馈电缝隙通孔1021与另一个空腔导电槽
1022的四个角设置的馈电通孔1022a相互贯通。馈电缝隙通孔1021与馈电通孔1022a的相互贯通可以如图5所示,图5为图3沿A-A方向的剖面图,由图5可知馈电缝隙通孔1021贯穿缝隙导电条102的第一面102a至空腔导电槽1022的底面,从缝隙导电条102的第一面102a观察即为馈电缝隙通孔1021,从缝隙导电条102的第二面102b观察即为馈电通孔1022a。
[0044] 示例的,每个斜面凹槽1011的底面1011a设置有贯穿斜面凹槽1011的底面1011a至斜面层导电板101的底面101a的至少一个第一波导通孔1011b,每个斜面凹槽1011的底面1011a设置的第一波导通孔1011b的数量与该斜面凹槽1011中设置的缝隙导电条102上的空腔导电槽1022的数量相同。假设缝隙导电条102的第二面设置有两个空腔导电槽1022,则每个斜面凹槽1011的底面1011a上即可设置两个第一波导通孔1011b。如图6所示,图6为图7沿B-B的剖面图,由图6可知,该第一波导通孔1011b的侧面与斜面层导电板101的底面101a呈第二预设角度q,该第二预设角度q的角度值也可以通过仿真确定,即该第二预设角度q的角度值也与天线10需要接收的卫星信号的接收方向有关。
[0045] 本发明的实施例提供的技术方案中,通过在斜面层导电板101设置斜面凹槽1011且该斜面凹槽1011的底面1011a与斜面层导电板101的底面101a呈第一预设角度p的方式来保证缝隙导电条102的表面法向与卫星信号的接收方向相同,实现了在不用调整天线10位置的情况下完成卫星信号的接收的方案,避免了由于需要调整天线10位置导致的天线10实际高度的增加,提高了天线10的实用性。
[0046] 在一个实施例中,参考图3可知,缝隙导电条102设置有第一固定通孔1023,如图7所示,斜面层导电板101的斜面凹槽1011的底面1011a设置有第一固定盲孔1011c。该天线10还包括第一固定部,第一固定部穿过第一固定通孔1023与第一固定盲孔1011c固定连接,使得缝隙导电条102固定在斜面凹槽1011的底面1011a上。可选的,该第一固定部可以为螺钉。
[0047] 在一个实施例中,参考图1所示,天线10还包括与斜面层导电板101配合设置的中间层导电板104,以及与中间层导电板104配合设置的底层导电板105。
[0048] 其中,如图8所示,中间层导电板104的靠近斜面层导电板101的一面设置有第二波导通孔1041。如图9所示,中间层导电板104靠近底层导电板105的一面设置有第一导电凹槽1042。如图10所示,底层导电板105靠近中间层导电板104的一面设置有与第一导电凹槽
1042形状相同的第二导电凹槽1051。
[0049] 在组装天线10时,中间层导电板104上的第二波导通孔1041与斜面层导电板101上的第一波导通孔1011b相互贯通。中间层导电板104上的第一导电凹槽1042与底层导电板105上的第二导电凹槽1051对齐设置。
[0050] 示例的,天线10接收卫星信号的辐射方向的极坐标图可以如图11所示,由图11中的增益曲线1001可知通过缝隙导电条102、斜面层导电板101、中间层导电板104以及底层导电板105的馈电和放大等处理,天线10的接收信号在各个方向的增益均能够满足信号处理的要求,即通过在斜面凹槽1011中放置缝隙导电条102完全能够实现对卫星信号的接收要求。
[0051] 在一个实施例中,如图12所示,斜面层导电板101的底面101a设置有第二固定盲孔101a1。参考图8所示,中间层导电板104设置有第二固定通孔1043。参考图10所示,底层导电板105设置有第三固定盲孔1052。天线10还包括第二固定部,第二固定部穿过第二固定通孔
1043,且两端分别与第二固定盲孔101a1和第三固定盲孔1052固定连接,使得斜面层导电板
101、中间层导电板104和底层导电板105固定连接。可选的,该第二固定部可以为螺钉。
[0052] 可选的,缝隙导电条102、斜面层导电板101、中间层导电板104和底层导电板105均由金属材料制成。或者,缝隙导电条102、斜面层导电板101、中间层导电板104和底层导电板105均为表面涂覆有导电金属层的注塑件。
[0053] 本发明的实施例提供的技术方案中,天线10由缝隙导电条102、斜面层导电板101、中间层导电板104以及底层导电板105组成,并且斜面层导电板101设置有斜面凹槽1011,该斜面凹槽1011的底面1011a与斜面层导电板101的底面101a呈第一预设角度p,因此可以通过该第一预设角度p使得设置在斜面凹槽1011中的缝隙导电条102的表面法向与卫星信号的接收方向相同,实现了在不用调整天线10位置的情况下完成卫星信号的接收的方案,避免了由于需要调整天线10位置导致的天线10实际高度的增加,提高了天线10的实用性。
[0054] 本发明实施例提供一种信号处理装置,该信号处理装置包括上述实施例所述的天线10。
[0055] 示例的,该天线10包括斜面层导电板101、至少一个缝隙导电条102、与斜面层导电板101配合设置的中间层导电板104,以及与中间层导电板104配合设置的底层导电板105。
[0056] 其中,缝隙导电条102的第一面102a设置有多个馈电缝隙通孔1021,缝隙导电条102的第二面102b设置有至少一个空腔导电槽1022,每个空腔导电槽1022中设置有多个馈电通孔1022a,至少一个空腔导电槽1022中设置的多个馈电通孔1022a分别与多个馈电缝隙通孔1021相互贯通。
[0057] 斜面层导电板101设置有至少一个斜面凹槽1011,斜面凹槽1011的底面1011a与斜面层导电板101的底面101a呈第一预设角度p,每个斜面凹槽1011的底面1011a设置有贯穿斜面凹槽1011的底面1011a至斜面层导电板101的底面101a的至少一个第一波导通孔1011b。
[0058] 中间层导电板104的靠近斜面层导电板101的一面设置有第二波导通孔1041。中间层导电板104靠近底层导电板105的一面设置有第一导电凹槽1042。底层导电板105靠近中间层导电板104的一面设置有与第一导电凹槽1042形状相同的第二导电凹槽1051。
[0059] 中间层导电板104上的第二波导通孔1041与斜面层导电板101上的第一波导通孔1011b相互贯通。中间层导电板104上的第一导电凹槽1042与底层导电板105上的第二导电凹槽1051对齐设置。
[0060] 本发明的实施例提供一种信号处理装置,该信号处理装置包括的天线10由缝隙导电条102、斜面层导电板101、中间层导电板104以及底层导电板105组成,并且斜面层导电板101设置有斜面凹槽1011,该斜面凹槽1011的底面1011a与斜面层导电板101的底面101a呈第一预设角度p,因此可以通过该第一预设角度p使得设置在斜面凹槽1011中的缝隙导电条
102的表面法向与卫星信号的接收方向相同,实现了在使用该装置时不用调整天线10位置的情况下完成卫星信号的接收的方案,避免了由于需要调整天线10位置导致的该信号处理装置实际高度的增加,提高了信号处理装置的实用性。
[0061] 本领域技术人员在考虑说明书及实践这里的公开后,将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
[0062] 应当理解的是,本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
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