[实用新型]天线设备

说明书

技术领域

本公开的各种实施方案涉及一种天线设备，例如一种用于毫米波(mmWave)通信的天线设备和一种用于操作所述天线设备的方法。

背景技术

无线通信技术有多种实施方式，从商业化的移动通信网络连接到最近以无线保真(Wi-Fi)、蓝牙、近场通信(NFC)等为代表的无线局域网(WLAN)。移动通信服务已经从以面向语音通信的移动通信服务逐渐演变成超高速和高容量服务(例如，高品质视频流服务)。将来走向商业化的下一代移动通信服务预期会在数十GHz的超高速频带上提供。

为了在商业化无线通信网络中提供稳定的服务品质，必须满足天线设备的高增益和宽波束覆盖范围。下一代移动通信服务可能是在数十GHz的超高频带中提供的(例如，在30-300GHz的范围内，并且谐振频率波长大约为1-10mm)，因此，与以前的商业化移动通信服务中使用的天线设备相比，可能需要更高的性能。

一般来说，在更高的工作频带中，天线设备(例如，无线电波)的线性更强且衍射更弱，从而使障碍物(例如，建筑物或地形)所致的损耗增加。为了保证通信稳定性，可能需要天线设备有全向性，但是对于高工作频带而言，可能由于线性更强，所以很难保证全向性。因此，具有在高频带中操作的通信设备的电子设备，其天线设备可具有包含多个辐射器的阵列天线结构。

当实施毫米波(mmWave)通信时，波长是在大约1-10mm的范围内，并且天线设备的辐射器的电气长度可以是谐振频率波长的大约1/4。毫米波通信天线设备在电路板上设有多个辐射器组成的阵列以保证全向性，并且还在电路板上设有通信电路芯片，因而改善通信芯片与辐射器之间的传输损耗。

虽然用这种方式可以保证全向性，但是如果发射侧与接收侧之间的极化(或极化波)分量未能谐调，则发射侧与接收侧之间的通信可能不顺畅。因此，必须以不同方式调节和控制无线电波的极化分量。

在电路板中形成的辐射器中保证无线电波的水平极化分量可能相对比较容易，但是对于垂直极化分量可能并非如此。例如，对于厚度大约1mm的电路板，在垂直方向上固定接地表面方面存在限制，这导致难以保证电路板厚度方向上的极化分量(例如，垂直极化分量)。

以上信息作为背景信息提供，仅为帮助理解本公开。关于以上任意内容是否能适宜作为为本公开的现有技术，既不做确定，也不做断言。

发明内容

本公开的作出是为了至少部分地解决、减轻或消除上文说明的问题和/或缺点中的至少一个。

因此，本公开的各种实施方案提供一种天线设备，在该天线设备安装在电路板的厚度范围内时，能够容易地在电路板的厚度方向上保证极化(或极化波)分量(例如，垂直极化分量)，并且提供一种用于操作所述天线设备的方法。

而且，本公开的各种实施方案提供一种天线设备，其能够以各种形式产生极化，该天线设备具有辐射器，所述辐射器中具有水平极化天线和垂直极化天线的组合以保证全向性，并且提供一种用于操作所述天线设备的方法。

此外，本公开的各种实施方案提供一种天线设备，其能够通过以各种形式产生极化而在毫米波通信中维持稳定的传输和接收灵敏度。

通过下文说明的实施方案，可以理解本公开中提供的其它目的。

根据本公开的一方面，提供一种天线设备，其包括：水平极化天线，实施在多层电路板中的第一层上；以及垂直极化天线，实施在所述多层电路板中不同于所述第一层的多个第二层上，其中，所述水平极化天线和所述垂直极化天线在所述多层电路板的一侧的边缘上彼此间隔开地堆叠。

所述垂直极化天线可以使用0度模谐振器实施，其中，形成在多个第二层其中之一的表面上的辐射贴片与形成在另一层上的接地贴片通过通孔连接。

根据本公开的另一个方面，提供一种用于操作天线设备的方法，所述天线设备包括水平极化天线与垂直极化天线的组合，所述方法包括：发现操作：发现外围设备；选择操作：从所发现的外围设备中选择将要与其建立通信连接的外围设备；扫描操作：在使用所述水平极化天线和所述垂直极化天线改变极化时尝试与所选择的外围设备通信；评估操作：评估对应于与所选择的外围设备的通信中的极化的信噪比；以及建立操作：根据所评估的信噪比选择最佳极化并且建立通信的。

通过下面的详细说明，本公开的其它方面、优点和显著特征将对本领域技术人员变得显而易见，所述详细说明结合附图揭示了本公开的示例性实施方案。

附图说明

通过下面结合附图进行的详细说明，本公开的某些实施方案的以上和其它方面、特征和优点将变得更加明显，附图中：