天線裝置及其制作方法制造方法及圖紙

本發明專利技術提供了一種天線裝置及其制作方法，其中天線裝置包括第一導體和第二導體，所述第一導體與所述第二導體組合構成的空腔為諧振腔，所述諧振腔由第一材料和第二材料填充，所述第一材料為介電常數和磁導率均大于零的材料，所述第二材料為介電常數和磁導率均小于零的材料；所述第一材料和所述第二材料按照預設的方式排列在所述諧振腔中，使得在正常工作于通信頻段的條件下，該天線裝置的物理尺寸比未填充第一材料和第二材料的同類型天線的物理尺寸有較大幅度的縮小；并且由于第一材料和第二材料作為基板填充在天線裝置的諧振腔內，與天線裝置中的部件緊密結合，提高了天線裝置結構的穩定性。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及移動通信技術，尤其涉及一種。
技術介紹
隨著無線通信技術的快速發展，高速數據業務和多媒體業務的應用日益增多，由于高速數據業務和多媒體業務較多地被應用在室內場景中，因此室內分布系統在無線通信系統中具有重要的作用。目前，室內分布系統多采用全向吸頂天線或定向壁掛天線對室內場景進行覆蓋，所采用天線的尺寸由天線的通信頻段決定。天線的通信頻段越高，其物理尺寸越小；天線的通信頻段越低，其物理尺寸越大。 現有技術中的室內分布系統，一般需要同時應用于多種通信制式的通信系統中，天線的尺寸取決于其中較低的通信頻段，而通信頻率較低時所需要采用的天線的尺寸則較大，因此現有的室內分布系統所采用的天線存在尺寸較大的問題。
技術實現思路
本專利技術提供了一種。本專利技術一方面提供了一種天線裝置，包括第一導體和第二導體，所述第一導體與所述第二導體組合構成的空腔為諧振腔，該天線裝置還包括所述諧振腔由第一材料和第二材料填充，所述第一材料為介電常數和磁導率均大于零的材料，所述第二材料為介電常數和磁導率均小于零的材料；所述第一材料和所述第二材料按照預設的方式排列在所述諧振腔中。本專利技術還提供了一種天線裝置制作方法，包括將第一導體和第二導體組合，所述第一導體和所述第二導體構成的空腔為天線裝置的諧振腔；利用第一材料和第二材料對所述諧振腔進行填充，所述第一材料為介電常數和磁導率均大于零的材料，所述第二材料為介電常數和磁導率均小于零的材料；將所述第一材料和所述第二材料按照預設的方式排列在所述諧振腔中。本專利技術實施例中的，在第一導體和第二導體構成的諧振腔中填充介電常數和磁導率均大于零的常規材料，即第一材料，同時還在諧振腔中填充介電常數和磁導率均小于零的左手材料，即第二材料，并且將第一材料和第二材料按照預設的方式排列在諧振腔中，由于電磁波在諧振腔中不再通過空氣傳播，而是在兩種填充材料中傳播，因此通過適當地選擇兩種填充材料的厚度，可以使得在正常工作于通信頻段的條件下，該天線裝置的物理尺寸比未填充第一材料和第二材料的同類型天線的物理尺寸有較大幅度的縮小；并且由于第一材料和第二材料作為基板填充在天線裝置的諧振腔內，與天線裝置中的部件緊密結合，提高了天線裝置結構的穩定性。附圖說明圖1a為室內分布系統中雙錐天線的結構示意圖；圖1b為室內分布系統中盤錐天線的結構示意圖；圖1c為室內分布系統中盤形天線的結構示意圖；圖2為電磁波在第一材料和第二材料中的傳播特性；圖3為本專利技術天線裝置一實施例的結構示意圖；圖4為本專利技術天線裝置另一實施例的結構示意圖；圖5a為本專利技術天線裝置再一實施例的結構示意圖； 圖5b為本專利技術天線裝置再一實施例的俯視圖；圖6為本專利技術天線裝置制作方法實施例的流程圖。具體實施例方式圖1a為室內分布系統中雙維天線的結構不意圖；圖1b為室內分布系統中盤維天線的結構示意圖；圖1c為室內分布系統中盤形天線的結構示意圖。如圖la、lb和Ic所示，室內分布系統中所采用的天線可以為雙錐天線、盤錐天線或盤形天線。雙錐天線、盤錐天線或盤形天線均可由第一導體11和第二導體12構成。如圖1a所示，雙錐天線的第一導體11和第二導體12均為錐形結構；如圖1b所示，盤錐天線的第一導體11為盤形結構，且第二導體12為錐形結構；圖1c所示的是盤形天線的側視圖，或稱為左視圖，盤形天線的第一導體11和第二導體12均為盤形結構，第一導體11和第二導體12的俯視圖均為圓形。圖la、lb和Ic中的各第一導體11均用于將電磁波輻射到自由空間中，第二導體12與地連接，起到接地板的作用。第一導體11與第二導體12組合構成天線結構，同時第一導體11與第二導體12組合構成的空腔，即為該天線的諧振腔。為了滿足電磁波在諧振腔中傳播時，所經過的傳播路徑滿足半波長的要求，半波長即為電磁波的波長的一半。電磁波的波長與該電磁波的諧振頻率是相關的，因此電磁波的通信頻率越低時，該電磁波的波長越長，相應地，天線的諧振腔的物理尺寸則需要較大，也就是說，諧振腔的物理尺寸取決于天線工作的通信頻段，受所傳播電磁波的半波長的影響。本專利技術實施例天線裝置的諧振腔由第一材料和第二材料填充，其中所述第一材料為介電常數和磁導率均大于零的材料，所述第二材料為介電常數和磁導率均小于零的材料。介電常數和磁導率均大于零的第一材料為常規材料，常規材料為自然界中自然存在的材料介質，也可以稱為雙正介質材料(Double Positive Material, DPM)。通過在常規材料中嵌入或在其表面刻上某種金屬幾何結構，獲得并非在自然界中自然存在的材料介質，即超材料，該超材料也可以稱為復合材料。例如，介電常數小于零、磁導率大于零的材料介質，也可以稱為負介電常數材料(Epsilon Negative Material, ENM);介電常數大于零、磁導率小于零的材料介質，也可以稱為負磁導率材料(Mue Negative Material, MNM)等；介電常數隨空間周期性變化的光子晶體材料(Photonic Band Gap Material，PBGM)，也可以稱為EBGM 材料(Electromagnetic Band Gap Material)。在超材料中還包括介電常數和磁導率均小于零的第二材料為左手材料，左手材料也可以稱為雙負介質材料(Double Negative Material,DNM)。本專利技術各實施例中所采用的第二材料均為介電常數和磁導率都小于零的左手材料。所述第一材料和所述第二材料按照預設的方式排列在所述諧振腔中，由于諧振腔中同時填充有第一材料和第二材料，第一材料和第二材料以預設的排列方式填充滿整個諧振腔。相應地，第一材料和第二材料在排列時存在使兩種材料相鄰的邊界。圖2為電磁波在第一材料和第二 材料中的傳播特性，如圖2所示，Cl1為第一材料的厚度，d2為第二材料的厚度，在第一材料和第二材料相鄰的邊界處，電磁波滿足在不同介質中傳播的邊界條件。波矢量1 和波印廷矢量Stl為電磁波在空氣中傳播時的傳播特性。第一材料的介電常數ε ,大于零，且其磁導率μ !大于零，電磁波在第一材料中傳播時的相速Vp和群速Vg方向相同，電場Ε、磁場H和波矢量場k滿足右手定則，波矢量Ii1和波印廷矢量S1的方向相同，表現為前向波特性，其中，h，叫大于零。而第二材料的介電常數ε2小于零，且其磁導率μ 2小于零，電磁波在第二材料中傳播時的相速Vp和群速Vg方向相反，電場Ε、磁場H和波矢量k滿足左手定則，波矢量k2和波印廷矢量S2的方向相反，表現為后向波特性；其中，k2=n2k0,n2 =如2"2 n2大于零。本專利技術實施例中利用第一材料和第二材料填充整個諧振腔內的空間，通過選擇適當的第一材料的厚度Cl1和第二材料的厚度d2，從而根據第一材料的厚度Cl1和第二材料的厚度d2決定諧振腔的大小，進而決定天線裝置的大小。根據電磁波在不同介質中傳播的邊界條件和電磁場理論，可知即第一材料和第二材料的厚度的比例取決于該兩種材料的磁導率的比值。在本專利技術實施例中，電磁波在諧振腔中不再是通過空氣傳播，而是通過第一材料和第二材料這兩種媒質進行傳播。由于諧振腔被第一材料和第二材料所填充，因此諧振腔的物理尺寸可以由第一材料的厚度Cl1和第二材料的厚度d2決定。由于在電磁波通過第一材料和第二材料進行傳播，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種天線裝置，包括第一導體和第二導體，所述第一導體與所述第二導體組合構成的空腔為諧振腔，其特征在于，還包括：所述諧振腔由第一材料和第二材料填充，所述第一材料為介電常數和磁導率均大于零的材料，所述第二材料為介電常數和磁導率均小于零的材料；所述第一材料和所述第二材料按照預設的方式排列在所述諧振腔中。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳新明，傅強，陳旭東，王健全，李新中，楊軍，黃曉明，呂召彪，
申請(專利權)人：中國聯合網絡通信集團有限公司，
類型：發明
國別省市：