天线系统、通信设备和通信系统的制作方法
未命名
09-29
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1.本技术实施例涉及天线领域和通信领域,并且更具体地,涉及一种天线系统、通信设备和通信系统。
背景技术:
2.增大天线系统的口径有利于提高天线系统的增益、提升波束覆盖范围以及提高网络系统容量。然而,天线系统的口径越大,天线系统承受风载越大,会降低天线系统的稳定性,并且天线系统所在的抱杆可能无法向天线系统提供足够可靠的支撑。因此,天线系统的口径受限于风载的影响,从而导致天线性能无法有效提升。
技术实现要素:
3.本技术实施例提供一种天线系统、通信设备和通信系统,目的是减少风载对天线系统的影响,提升天线系统的性能。
4.第一方面,提供了一种天线系统,包括:
5.第一天线装置,所述第一天线装置包括第一辐射单元阵列和第一反射板,所述第一辐射单元阵列设置于所述第一反射板的第一侧,所述第一反射板包括多个第一反射板通孔,所述第一反射板还具有与所述第一侧相对的第二侧,所述第一反射板的第一侧和所述第一反射板的第二侧通过所述多个第一反射板通孔贯通;
6.叶片,所述叶片位于所述第一天线装置的一侧,所述叶片与所述多个第一反射板通孔相对设置。
7.叶片与所述多个第一反射板通孔相对设置可以指,叶片的离旋转轴线最远的一端可以绕旋转轴线移动,且该端的移动轨迹可以形成一封闭图案。叶片与多个反射板通孔相对设置,也就是说,多个反射板通孔沿叶片的旋转轴线所在的方向投影可以得到投影,该投影可以与上述封闭图案大部分重叠。例如,该投影位于上述封闭图案内;又如,上述封闭图案位于该投影内;又如,上述封闭图案和该投影相互交叉,且封闭图案和该投影的交叉区域占封闭图案或该投影的比例高于50%。
8.在本技术提供的实施例中,通过在天线装置附近设置叶片,叶片可以在风力作用下旋转,进而提供与环境风力相反的作用力,有利于降低周围环境中风力的速度,进而有利于降低风载。叶片旋转后还可以改变周围气流方向,有利于减少垂直于反射板的风力,有利于降低风载对天线系统的影响。因此,本技术实施例提供的方案有利于降低天线系统因风载过大而损坏的可能性,使天线装置在相对恶劣的风力环境下仍可以正常工作,有利于提升天线系统的口径,提升天线装置的使用性能。
9.结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述天线系统还包括:
10.发电机,所述发电机用于收集所述叶片旋转产生的能量。
11.在本技术提供的实施例中,通过发电机和叶片,还可以将风能转化为电能,转化得到的电能可以用于为天线系统或其他设备供电,有利于提升天线系统的环保性。
12.结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述天线系统还包括:
13.储能装置,所述储能装置用于储存所述发电机产生的电能。
14.在本技术提供的实施例中,通过储能装置可以将过剩的能量储存起来,减少能量浪费。
15.结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第一天线装置还包括:
16.第一馈电线,所述第一馈电线设置于所述第一反射板,所述第一馈电线用于为所述第一辐射单元阵列馈电;
17.第二辐射单元阵列和第二馈电线,所述第二馈电线设置于所述第一反射板,所述第二馈电线用于为所述第二辐射单元阵列馈电;
18.其中,所述第一辐射单元阵列和所述第二辐射单元阵列相邻,所述第二馈电线和所述第一馈电线之间有第一间隔空间,所述多个第一反射板通孔中的至少部分的投影位于第一间隔空间内。
19.在本技术提供的实施例中,反射板上的反射板通孔可以位于相邻两个馈电线之间,有利于使反射板上除反射板通孔以外的区域为馈电线反射外界信号。
20.结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第一反射板包括m个反射行条和n个反射列条,所述m个反射行条和所述n个反射列条相互交叉形成所述多个第一反射板通孔,m和n为大于2的整数;其中,
21.所述第一馈电线和所述第二馈电线在所述第一反射板上的投影位于所述m个反射行条中的相邻两个反射行条上;或者,
22.所述第一馈电线和所述第二馈电线在所述第一反射板上的投影位于所述n个反射列条中的相邻两个反射列条上。
23.在本技术提供的实施例中,相邻两个馈电线设置于相邻两个反射条上,有利于增大反射板上容纳馈电线的数量。
24.结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第一辐射单元阵列的最大辐射方向与所述第二辐射单元阵列的最大辐射方向不同。
25.在本技术提供的实施例中,天线装置上设置最大辐射方向不同的多个辐射单元阵列,有利于使天线装置可以覆盖相对较宽的波束范围,有利于提升天线装置的射频性能。
26.在一些实施例中,所述第二辐射单元阵列的工作频率与所述第一辐射单元阵列的工作频率相同或不同。
27.结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第一辐射单元阵列的最大辐射方向与所述叶片旋转轴线所在方向相同。
28.在本技术提供的实施例中,平行于叶片的旋转轴线的气流较容易受叶片旋转的干扰,将辐射单元阵列的最大辐射方向与所述叶片的旋转轴线相对,有利于使辐射单元阵列,在最大辐射方向上的射频能量相对较高。
29.结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第二馈电线和所述第一馈电线位于所述第一反射板的同侧。
30.在本技术提供的实施例中,第二馈电线和第一馈电线可以共用第一反射板,有利于提高天线系统的集成度。
31.结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述天线系统还包括:
32.第二天线装置,所述第二天线装置包括第三辐射单元阵列和第二反射板,所述第三辐射单元阵列设置于所述第二反射板的第一侧,所述第二反射板包括多个第二反射板通孔,所述多个第二反射板通孔与所述叶片相对设置,所述第二反射板还具有与所述第二反射板的第一侧相对的第二侧,所述第二反射板的第一侧和所述第二反射板的第二侧通过所述多个第二反射板通孔贯通;
33.其中,所述第二天线装置位于所述叶片远离所述第一天线装置的一侧。
34.在本技术提供的实施例中,叶片的两侧均可以设置天线装置。叶片可以为多个天线装置提供风载干扰。多个天线装置之间间隔有叶片,多个天线装置之间的隔离度可以容易满足射频要求。
35.结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第三辐射单元阵列位于所述第二反射板的远离所述叶片的一侧。
36.在本技术提供的实施例中,第三辐射单元阵列与第一辐射单元阵列的距离相对较远,有利于优化第三辐射单元阵列与第一辐射单元阵列之间的隔离度。
37.结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述多个第二反射板通孔在所述第一反射板上的投影与所述多个第一反射板通孔至少部分重叠。
38.在本技术提供的实施例中,多个第二反射板通孔和多个第一反射通孔相对设置,穿过第一反射通孔的气流可以相对容易定位穿过第二反射板体通孔,且穿过第二反射通孔的气流可以相对容易地穿过第二反射板体通孔,有利于减少气流在第一反射板和第二反射板上的作用力。
39.结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第三辐射单元阵列的最大辐射方向与所述第一辐射单元阵列的最大辐射方向不同。
40.在本技术提供的实施例中,多个天线装置上的最大辐射方向不同,有利于使天线相同可以覆盖相对较宽的波束范围,有利于提升天线装置的射频性能。
41.在一些实施例中,所述第三辐射单元阵列的工作频率与所述第一辐射单元阵列的工作频率相同或不同。
42.结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述天线系统还包括:
43.固定装置,所述固定装置包括定子和转子,所述定子与所述第一天线装置固定连接,所述转子与所述叶片连接,在所述转子可相对于所述定子转动。
44.在本技术提供的实施例中,通过固定装置可以将叶片和天线装置连接起来,便于将天线装置和叶片设置于抱杆,且有利于使叶片的旋转和天线装置相对独立。
45.结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述定子包括中空腔体,所述天线系统还包括所述第一辐射单元阵列的信号线,所述信号线容置于所述中空腔体内。
46.在本技术提供的实施例中,固定装置具有容置信号信的中空腔体,有利于提高走线简便度,还有利于减少信号线受外界环境的干扰。
47.第二方面,提供了一种通信设备,包括如上述第一方面中的任意一种实现方式中所述的天线系统。
48.第三方面,提供了一种通信系统,包括:
49.如上述第三方面中的任意一种实现方式中所述的天线系统;
50.信号处理装置,所述信号处理装置用于通过所述天线系统接收和/或发送信号;
51.抱杆,所述天线系统设置在所述抱杆上。
52.在本技术提供的实施例中,天线系统设置于抱杆上,有利于提高天线系统接收和/或发送信号的性能。
53.结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,所述通信系统还包括:
54.能源管理装置,所述能源管理装置用于管理通过所述叶片旋转得到的能量。
55.在本技术提供的实施例中,通过设置能源管理装置,叶片旋转得到的能量可以回收,还有利于相对合理地利用回收能量,提高回收能量的利用率。
附图说明
56.图1是本技术实施例提供适用的一种系统架构示意图;
57.图2是本技术实施例提供的一种通信设备的示意性结构图;
58.图3是本技术实施例提供的一种天线装置的示意性结构图;
59.图4是本技术实施例提供的一种天线系统的示意性结构图;
60.图5是本技术实施例提供的一种天线系统的示意性结构图;
61.图6是本技术实施例提供的一种天线系统的示意性结构图;
62.图7是本技术实施例提供的一种叶片和固定装置的示意性结构图;
63.图8是本技术实施例提供的一种天线装置的示意性结构图;
64.图9是本技术实施例提供的一种辐射单元阵列的示意性结构图;
65.图10是本技术实施例提供的一种叶片的横截面示意图;
66.图11是本技术实施例提供的一种气流模拟图;
67.图12是本技术实施例提供的另一种天线系统的示意性结构图;
68.图13是本技术实施例提供的另一种天线系统的示意性结构图;
69.图14是本技术实施例提供的另一种天线装置的示意性结构图;
70.图15是本技术实施例提供的又一种天线系统的示意性结构图;
71.图16是本技术实施例提供的又一种天线装置的示意性结构图;
72.图17是本技术实施例提供的又一种天线装置的示意性结构图;
73.图18是本技术实施例提供的再一种天线系统的示意性结构图;
74.图19是本技术实施例提供的再一种天线系统的示意性结构图;
75.图20是本技术实施例提供的再另一种天线系统的示意性结构图;
76.图21是本技术实施例提供的再又一种天线系统的示意性结构图;
77.图22是本技术实施例提供的一种通信系统的示意性结构图;
78.图23是本技术实施例提供的另一种通信系统的示意性结构图。
具体实施方式
79.下面将结合附图,对本技术实施例中的技术方案进行描述。
80.以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的,而并非旨在作为对本技术的限制。术语“和/或”,用于描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系;例如,a和/或b,可以表示:单独存在a,同时存在a和b,单独存在b的情况,其中a、b可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。在本说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本技术的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此,在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例,而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”,除非是以其他方式另外特别强调。本技术提供的多个实施例之间可以相互结合,得到新的实施例,例如实施例a中的部分或全部特点与实施例b中的部分或全部特点可以相互结合并得到新的实施例。通过结合多个实施例得到的新的实施例也属于本技术揭露的技术范围内。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”,除非是以其他方式另外特别强调。
81.图1是示例性示出本技术实施例适用的一种系统架构示意图,如图1所示,该系统架构中可以包括通信设备和终端。通信设备和终端之间可以实现无线通信。通信设备亦可以称为基站、接入网设备等。通信设备可以位于基站子系统(base btation bubsystem,bbs)、陆地无线接入网(umts terrestrial radio access network,utran)或者演进的陆地无线接入网(evolved universal terrestrial radio access,e-utran)中,用于进行信号的小区覆盖以实现终端与无线网络之间的通信。具体来说,通信设备可以是全球移动通信系统(global system for mobile comunication,gsm)或(code division multiple access,cdma)系统中的基地收发台(base transceiver station,bts),也可以是宽带码分多址(wideband code division multiple access,wcdma)系统中的节点b(nodeb,nb),还可以是长期演进(long term evolution,lte)系统中的演进型节点b(evolutional nodeb,enb或enodeb),还可以是云无线接入网络(cloud radio access network,cran)场景下的无线控制器。或者该通信设备也可以为中继站、接入点、车载设备、可穿戴设备以及新无线(new radio,nr)系统中的g节点(gnodeb或者gnb)、未来演进的网络中的接入网设备等,本技术实施例并不限定。
82.通信设备可以配置有天线系统来实现信号在空间中的传输。图2示出了如图1所示的通信设备配置有天线系统的一种应用场景的示意图。图2中示出的天线系统可以包括天线装置10、天线支架30等结构。在本技术提供的一些实施例中,天线系统例如可以通过天线支架30固定于通信设备的抱杆20(在一些场景中,抱杆20还可以被称为铁塔)。
83.在一些实施例中,天线系统可以包括天线罩40,天线罩40覆盖于天线装置10。天线罩40在电气性能上具有良好的电磁波穿透特性,机械性能上能经受外部恶劣环境的影响,从而可以起到保护天线装置10免受外部环境影响的作用。例如,天线罩40可以减小天线装置10承受的风载(wind load,指空气流动对工程结构所产生的压力,也称为风的动压力、风荷载等)。在图2所示的实施例中,天线罩40可以通过天线支架30安装于抱杆20上,以便于天线装置10对信号的接收或者发射。天线罩40例如可以通过电镀、喷涂等方式设置于天线装置10的辐射单元上。
84.在图2所示的实施例中,通信设备还可以包括射频处理单元50和基带处理单元60。基带处理单元60可以通过射频处理单元50与天线装置10连接。在一些实施例中,射频处理单元50又可以称为射频拉远单元(remote radio unit,rru),基带处理单元60又可以称为基带单元(baseband unit,bbu)。射频处理单元50与基带处理单元60可以通过传输线70连接。
85.需要说明的是,图2只是射频处理单元50与天线装置10的位置关系的一个示例。在
另外一些实施例中,射频处理单元50和基带处理单元60还可以同时位于天线装置10的远端。
86.图3为本技术提供的一种天线装置10的示意性结构图。天线装置10可以包括辐射单元11和反射板12。其中,辐射单元11也可以被称为天线振子、振子等。辐射单元11可以是构成辐射单元阵列的单元,它能有效地辐射和/或接收天线信号。不同辐射单元11的频率可以相同或者不同。反射板12也可以称为底板、天线面板或者金属反射面等,反射板12可以把接收的信号反射聚集在接收点上。辐射单元11通常放置于反射板12一侧,这不但可以大大增强信号的接收或发射能力,还能够起到阻挡、屏蔽来自反射板12背面(本技术中反射板12的背面是指与反射板12用于设置辐射单元11相背的一侧)的干扰信号。
87.在天线装置10中,馈电网络3位于辐射单元11与射频处理单元50的功率放大器之间。馈电网络3可以给辐射单元11馈电,例如给辐射单元11提供特定功率和相位。例如,馈电网络3可以包括可正向使用或者可反向使用的功分器301(或者合路器302),用于将一路信号分成多路信号或将多路信号合成一路。馈电网络3还可以包括滤波器303,用于滤除干扰信号。对于电调天线装置,馈电网络3还可以包括传动部件304来实现不同辐射波束指向、移相器305来改变信号辐射的最大方向。在一些情况下,移相器305还可以具备功分器301(或者合路器302)的功能,从而在馈电网络3中可以省去功分器301(或者合路器302)。在一些实施例中,馈电网络3还可以包括校准网络306,以获取需要的校准信号。馈电网络3中所包括的不同器件之间可以通过传输线和连接器连接。需要说明的是功分器301(或者合路器302)可以位于天线罩40内部或者外部,且上述提及的各个不同部件之间的连接关系并不唯一,图3只示例出了其中一种可能的各个部件的位置关系和连接方式。
88.为提升天线系统的增益、提升波束覆盖范围、提高网络系统容量,需要增大天线系统的口径。然而,天线系统的口径过大,天线系统的迎风面积也相应增大,会导致天线系统承受相对较大风载。一方面,天线系统承受的风载过大,会直接破坏天线系统的机械稳定性。另一方面,结合图2所示的实施例,天线系统可以挂设于抱杆的顶部,抱杆的底部固定于地面。在天线系统承受相对较大风载的情况下,天线系统可以对抱杆的底部施加相对较大的力矩,从而可能破坏抱杆与地面的固定连接关系,甚至可能使抱杆倒塌,造成安全问题。因此,天线系统的口径受限于风载的影响,从而导致天线性能无法有效提升。
89.本技术提供一种新的天线系统,目的使该新的天线系统可以对风载具有相对较低的敏感度。在相对恶劣的风力环境中,天线系统可以承受相对较小的风载。
90.图4和图5是本技术提供的一种天线系统100的示意性结构图。在图4和图5所示的实施例中,天线系统100可以固定于抱杆20上。抱杆20例如可以是图2所示的抱杆20。图4是本技术实施例提供的一种天线系统100的立体结构图。假设空间中存在x\y\z坐标系,其中x方向、y方向和z方向可以相互垂直。沿图4所示的x方向(x方向可以垂直于抱杆20,抱杆20可以相对于y方向平行设置)观察图4所示的天线系统100,可以得到图5所示的示意性结构图。在其他可能的实施例中,天线系统100也可以不固定于抱杆20。
91.在本技术中,平行可以包括基本平行和完全平行。由于加工误差、检测误差等原因,理论上的完全平行可能无法彻底实现,因此当方向a和方向b之间的倾斜程度较小甚至可以忽略不计时,方向a和方向b可以被认定为相互平行。在本技术中,垂直可以包括基本垂直和完全垂直。由于加工误差、检测误差等原因,理论上的完全垂直可能无法彻底实现,因
此当方向a和方向b之间的倾斜程度较小甚至可以忽略不计时,方向a和方向b可以被认定为相互垂直。
92.天线系统100可以包括天线装置10a,天线装置10a可以包括辐射单元阵列131和反射板121。反射板121可以具有两侧,分别为反射板121的第一侧和反射板121的第二侧。辐射单元阵列131设置于反射板121的第一侧,反射板121包括多个反射板通孔141,反射板121还具有与反射板121的第一侧相对的第二侧,反射板121的第一侧和反射板121的第二侧通过多个反射板通孔141贯通。也就是说,位于反射板121两侧的空间通过多个反射板通孔141贯通。天线系统100还可以包括叶片150,叶片150位于天线装置10a的一侧,叶片150与多个反射板通孔141相对设置。
93.在本技术中,部件a和部件b相对设置可以指,部件a沿目标方向投影得到投影1,部件b沿目标方向投影得到投影2,投影1和投影2可以至少大部分重叠。在一些实施例中,大部分重叠可以是以下任一种情况:投影1完全位于投影2内。或者,投影2完全位于投影1内。或者,投影1和投影2相互交叉,且投影1和投影2的交叉区域占投影1或投影2的比例高于50%。
94.反射板通孔141可以具有两个开口,一个开口可以面向反射板121的第一侧,另一个开口可以面向反射板121的第二侧。由于位于反射板121两侧的空间通过多个反射板通孔141贯通,当气流从反射板121的第一侧吹向反射板121时,气流可以穿过多个反射板通孔141,流向反射板121的第二侧;当气流从反射板121的第二侧吹向反射板121时,气流可以穿过多个反射板通孔141,流向反射板121的第一侧。
95.在本技术提供的实施例中,天线系统100可以包括一个或多个叶片150。如图4所示,天线系统100可以包括3个叶片150。本技术主要以3个叶片150中的1个叶片150的工作方式为例进行说明,其余叶片150的工作方式可以对应参照该1个叶片150。
96.叶片150可以在风力的作用下旋转。如图5所示,叶片150可以绕叶片150的旋转轴线151旋转。在图4和图5所示的实施例中,叶片150的旋转轴线151可以与z方向相互平行。如图6所示,当叶片150旋转一周后,叶片150的离旋转轴线151最远的一端可绕旋转轴线151的移动轨迹可以形成一封闭图案152。叶片150与多个反射板通孔141相对设置,也就是说,多个反射板通孔141沿叶片150的旋转轴线151所在的方向投影可以得到投影3,投影3可以与上述封闭图案152大部分重叠。例如,投影3位于上述封闭图案152内;又如,上述封闭图案152和投影3相互交叉,且封闭图案152和投影3的交叉区域占封闭图案152或投影3的比例高于50%。
97.当反射板121与叶片150可以相对设置时,那么叶片1501与多个反射板通孔141即为相对设置的。也就是说,反射板121沿叶片150的旋转轴线151所在的方向投影可以得到投影4,投影4可以与上述封闭图案152大部分重叠。例如,投影4位于上述封闭图案152内;又如,上述封闭图案152位于投影4内;又如,上述封闭图案152和投影4相互交叉,且封闭图案152和投影4的交叉区域占封闭图案152或投影4的比例高于50%。
98.在图4、图5所示的实施例中,与叶片150相对的多个反射板通孔141整体可以靠近反射板121的中心设置,例如,多个反射板通孔141中的中心反射板通孔141设置于反射板121的中心。在一个实施例中,叶片150的旋转轴线151可以与反射板121的中心相对。在其他实施例中,与叶片150相对的多个反射板通孔141整体可以靠近反射板121的边缘设置,即偏离反射板121的中心设置。
99.在本技术提供的实施例中,通过调整多个反射板通孔141整体在反射板121的相对设置,以调整天线系统100的方向图。例如,多个反射板通孔141靠近反射板121的一个边缘a设置,边缘a可以与反射板121的边缘b相对,因此多个反射板通孔141整体远离边缘b设置。反射板121在靠近边缘b的区域可以具有相对更弱的反射性能,反射板121在靠近边缘b的区域可以具有相对更强的反射性能,由此有利于调整天线系统100的方向图。
100.反射板121可以兼具信号反射能力和透风能力。当反射能力要求相对较高时,反射板通孔141的尺寸可以相对较小。当透风能力要求相对较高时,反射板通孔141的尺寸可以相对较大。在一些实施例中,辐射单元阵列131的工作频率为f,f与波长λ对应,反射板121的尺寸可以小于或等于0.1~0.3λ,例如小于或等于0.25λ、0.2λ或0.15λ。如图4和图5所示,反射板通孔141可以为方形通孔,方形通孔的边长可以为0.3λ。在另一个实施例中,反射板通孔141可以为矩形,矩形的长和宽可以根据射频能量的强度、相位等调整。
101.在图4和图5所示的实施例中,辐射单元阵列131可以设置在反射板121的第一侧,叶片150位于反射板121的第二侧。也就是说,辐射单元阵列131和叶片150可以分别位于反射板121的两侧。辐射单元阵列131的最大辐射方向可以是背离叶片150的方向。在其他的实施例中,叶片150与辐射单元阵列131可以位于反射板121同侧,辐射单元阵列131可以位于叶片150和反射板121之间。辐射单元阵列131的最大辐射方向可以是面向叶片150的方向。
102.在图5所示的实施例中,天线装置10a和叶片150可以通过固定装置160相连。固定装置160可以固定于抱杆20上,从而天线装置10a和叶片150可以通过固定装置160固定在抱杆20上。固定装置160例如可以对应图2所示的天线支架30。
103.在本技术提供的一些实施例中,如图5所示,天线系统100还可以包括发电机180。发电机180可以与叶片150连接。叶片150在风力的作用下旋转,从而可以带动发电机180的动子相对于发电机180的定子旋转,进而发电机180可以用于收集叶片150旋转产生的能量。在一些实施例中,天线系统100还可以包括储能装置。储能装置可以与发电机180电连接,从而发电机180产生的电能可以储存于储能装置。
104.图7示出了本技术提供的一种固定装置160的示意性结构图。
105.固定装置160可以包括定子161和转子162。结合图4、图5和图7,定子161的一端可以与天线装置10a固定连接。定子161的另一端可以与抱杆20固定连接。转子162可以与叶片150连接。例如,叶片150的靠近旋转轴线151的一端可以设置于转子162上。叶片150可以在风力的作用下旋转,从而叶片150可以带动转子162相对于转子162的转轴转动,定子161相对固定。在一种可能的场景下,沿叶片150的旋转轴线151方向(例如图7所示的z方向),叶片150可以相对于定子161固定。也就是说,叶片150与天线装置10a的间距可以相对固定。
106.在一些实施例中,如图7所示,转子162可以环绕在定子161的外周。例如,转子162可以具有一转子腔体,定子161可以穿过该转子腔体,当转子162转动时,转子162可以围绕定子161转动,定子161可以在该转子腔体内相对于抱杆20固定。
107.在一种可能的情况下,定子161可以包括中空腔体163,该中空腔体163内可以用于容置天线装置10a的信号线。例如,辐射单元阵列131通过馈电网络馈电,馈电网络包括馈电线和信号线。馈电线可以设置于反射板121的靠近辐射单元阵列131的一侧,或者馈电线也可以与辐射单元整列131分别设置在反射板121的两侧。馈电线的一端可以与辐射单元电连接,馈电线的另一端可以与信号线电连接。信号线可以容置于定子161的中空腔体163内。信
号线的一端可以与馈电线电连接。信号线的另一端可以与信号处理装置(例如图2所示的射频处理单元50)电连接,或者与其他具有信号处理能力的模块电连接。需要指出的是,信号线和馈电线均可以是图3所示实施例中的一种传输线。结合图3所示的实施例,还可以使得馈电网络中的以下中的一个或多个可以容置于中空腔体163中:连接器、功分器301(或者合路器302)、滤波器303、传动部件304、移相器305、校准网络306。
108.在本技术提供的实施例中,部件a与部件b电连接,可以指包括部件a与部件b直接电连接,或者部件a与部件b通过其他部件间接电连接。
109.在本技术提供的实施例中,电连接的具体方式可以包括电性连接和电性耦合。电性连接部件a与部件b有机械连接关系,部件a和部件b可以通过部件a和部件b之间的机械连接关系传输电信号。电性耦合可以指部件a与部件b虽没有机械连接关系,但部件a和部件b可以通过部件a和部件b之间的短距离间隔空间传输电信号。
110.在本技术提供的实施例中,部件a与部件b之间有机械连接关系,可以指部件a与部件b直接机械连接;还可以指部件a与部件b通过其他部件机械连接,例如部件a与部件c直接机械连接,部件c与部件b直接机械连接,也就是说部件a和部件b通过部件c实现间接机械连接。
111.在另一些实施例中,定子161可以环绕在转子162的外周。例如,定子161可以具有一定子腔体,至少部分转子162可以容置于该定子腔体内,转子162可以在该定子腔体内相对于定子161转动。
112.图8是本技术实施例提供的一种天线装置10a的示意性结构图。图9是本技术实施例提供的一种辐射单元阵列131的示意性结构图。应理解,本技术提供的实施例并不局限于图8和图9所示的具体数量和具体摆放方式等。
113.结合图8和图9,反射板121可以包括多个反射条1201,多个反射条1201相互交叉可以形成多个反射板通孔141。
114.在本技术提供的一些实施例中,反射板121可以包括m个反射行条1221和n个反射列条1231,m个反射行条1221和n个反射列条1231可以相互交叉,以形成多个反射板通孔141。在本技术提供的实施例中,反射行条1221和反射列条1231可以是延伸方向不同的两种反射条1201。如图8所示,反射板121可以包括10个反射行条1221和9个反射列条1231。10个反射行条1221和9个反射列条1231相互交叉可以形成72个反射板通孔141。反射行条1221可以相对于x方向平行。反射列条1231可以相对于y方向平行。
115.反射板121上可以设置有一个或多个辐射单元阵列131,辐射单元阵列131可以包括多个辐射单元111。在一些实施例中,一个反射条1201上可以设置有一个或多个辐射单元阵列131。在另一些实施例中,多个反射条1201上可以设置有一个辐射单元阵列131。
116.在如图8所示的一个实施例中,9个反射列条1231上可以分别设置有9个辐射单元阵列131。也就是说,每个反射列条1231上可以设置1个辐射单元阵列131。每个辐射单元阵列131可以包括10个辐射单元111,该10个辐射单元111可以等间距设置于反射列条1231上。
117.在如图8所示的另一个实施例中,9个反射列条1231上可以分别设置有18个辐射单元阵列131。也就是说,每个反射列条1231上可以设置2个辐射单元阵列131。每个辐射单元阵列131可以包括5个辐射单元111,该5个辐射单元111可以等间距设置于反射列条1231上。
118.在如图8所示的又一个实施例中,10个反射行条1221上可以分别设置有5个辐射单
元阵列131。也就是说,每2个反射行条1221上可以设置1个辐射单元阵列131。每个辐射单元阵列131可以包括18个辐射单元111,该18个辐射单元111中的一半可以设置于一个反射行条1221上,另一半可以设置与另一个反射行条1221上。相邻两个辐射单元111之间的间距可以相同。
119.在图9所示的实施例中,辐射单元阵列131的多个辐射单元111可以等间距设置于一个反射条1201上。辐射单元111可以包括一个或多个偶极子。在图9所示的实施例中,辐射单元111可以包括极化方向不同的2个偶极子,该2个偶极子的极化方向相互垂直。辐射单元111可以通过支撑结构164固定于反射条1201上。支撑结构164可以包括导体结构,该导体结构例如为巴伦。
120.在反射条1201的靠近辐射单元阵列131的一侧还具有馈电线1251。馈电线1251可以是辐射单元111的馈电网络a的一部分,其中馈电网络a可以用于给辐射单元111馈电。馈电线1251的一端可以与辐射单元111电连接。馈电线1251的另一端例如可以与信号处理装置(例如图2所示的射频处理单元50)电连接。
121.馈电线1251可以与反射条1201相对设置。也就是说,馈电线1251在反射板121的投影可以位于多个反射板通孔141以外。馈电线1251在反射板121的投影可以位于反射板121的反射条1201上。
122.在一种可能的情况中,馈电线1251可以通过反射板121的反射条1201接地。反射条1201的靠近馈电线1251的一侧可以设置有绝缘件。馈电线1251的一部分可以跨越或穿过绝缘件,与反射条1201连接,馈电线1251的另一部分可以设置于绝缘件的远离反射条1201一侧。馈电线1251通过反射板121接地,有利于简化线路排布。
123.在一种可能的情况中,馈电线1251包括用于接地的线路。馈电线1251和反射条1201之间可以设置有绝缘件。馈电线1251可以设置于绝缘件的远离反射条1201的一侧。绝缘件可以用于避免馈电线1251和反射条1201短路。
124.在图4至图9所示的实施例中,辐射单元阵列131的最大辐射方向(又可以被称为指向)可以与叶片150的旋转轴线151所在的方向相同。即辐射单元阵列131的最大辐射方向可以相对于叶片150的旋转轴线151平行设置。辐射单元阵列131的最大辐射方向可以与支撑结构164的延伸方向相关。如图9所示,支撑结构164的延伸方向可以相对于叶片150的旋转轴线151平行设置。
125.下面以图8为例,阐述本技术提供的一种天线装置10a的实施例。
126.假设反射板121上设置有辐射单元阵列131a和辐射单元阵列131b,如图中虚线分别框出。辐射单元阵列131a包括10个辐射单元111a,该10个辐射单元111a等间距设置于反射板121的反射列条1231a上。辐射单元阵列131b包括10个辐射单元111b,该10个辐射单元111b等间距设置于反射板121的反射列条1231b上。相邻两个辐射单元111a之间的间距可以与相邻两个辐射单元111b之间的间距相同。辐射单元阵列131a的工作频率可以与辐射单元阵列131b的工作频率相同。该10个辐射单元111a和该10个辐射单元111b均可以按照1列、10行排列。
127.辐射单元阵列131a可以由馈电网络a馈电,馈电网络a可以包括馈电线1251a。辐射单元阵列131b可以由馈电网络b馈电,馈电网络b可以包括馈电线1251b。馈电线1251a和馈电线1251b之间存在一个间隔空间1261(如图8中的斜线区域所示)。在反射板121上的72个
反射板通孔141中,有9个反射板通孔141a可以投影于间隔空间1261内。也就是说,反射板通孔141的尺寸可以小于或等于相邻两个辐射单元阵列13之间的间距。馈电线1251a在反射板121的投影可以位于反射列条1231a上,馈电线1251b在反射板121的投影可以位于反射列条1231b上。
128.在一些实施例中,如图8所示,辐射单元阵列131a和辐射单元阵列131b可以是相邻的两个辐射单元阵列131。也就是说,在辐射单元阵列131a和辐射单元阵列131b之间,不具有其他辐射单元阵列131。在一种可能的情况下,反射列条1231a和反射列条1231b可以是相邻的两个反射列条1231。在另一种可能的情况下,反射列条1231a和反射列条1231b之间还可以设置有一个或多个反射列条1231。
129.在其他可能的情况下,辐射单元阵列131a和辐射单元阵列131b还可以设置于反射板121的反射行条1221上。将辐射单元阵列设置于反射板121的反射行条1221上的实施例,可以与将辐射单元阵列设置于反射板121的反射列条1231上的实施例类似。本领域技术人员可以参照图8所示的实施例,将辐射单元阵列131a和辐射单元阵列131b设置于反射板121的反射行条1221上。
130.在一些实施例中,辐射单元阵列131a还可以包括数量更多或更少的辐射单元111a。
131.在一些实施例中,辐射单元阵列131b还可以包括数量更多或更少的辐射单元111b。例如,辐射单元阵列131b可以包括按照2列、10行排列的20个辐射单元111b。
132.下面结合图10和图11,阐述叶片150的旋转原理和本技术实施例提供的天线系统100的有益效果。
133.图10示出了1个叶片150的一种可能的横截面。叶片150可以具有相对的两个表面,叶片150的表面153和叶片150的表面154相对倾斜设置,叶片150的表面154的表面积可以大于叶片150的表面153的表面积。在一些实施例中,叶片150的表面153可以相对于叶片150的旋转轴线151(平行于图10所示的z方向)平行设置。当气流沿叶片150的旋转轴线151所在的方向吹向叶片150时,由于表面154和表面153的面积不同,气流可以在叶片150的表面153和表面154产生不同大小的作用力,该作用力可以具有相对于叶片150的旋转轴线151垂直的分力,从而,叶片150可以在气流的作用下绕旋转轴线151转动。
134.图11中的(a)示出了在叶片150旋转前天线系统100周围环境中的气流模拟图。图11中的(b)示出了在叶片150旋转时天线系统100周围环境中的气流模拟图。
135.如图11中的(a)所示,当气流沿叶片150的旋转轴线151所在的方向作用于反射板121时(气流方向可以趋向于与z方向平行),气流可以穿过反射板121,并进一步作用于叶片150。根据图10所述的原理,叶片150可以在气流的作用下旋转。当叶片150旋转后,叶片150的旋转可以改变叶片150周围的气流方向。如图11中的(b)所示,当叶片150旋转后,反射板121的远离叶片150的一侧的气流方向趋向于与叶片150的旋转轴线151相对垂直,即趋向于与反射板121相对平行(如图11中的(b)所示,气流方向可以趋向于与y方向平行)。反射板121对垂直于反射板121的作用力相对敏感,对平行于反射板121的作用力相对迟钝,因此有利于降低天线系统100对风载的敏感性,降低天线系统100因风载过大而损坏的可能性。
136.在图11所示的实施例中,灰度相对较浅的箭头表示速率相对较大的气流,灰度相对较深的箭头表示速率相对较小的气流。也就是说,叶片150旋转可以产生风力,该风力可
以削弱环境中气流的速率,即风速可以减小。根据风载相关的计算公式:fw=cd·qv
·
a,其中fw为风载(单位为n),cd为阻力系数(drag coefficient),qv为风压(wind pressure),a为迎风投影面积(windward projection area)。风压qv可以与空气密度和风速有关。风压qv可以满足:其中ρ为空气密度(air density,单位为kg/m3),v为风速(wind speed,单位为m/s)。假设在短时间内,阻力系数cd、迎风投影面积a、空气密度ρ可以基本不变,由于风速v减小,因此风压qv可以减小,进而风载fw可以减小。由于叶片150可以减小反射板121附近的风载fw,因此在相同风载fw要求下,天线系统1001可以具有相对较大的口径,有利于提升天线系统100的天线性能。
137.由于反射板121具有多个反射板通孔141,反射板121的迎风投影面积可以略有减小。根据上述公式,在相同环境下天线系统100可以承受相对较小的风载,有利于使天线系统1001具有相对较大的口径,进而有利于提升天线系统100的天线性能。
138.在一些实施例中,沿叶片150的旋转轴线151所在的方向观察,叶片150伸出反射板121的外轮廓的距离可以小于反射板121的长度或宽度。在一个实施例中,叶片150伸出反射板121的外轮廓的距离占反射板121的长度或宽度的比例可以大于零且小于或等于2/5,例如该比例为大于等于1/5且小于等于1/3,具体可以是1/4。
139.根据图11中的(b)所示的实施例,沿叶片150的旋转轴线151所在的方向观察,叶片150的伸出反射板121的外轮廓的区域可以阻挡气流,使气流在叶片150的远离旋转轴线151的一端形成气流包络区。在气流包络区内,气流的方向可以发生相对较大的转变。如图11所示,气流的方向可以由近似垂直于叶片150的旋转轴线151,转为近似平行于叶片150的旋转轴线151(例如气流方向由平行于y方向转变为平行于z方向)。气流包络区可以主要作用于叶片150。反射板121例如可以位于该气流包络区以外。一方面有利于提高叶片150的转速,另一方面有利于减少气流包络区对反射板121的作用力。
140.图12和图13是本技术实施例提供的另一种天线系统100的示意性结构图。图12是本技术实施例提供的一种天线系统100的立体结构图。沿图12所示的x方向观察图12所示的天线系统100,可以得到图13所示的示意性结构图。
141.与图4和图5所示的天线系统100类似,图12和图13所示的天线系统100可以包括天线装置10a,天线装置10a可以包括辐射单元阵列131和反射板121,辐射单元阵列131设置于反射板121,反射板121包括多个反射板通孔141;天线系统100还可以包括叶片150,叶片150位于天线装置10a的一侧,且与多个反射板通孔141相对设置。
142.在图12和图13所示的实施例中,天线装置10a还可以包括辐射单元阵列132。在一些实施例中,如图13所示,辐射单元阵列131和辐射单元阵列132可以设置在反射板121的第一侧,叶片150位于反射板121的第二侧。也就是说,辐射单元阵列131和叶片150可以分别位于反射板121的两侧,且辐射单元阵列131和辐射单元阵列132位于反射板121的同侧。在其他的实施例中,辐射单元阵列131和辐射单元阵列132可以设置在反射板121的两侧。也就是说,辐射单元阵列131可以与叶片150位于反射板121的第一侧、辐射单元阵列132位于反射板121的第二侧,或者,辐射单元阵列132可以与叶片150位于反射板121的第一侧、辐射单元阵列131位于反射板121的第二侧。
143.图14是本技术实施例提供的一种天线装置10a的示意性结构图。下面以图14所示
的实施例为例进行阐述。应理解,本技术提供的实施例并不局限于图14所示的具体数量和具体摆放方式等。
144.反射板121可以包括反射条1201和反射条1202。辐射单元阵列131可以包括多个辐射单元111,多个辐射单元111可以设置于反射条1201;辐射单元阵列132可以包括多个辐射单元112,多个辐射单元112可以设置于反射条1202。相邻两个辐射单元111之间间距可以为间距a。相邻两个辐射单元112之间间距可以为间距b,间距a和间距b可以相同或不同。辐射单元阵列131的工作频率和辐射单元阵列132的工作频率可以相同或不同。辐射单元阵列132的最大辐射方向可以与辐射单元阵列131的最大辐射方向相同或不同。
145.辐射单元阵列131和辐射单元阵列132设置于反射板121的具体方式可以参照图8所示的实施例。
146.下面以图14为例,阐述本技术提供的一种天线装置10a的实施例。
147.反射板121可以包括9个反射行条1221、10个反射列条1231、4个反射行条1222和5个反射列条1232。9个反射行条1221可以等间距排列,4个反射行条1222可以等间距排列,相邻两个反射行条1221之间的间距可以与相邻两个反射行条1222之间的间距不同。10个反射列条1231可以等间距排列,5个反射列条1232可以等间距排列。相邻两个反射列条1231之间的间距可以与相邻两个反射列条1232之间的间距不同。
148.假设反射板121上设置有辐射单元阵列131a和辐射单元阵列132a。辐射单元阵列131a包括9个辐射单元111a,该9个辐射单元111a等间距设置于反射板121的反射列条1231a上。辐射单元阵列132a包括6个辐射单元112a,该6个辐射单元112a等间距设置于反射板121的反射列条1232a上。该9个辐射单元111a可以按照1列、9行排列。该6个辐射单元112a可以按照1列、6行排列。反射列条1232a的长度和反射列条1231a的长度可以不同。相邻两个辐射单元111a之间的间距可以与相邻两个辐射单元112a之间的间距不同。辐射单元阵列131a的工作频率可以与辐射单元阵列132a的工作频率不同。
149.辐射单元阵列131a可以由馈电线1251a馈电。辐射单元阵列132a可以由馈电线1252a。馈电线1251a和馈电线1252a之间存在一个间隔空间1262(如图14中的斜线区域所示)。在反射板121上的多个反射板通孔141中,有2个反射板通孔141a可以投影于间隔空间1262内。馈电线1251a在反射板121的投影可以位于反射列条1231a上,馈电线1252a在反射板121的投影可以位于反射列条1232a上。
150.在其他可能的情况下,辐射单元阵列131a和辐射单元阵列132a还可以设置于反射板121的反射行条1222上。将辐射单元阵列设置于反射板121的反射行条1221上的实施例,可以与将辐射单元阵列设置于反射板121的反射列条1231上的实施例类似。本领域技术人员可以参照图14所示的实施例,将辐射单元阵列131a和辐射单元阵列132a设置于反射板121的反射行条1221上。
151.图15是本技术实施例提供的又一种天线系统100的示意性结构图。
152.与图12和图13所示的天线系统100类似,图15所示的天线系统100可以包括天线装置10a,天线装置10a可以包括辐射单元阵列131、辐射单元阵列132和反射板121,辐射单元阵列131和辐射单元阵列132可以设置于反射板121的第一侧,反射板121可以包括多个反射板通孔141;天线系统100还可以包括叶片150,叶片150位于天线装置10a的一侧,且与多个反射板通孔141相对设置。
153.图16和图17是本技术实施例提供的一种天线装置10a的示意性结构图。在图15至图17所示的实施例中,天线装置10a还可以包括辐射单元阵列133和辐射单元阵列134。辐射单元阵列133和辐射单元阵列134可以设置在反射板121的第二侧。也就是说,辐射单元阵列133和辐射单元阵列134可以与叶片150位于反射板121的同侧。
154.下面以图16和图17所示的实施例为例进行阐述。应理解,本技术提供的实施例并不局限于图16和图17所示的具体数量和具体摆放方式。
155.反射板121可以包括反射条1201和反射条1202。辐射单元阵列131可以包括多个辐射单元111,多个辐射单元111可以设置于反射条1201的第一侧;辐射单元阵列132可以包括多个辐射单元112,多个辐射单元112可以设置于反射条1202的第一侧;辐射单元阵列133可以包括多个辐射单元113,多个辐射单元113可以设置于反射条1201的第二侧;辐射单元阵列134可以包括多个辐射单元114,多个辐射单元114可以设置于反射条1202的第二侧。
156.反射条1201的第一侧可以与反射条1201的第二侧相对。在一个实施例中,反射条1201的第一侧可以对应反射板121的第一侧,反射条1201的第二侧可以对应反射板121的第二侧。在另一个实施例中,反射条1201的第一侧可以对应反射板121的第二侧,反射条1201的第二侧可以对应反射板121的第一侧。
157.反射条1202的第一侧可以与反射条1202的第二侧相对。在一个实施例中,反射条1202的第一侧可以对应反射板121的第一侧,反射条1202的第二侧可以对应反射板121的第二侧。在另一个实施例中,反射条1202的第一侧可以对应反射板121的第二侧,反射条1202的第二侧可以对应反射板121的第一侧。
158.相邻两个辐射单元111之间间距可以为间距a。相邻两个辐射单元112之间间距可以为间距b。相邻两个辐射单元113之间间距可以为间距c。相邻两个辐射单元114之间间距可以为间距d。间距a和间距b可以相同或不同。间距a和间距c可以相同。间距b和间距d可以相同。辐射单元阵列132的最大辐射方向可以与辐射单元阵列131的最大辐射方向相同或不同。辐射单元阵列133的最大辐射方向可以与辐射单元阵列134的最大辐射方向相同或不同。辐射单元阵列131的工作频率和辐射单元阵列132的工作频率可以相同或不同;辐射单元阵列131的工作频率和辐射单元阵列133的工作频率可以相同;辐射单元阵列132的工作频率和辐射单元阵列134的工作频率可以相同或不同。辐射单元阵列133和辐射单元阵列134设置于反射板121的具体方式可以参照图8或图14所示的实施例。
159.在图17所示的实施例中,天线装置10a可以设置k1个辐射单元阵列131,k2个辐射单元阵列132,k3个辐射单元阵列133,k4个辐射单元阵列134。k1可以等于k3,k2可以不等于k4。在其他实施例中,k1可以不等于k3,和/或k2可以等于k4。也就是说,辐射单元阵列的具体数量可以灵活设置。
160.图18和图19是本技术实施例提供的再一种天线系统100的示意性结构图。
161.与图12和图13所示的天线系统100类似,图18和图19所示的天线系统100可以包括天线装置10a,天线装置10a可以包括辐射单元阵列131、辐射单元阵列132和反射板121,辐射单元阵列131和辐射单元阵列132可以设置于反射板121,反射板121可以包括多个反射板通孔141;天线系统100还可以包括叶片150,叶片150位于天线装置10a的一侧,且与多个反射板通孔141相对设置。
162.在图18和图19所示的实施例中,辐射单元阵列131可以包括多个辐射单元111,辐
射单元阵列132可以包括多个辐射单元112。相邻两个辐射单元111之间的间距与相邻两个辐射单元112之间的间距可以相同或不同。辐射单元阵列131的工作频率可以与辐射单元阵列132的工作频率相同或不同。辐射单元阵列131的最大辐射方向可以与辐射单元阵列132的最大辐射方向不同。例如,辐射单元阵列131的最大辐射方向可以相对于叶片150的旋转轴线151所在的方向平行,辐射单元阵列132的最大辐射方向可以相对于叶片150的旋转轴线151所在的方向倾斜。具体实现时,如图19所示,辐射单元阵列131可以通过支撑结构164a固定于反射板121,支撑结构164a的延伸方向可以相对于叶片150的旋转轴线平行;辐射单元阵列132可以通过支撑结构164b固定于反射板121,支撑结构164b的延伸方向可以相对于叶片150的旋转轴线倾斜。
163.图20是本技术实施例提供的再另一种天线系统100的示意性结构图。
164.与图4和图5所示的天线系统100类似,图20所示的天线系统100可以包括天线装置10a,天线装置10a可以包括辐射单元阵列131和反射板121,辐射单元阵列131设置于反射板121,反射板121包括多个反射板通孔141;天线系统100还可以包括叶片150,叶片150位于天线装置10a的一侧,且与多个反射板通孔141相对设置。
165.在图20所示的实施例中,天线系统100还可以包括天线装置10b。天线装置10b可以包括辐射单元阵列135和反射板122,辐射单元阵列135设置于反射板122的第一侧,反射板122包括多个反射板通孔142,反射板122还具有与反射板122的第一侧相对的第二侧;叶片150位于天线装置10a和天线装置10b之间,且与多个反射板通孔142相对设置。反射板122的第一侧和反射板122的第二侧通过多个反射板通孔142贯通。也就是说,天线装置10b可以位于叶片150的远离天线装置10a的一侧。在一些实施例中,多个反射板通孔142可以在反射板121上的投影可以与多个反射板通孔141至少部分重叠。也就是说,多个反射板通孔142可以与多个反射板通孔141相对设置。
166.在一些实施例中,如图20所示,辐射单元阵列135可以位于反射板122的远离叶片150的一侧。在其他实施例中,辐射单元阵列135可以位于反射板122的靠近叶片150的一侧。
167.辐射单元阵列131可以包括多个辐射单元111,辐射单元阵列135可以包括多个辐射单元115。相邻两个辐射单元111之间间距可以为间距a。相邻两个辐射单元115之间间距可以为间距e,间距a和间距e可以相同或不同。辐射单元阵列131的工作频率可以与辐射单元阵列135的工作频率相同或不同。辐射单元阵列135的最大辐射方向可以与辐射单元阵列131的最大辐射方向相同或不同。
168.图21是本技术实施例提供的再又一种天线系统100的示意性结构图。
169.图21所示的天线系统100可以包括多个图4和图5所示的天线装置10a。抱杆20上可以集成多个天线装置10a,使天线系统100可以通过多个天线装置10a收发信号,从而提高信号的通信质量。结合图4和图21,每个天线装置10a可以包括辐射单元阵列131和反射板121,辐射单元阵列131设置于反射板121,反射板121包括多个反射板通孔141。天线系统100还可以包括与每个天线装置10a相对设置的多个叶片150,多个叶片150与多个天线装置10a一一对应。每个叶片150位于对应的天线装置10a的一侧,且与对应的多个反射板通孔141相对设置。多个叶片150的旋转可以互不干涉。在一些实施例中,多个叶片150的旋转轴线151可以相互平行。沿叶片150的旋转轴线151所在的方向,多个天线装置10a的投影区域可以互不交叉。
170.多个天线装置10a可以通过结构件连接并固定。例如,图21所示的天线系统100可以包括3个天线装置10a,3个天线装置10a通过3个连杆170两两相连,可以形成稳定性相对较高的三角形结构,该三角形结构围成的空间可以是贯通的,有利于降低气流通过对天线系统100的作用力。
171.本技术实施例还提供一种通信设备,通信设备可以包括图4至图21所示的任一实施例的天线系统100。在一些实施例中,通信设备还可以包括信号处理装置。信号处理装置可以通过天线系统100接收和/或发送信号,并具有信号处理能力。信号处理装置例如可以包括图2所示的射频处理单元50和基带处理单元60。
172.图22和图23示出了本技术实施例提供的一种通信系统。通信系统可以包括信号处理装置和图4至图21任一实施例所示的天线系统100。
173.在本技术提供的一些实施例中,通信系统还可以包括中央控制装置、能源管理装置。中央控制装置可以用于综合管理通信设备和能源管理装置。能源管理装置可以用于将叶片150在风力作用下旋转产生的能量输出至通信系统的其他装置,例如输出至天线系统100的天线装置10。其中,叶片150旋转产生的机械能例如可以通过发电机180转换为电能。
174.在本技术提供的一些实施例中,通信系统还可以包括储能装置。储能装置可以用于储存叶片在风力作用下旋转产生的能量。例如,叶片150旋转产生的机械能可以通过发电机转换为电能,储能装置可以与发电机相连,从而储能装置可以存储发电机产生的电能。
175.在图22所示的实施例中,通信设备除天线系统100以外的其他模块、中央控制装置、能源管理装置、储能装置等均可以设置于地面。在其他实施例中,通信设备除天线系统100以外的其他模块、中央控制装置、能源管理装置、储能装置中的一部分可以设置于抱杆上,另一部分可以设置于地面。例如,如图23所示,通信设备除天线系统100以外的其他模块和储能装置可以设置于抱杆上,且靠近天线系统100设置,中央控制装置、能源管理装置可以设置于地面。
176.将设备或装置等设置于抱杆,有利于缩小信号传输路径。将设备或装置等设置于地面,有利于减少抱杆的承载重量,有利于提高通信系统的使用稳定性。
177.本技术提供一种天线系统、通信设备和通信系统。通过在天线装置附近设置叶片,天线装置具有镂空设计的反射板,叶片可以在风力作用下旋转,有利于削弱风载对天线装置的作用力,使天线装置在相对恶劣的风力环境下仍可以正常工作,因此有利于提升天线装置的使用性能。
178.另外,本技术的各个实施例之间可以互相结合和引用。
179.以上所述,仅为本技术的具体实施方式,但本技术的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此,本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
技术特征:
1.一种天线系统,其特征在于,包括:第一天线装置,所述第一天线装置包括第一辐射单元阵列和第一反射板,所述第一辐射单元阵列设置于所述第一反射板的第一侧,所述第一反射板包括多个第一反射板通孔,所述第一反射板还具有与所述第一侧相对的第二侧,所述第一反射板的第一侧和所述第一反射板的第二侧通过所述多个第一反射板通孔贯通;叶片,所述叶片位于所述第一天线装置的一侧,所述叶片与所述多个第一反射板通孔相对设置。2.根据权利要求1所述的天线系统,其特征在于,所述天线系统还包括:发电机,所述发电机用于收集所述叶片旋转产生的能量。3.根据权利要求2所述的天线系统,其特征在于,所述天线系统还包括:储能装置,所述储能装置用于储存所述发电机产生的电能。4.根据权利要求1至3中任一项所述的天线系统,其特征在于,所述第一天线装置还包括:第一馈电线,所述第一馈电线设置于所述第一反射板,所述第一馈电线用于为所述第一辐射单元阵列馈电;第二辐射单元阵列和第二馈电线,所述第二馈电线设置于所述第一反射板,所述第二馈电线用于为所述第二辐射单元阵列馈电;其中,所述第一辐射单元阵列和所述第二辐射单元阵列相邻,所述第二馈电线和所述第一馈电线之间有第一间隔空间,所述多个第一反射板通孔中的至少部分的投影位于第一间隔空间内。5.根据权利要求4所述的天线系统,其特征在于,所述第一反射板包括m个反射行条和n个反射列条,所述m个反射行条和所述n个反射列条相互交叉形成所述多个第一反射板通孔,m和n为大于2的整数;其中,所述第一馈电线和所述第二馈电线在所述第一反射板上的投影位于所述m个反射行条中的相邻两个反射行条上;或者,所述第一馈电线和所述第二馈电线在所述第一反射板上的投影位于所述n个反射列条中的相邻两个反射列条上。6.根据权利要求4或5所述的天线系统,其特征在于,所述第一辐射单元阵列的最大辐射方向与所述第二辐射单元阵列的最大辐射方向不同。7.根据权利要求6所述的天线系统,其特征在于,所述第一辐射单元阵列的最大辐射方向与所述叶片旋转轴线所在方向相同。8.根据权利要求4至7中任一项所述的天线系统,其特征在于,所述第二馈电线和所述第一馈电线位于所述第一反射板的同侧。9.根据权利要求1至8中任一项所述的天线系统,其特征在于,所述天线系统还包括:第二天线装置,所述第二天线装置包括第三辐射单元阵列和第二反射板,所述第三辐射单元阵列设置于所述第二反射板的第一侧,所述第二反射板包括多个第二反射板通孔,所述多个第二反射板通孔与所述叶片相对设置,所述第二反射板还具有与所述第二反射板的第一侧相对的第二侧,所述第二反射板的第一侧和所述第二反射板的第二侧通过所述多个第二反射板通孔贯通;
其中,所述第二天线装置位于所述叶片远离所述第一天线装置的一侧。10.根据权利要求9所述的天线系统,其特征在于,所述第三辐射单元阵列位于所述第二反射板的远离所述叶片的一侧。11.根据权利要求9或10所述的天线系统,其特征在于,所述多个第二反射板通孔在所述第一反射板上的投影与所述多个第一反射板通孔至少部分重叠。12.根据权利要求9至11中任一项所述的天线系统,其特征在于,所述第三辐射单元阵列的最大辐射方向与所述第一辐射单元阵列的最大辐射方向不同。13.根据权利要求1至12中任一项所述的天线系统,其特征在于,所述天线系统还包括:固定装置,所述固定装置包括定子和转子,所述定子与所述第一天线装置固定连接,所述转子与所述叶片连接,在所述转子可相对于所述定子转动。14.根据权利要求13所述的天线系统,其特征在于,所述定子包括中空腔体,所述天线系统还包括所述第一辐射单元阵列的信号线,所述信号线容置于所述中空腔体内。15.一种通信设备,其特征在于,包括如权利要求1至14中任一项所述的天线系统。16.一种通信系统,其特征在于,包括:如权利要求1至14中任一项所述的天线系统;信号处理装置,所述信号处理装置用于通过所述天线系统接收和/或发送信号;抱杆,所述天线系统设置在所述抱杆上。17.根据权利要求16所述的通信系统,其特征在于,所述通信系统还包括:能源管理装置,所述能源管理装置用于管理通过所述叶片旋转得到的能量。
技术总结
本申请实施例提供了一种天线系统、通信设备、通信系统。天线系统包括天线装置,天线装置包括辐射单元阵列和反射板,辐射单元阵列设置于反射板的第一侧,反射板还具有与侧相对的第二侧,反射板包括多个反射板通孔,位于反射板的两侧的空间通过多个反射板通孔贯通;天线系统还包括叶片,叶片位于天线装置的一侧,并与多个反射板通孔相对设置。本申请实施例提供的方案有利于减少风载对天线系统的影响,提升天线系统的性能。线系统的性能。线系统的性能。
技术研发人员:肖伟宏 道坚丁九
受保护的技术使用者:华为技术有限公司
技术研发日:2022.03.14
技术公布日:2023/9/23
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