[發明專利]耦合結構、諧振結構、低頻輻射單元、天線及電磁邊界

在審

• 申請號: 202011642461.0
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112787061A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 賴展軍;鄭之倫;李明超;蘇國生;梁嘉駒;劉培濤;王強
• 申請（專利權）人: 京信通信技術（廣州）有限公司;京信射頻技術（廣州）有限公司
• 主分類號: H01P5/12
• 分類號: H01P5/12;H01P7/00
• 代理公司: 廣州利能知識產權代理事務所(普通合伙) 44673
• 代理人: 王增鑫

本發明提供了一種耦合結構及應用該耦合結構的諧振結構、低頻輻射單元、天線和電磁邊界。其中，耦合結構包括至少兩層具有容性耦合關系的導體，每層導體均包括多個并排且具有間隙的導體帶，相同一層的多個導體帶中，至少一個導體帶在工作時與相鄰導體帶存在電勢差，相異兩層的導體帶之間，其中一層的至少一個導體帶與另一層的至少一個導體帶存在電勢差，且在彼此相互投影方向上至少部分重疊。由此，在工作時，一個導體帶與相同一層相鄰且具有電勢差的另一個導體帶之間可形成耦合關系，與另一層一個相對且具有電勢差的導體帶也具有耦合關系，可實現更大耦合量，有利于縮小耦合結構的尺寸，進而有利于實現天線小型化和增強輻射性能。

技術領域

本發明涉及移動通信技術領域，具體而言，本發明涉及一種耦合結構及應用該耦合結構的諧振結構、輻射單元、低頻天線和電磁邊界。

背景技術

隨著移動通信系統的發展，基站天線和濾波器、合路器、雙工器等用于通信系統的產品和部件也得到了快速的發展，耦合結構常被用于天線輻射單元的饋電結構、輻射臂、電磁邊界和具有濾波特性的傳輸線路當中。

眾所周知地，耦合結構的耦合量(在容性耦合結構中一般指電容)與電荷量成正比，也關聯于具有電勢差的極板的重疊面積。請參考圖1，圖1為常規耦合結構的原理圖，從圖上可以看出，耦合結構中電場方向由高電勢(帶正電荷)的導體指向低電勢(帶負電荷)的導體，電荷主要集中于上層導體的下表面和下層導體的上表面。因而，為了實現大的耦合量，盡可能采用較寬的微帶線或金屬層來構成耦合結構，或者采用多層金屬間耦合來實現所需耦合量。

然而，在耦合結構應用于天線中，例如應用于輻射單元作為輻射臂使用時，由寬微帶線(或金屬層)形成的耦合結構面積較大，在提供足夠耦合量的同時，當鄰居放置的其他輻射單元處于工作狀態時，容易產生較強的感應電流，進而影響鄰居放置的其他輻射單元的性能指標。

而采用多層PCB制作耦合器件以實現所需大耦合量，工藝較為復雜，成本較高。

發明內容

本發明的首要目的旨在提供一種結構簡單并可有利于在提供所需耦合量基礎上縮小尺寸的耦合結構。

本發明的另一目的旨在提供一種采用上述耦合結構的諧振結構。

本發明的另一目的旨在提供一種采用上述諧振結構的低頻輻射單元。

本發明的另一目的旨在提供一種采用上述輻射單元的天線。

本發明的另一目的旨在提供一種采用上述諧振結構的電磁邊界。

為實現以上目的，本發明提供以下技術方案：

第一方面，提供了一種耦合結構，包括至少兩層具有容性耦合關系的導體，每層導體均包括多個并排且具有間隙的導體帶，相同一層的多個導體帶中，至少一個導體帶在工作時與相鄰導體帶存在電勢差，相異兩層的導體帶之間，其中一層的至少一個導體帶與另一層的至少一個導體帶存在電勢差，且在彼此相互投影方向上至少部分重疊。

可選地，每層導體的導體帶均工作于高電勢和低電勢兩種相對電勢，部分導體帶工作于高電勢，與其具有耦合關系的另一部分導體帶工作于低電勢。

可選地，工作于高電勢的導體帶連接于一導體段，工作于低電勢的導體帶連接于另一導體段。

進一步地，所述耦合結構還包括介質板，各層所述導體沿介質板厚度方向層疊設置，兩個所述導體段設于介質板的表面，導體段與位于其相同一層且工作于同一電勢的導體帶一體成型，與位于其相異兩層的導體帶通過金屬化過孔與導體段電連接。

可選地，兩個所述導體段分設于導體帶的兩端。

可選地，相同一層的多個導體帶中，相鄰的每兩個導體帶之間因分別工作于兩種不同電勢而存在電勢差。

可選地，相同一層的導體帶中，至少兩個工作于一種電勢的導體帶之間設置有兩個工作于另一電勢的導體帶。