本发明涉及天线,特别是一种hdwlrht模块及多模融合通信天线系统。
背景技术:
1、无线通信技术不断演进,发展越来越迅速。从上个世纪八十年代的1g模拟通信到如今的5g/5g-a三大应用场景(embb/urllc/mmtc)的不断推进,无线通信技术的繁荣为人们的生活带来了极大的便利性。5g的embb/urllc两大应用场景,追求的是高速率,低时延,高可靠性。为实现该应用场景,5g的工作频段分配会高于4g。更高的工作频率导致更大的路损,因此,5g的覆盖范围就会小于4g的覆盖范围。为解决如上难题,在保障5g通信的同时,提升覆盖范围,a+p方案应运而生。其中a模块工作于5g应用场景,低频天线模块工作于4g应用场景,结合载波聚合技术,可实现4g的覆盖、5g的通信。传统的a+p方案中,实现a+p低频反射高频透射的模块工作带宽为窄带,结构为单层pcb模式,使得a模块只能实现单一双工模式(fdd/tdd)。
技术实现思路
1、本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提供一种具有宽带化低频反射特性、高频透射特性,实现fdd、tdd两模式同时工作的hdwlrht模块及多模融合通信天线系统。
2、根据本发明第一方面实施例的hdwlrh模块,包括多层基板以及一一对应的附着在相应基板上的多层异构的金属层,所述金属层附着在所述基板的表层或者内层,多层所述基板之间存在空气腔,所述金属层包括多个阵列排布的导电环单元,多层异构的金属层能够扩展低频段及高频段的工作带宽,通过调整相邻导电环单元之间的耦合程度以实现宽带化的低频反射特性,通过调整所述导电环单元的结构和尺寸以实现宽带化的高频透射特性。
3、根据本发明第二方面实施例的多模融合通信天线系统,应用如上所述的hdwlrht模块,包括:低频天线模块、fdd高频天线模块、tdd高频天线模块和所述hmwlrht模块,所述hmwlrht模块包括金属层结构不同的hmwlrht模块1和hmwlrht模块2,所述hmwlrht模块1位于所述低频天线模块的与所述fdd高频天线模块之间,所述hmwlrht模块2位于所述低频天线模块与所述tdd高频天线模块之间。
4、根据本发明实施例的基于hdwlrht的多模融合通信天线系统,至少具有如下有益效果:1、hmwlrht模块采用堆叠设计——多层异构的金属层,可实现结构简单化、小型化,并且异构的金属层使得每层金属层的工作带宽不同,多层堆叠,从而扩展带宽范围,适用于4g、5g深度融合的应用场景;2、hmwlrht模块实现低频反射、高频透射特性的方式比较新颖,通过调整异构金属层上相邻导电环单元之间的耦合实现宽带化的低频反射特性,即导电环单元之间不存在电连接,通过调节相邻导电环单元之间的间距或者导电环单元的电长度就可以调节低频工作带宽,并且通过调整异构金属层上导电环单元的结构和尺寸以实现宽带化的高频透射特性,而非目前现有的通过网状周期性结构实现高通特性,结构简单、性能优越;宽带化的低频反射高频透射特性可以实现低频模块、fdd高频模块、tdd高频模块各自的单独/同时工作,实现4g、5g两种制式的融合通信。即hmwlrht模块具有结构新颖(多层异构金属层实现小型化)、设计新颖(导电环单元耦合设计实现低频反射高频透射特性)、低成本、易加工安装的突出特点。
5、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
1.一种hdwlrht模块,其特征在于,包括:多层基板以及一一对应的附着在相应基板上的多层异构的金属层,所述金属层附着在所述基板的表层或者内层,多层所述基板之间存在空气腔,所述金属层包括多个阵列排布的导电环单元(31),多层异构的金属层能够扩展低频段及高频段的工作带宽,通过调整相邻导电环单元(31)之间的耦合程度以实现宽带化的低频反射特性,通过调整所述导电环单元(31)的结构和尺寸以实现宽带化的高频透射特性。
2.根据权利要求1所述的hdwlrht模块,其特征在于:所述导电环单元(31)呈轴对称或中心对称。
3.根据权利要求2所述的hdwlrht模块,其特征在于:所述导电环单元(31)包括导电环以及设置在所述导电环上的多个金属片(32),所述金属片(32)位于所述导电环单元(31)的内部。
4.根据权利要求3所述的hdwlrht模块,其特征在于:所述金属片(32)的边缘设有凹槽结构(321),通过调整所述金属片(32)的尺寸和/或所述凹槽结构(321)的尺寸,以实现宽带化的高频透射特性以及高频段中心频率的调整。
5.根据权利要求2所述的hdwlrht模块,其特征在于:所述导电环包括多个曲边结构,通过调整所述导电环的尺寸和/或相邻所述导电环的间距和/或所述曲边结构(33)的尺寸,以实现宽带化的低频反射特性以及低频段中心频率的调整。
6.一种多模融合通信天线系统,应用如权利要求1至5任一项所述的hdwlrht模块,其特征在于,包括:
7.根据权利要求6所述的多模融合通信天线系统,其特征在于:所述fdd高频天线模块(21)和所述tdd高频天线模块(22)共平面。
8.根据权利要求7所述的多模融合通信天线系统,其特征在于:所述低频天线模块(10)包括低频天线罩(11)以及位于所述低频天线罩(11)内部的低频天线(12),所述hmwlrht模块(30)位于所述低频天线罩(11)内且位于所述低频天线(12)的下方。
9.根据权利要求8所述的多模融合通信天线系统,其特征在于:所述低频天线罩(11)的底部向内凹陷形成两个安装槽(13),所述hmwlrht模块1位于其中一个所述安装槽(13)的底部上方,所述hmwlrht模块2位于另一个所述安装槽(13)的底部上方,所述fdd高频天线模块(21)和所述tdd高频天线模块(22)分别卡接在相应的所述安装槽(13)中。
10.根据权利要求9所述的多模融合通信天线系统,其特征在于:所述安装槽(13)的底部设有防水层。
