[发明专利]天线、通信设备、电磁波辐射方法

说明书

本申请公开了一种天线、通信设备、电磁波辐射方法，属于通信技术领域。所述天线包括辐射结构(7)和馈电结构(9)；馈电结构(9)用于向辐射结构(7)馈电，以使轴部(71)和杆部(72)交替辐射电磁波。其中，辐射结构(7)包括：轴部(71)和多个杆部(72)，轴部(71)与杆部(72)连接，多个杆部(72)沿轴部(71)的长度方向依次排布，辐射结构(7)的电磁波传播常数大于自由空间的电磁波传播常数；轴部(71)用于向垂直于轴部(71)的平面辐射电磁波，杆部(72)用于向垂直于杆部(72)的平面辐射电磁波。本申请提供的天线能够向不同的平面辐射电磁波，因此丰富了天线的功能。

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别涉及一种天线、通信设备、电磁波辐射方法。

背景技术

随着通信技术的发展，生活中出现了各种各样的通信设备，比如，无线路由器、光网络终端(Optical Network Terminal，ONT)等。这些通信设备具有天线，并可以通过天线向外辐射电磁波以进行通信。

通信设备中的天线通常包括：馈电结构和金属丝(如铜丝)。其中，馈电结构与金属丝连接，用于向金属丝馈电。金属丝的中间区域呈螺旋状，在馈电结构向金属丝馈电时，位于金属丝中间区域两侧的上部和下部的电流相位一致，从而使得这两部分能够向垂直于金属丝的平面辐射电磁波。

但是，目前的天线的功能较为单一。

发明内容

本申请提供了一种天线、通信设备、电磁波辐射方法，可以解决目前的天线的功能较为单一的问题，所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种天线，该天线包括辐射结构和馈电结构；其中，所述辐射结构包括：轴部和多个杆部，所述馈电结构用于向所述辐射结构馈电，以使所述轴部和所述杆部交替辐射电磁波。其中，轴部与所述杆部连接，且所述轴部与所述杆部的连接处位于所述杆部的中间区域；所述多个杆部沿所述轴部的长度方向依次排布，所述多个杆部分为沿所述轴部的长度方向依次排布的多组杆部，且不同组所述杆部在所述轴部的长度方向上的排布方式相同；所述辐射结构的电磁波传播常数大于自由空间的电磁波传播常数；所述轴部和所述杆部均为导体；所述轴部用于向垂直于所述轴部的平面辐射电磁波，所述杆部用于向垂直于所述杆部的平面辐射电磁波。

根据以上内容可知，在本申请实施例提供的天线具有两种工作模式，分别为轴部辐射电磁波的第一工作模式，以及杆部辐射电磁波的第二工作模式。并且，天线在这两种工作模式下能够向不同的平面辐射电磁波，天线可以在这两种工作模式之间交替，从而交替向两个平面辐射电磁波。

在天线的第一工作模式下，馈电结构向辐射结构馈电时，轴部上的电流方向平行于轴部的长度方向，杆部中位于与轴部的连接处两侧的两部分上的电流方向相反，且均平行于杆部。此时，轴部可以看做沿轴部的长度方向依次排布的多个辐射单元，这些辐射单元上电流的相位相同，从而使得轴部可以向垂直于轴部的平面辐射电磁波。并且，杆部中两个部分上的电流方向相反，存在相互抵消的情况(比如完全抵消)，这样一来，杆部对轴部辐射电磁波的影响较小。

在天线的第二工作模式下，当馈电结构向辐射结构馈电时，靠近馈电结构的杆部上的电流方向平行于杆部的长度方向。该杆部可以看做沿杆部的长度方向依次排布的多个辐射单元，这些辐射单元上电流的相位相同，从而使得该杆部能够向垂直于杆部的平面辐射电磁波。

并且，在某一结构的电磁波传播常数大于自由空间的电磁波传播常数时，该结构相当于导向器，该结构上的电磁波能够被束缚在该结构中，并沿该结构传播。由于辐射结构的电磁波传播常数大于自由空间的电磁波传播常数，因此，靠近馈电结构的杆部辐射的电磁波能够被束缚在辐射结构中，并向远离馈电结构的杆部传播。远离馈电结构的杆部能够在电磁波的作用下产生电流，并向垂直于杆部的平面辐射电磁波。如此往复，直至所有的杆部都能够向垂直于杆部的平面辐射电磁波。并且，多个杆部辐射的电磁波能够叠加，以提升天线在垂直于杆部的平面所辐射的电磁波的增益。