天线布置的制作方法

1.本公开的实施例涉及一种天线布置。


背景技术：

2.天线布置是一种装置，该装置自身或与另外的一个或多个组件相组合可以用作射频天线，以高效地传输和/或接收远场电磁波。
3.天线是谐振结构，并且可能难以设计，因为它们通常需要在工作谐振频带中具有特定性能特性(例如，反射系数、效率、方向性、极化、插入损耗、馈源之间的隔离、跨其他工作谐振频带的干扰)并且具有减小的尺寸。
4.双线性极化天线可以同时在相同工作谐振频带内操作，但具有两个正交的线性极化。这产生了两个独立的通信信道——每个极化一个通信信道。


技术实现要素：

5.根据各种但不一定是所有实施例，提供了一种天线布置，该天线布置包括：
6.导电元件，包括从公共中心空隙径向延伸的三个槽；以及
7.第一单线馈源和第二单线馈源。
8.在一些但不一定是所有示例中，第一馈源和第二馈源不重叠。
9.在一些但不一定是所有示例中，第一馈源是直线馈源并且第二馈源是曲线馈源或直线馈源。
10.在一些但不一定是所有示例中，每个馈源是半谐振波长谐振器。
11.在一些但不一定是所有示例中，导电元件包括：
12.第一部分，位于槽中的第一槽与槽中的第二槽之间，
13.第二部分，位于槽中的第二槽与槽中的第三槽之间，以及
14.第三部分，位于槽中的第三槽与槽中的第一槽之间，
15.其中第一馈源将第一部分二等分并且与槽中的第三槽的一部分重叠。
16.在一些但不一定是所有示例中，第二馈源在第二部分和第三部分之上延伸而不是在第一部分之上延伸，并且在槽中的第三槽之上延伸。
17.在一些但不一定是所有示例中，天线布置被配置为支持与第一馈源相关联的第一偶极模式、以及与第二馈源相关联的第二偶极模式，第二偶极模式在远场中提供正交极化，
18.其中在第一偶极模式下，第二部分与第三部分相比是同相的，并且第一部分与第一部分和第二部分相比是反相的，并且
19.其中在第二偶极模式下，第二部分与第三部分相比是反相的。
20.在一些但不一定是所有示例中，槽是等距间隔的。
21.在一些但不一定是所有示例中，槽具有相同形状。
22.在一些但不一定是所有示例中，槽具有关于中心空隙的120
°
旋转对称性。
23.在一些但不一定是所有示例中，每个槽是细长的、并且从公共中心空隙纵向延伸，
并且包括至少一个横向延伸的横向槽，其中槽的长度大于宽度，并且其中横向槽的宽度大于长度。
24.在一些但不一定是所有示例中，三个槽中的每个槽具有横向槽，并且三个横向槽是弯曲的。
25.在一些但不一定是所有示例中，三个槽中的每个槽具有横向槽，并且三个横向槽位于圆上。在一些但不一定是所有示例中，第二馈源具有与横向槽相同的曲率。
26.在一些但不一定是所有示例中，槽的电长度为半波长。
27.在一些但不一定是所有示例中，天线布置还包括天线辐射器。
28.根据各种但不一定是所有实施例，提供了如所附权利要求中所要求保护的示例。
附图说明
29.现在将参考附图描述一些示例实施例，在附图中：
30.图1a示出了本文中描述的主题的示例实施例；
31.图1b示出了本文中描述的主题的示例实施例；
32.图1c示出了本文中描述的主题的示例实施例；
33.图2a和图2b示出了本文中描述的主题的另一示例实施例；
34.图3示出了本文中描述的主题的示例实施例；
35.图4示出了本文中描述的主题的示例实施例；
36.图5示出了本文中描述的主题的示例实施例；
37.图6示出了本文中描述的主题的示例实施例。
具体实施方式
38.下图示出了天线布置10的示例，天线布置10包括：导电元件20，包括从公共中心空隙24径向延伸的三个槽22；以及第一单线馈源301和第二单线馈源302。
39.第一馈源301是单线馈源，因为它不分路或分叉。第二馈源302是单线馈源，因为它不分路或分叉。
40.三个槽22包括第一槽221、第二槽222和第三槽223。
41.天线布置10可以在馈源301、302之间具有良好隔离，并且三槽布置提供了不会污染相邻工作频带的良好杂散(spurious)性能。
42.图1a和图1b示出了天线布置10的示例。这些天线布置10包括导电元件20、第一单线馈源301和第二单线馈源302，该导电元件20包括从公共中心空隙24径向延伸的三个槽22。
43.图1c示出了包括三个槽22的导电元件20，而没有示出第一单线馈源301和第二单线馈源302。
44.在图1a、图1b和图1c所示的示例中，槽22是等距间隔的。在所示示例中，槽22具有相同形状。在所示示例中，槽22具有关于中心空隙24的120
°
旋转对称性。每个槽22是细长的，从公共中心空隙24沿径向向外方向纵向延伸。在这些示例中，槽22沿着其全部或大部分长度具有恒定宽度。槽22是导电元件20中的通孔，即，它们是一直延伸穿过导电元件20的孔。
45.第一馈源301和第二馈源302不重叠。这改善了馈源30之间的隔离。
46.在这些示例但不一定是所有示例中，第一馈源301是直线馈源。
47.在图1a所示的示例中，第二馈源302是曲线馈源。在图1b所示的示例中，第二馈源302是直线馈源。在这些示例但不一定是所有示例中，每个馈源30是半谐振波长谐振器。例如，图1a中的第二馈源302的弯曲部分的长度基本上等于天线布置10的谐振波长的一半。谐振波长是与天线布置10的工作谐振频率等效的波长。
48.在所示示例中，第一馈源301和第二馈源302在导电元件20的同一侧。然而，在其他示例中，第一馈源301和第二馈源302可以在导电元件20的相对侧。
49.例如，馈源30可以形成为导电带状线或微带状线。
50.导电元件20包括第一部分261、第二部分262和第三部分263。第一部分261位于第一槽221与第二槽222之间。第二部分262位于第二槽222与第三槽223之间。第三部分263位于第三槽223与第一槽221之间。
51.在所示示例中，第一馈源301将第一部分261二等分并且与空隙24和第三槽223的一部分重叠。第二馈源302在第二部分262的一部分和第三部分263的一部分之上延伸，但不在第一部分261的任何部分之上延伸，并且在第三槽223之上延伸。
52.如图2a、图2b所示，天线布置10被配置为支持第一偶极模式(图2a)和第二偶极模式(图2b)。图2a、图2b中的天线布置10对应于图1a或图1b所示的天线布置。图2a、图2b示出了包括三个槽22的导电元件20，并且为了图示清楚而没有示出第一馈源301或第二馈源302。
53.第一偶极模式(图2a)与第一馈源301相关联，因为第一馈源301与第一偶极模式强耦合并且作为第一偶极模式馈源操作。第二偶极模式(图2b)与第二馈源302相关联，因为第二馈源302与第二偶极模式强耦合并且作为第二偶极模式馈源操作。第一偶极模式与第二偶极模式之间具有良好隔离。第一馈源301与第二馈源302之间具有良好隔离。第一馈源301和第二馈源302在天线布置10的工作谐振频带处或附近基本上不耦合。
54.第一偶极模式(图2a)和第二偶极模式(图2b)在远场中提供正交极化。
55.在第一偶极模式(图2a)下，第二部分262与第三部分263相比是同相的(相位差为0)，而第一部分261与第二部分262和第三部分263相比是反相的(相位差为 π)。此时，第二部分262和第三部分263具有第一方向的相位(-π/2)，并且第一部分261具有相反方向的相位( π/2)。
56.在第二偶极模式(图2b)下，第二部分262与第三部分263相比是反相的(相位差为 π)。此时，第二部分262具有第一方向的相位(-π/2)并且第三部分263具有相反方向的相位( π/2)。
57.馈源30可以被布置成使偶极模式的隔离最大化。
58.天线布置10是双线性极化天线布置，该布置可以在具有两个正交线性极化的同一工作谐振频带内同时操作。这产生了两个独立的通信信道——每个极化一个通信信道。
59.图3示出了如前所述的天线布置10的示例。然而，在该示例中，槽22具有不同形状。如前所述，每个槽22是细长的，从公共中心空隙24沿径向向外方向纵向延伸。每个槽22是细长的，因为其长度大于宽度。
60.在该示例但不一定是所有示例中，每个槽22包括至少一个横向延伸的横向槽28。横向槽28的周向宽度大于径向长度。每个横向槽28被细长槽22二等分。在所示示例但不一定是所有示例中，每个横向槽28位于细长槽22的端点(末端)处，并且槽22，28作为整体形成“t”形。在所示示例但不一定是所有示例中，每个横向槽28是弯曲的。在其他示例中，横向槽28可以包括成角度以产生完美t形的直槽或成角度以给出箭头形状的两个直槽。其他形状也是可能的。
61.在所示示例中，每个横向槽28在与径向正交的圆周方向上延伸。在所示示例但不一定是所有示例中，每个弯曲的横向槽28位于圆40上，并且具有与第二馈源302基本相同的曲率半径。
62.图4示出了其中导电元件20中的槽22具有长度l并且部分26具有高度h的示例。应用简单的三角函数，l*cos 60
°
＝h，即l＝2h。在该示例中，长度l是谐振波长的一半(λ/2)。高度h是谐振波长的四分之一(λ/4)。
63.在前述示例但不一定是所有示例中，导电元件20是平坦的平面导电元件20。
64.在前述示例但不一定是所有示例中，导电元件20被配置为具有定义的稳定电位，即，它是接地，也称为接地平面。
65.图5示出了如先前在横截面侧视图中描述的天线布置10的示例。在该示例中，天线布置10包括天线辐射器50。天线辐射器50可以是导电天线辐射器或电介质天线辐射器。
66.图6从俯视图示出了天线辐射器50的示例。槽22和中心空隙用虚线示出。在该示例中，辐射器50居中地定位在空隙24和导电元件20中的所有或大部分槽22之上。
67.辐射器50可以是360/n度旋转对称的，其中n》2，以支持相同频率下的双极化。否则，辐射器50可以是任何合适的形状——实心平面形状或环形。散热器50可以是圆形的(环形或实心平面)
68.在一些但不一定是所有示例中，辐射器50具有环形形状。
69.例如，它可以是具有矩形内周和外周的矩形环。例如，它可以是方形环，如图所示，具有方形内周和外周。在该示例中，周边之间的环的宽度是恒定的并且类似于槽22的恒定宽度。
70.返回参考图5，在辐射器50与导电元件20之间可以没有、有一个或有两个馈源30。替代地，导电元件20可以位于辐射器50与没有、一个或两个馈源30之间。
71.在该所示示例但不一定是所有示例中，导电元件20位于辐射器50与接地平面60之间。接地平面60电流互连到导电元件20。因此，导电元件20接地。
72.在该示例但不一定是所有示例中，导电壁62在接地平面60与导电元件20之间向上延伸，以在接地平面60、导电壁62与导电元件20之间形成腔70。在一些示例中，导电壁62可以完全围绕腔70。
73.天线元件50居中地定位在腔70之上。空隙24(未示出)可以相对于腔70居中地定位。
74.一个或多个馈源30可以通过侧壁62或通过接地平面60进入腔70。
75.馈源30可以通过接地的平面的导电元件20中的槽22耦合到辐射器50。
76.天线布置10可以被包括在另一装置或系统100中。
77.例如，天线布置10可以具有多输入多输出(mimo)天线阵列或大规模多输入多输出(mmimo)天线阵列中的一个天线元件。阵列中的每个天线元件可以是所描述的天线布置10。在该示例中，接地平面60可以在阵列的一些或所有天线元件之间共享。在该示例中，导电元件20可以在阵列的一些或所有天线元件之间共享。
78.例如，天线布置10或多个天线布置(无论是否是天线阵列的一部分)可以用在射频传输器装置、射频接收器装置或射频收发器装置中。在一些示例中，这样的装置可以被配置为在蜂窝电信网络中作为网络节点(例如，基站、节点b、小型小区、宏小区、微小区等)或作为移动节点(例如，智能手机、移动蜂窝电话、移动设备、用户设备、笔记本电脑、平板电脑、车辆等)进行操作。
79.天线布置10可以被配置为在一个或多个工作谐振频带中操作。例如，一个或多个操作频带可以包括(但不限于)长期演进(lte)(美国)(734至746mhz和869至894mhz)、长期演进(lte)(世界其他国家)(791至821mhz和925至960mhz)、调幅(am)无线电(0.535-1.705mhz)；调频(fm)无线电(76-108mhz)；蓝牙(2400-2483.5mhz)；无线局域网(wlan)(2400-2483.5mhz)；更先进的局域网(hiperlan)(5150-5850mhz)；全球定位系统(gps)(1570.42-1580.42mhz)；美国-全球移动通信系统(us-gsm)850(824-894mhz)和1900(1850-1990mhz)；欧洲全球移动通信系统(egsm)900(880-960mhz)和1800(1710-1880mhz)；欧洲宽带码分多址(eu-wcdma)900(880-960mhz)；个人通信网络(pcn/dcs)1800(1710-1880mhz)；美国宽带码分多址(us-wcdma)1700(传输：1710至1755mhz，接收：2110至2155mhz)和1900(1850-1990mhz)；宽带码分多址(wcdma)2100(传输：1920-1980mhz，接收：2110-2180mhz)；个人通信服务(pcs)1900(1850-1990mhz)；时分同步码分多址(td-scdma)(1900mhz至1920mhz、2010mhz至2025mhz)、超宽带(uwb)低功率(3100-4900mhz)；超宽带(6000-10600mhz)；数字视频广播-手持式(dvb-h)(470-702mhz)；美国dvb-h(1670-1675mhz)；数字世界广播(drm)(0.15-30mhz)；全球微波接入互操作性(wimax)(2300-2400mhz、2305-2360mhz、2496-2690mhz、3300-3400mhz、3400-3800mhz、5250-5875mhz)；数字音频广播(dab)(174.928-239.2mhz、1452.96-1490.62mhz)；射频识别低频(rfid lf)(0.125-0.134mhz)；射频识别高频(rfid hf)(13.56-13.56mhz)；射频识别超高频(rfid uhf)(433mhz、865-956mhz、2450mhz)，5g的频率分配可以包括例如700mhz、3.6-3.8ghz、24.25-27.5ghz、31.8-33.4ghz、37.45-43.5、66-71ghz、毫米波和》24ghz)。
80.操作谐振模式(操作带宽)是天线可以在其之上高效操作的频率范围。天线可以在其之上高效操作的频带是天线的回波损耗小于工作阈值的频率范围。例如，当天线的回波损耗在移动收发器中优于(即，小于)-4db或-6db，或在网络节点中优于-10db或-15db时，可以发生高效操作。
81.在结构特征已经被描述的情况下，它可以被替换为用于执行结构特征的一个或多个功能的部件，无论该功能或这些功能是被明确还是隐含地描述。
82.此处使用的“模块”是指不包括最终制造商或用户添加的某些零件/组件的单元或装置。天线布置10可以是模块。
83.上述示例可以用作以下组件的启用组件：
84.汽车系统；电信系统；电子系统，包括消费电子产品；分布式计算系统；用于生成或渲染媒体内容的媒体系统，包括音频、视觉和视听内容以及混合、中介、虚拟和/或增强现实；个人系统，包括个人健康系统或个人健身系统；导航系统；用户界面，也称为人机界面；网络，包括蜂窝、非蜂窝和光网络；自组织网络；互联网；物联网；虚拟化网络；以及相关的软件和服务。
85.本文档中使用的术语“包括”具有包容性而非排他性。也就是说，对包括y的x的任
何引用表示x可以仅包括一个y或可以包括多于一个y。如果意在使用具有排他性含义的“包括”，则将在上下文中通过提及“包括仅一个
……”
或使用“由
……
组成”来明确说明。
86.在本说明书中，参考了各种示例。与示例相关的特征或功能的描述表明那些特征或功能存在于该示例中。在文本中对术语“示例”或“例如”或“可能”或“可以”的使用表示，无论是否明确说明，这样的特征或功能至少存在于所描述的示例中，无论是否描述为示例，并且它们可以但不一定存在于某些或所有其他示例中。因此，“示例”、“例如”、“可能”或“可以”是指一类示例中的特定实例。实例的属性可以是仅该实例的属性或类的属性或包括类中的一些但不是所有实例的类的子类的属性。因此，隐含地公开了参考一个示例而不是参考另一示例描述的特征可以在可能的情况下在该另一示例中用作工作组合的一部分，但不一定必须在该另一示例中使用。
87.尽管在前面的段落中已经参考各种示例描述了实施例，但是应当理解，在不脱离权利要求的范围的情况下，可以对所给出的示例进行修改。
88.前面描述中描述的特征可以以除了上面明确描述的组合之外的其他组合使用。
89.尽管已经参考某些特征描述了功能，但是这些功能可以由其他特征执行，无论是否描述。
90.尽管已经参考某些实施例描述了特征，但是这些特征也可以存在于其他实施例中，无论是否描述。
91.术语“天线馈源布置”可以用于描述尚不包括天线辐射器(50)的天线布置。术语“馈源天线布置”可以用于描述包括天线辐射器(50)的天线布置。
92.本文件中使用的术语“一个”或“该”具有包容性而非排他性的含义。也就是说，对包括一个/该y的x的任何引用表示x可以仅包括一个y或可以包括多于一个y，除非上下文清楚地表明相反。如果意在使用具有排他性含义的“一个”或“该”，则将在上下文中明确说明。在某些情况下，可以使用“至少一个”或“一个或多个”来强调包容性的含义，但不应当将这些术语的缺失视为推断和排他性的含义。
93.权利要求中的特征(或特征组合)的存在是对该特征或(特征组合)本身的引用、以及对实现基本相同技术效果的特征(等效特征)的引用。等效特征包括例如作为变体并且以基本相同的方式实现基本相同结果的特征。等效特征包括例如以基本相同的方式执行基本相同的功能以实现基本相同的结果的特征。
94.在本说明书中，参考了各种示例，使用形容词或形容词短语来描述示例的特性。与示例相关的特性的这种描述表明该特性在一些示例中完全如所描述的那样存在并且在其他示例中基本上如所描述的那样存在。
95.尽管在前述说明书中力图引起对被认为是重要的那些特征的关注，但应当理解，申请人可以通过权利要求就上文提及和/或附图中所示的任何可专利特征或特征组合寻求保护，无论是否对其进行强调。