[发明专利]介质谐振器天线

说明书

一种介质谐振器天线(DRA)，具有：导电接地结构；多个介电材料体，所述多个介电材料体被布置在接地结构上并且具有N个体，所述N个体被布置成形成连续且顺序的分层体V(i)，N是等于或大于3的整数，i是从1到N的整数，其中，体V(1)形成最内第一体，其中，连续的体V(i+1)形成布置在体V(i)上并且至少部分地内嵌体V(i)的分层壳体，其中，体V(N)至少部分地内嵌所有的体V(1)至体V(N‑1)；信号馈源，该信号馈源电磁耦合至所述多个介电材料体中的一个或更多个；以及多个介电材料体限定有第一几何路径和第二几何路径，第一几何路径具有从信号馈源向多个介电材料体的径向相对侧延伸的第一方向，第二几何路径具有与第一几何路径的第一方向正交的第二方向，第二几何路径的有效介电常数小于第一几何路径的有效介电常数。

背景技术

本公开内容一般地涉及介质谐振器天线(DRA)，特别地涉及多层介质谐振器天线，并且更特别地涉及用于微波和毫米波应用的宽带多层介质谐振器天线。

现有的谐振器和阵列采用贴片天线，虽然这样的天线可适用于其预期目的，但它们也具有缺点，例如有限的带宽、有限的效率以及因此有限的增益。已经用于提高带宽的技术通常导致昂贵且复杂的多层和多贴片设计，并且实现大于25％的带宽仍具有挑战性。此外，多层设计增加了单位单元的固有损耗，因此降低了天线增益。此外，贴片和多贴片天线阵列因采用金属和介电基板的复杂组合使得它们难以使用当今可用的较新的制造技术例如三维(3D)打印(也称为增材制造))进行生产。

因此，虽然现有的DRA可适用于其预期目的，但是利用可以克服上述缺陷的DRA结构将会推进DRA的技术。

以下公开可以被视为有用的背景技术：(1)US 2008/278378 A1(CHANG TZE-HSUAN[TW]等人)2008年11月13日；(2)KAKADE A B等人：“Analysis of the RectangularWaveguide Slot Coupled Multilayer Hemispherical Dielectric ResonatorAntenna”，IET MICROWAVES，ANTENNASPROPAGATION，THE INSTITUTION OF ENGINEERINGAND TECHNOLOGY，英国，第6卷，第3号，2012年2月21日(2012-02-21)，338-347页，XP011441333，ISSN：1751-8725，DOI：10.1049/IET-MAP.2011.0351；(3)KIN-LU WONG等人：“Analysis of a Hemispherical Dielectric Resonator Antenna with an Airgap”，IEEE MICROWAVE AND GUIDED WAVE LETTERS，IEEE INC，美国，纽约，第3卷，第10号，1993年10月1日(1993-10-01)，355-357页，XP000404005，ISSN：1051-8207，DOI：10.1109/75.242259；(4)US 2014/327591 A1(KOKKINOS TITOS[DE])2014年11月6日。

发明内容

实施方式包括一种介质谐振器天线(DRA)，该介质谐振器天线具有：导电接地结构；多个介电材料体，所述多个介电材料体布置在接地结构上并且具有N个体，所述N个体被布置成形成连续且顺序的分层体V(i)，N是等于或大于3的整数，i是从1到N的整数，其中，体V(1)形成最内第一体，其中，连续的体V(i+1)形成布置在体V(i)上并且至少部分地内嵌体V(i)的分层壳体，其中，体V(N)至少部分地内嵌所有的体V(1)至体V(N-1)；信号馈源，其电磁耦合至多个介电材料体中的一个或更多个；以及多个介电材料体限定有第一几何路径和第二几何路径，第一几何路径具有从信号馈源向多个介电材料体的径向相对侧延伸的第一方向，第二几何路径具有与第一几何路径的第一方向正交的第二方向，第二几何路径的有效介电常数小于第一几何路径的有效介电常数。