[发明专利]一种天线装置及信号处理方法

权利要求书

1.一种天线装置，其特征在于，包括天线阵列和散射体结构，所述散射体结构设置于所述天线阵列的上方；

所述天线阵列包含M行N列的天线单元，所述M和所述N均为大于0的整数，所述M和所述N中至少有一个大于1；

所述散射体结构包括Q层介质基板，所述Q层介质基板的目标区域内包含至少(Q+3)个谐振元，且所述目标区域内至少有一层介质基板上包含至少4个谐振元，所述Q为大于0的整数；

在所述天线阵列上与所述目标区域对应的范围内包含第一天线单元，所述至少(Q+3)个谐振元中的至少一个谐振元被第二天线单元共用，所述至少一个谐振元的数目不大于3*Q，所述至少(Q+3)个谐振元中位于同一介质基板上的多个谐振元沿第一对称轴呈轴对称分布，所述至少(Q+3)个谐振元在所述天线阵列所在的平面上的正投影沿第二对称轴呈轴对称分布，所述第二对称轴为所述第一对称轴在所述天线阵列所在平面上的正投影，所述第二对称轴通过所述第一天线单元和第二天线单元的物理几何中心，所述第二天线单元是与所述第一天线单元位于同一行或同一列的相邻的天线单元；

所述谐振元为轴对称结构，且所述谐振元的谐振频点属于所述天线阵列的工作频率范围。

2.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述第一天线单元与所述第二天线单元之间的距离小于0.45λ，其中，所述λ是对应于所述天线阵列的中心频率的电磁波波长。

3.根据权利要求2所述的天线装置，其特征在于，第一层介质基板所在的平面与所述天线阵列的上表面所在的平面平行，所述第一层介质基板与所述天线阵列的上表面之间的距离在0.15λ～0.35λ之间，所述第一层介质基板为所述Q层介质基板中距离所述天线阵列最近的一层介质基板。

4.根据权利要求2或3所述的天线装置，其特征在于，当Q大于1时，所述Q层介质基板中每相邻两层介质基板之间的距离在0.15λ～0.3λ之间。

5.根据权利要求1-3中任一所述的天线装置，其特征在于，所述谐振元的口径小于(0.25λ^0.25λ)，其中，所述λ是对应于所述天线阵列的中心频率的电磁波波长，所述谐振元的口径小于(0.25λ^0.25λ)具体为所述谐振元能够被边长为0.25λ的正方形完全覆盖。

6.根据权利要求1-3中任一所述的天线装置，其特征在于，所述谐振元为十字的对称结构、米字的对称结构、矩形边框的对称结构或多个矩形组合而成的对称结构。

7.根据权利要求1-3中任一所述的天线装置，其特征在于，当所述Q大于1时，第x层介质基板上的谐振元的尺寸为y，则第(x+1)层介质基板上的谐振元的尺寸为{1-(0～0.25)}*y，其中，所述第(x+1)层介质基板与所述天线阵列之间的距离大于所述第x层介质基板与所述天线阵列之间的距离，所述x为大于0的整数。

8.根据权利要求1-3中任一所述的天线装置，其特征在于，所述谐振元由第一部分和第二部分组成，所述第一部分和所述第二部分均为轴对称结构；

所述第一部分设置于所述介质基板上目标设置区域的正面且所述第二部分设置于所述介质基板上目标设置区域的反面，或所述第一部分设置于所述介质基板上目标设置区域的反面且所述第二部分设置于所述介质基板上目标设置区域的正面。

9.根据权利要求1-3中任一所述的天线装置，其特征在于，所述天线装置还包括：介质材料，所述介质材料填充于所述Q层介质基板中每相邻两层介质基板之间。

10.根据权利要求1-3中任一所述的天线装置，其特征在于，所述天线装置还包括：耦合对消链路，所述耦合对消链路设置于所述第一天线单元和所述第二天线单元之间。

11.根据权利要求1-3任一所述的天线装置，其特征在于，所述天线单元为正负45度双极化天线辐射单元或垂直/水平双极化天线辐射单元。

12.根据权利要求1-3任一所述的天线装置，其特征在于，所述天线阵列的每一行或每一列的天线单元连接一个或多个射频通道。