[发明专利]具有极化相关输出的宽带天线

说明书

天线包括：接地面、第一天线元件和第二天线元件，其中，第一天线元件和第二天线元件布置为用于以设计波长发射和/或接收分别具有第一极化方向和第二极化方向的电磁辐射，第二极化方向与第一极化方向不同，其中，第一天线元件和第二天线元件每一个包括谐振器元件对，谐振器元件对具有面对相应的布置在每一对谐振器元件中的探针的侧壁，其中，第一天线元件与第二天线元件之间共享每一对谐振器元件中的一个谐振器元件，并且第一天线元件和第二天线元件的各个探针布置在共享的谐振器元件的不同侧上。

技术领域

本发明涉及天线领域。更准确地说，本发明涉及用于可能的5G应用的、具有极化相关输出和波束控制能力的天线阵列。

背景技术

现代信息交换越来越多地基于通信双方之间的自由空间电磁波传输。更高数据传输速率的不断增长的需求和参与者不断增加的数量，推动了射频技术向更高频率和更高带宽的持续发展。

天线用于发送和接收以电磁波编码的信号，并用于在自由空间传播的电磁波与用于信息处理的芯片上的电子设备之间提供接口，诸如，在基站或移动终端中。这个接口常常构成用于数据传输可用频率的瓶颈。

为了满足下一代通信标准的要求，这些天线应该具有可收集和发射电磁辐射的较宽的带宽。优选地，下一代天线的带宽应当覆盖从24GHz到43.5GHz的、用于预期的5G标准的提议带宽的大部分。此外，这种天线应具有方向性和可选择的主极化方向，以进一步提高数据速率和接收质量，并降低能源消耗。然而，这些要求中的一些可以是彼此冲突的，因此，天线的几何形状应该在这些要求之间通过适当的布置和天线元件的尺寸来达成有优势的折衷。

Lei Ge和Kwai-Man Luk(《H-平面内具有可重构波束宽度的线极化和双极化磁电偶极子天线》(Linearly Polarized and Dual-Polarized Magneto-Electric DipoleAntennas With Reconfigurable Beamwidth in the H-plane)；IEEE天线与传播学报(IEEE Transactions on Antennas and Propagation)，第64卷，第2期，2016年2月)描述了具有四个独立金属夹的方形布置的天线配置，位于方形布置的中心有两个交叉的伽玛形探针。每个交叉的伽玛形探针连接到相应的馈电线，以发射和接收具有频率约为2GHz的给定极化的电磁波。

J.Wang等(《具有二维多波束端射辐射的60GHz水平极化磁电偶极子天线阵列》(A60-GHz Horizontally Polarized Magneto-Electric dipole Antenna Array with TwoDimensional multi-beam End-fire Radiation)；IEEE天线与传播学报(IEEETransactions on Antennas and Propagation)，第65卷，第11期，2017年)描述了极化天线配置，其中，布置在由通孔限定的波导端部处的金属贴片形成端射磁电偶极子天线，以实现高频率的高带宽电磁波发射。

W.Hong等(《智能手机毫米波5G天线：概述与实验演示》(Millimeter-wave 5GAntennas for Smartphones：Overview and Experimental Demonstration)；IEEE IEEE天线和传播(IEEE IEEE Transactions on Antennas and Propagation)，第65卷，第12期，2017年)描述了用于移动电话的极化网状网格贴片天线，在模块的边缘处设置有多个不同地极化的天线，以产生频率在24GHz以上的电磁波辐射的定向的且极化的发射。

US 9502780 B2公开了领结天线的平面阵列，其中，探针从基板突出并电连接到菱形谐振器的边缘，以激发由相邻菱形谐振器元件的相邻角形成的偶极子领结天线。