專利名稱：具有仿生外形的寬頻帶高增益天線和具有它的天線組件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通信技術領域，特別涉及一種具有仿生外形的寬頻帶高增益天線和具有它的天線組件。
背景技術：
隨著現代LTE、3G等通信技術的發(fā)展，對天線性能的要求越來越高，例如要求寬頻帶，能夠同時涵蓋2G、3G和4G的工作頻率，同時具有較高的增益，天線的輻射方向圖也需要有效控制。美國專利US6259416B1公開了一種縫隙環(huán)狀結構結合的天線，該天線具有相對較高的增益和相對較寬的頻帶特性，但是，該天線不能有效、自由地控制縱向的輻射且橫向波束也無法調節(jié)，能量利用率低，例如無法滿足現代通信技術對天線，例如LTE天線的要求。

發(fā)明內容
本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述技術問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種波束可控的、寬頻帶、高增益的天線。本發(fā)明的另一個目的在于提出一種具有所述天線的天線組件。根據本發(fā)明第一方面實施例的天線，包括:第一和第二天線單元，所述第一和第二天線單元中的每一個天線單元均包括第一天線部件和第二天線部件，所述第一天線部件具有環(huán)狀結構，所述環(huán)狀結構內具有槽縫，所述環(huán)狀結構具有外周緣和由所述槽縫限定出的內周緣，所述第二天線部件與所述第一天線部件耦合，所述第一和第二天線單元彼此對稱地布置；和饋電部件，所述饋電部件分別與所述第一和第二天線單元的第一天線部件耦合，用于向所述第一和第二天線單元的第一天線部件饋電。根據本發(fā)明實施例的天線，通過設置第一天線單元和第二天線單元，實現了波束可控、寬頻帶、高增益，該天線保證了有效能量的集中利用，極大提高了天線的輻射效率，從而可以滿足現代通信技術對天線，例如LTE天線的要求。另外，根據本發(fā)明上述實施例的天線還可以具有如下附加的技術特征:根據本發(fā)明的一個實施例，所述第一和第二天線單元中的每一個天線單元均一體形成。根據本發(fā)明的一個實施例，所述第一單元的第一天線部件和所述第二天線單元的第一天線部件一體形成。優(yōu)選地，所述第一天線單元的第一天線部件的縫隙與所述第二天線單元的第一天線部件的縫隙彼此連通且一體形成。根據本發(fā)明的一個實施例，所述第一和第二天線單元均為平板狀?？蛇x地，所述第一和第二天線單元沿所述天線的縱向或橫向至少折彎一次以便所述天線具有非平面結構。這樣，通過一次或多次折疊，使第一天線單元和第二天線單元在折疊方向上可改變輻射口徑大小，改變增益方向，提高增益水平，控制波瓣寬度。
根據本發(fā)明的一個實施例，所述第一天線單元相對于所述第二天線單元可轉動。由此可調整第一天線單元和第二天線單元的開合度，從而實現天線的波束離合控制，調整天線輻射范圍。根據本發(fā)明實施例的天線，可通過改變各天線單元中第一和第二天線部件的結構、形狀、尺寸以及相對位置，由此可使本發(fā)明所述定向天線的縱向波束自由可控，實現寬頻帶、高增益。在本發(fā)明的一個實施例中，所述每一個天線單元的第二天線部件為兩個，所述兩個第二天線部件中的一個與所述每一個天線單元的第一天線部件的第一側耦合，所述兩個第二天線部件中的另一個與所述每一個天線單元的第一天線部件的與所述第一側相對的第二側耦合。在本發(fā)明的一個實施例中，所述每一個天線單元的第一天線部件具有橫向中心線，所述每一個天線單元的兩個第二天線部件相對于所述每一個天線單元的第一天線部件的橫向中心線彼此對稱。這樣，通過利用射頻信號在兩個第二天線部件之間產生的耦合，可以提聞整體天線效率。在本發(fā)明的一個實施例中，所述槽縫具有開口，所述饋電部件在所述開口處與所述每一個天線單元的第一天線部件耦合?？蛇x地，所述開口位于所述每一個天線單元的第一天線部件的第一端，所述每一個天線單元的第一天線部件在與所述開口相對的第二端具有向外突出的弧形凸起。在本發(fā)明的一個實施例中，所述槽縫為矩形、橢圓形或三角形。在本發(fā)明的一個實施例中，所述第一天線部件和所述第二天線部件均為板狀。在本發(fā)明的一個實施例中，所述每一個天線單元的第二天線部件與該天線單元的第一天線部件直接相連。在本發(fā)明的另一個實施例中，所述饋電部件與所述第一和第二天線單元的第一天線部件直接相連。在本發(fā)明的一個實施例中，所述每一個天線單元的第二天線部件為三角形或矩形。在本發(fā)明的一個實施例中，所述每一個天線單元的第二天線部件為梳狀?？蛇x地，所述梳狀的第二天線部件的梳齒在所述第一天線部件的橫向上的尺寸相等且沿所述第一天線部件的橫向等間距間隔開。可選地，所述梳狀的第二天線部件的梳齒在所述第一天線部件的縱向上的尺寸沿所述第一天線部件的橫向從兩側朝向中間逐漸增大。由此，通過調節(jié)梳狀的第二天線部件的梳齒的橫向尺寸和縱向尺寸，可實現在不同頻率的波束控制。在本發(fā)明的一個實施例中，所述每一個天線單元的第二天線部件包括連接天線部和耦合天線部，所述連接天線部與該天線單元的第一天線部件耦合，所述耦合天線部與所述連接天線部f禹合。由此，通過利用射頻信號在連接天線部和耦合天線部之間產生的耦合，可以提高整體的天線效率。另外，可使連接天線部在高頻工作，而與耦合天線部耦合后在低頻工作，從而可實現天線單元的多頻段調節(jié)。
在本發(fā)明的一個實施例中，所述連接天線部與所述第一天線部件直接相連,所述耦合天線部與所述連接天線部間隔開。在本發(fā)明的一個實施例中，所述連接天線部和所述耦合天線部位于不同的平面內。在本發(fā)明的一個實施例中，所述連接天線部與所述耦合天線部均為梳狀，所述連接天線部的每個梳齒分別插入到所述耦合天線部的相鄰梳齒之間，所述連接天線部的每個梳齒與所述耦合天線部間隔開。根據本發(fā)明實施例的天線單元，槽縫內部激勵有電磁場，形成縫隙天線，槽縫結合環(huán)狀結構本身可以實現寬頻帶、高增益，同時，通過優(yōu)化組合第一天線部件和第二天線部件，尤其是增加第二天線部件，可控制天線縱向輻射，減少不必要方向的能量輻射，使有效能量集中到有效方向，提高縱向波束的靈活性。根據本發(fā)明第二方面實施例的一種天線組件，包括:根據本發(fā)明第一方面實施例的天線；和多級反射板，所述多級反射板包括多個子反射板，所述多個子反射板分別與所述天線面對，所述多個子反射板距離參考平面具有多個直線距離值，所述參考平面為正交于所述分級反射板與所述天線彼此面對的方向的平面。優(yōu)選地，每個所述子反射板均為平板。根據本發(fā)明的天線組件，通過采用上述實施例中的天線，實現了波束可控、寬頻帶、高增益，該天線保證了有效能量的集中利用，極大提高了天線的輻射效率，另外，通過設置多級反射板，減小了天線組件的體積，提高了天線組件的前后比特性和定向性。本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。


本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:圖1是根據本發(fā)明第一實施例的天線中天線單元的示意圖；圖2是根據本發(fā)明第二實施例的天線中天線單元的示意圖；圖3是根據本發(fā)明第三實施例的天線中天線單元的示意圖；圖4-圖6是根據本發(fā)明第四實施例的天線中天線單元的多個示例的示意圖；圖7-圖8是根據本發(fā)明第五實施例的天線中天線單元的多個示例的示意圖；圖9a、9b是根據本發(fā)明第六實施例的天線中天線單元的示意圖；圖10是根據本發(fā)明第七實施例的天線中天線單元的示意圖；圖11是根據本發(fā)明第八實施例的天線中天線單元的示意圖；圖12是根據本發(fā)明第九實施例的天線中天線單元的示意圖；圖13-圖15是根據本發(fā)明第十實施例的天線中天線單元的多個示例的示意圖；圖16-圖19是根據本發(fā)明第十一實施例的天線中天線單元的多個示例的示意圖；圖20是是根據本發(fā)明第十二實施例的天線中天線單元的示意圖；圖21是根據本發(fā)明實施例的天線不同頻點增益圖22是根據本發(fā)明一個實施例的天線的示意圖；圖23是根據本發(fā)明另一個實施例的天線的示意圖；圖24是根據本發(fā)明再一個實施例的天線的示意圖；圖25是根據本發(fā)明又一個實施例的天線的示意圖；圖26是根據本發(fā)明實施例的天線組件的示意圖。
具體實施例方式下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。下面參考圖22-圖25描述根據本發(fā)明實施例的天線，根據本發(fā)明實施例的天線，包括:第一天線單元和第二天線單元，和饋電部件200。如圖22-25所示，第一天線單元和第二天線單元中的每一個天線單元100均包括第一天線部件I和第二天線部件2，第一天線部件I具有環(huán)狀結構，環(huán)狀結構內具有槽縫11，環(huán)狀結構具有外周緣12和由槽縫11限定出的內周緣13，第二天線部件2與第一天線部件I耦合?？蛇x地，第一天線單元和第二天線單元中的每一個天線單元100均一體形成。第一天線單元和第二天線單元彼此對稱地布置。其中第一天線單元和第二天線單元中的每一個天線單元100的結構將在后面詳細描述。饋電部件200分別與第一天線單元和第二天線單元的第一天線部件I耦合，用于向第一天線單元和第二天線單元的第一天線部件I饋電。根據本發(fā)明實施例的天線，通過設置第一天線單元和第二天線單元，實現了波束可控、寬頻帶、高增益，該天線保證了有效能量的集中利用，極大提高了天線的輻射效率，從而可以滿足現代通信技術對天線，例如LTE天線的要求。根據本發(fā)明實施例的天線，第一天線單元和第二天線單元彼此對稱地布置，因此，具有類似于蝴蝶、蜻蜓的形狀，由此也可以稱為具有仿生外形的寬頻帶高增益天線。如圖22-25中所示，根據本發(fā)明的一些實施例，第一單元的第一天線部件I和第二天線單元的第一天線部件I一體形成。進一步地，第一天線單元的第一天線部件I的槽縫與第二天線單元的第一天線部件I的槽縫彼此連通且一體形成。在本發(fā)明的一個可選實施例中，第一天線單元和第二天線單元均為平板狀，如圖22-25中所示。進一步可選地,第一天線單元和第二天線單元沿天線的縱向或橫向至少折彎一次以便天線具有非平面結構(圖未示出)。這樣，通過一次或多次折疊，使第一天線單元和第二天線單元在折疊方向上可改變輻射口徑大小，改變增益方向，提高增益水平，控制波瓣寬度。在本發(fā)明的一些實施例中，第一天線單元相對于第二天線單元可轉動。由此可調整第一天線單元和第二天線單元的開合度，從而實現天線的波束離合控制，調整天線輻射范圍。根據本發(fā)明實施例的天線，可通過改變各天線單元中第一和第二天線部件的結構、形狀、尺寸以及相對位置，如圖22-25中任一項所示，由此可使本發(fā)明所述定向天線的縱向波束自由可控，實現寬頻帶、高增益。下面將參考圖1-圖20描述根據本發(fā)明實施例的天線中第一和第二天線單元中每一個天線單元100的結構。根據本發(fā)明實施例的天線單元100包括第一天線部件I和第二天線部件2。如圖1所示，第一天線部件I具有橫向中心線X-X (例如圖1和圖2中的左右水平方向)和縱向中心線Y-Y (例如圖1和圖2中的上下豎直方向)。第一天線部件I具有環(huán)狀結構，環(huán)狀結構內具有槽縫11，環(huán)狀結構具有外周緣12和由槽縫11限定出的內周緣13。夕卜周緣12可為直線圖形、曲線圖形或直曲混合圖形，如圖1-圖20中所示，第一天線部件I的外周緣12可形成為矩形，當然本發(fā)明并不限于此，第一天線部件I的外周緣12還可以形成為橢圓、多于四邊的多邊形等。根據本發(fā)明實施例的天線單元100，通過設置第二天線部件2，可以控制天線在縱向上的輻射，減少在其他方向上的輻射，使有效能量集中到有效方向，實現波束控制，提高天線效率。根據本發(fā)明實施例的天線單元100，第一天線部件I可以稱為環(huán)狀和縫隙天線部件，第二天線部件2可以構成為振子天線部件，從而根據本發(fā)明實施例的天線單元100集成了環(huán)狀天線部件、縫隙天線部件和振子天線部件，并且體積小，波束控制容易實現，天線效
率提高。如圖2-圖6所示，根據本發(fā)明的一些實施例，第二天線部件2為兩個，兩個第二天線部件2中的一個2a與第一天線部件I的第一側(如圖2-圖6中的上側)耦合且兩個第二天線部件2中的另一個2b與第一天線部件I的與第一側相對的第二側(如圖2-圖6中的下側)耦合?？蛇x地，第二天線部件2與第一天線部件I直接相連，也就是說，通過物理連接方式進行連接。當然，第二天線部件2與第一天線部件I也可以通過包括但不限于電容耦合或電感耦合的耦合方式進行連接，圖未示出。需要說明的是，上面所述的“耦合”可以是第二天線部件2與第一天線部件I的第一側或第二側的至少一部分耦合。優(yōu)選地，如圖2-圖6所示，第一天線部件I具有橫向中心線14，兩個第二天線部件2相對于第一天線部件I的橫向中心線14彼此對稱。這樣，通過利用射頻信號在兩個第二天線部件2之間產生的耦合，可以提高整體天線效率。如圖1-圖20所示，槽縫11具有開口 111，饋電部件200在開口 111處與第一天線部件I耦合。具體地，開口 111位于第一天線部件I的第一端(例如圖1-圖20中的右端)，第一天線部件I在與開口 111相對的第二端(例如圖1-圖20中的左端)具有向外突出的弧形凸起15。可選地，饋電部件200與第一天線部件I直接相連，也就是說，通過物理連接方式進行連接。當然，饋電部件200與第一天線部件I也可以通過包括但不限于電容耦合或電感耦合的耦合方式進行連接，圖未示出?？蛇x地，槽縫11為矩形、橢圓形或三角形，且槽縫11的橫向中心線與第一天線部件I的橫向中心線重合。也就是說，第一天線部件I的內周緣13可形成為矩形、橢圓形或三角形。例如，如圖1-圖6、圖10-11中，槽縫11形成為矩形，且槽縫11與開口 111之間具有成錐形的過渡段112。而在圖7-8、圖13、圖17-圖18的示例中，槽縫11形成為三角形，三角形的其中一角正對開口 111且與開口 111之間可通過矩形的過渡段112連接。在圖14-圖16的示例中，槽縫11形成為橢圓形，且該橢圓形的沿長軸方向的一端正對開口 111且與開口 111之間可通過矩形段112連接。當然，本發(fā)明并不限于此，在本發(fā)明的其他示例中，槽縫11還可以為其他形狀，圖未示出。在本發(fā)明的一些實施例中，第一天線部件I和第二天線部件2均為板狀?？蛇x地，如圖1-圖6所示，第一天線部件I和第二天線部件2位于同一平面內，優(yōu)選地，第一天線部件I和第二天線部件2可以由金屬板或金屬片一體形成。進一步可選地，如圖7和圖8所示，第一天線部件I與第二天線部件2位于不同的平面內且間隔預定距離。由此，通過調整第一天線部件I與第二天線部件2所在平面的相對位置，使得第一天線部件I與第二天線部件2之間的耦合度發(fā)生改變，從而可以方便地調節(jié)天線單元的性能。另外，雖然圖7和圖8中示出了第二天線部件2的形狀和位置，然而，本領域內普通技術人員可以理解，第二天線部件2的形狀還可為各種形狀，這將在下面詳細描述。同時，雖然圖8中所示的第二天線部件2位于第一天線部件I的下方左側，但本發(fā)明并不限于此，本領域內普通技術人員可以理解，第二天線部件2還可以位于第一天線部件I的上方，而且第二天線部件2可位于第一天線部件I從左側到右側之間的任意位置。根據本發(fā)明的一些可選實施例，天線單元100繞縱向或橫向至少折彎一次。例如如圖9a和9b所示的示例中，天線單元100繞其縱向中心線Y-Y彎折一次以形成非平面天線單元。當然，在本發(fā)明的另一個示例中，天線單元100繞平行于縱向中心線Y-Y的彎折線(圖未示出)可以彎折多次。而在本發(fā)明的其他示例中，天線單元100還可以繞其橫向中心線X-X彎折一次或多次。通過一次或多次折疊，使天線單元100在折疊方向上可改變輻射口徑大小，改變增益方向，提高增益水平，控制波瓣寬度?？梢岳斫獾氖?，雖然圖9a中所示的兩個第二天線部件2的其中一個2a和另一個2b分別與其連接的第一天線部件I在同一平面上，但在本發(fā)明的其他實施例中，它們可以不在同一平面，也就是說，可將如圖7和圖8所示的天線單元100進行彎折。在本發(fā)明的一些實施例中，第二天線部件2為三角形或矩形。如圖2的示例中，第二天線部件2均形成為類似三角形的形狀，具體地，第二天線部件2的長邊與第一天線部件I平行且鄰接，而另外兩邊形成為弧形線段，且相交于一尖端。另外，如圖3-圖6的示例中，第二天線部件2均形成為矩形形狀，此時，形成為第二天線部件2的矩形的長邊與第一天線部件I的第一(或第二)側平行且鄰接，如圖3所示。當然，本發(fā)明并不限于此，在如圖4-圖6所示的示例中，也可以是形成為第二天線部件2的矩形的短邊與第一天線部件I的第一側或第二側平行且鄰接，此時第二天線部件2可位于從第一天線部件I的左側到右側之間的任何位置，如圖4-6所示。如圖13-15所示，在本發(fā)明的另一些實施例中，第二天線部件2為梳狀。在一些可選的示例中，如圖13和圖14所示，梳狀的第二天線部件2的梳齒20在第一天線部件I的橫向上的尺寸相等且沿第一天線部件I的橫向等間距間隔開?？蛇x地，第二天線部件2的每個梳齒的沿橫向的寬度可分別相等，且梳齒之間橫向等間距也相等。例如圖13所示。然而，如圖14所示，第二天線部件2的每個梳齒的沿橫向的寬度可彼此不相等，例如可沿第一天線部件I的橫向方向、第二天線部件2的梳齒的寬度逐漸增大或逐漸減小，進一步可選地，第二天線部件2的梳齒之間橫向等間距也可逐漸增大(圖未示出)或逐漸減小(如圖14所示)，或者彼此不等且沒有規(guī)律?？衫斫獾氖?，第二天線部件2的梳齒的橫向上的尺寸和橫向等間距可隨具體設計而不同，在此不再詳細限定。在另一個可選的示例中，如圖15所示，梳狀的第二天線部件2的梳齒20在第一天線部件I的縱向上的尺寸沿第一天線部件I的橫向從兩側朝向中間逐漸增大。由此，通過調節(jié)梳狀的第二天線部件2的梳齒20的橫向尺寸和縱向尺寸，可實現在不同頻率的波束控制?？梢岳斫獾氖?，雖然圖2-圖6、圖13-圖15中給出的示例中示出了兩個第二天線部件2，且形狀確定，但本領域內普通技術人員可以理解，第二天線部件2的數量和形狀以類似的原理進行改變。如圖10-11、圖16-圖19中所示，第二天線部件2包括連接天線部21和耦合天線部22，連接天線部21與第一天線部件I耦合，耦合天線部22與連接天線部21耦合?？蛇x地，連接天線部21與第一天線部件I直接相連，耦合天線部22與連接天線部22間隔開，例如通過包括但不限于電容耦合或電感耦合的耦合方式進行耦合。具體地，例如，圖10和圖17示出了包括一個第二天線部件2的天線單元100，第二天線部件2包括連接天線部21和耦合天線部22。圖12示出了包括兩個第二天線部件2的天線單元100。圖16、圖18-圖20示出了包括兩個第二天線部件2的天線單元100，兩個第二天線部件2a、2b分別包括兩部分，具體地，其中一個第二天線部件2a包括連接天線部21a和耦合天線部22a，另一個第二天線部件2b包括連接天線部21b和耦合天線部22b?？蛇x地，如圖12和圖20所示，連接天線部21和耦合天線部22可以位于不同的平面內。在本發(fā)明的一個具體實施例中，連接天線部21與耦合天線部22均為梳狀，連接天線部21的每個梳齒分別插入到耦合天線部22的相鄰梳齒之間，連接天線部21的每個梳齒與耦合天線部22間隔開，如圖16-20所示。根據本發(fā)明實施例的天線單元100，槽縫11內部可以激勵有電磁場，形成縫隙天線，槽縫11結合環(huán)狀結構本身可以實現寬頻帶、高增益，同時，通過優(yōu)化組合第一天線部件I和第二天線部件2，尤其是增加了第二天線部件2，可控制天線縱向輻射，減少不必要方向的能量輻射，使有效能量集中到有效方向，提高縱向波束的靈活性。
下面將參考圖1-圖20具體描述根據本發(fā)明多個實施例的天線單元100。實施例一，如圖1所示，本實施例中的天線單元100包括:第一天線部件1、一個第二天線部件2和饋電部件200，第一天線部件I的環(huán)狀結構內具有形成為矩形形狀的槽縫11，且槽縫11與開口 111之間具有成錐形的過渡段112。第二天線部件2形成為類似三角形的形狀，具體地，第二天線部件2的長邊與第一天線部件I平行且鄰接，而另外兩邊形成為弧形線段，且相交于一尖端。實施例二，如圖2所示，根據本實施例的天線單元100與實施例一中的天線單元100的結構大致相同，不同之處僅在于，本實施例中的天線單元100包括兩個第二天線部件2。兩個第二天線部件2中的一個2a與第一天線部件I的第一側(如圖2-圖6中的上側)通過直接連接的方式耦合，且兩個第二天線部件2中的另一個2b與第一天線部件I的與第一側相對的第二側(如圖2-圖6中的下側)通過直接連接的方式耦合。實施例三，如圖3所示，根據本實施例的天線單元100與實施例二中的天線單元100的結構大致相同，不同之處僅在于，本實施例中的天線單元100的兩個第二天線部件2均形成為矩形形狀，此時，形成為第二天線部件2的矩形的長邊與第一天線部件I的第一(或第二)側平行且鄰接。實施例四，如圖3-圖6所示，根據本實施例的天線單元100與實施例三中的天線單元100的結構大致相同，不同之處僅在于，本實施例中的天線單元100中的形成為第二天線部件2的矩形的短邊與第一天線部件I的第一側(如圖中的上側)或第二側(如圖中的下側)平行且鄰接，此時第二天線部件2可位于從第一天線部件I的左側到右側之間的任何位置，如圖4-6所示。實施例五，如圖7和圖8所示，根據本實施例的天線單元100與實施例四中的天線單元100的結構大致相同，不同之處在于，本實施例中的天線單元100中第一天線部件I與第二天線部件2位于不同的平面內且間隔預定距離，具體地，第二天線部件2位于第一天線部件I的下方，且相對于第一天線部件I位于從左側到右側之間的任意位置。實施例六，如圖9a和9b所示，根據本實施例的天線單元100與實施例二中的天線單元100的結構大致相同，不同之處僅在于，天線單元100繞其縱向中心線Y-Y彎折一次以形成非平面天線單元。實施例七，如圖10所示，根據本實施例的天線單元100與實施例一中的天線單元100的結構大致相同，不同之處在于:第一、第二天線部件2形成為矩形形狀，且形成為第二天線部件2的矩形的短邊與第一天線部件I的第一側(如圖中的上側)平行且鄰接。第二、第二天線部件2包括連接天線部21和耦合天線部22，連接天線部21與第一天線部件I耦合，耦合天線部22與連接天線部21耦合?？蛇x地，連接天線部21與第一天線部件I直接相連，耦合天線部22與連接天線部22間隔開，例如通過包括但不限于電容耦合或電感耦合的耦合方式進行耦合，而且其中接天線部21和耦合天線部22位于不同的平面內。實施例八，如圖11所示，根據本實施例的天線單元100與實施例二中的天線單元100的結構大致相同，不同之處在于:兩個第二天線部件2a、2b分別包括兩部分，具體地，其中一個第二天線部件2a包括連接天線部21a和稱合天線部22a,另一個第二天線部件2b包括連接天線部21b和耦合天線部22b。實施例九，如圖12所示，根 據本實施例的天線單元100與實施例二中的天線單元100的結構大致相同，不同之處在于:其中一個第二天線部件2a可包括連接天線部21和耦合天線部22，而另一個第二天線部件2b整體形成，且連接天線部21和耦合天線部22還位于不同的平面內。實施例十，如圖13-15所示，根據本實施例的天線單元100與實施例二中的天線單元100的結構大致相同，不同之處在于:第二天線部件2為梳狀。如圖13所示的示例中，梳狀的第二天線部件2的梳齒20在第一天線部件I的橫向上的尺寸相等且沿第一天線部件I的橫向等間距間隔開，其中第二天線部件2的每個梳齒的沿橫向的寬度可分別相等，且梳齒之間橫向等間距也相等。如圖14所示的示例中，梳狀的第二天線部件2的梳齒20在第一天線部件I的橫向上的尺寸相等且沿第一天線部件I的橫向等間距間隔開，其中第二天線部件2的每個梳齒的沿橫向的寬度可彼此不相等，具體地，可沿第一天線部件I的橫向方向、第二天線部件2的梳齒的寬度逐漸減小，而且第二天線部件2的梳齒之間橫向等間距也可逐漸減小。如圖15所示的示例中，梳狀的第二天線部件2的梳齒20在第一天線部件I的縱向上的尺寸沿第一天線部件I的橫向從兩側朝向中間逐漸增大。實施例1^一，如圖16-19所示，根據本實施例的天線單元100與實施例十中的天線單元100的結構大致相同，不同之處在于:每個第二天線部件2分別包括連接天線部21和耦合天線部22,連接天線部21與第一天線部件I通過直接相連的方式稱合，稱合天線部22與連接天線部21通過包括但不限于電容耦合或電感耦合的耦合方式進行耦合。其中連接天線部21與耦合天線部22均為梳狀，連接天線部21的每個梳齒分別插入到耦合天線部22的相鄰梳齒之間，連接天線部21的每個梳齒與耦合天線部22間隔開。實施例十二，如圖20所示，根據本實施例的天線單元100與實施例1^一中的天線單元100的結構大致相同，不同之處在于:兩個第二天線部件2a、2b的連接天線部21a、21b和耦合天線部22a、22b分別位于不同的平面內。雖然上面描述了天線單元100的一些示例性的形狀，然而，本領域內普通技術人員可以理解，天線單元100中第一天線部件I的形狀發(fā)生變化、第二天線部件2的數量、形狀、與第一天線部件I的相對位置等特征發(fā)生變化等均屬于本專利申請保護范圍，在此不再詳細依次說明。根據本發(fā)明實施例的天線單元，通過改變各天線部件的結構、形狀、尺寸以及相對位置，使本發(fā)明所述定向天線的縱向波束自由可控，實現寬頻帶、高增益，如圖21所示。下面參考圖26描述根據本發(fā)明實施例的天線組件。根據本發(fā)明實施的天線組件包括天線400和多級反射板300，天線400可以為根據本發(fā)明上述實施例所述的天線，多級反射板300包括多個子反射板300A-300E，多個子反射板300A-300E距離參考平面P具有多個直線距離值，參考平面P為正交于多級反射板300與天線400彼此面對的方向的平面。換言之，多個子反射板300A-300E分別與天線400面對，多個子反射板300A-300E在多級反射板300與天線400彼此面對的方向上以及在與所述面對方向正交的方向上錯開。多個子反射板300A-300E距離參考平面P具有多個直線距離值是指多級反射板300為非平面性結構，例如可以為分段、分層結構，也可以為曲線形結構，但不限于此。優(yōu)選地，每個所述子反射板均為平板。當然，本發(fā)明并不限于此，多級反射板300還可以為其他類型的曲線形板，例如為單個波浪形板、或者多個弧形板，要可以滿足可形成對應于不同頻段的、距離參考平面P的不同直線距離值即可。本領域的技術人員可以理解的是，參考平面P是一個虛擬的平面，圖26中示出了參考平面P位于輻射部件I與多級反射板2之間，但并不限于此。根據本發(fā)明的天線組件，通過采用上述實施例中的天線，實現了波束可控、寬頻帶、高增益，該天線保證了有效能量的集中利用，極大提高了天線的輻射效率，另外，通過設置多級反射板，減小了天線組件的體積，提高了天線組件的前后比特性和定向性。在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。盡管上面已經示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領域的普通技術人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
權利要求
1.一種天線，其特征在于，包括: 第一和第二天線單元，所述第一和第二天線單元中的每一個天線單元均包括第一天線部件和第二天線部件，所述第一天線部件具有環(huán)狀結構，所述環(huán)狀結構內具有槽縫，所述環(huán)狀結構具有外周緣和由所述槽縫限定出的內周緣，所述第二天線部件與所述第一天線部件耦合，所述第一和第二天線單元彼此對稱地布置；和 饋電部件，所述饋電部件分別與所述第一和第二天線單元的第一天線部件耦合，用于向所述第一和第二天線單元的第一天線部件饋電。
2.根據權利要求1所述的天線，其特征在于，所述第一和第二天線單元中的每一個天線單元均一體形成。
3.根據權利要求1所述的天線，其特征在于，所述第一單元的第一天線部件和所述第二天線單元的第一天線部件一體形成。
4.根據權利要求4所述的天線，其特征在于，所述第一天線單元的第一天線部件的縫隙與所述第二天線單元的第一天線部件的縫隙彼此連通且一體形成。
5.根據權利要求1所述的天線，其特征在于，所述第一和第二天線單元均為平板狀。
6.根據權利要求5所述的天 線，其特征在于，所述第一和第二天線單元沿所述天線的縱向或橫向至少折彎一次以便所述天線具有非平面結構。
7.根據權利要求1-6中任一項所述的天線，其特征在于，所述第一天線單元相對于所述第二天線單元可轉動。
8.根據權利要求1所述的天線，其特征在于，所述每一個天線單元的第二天線部件為兩個，所述兩個第二天線部件中的一個與所述每一個天線單元的第一天線部件的第一側耦合，所述兩個第二天線部件中的另一個與所述每一個天線單元的第一天線部件的與所述第一側相對的第二側耦合。
9.根據權利要求8所述的天線，其特征在于，所述每一個天線單元的第一天線部件具有橫向中心線，所述每一個天線單元的兩個第二天線部件相對于所述每一個天線單元的第一天線部件的橫向中心線彼此對稱。
10.根據權利要求1所述的天線，其特征在于，所述槽縫具有開口，所述饋電部件在所述開口處與所述每一個天線單元的第一天線部件耦合。
11.根據權利要求10所述的天線，其特征在于，所述開口位于所述每一個天線單元的第一天線部件的第一端，所述每一個天線單元的第一天線部件在與所述開口相對的第二端具有向外突出的弧形凸起。
12.根據權利要求1-11中任一項所述的天線，其特征在于，所述槽縫為矩形、橢圓形或三角形。
13.根據權利要求1-12中任一項所述的天線，其特征在于，所述每一個天線單元的第二天線部件與該天線單元的第一天線部件直接相連。
14.根據權利要求1-13中任一項所述的天線，其特征在于，所述饋電部件與所述第一和第二天線單元的第一天線部件直接相連。
15.根據權利要求1-14中任一項所述的天線，其特征在于，所述每一個天線單元的第二天線部件為三角形或矩形。
16.根據權利要求1-14中任一項所述的天線，其特征在于，所述每一個天線單元的第二天線部件為梳狀。
17.根據權利要求15所述的天線，其特征在于，所述梳狀的第二天線部件的梳齒在所述第一天線部件的橫向上的尺寸相等且沿所述第一天線部件的橫向等間距間隔開。
18.根據權利要求15所述的天線，其特征在于，所述梳狀的第二天線部件的梳齒在所述第一天線部件的縱向上的尺寸沿所述第一天線部件的橫向從兩側朝向中間逐漸增大。
19.根據權利要求1-18中任一項所述的天線，其特征在于，所述每一個天線單元的第二天線部件包括連接天線部和耦合天線部，所述連接天線部與該天線單元的第一天線部件率禹合，所述稱合天線部與所述連接天線部f禹合。
20.根據權利要求19所述的天線，其特征在于，所述連接天線部與所述第一天線部件直接相連，所述耦合天線部與所述連接天線部間隔開。
21.根據權利要求19所述的天線,其特征在于,所述連接天線部與所述稱合天線部均為梳狀，所述連接天線部的每個梳齒分別插入到所述耦合天線部的相鄰梳齒之間，所述連接天線部的每個梳齒與所述耦合天線部間隔開。
22.—種天線組件，其特征在于，包括: 如權利要求1-21中任一項所述的天線；和 多級反射板，所述多級反射板包括多個子反射板，所述多個子反射板分別與所述天線面對，所述多個子反射板距離參考平面具有多個直線距離值，所述參考平面為正交于所述分級反射板與所述天線彼此面對的方向的平面。
23.根據權利要求22所述的天線組件，其特征在于，每個所述子反射板均為平板。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種天線，包括第一和第二天線單元，所述第一和第二天線單元中的每一個天線單元均包括第一天線部件和第二天線部件，所述第一天線部件具有環(huán)狀結構，所述環(huán)狀結構內具有槽縫，所述環(huán)狀結構具有外周緣和由所述槽縫限定出的內周緣，所述第二天線部件與所述第一天線部件耦合，所述第一和第二天線單元彼此對稱地布置；和饋電部件，所述饋電部件分別與所述第一和第二天線單元的第一天線部件耦合，用于向所述第一和第二天線單元的第一天線部件饋電。根據本發(fā)明的天線，實現了波束可控、寬頻帶、高增益，而且保證了有效能量的集中利用，極大提高了天線的輻射效率，從而可以滿足現代通信技術對天線的要求。
文檔編號H01Q1/36GK103165976SQ20131006717
公開日2013年6月19日 申請日期2013年3月1日 優(yōu)先權日2013年3月1日
發(fā)明者漆一宏, 于偉, 謝喬治 申請人:珠海德百祺科技有限公司