[發(fā)明專利]介質(zhì)諧振器天線

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811269128.2
• 申請(qǐng)日: 2018-10-29
• 公開（公告）號(hào): CN110021823A
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁國(guó)華;潘詠梅;郭磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 香港城市大學(xué)
• 主分類號(hào): H01Q9/04
• 分類號(hào): H01Q9/04;H01Q1/36;H01Q1/48;H01Q1/50
• 代理公司: 北京潤(rùn)平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 肖冰濱;王曉曉

本發(fā)明公開了一種介質(zhì)諧振器天線，包括介質(zhì)諧振器元件、接地平面、以及導(dǎo)電饋電裝置。接地平面與介質(zhì)諧振器元件連接，并且可用于產(chǎn)生第一電磁輻射。導(dǎo)電饋電裝置可用于產(chǎn)生第二電磁輻射。在工作時(shí)，同時(shí)產(chǎn)生的第一電磁輻射和第二電磁輻射相互疊加提供了單邊定向電磁輻射。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種介質(zhì)諧振器天線，并且具體地但非排除性地涉及一種具有緊湊結(jié)構(gòu)的單邊定向(unilateral)輻射的介質(zhì)諧振器天線。

背景技術(shù)

單邊定向輻射天線可以在期望的橫向方向上定向輻射，并在相反方向上抑制輻射。由于具有相對(duì)較低的后向輻射，單邊定向輻射天線可以有利地減少功率浪費(fèi)并減少對(duì)其他設(shè)備的干擾。因此，單邊定向輻射天線適用于當(dāng)通信對(duì)象或所需覆蓋范圍位于天線側(cè)邊的場(chǎng)景：例如，放置在墻壁前的無繩電話和Wi-Fi路由器。

然而，問題在于，現(xiàn)有用于單邊輻射的定向輻射天線具有復(fù)雜的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，因此體積龐大且難以制造。需要提供一種改進(jìn)的單邊定向輻射天線，用于現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種介質(zhì)諧振器天線，包括：介質(zhì)諧振器元件；與介質(zhì)諧振器元件連接的接地平面，其可用于產(chǎn)生第一電磁輻射；以及導(dǎo)電饋電裝置，其可用于產(chǎn)生第二電磁輻射；其中，在工作時(shí)，同時(shí)產(chǎn)生的第一電磁輻射和第二電磁輻射相互疊加提供單邊定向電磁輻射。接地平面指的是接地的導(dǎo)電平面，并且不僅限于平坦的面。第一電磁輻射和第二電磁輻射優(yōu)選地互補(bǔ)。

優(yōu)選地，所述第一電磁輻射指向第一方向，并且所述第二電磁輻射指向大體垂直于所述第一方向的第二方向。例如，第一方向可以為y方向(笛卡爾坐標(biāo)系)，而第二方向可以為z方向(笛卡爾坐標(biāo)系)。

優(yōu)選地，所述第一電磁輻射包括磁偶極子輻射。例如，磁偶極子可以為y方向磁偶極子(笛卡爾坐標(biāo)系)。

優(yōu)選地，所述接地平面被用于激勵(lì)介質(zhì)諧振器模式，以產(chǎn)生所述第一電磁輻射。介質(zhì)諧振器模式可以為TE₁₁₁模式。

所述接地平面是貼片(patch)的形式。貼片可以是大體平坦的。

優(yōu)選地，所述接地平面被設(shè)置在介質(zhì)基板上。

優(yōu)選地，所述接地平面相對(duì)于所述介質(zhì)諧振器元件的夾角或指向是可調(diào)節(jié)的，以控制單邊電磁輻射轉(zhuǎn)向。

優(yōu)選地，所述接地平面的面積小于所述介質(zhì)諧振器元件面積的50％。更優(yōu)選地，所述接地平面的面積小于所述介質(zhì)諧振器元件面積的20％。

優(yōu)選地，所述第二電磁輻射包括電偶極子輻射。例如，電偶極子可以由導(dǎo)電饋電裝置中的z方向的電單極子模式形成。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)電饋電裝置被容納在所述介質(zhì)諧振器元件中，并且可選擇地，所述導(dǎo)電饋電裝置被放置在所述介質(zhì)諧振器元件的中心。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)電饋電裝置包括饋電探針，其中所述饋電探針包括以下中的任何一個(gè)：圓柱形探針、圓錐形探針、倒圓錐形探針和階梯式圓柱形探針。

優(yōu)選地，所述饋電探針是電纜的內(nèi)導(dǎo)體。所述電纜還包括與所述接地平面相連接的外導(dǎo)體，并且所述內(nèi)導(dǎo)體和所述外導(dǎo)體是同軸的。

優(yōu)選地，所述介質(zhì)諧振器元件包括立方體介質(zhì)塊，所述立方體介質(zhì)塊限定了至少部分容納所述導(dǎo)電饋電裝置的空間。立方體可以包括正方形或者矩形橫截面。空間優(yōu)選地對(duì)應(yīng)于導(dǎo)電饋電裝置的形狀和形式。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)電饋電裝置大體垂直于所述介質(zhì)諧振器元件的一個(gè)面。優(yōu)選地，所述導(dǎo)電饋電裝置或同樣大體垂直于所述接地平面。接地平面和介質(zhì)諧振器元件的面大體平行。

優(yōu)選地，所述介質(zhì)諧振器天線被設(shè)置工作在LTE頻帶處，特別地在3.5GHz LTE頻帶。