本實用新型屬于天線領域，尤其涉及一種天線及其引向器。

背景技術：

天線的組成部件主要有輻射器、引向器、反射器、隔離元件等?，F(xiàn)有技術的引向器一般采用引向金屬條或者不同形狀的引向金屬貼片的方式，與八木天線的的引向陣子原理相似，一般的金屬條或者金屬貼片均有一定程度的的引導電磁波、壓縮天線波束、提高天線方向性的效果。該類型的引向器具有壓縮天線波瓣寬度的作用，但是一般壓縮的波瓣寬度幅度約為10度左右，效果較差，因此，只能在壓縮波瓣寬度幅度不大的場合中使用。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種天線及其引向器，旨在解決現(xiàn)有技術采用引向金屬條或者引向金屬貼片的方式的引向器壓縮的波瓣寬度幅度約為10度左右，效果較差的問題。

第一方面，本實用新型提供了一種天線的引向器，所述引向器包括一個頻率選擇表面FSS透鏡，F(xiàn)SS透鏡包括第一電容屏、第二電容屏和位于第一電容屏和第二電容屏之間的諧振屏，第一電容屏和第二電容屏均等效為一個電容；

第一電容屏和第二電容屏均包括基板和附著于基板正面的多個周期性的電容性金屬貼片，附著于基板正面的多個周期性的電容性金屬貼片所在的面作為第一電容屏和第二電容屏的正面，基板的底面作為第一電容屏和第二電容屏的底面；

諧振屏包括基板和附著于基板正面的多個周期性的單元結構，每個單元結構包括外導體、內導體和位于外導體和內導體之間的彎折槽；附著于基板正面的多個周期性的單元結構所在的面作為諧振屏的正面；

第一電容屏的底面朝著諧振屏的底面，第二電容屏的底面朝著諧振屏的正面。

進一步地，所述電容性金屬貼片是方形或圓形的貼片。

進一步地，所述內導體的中央具有方形槽。

進一步地，所述諧振屏的基板的底面包括金屬平板，金屬平板具有周期性的槽。

進一步地，所述附著于基板正面的多個周期性的電容性金屬貼片是采用分形技術的FSS電容性單元，所述附著于基板正面的多個周期性的單元結構是耶路撒冷十字形單元。

進一步地，所述天線的引向器還包括一個零折射率透鏡，或者，所述天線的引向器還包括一個零折射率透鏡和另一個FSS透鏡；零折射率透鏡具有多個周期性的單元結構，單元結構呈環(huán)形結構，零折射率透鏡具有多個周期性的單元結構的面作為零折射率透鏡的正面，零折射率透鏡的背面朝向FSS透鏡。

第二方面，本實用新型提供了一種天線，所述天線包括上述的天線的引向器，第一電容屏朝向天線的內部，第二電容屏朝向天線的外部。

第三方面，本實用新型提供了一種天線，所述天線包括上述的天線的引向器，零折射率透鏡朝向天線的內部，F(xiàn)SS透鏡朝向天線的外部。

在本實用新型中，由于天線的引向器包括一個頻率選擇表面FSS透鏡，F(xiàn)SS透鏡包括第一電容屏、第二電容屏和位于第一電容屏和第二電容屏之間的諧振屏。因此電磁波將直接從FSS透鏡透射而過，不會對天線的前后比造成影響，且對天線3dB波瓣寬度的壓縮幅度大，能將天線3dB波瓣寬度壓縮30°以上，壓縮波瓣寬度的性能遠好于傳統(tǒng)的天線引向器；同時電磁波經(jīng)過FSS透鏡后，球面波很快轉換成了平面波，電磁波的能量不會再向輻射源的兩側輻射，因此，提高了采用本實用新型的天線引向器的MIMO系統(tǒng)的天線間隔離度。又由于天線的引向器包括一個零折射率透鏡和一個FSS透鏡，或者，包括一個零折射率透鏡和兩個FSS透鏡，因此兩類透鏡同時作用，既壓縮波瓣寬度，又提高了天線間隔離度。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例一提供的天線的引向器的結構示意圖。

圖2是本實用新型實施例一提供的天線的引向器的第一電容屏和第二電容屏的正面示意圖。

圖3是本實用新型實施例一提供的天線的引向器的第一電容屏和第二電容屏的底面示意圖。

圖4是本實用新型實施例一提供的天線的引向器的諧振屏的正面示意圖。

圖5是本實用新型實施例一提供的天線的引向器的諧振屏的底面示意圖。

圖6是本實用新型實施例一提供的天線的引向器的采用的分形電容屏的正面示意圖。

圖7是本實用新型實施例一提供的天線的引向器的采用的耶路撒冷十字架諧振屏的正面示意圖。

圖8是本實用新型實施例二提供的天線的引向器的結構示意圖。

圖9是本實用新型實施例二提供的天線的引向器的零折射率透鏡的正面示意圖。

圖10是本實用新型實施例二提供的天線的引向器的零折射率透鏡的底面示意圖。

圖11是本實用新型實施例二提供的天線的引向器的電容屏的正面示意圖。

圖12是本實用新型實施例二提供的天線的引向器的電容屏的底面示意圖。

圖13是本實用新型實施例二提供的天線的引向器的諧振屏的正面示意圖。

圖14是本實用新型實施例二提供的天線的引向器的諧振屏的底面示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

為了說明本實用新型所述的技術方案，下面通過具體實施例來進行說明。

實施例一：

請參閱圖1，本實用新型實施例一提供的天線的引向器包括一個頻率選擇表面(Frequency Selective Surface，F(xiàn)SS)透鏡，F(xiàn)SS透鏡包括第一電容屏41、第二電容屏42和位于第一電容屏41和第二電容屏42之間的諧振屏43，第一電容屏41和第二電容屏42可以是結構相同或完全不相同的電容屏，第一電容屏41和第二電容屏42均等效為一個電容。

請參閱圖2和3，本實用新型實施例一提供的天線的引向器的第一電容屏和第二電容屏均包括基板和附著于基板正面的多個周期性的電容性金屬貼片4011，附著于基板正面的多個周期性的電容性金屬貼片所在的面作為第一電容屏和第二電容屏的正面401，基板的底面作為第一電容屏和第二電容屏的底面402。

在本實用新型實施例一中，電容性金屬貼片可以是方形或圓形的貼片，兩相鄰電容性金屬貼片之間的周期可以為19.7mm。

請參閱圖4和5，本實用新型實施例一提供的天線的引向器的諧振屏包括基板和附著于基板正面的多個周期性的單元結構4311，每個單元結構4311包括外導體4312、內導體4313和位于外導體4312和內導體4313之間的彎折槽4314，外導體4312為等效的地。彎折槽4314和外導體4312之間形成等效電容，該等效電容與由外導體4312和內導體4313引入的等效電感形成等效并聯(lián)諧振回路。內導體4313的中央具有方形槽4315，用以減少頻率選擇性表面間的能量耦合。附著于基板正面的多個周期性的單元結構4311所在的面作為諧振屏的正面431，基板的底面可以包括金屬平板也可以不包括金屬平板，當包括金屬平板時，該金屬平板作為諧振屏的底面432，當不包括金屬平板時，基板的底面作為諧振屏的底面。諧振屏的底面432可以具有周期性的槽4321，槽4321可以是圓形、方形或其他任意形狀，周期性的槽可有效減少諧振屏與第一電容屏和第二電容屏之間的耦合，降低了引向器的厚度。

在本實用新型實施例一中，諧振屏43與第一電容屏41之間的距離可以是3.2mm，諧振屏43與第二電容屏42之間的距離可以是6.2mm。

在本實用新型實施例一中，第一電容屏和第二電容屏的正面可以被圖6中的采用分形技術的FSS電容性單元代替。諧振屏的正面可以被圖7中的耶路撒冷十字形單元代替。

在本實用新型實施例一中，第一電容屏41的底面朝著諧振屏43的底面，第二電容屏42的底面朝著諧振屏43的正面。

本實用新型實施例一提供的天線的引向器可以應用在工作于2.4GHz或者5.8GHz頻段的天線。工作于5.8GHz頻段的天線的引向器中的FSS透鏡的諧振屏單元結構的周期和第一電容屏和第二電容屏的電容性金屬貼片的周期可以比工作于2.4GHz頻段的FSS透鏡的周期少一些，具體根據(jù)實際情況而定。

在本實用新型實施例一中，通過調整FSS透鏡的第一電容屏和第二電容屏的金屬貼片的尺寸和諧振屏上的彎折槽的尺寸，可以控制電磁波通過每個單元結構的相位，實現(xiàn)不同路徑電磁波經(jīng)過FSS透鏡后同相，完成球面波轉變?yōu)槠矫娴霓D換，從而達到壓縮波瓣寬度，最終實現(xiàn)了壓縮輻射器輻射出的電磁波的3dB波瓣寬度的效果。此外，由于對電磁波束的壓縮，天線朝向兩側的輻射變少，天線隔離度也會相應提高。且由于該透鏡是帶通型的，電磁波可以直接透射而過，因此能改善天線前后比，有利于天線隔離度的提高。

實施例二：

請參閱圖8至圖14，本實用新型實施例二提供的工作于5.8GHz頻段的天線的引向器包括一個零折射率透鏡51和一個或兩個本實用新型實施例一提供的天線的引向器中的FSS透鏡52。本實用新型實施例二中的FSS透鏡52的諧振屏單元結構的周期和第一電容屏和第二電容屏的電容性金屬貼片的周期可以比本實用新型實施例一中的工作于2.4GHz頻段的FSS透鏡的周期少一些，具體根據(jù)實際情況而定。

零折射率透鏡51具有多個周期性的單元結構511，單元結構511呈環(huán)形結構，可以是方形的環(huán)、圓形的環(huán)或其他形狀的環(huán)。兩相鄰單元結構形成等效的串聯(lián)諧振，在諧振處形成等效負介電常數(shù)效應，但是在臨近諧振處則會出現(xiàn)等效近零折射率特性，不同路徑的電磁波經(jīng)過零折射率透鏡后，實現(xiàn)不同路徑傳輸電磁波相位同相，從而完成了球面波到平面波的轉換，實現(xiàn)了壓縮天線波瓣寬度的效果。

零折射率透鏡51具有多個周期性的單元結構511的面作為零折射率透鏡51的正面。零折射率透鏡51的背面朝向FSS透鏡52。

實施例三：

本實用新型實施例三提供的天線包括本實用新型實施例一或二提供的天線的引向器，對于包括本實用新型實施例一提供的天線的引向器的天線，第一電容屏朝向天線的內部，第二電容屏朝向天線的外部。對于包括本實用新型實施例二提供的天線的引向器的天線，零折射率透鏡朝向天線的內部，F(xiàn)SS透鏡朝向天線的外部。

多個工作于不同頻段的本實用新型實施例三提供的天線可應用于MIMO系統(tǒng)中。

在本實用新型實施例中，由于天線的引向器包括一個頻率選擇表面FSS透鏡，F(xiàn)SS透鏡包括第一電容屏、第二電容屏和位于第一電容屏和第二電容屏之間的諧振屏。因此電磁波將直接從FSS透鏡透射而過，不會對天線的前后比造成影響，且對天線3dB波瓣寬度的壓縮幅度大，能將天線3dB波瓣寬度壓縮30°以上，壓縮波瓣寬度的性能遠好于傳統(tǒng)的天線引向器；同時電磁波經(jīng)過FSS透鏡后，球面波很快轉換成了平面波，電磁波的能量不會再向輻射源的兩側輻射，因此，提高了采用本實用新型的天線引向器的MIMO系統(tǒng)的天線間隔離度。又由于天線的引向器包括一個零折射率透鏡和一個FSS透鏡，或者，包括一個零折射率透鏡和兩個FSS透鏡，因此兩類透鏡同時作用，既壓縮波瓣寬度，又提高了天線間隔離度。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。