本發(fā)明一般涉及天線以及制造天線部件的方法。

背景技術(shù)：

1、多輸入多輸出(mimo)技術(shù)可用于增強(qiáng)無(wú)線通信系統(tǒng)的魯棒性和/或數(shù)據(jù)速率。在mimo系統(tǒng)中，天線元件之間的相互耦合可能是不期望的。這是因?yàn)楫?dāng)mimo系統(tǒng)在分集模式中操作時(shí),該相互耦合可能會(huì)降低通信可靠性和/或當(dāng)mimo系統(tǒng)在復(fù)用模式中操作時(shí)，該相互耦合可能會(huì)降低信道容量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、在第一方面，提供了一種天線，其包括多個(gè)天線元件和去耦器布置。每個(gè)天線元件分別可作為電磁波的輻射器操作。去耦器布置被配置為(例如，其尺寸和/或形狀和/或定向和/或位置被布置為)：當(dāng)多個(gè)天線元件中的一個(gè)或多個(gè)(例如，全部)作為輻射器操作時(shí)，防止或減少多個(gè)天線元件的相互耦合。在一些實(shí)施方式中，多個(gè)天線元件可同時(shí)作為輻射器操作。在一些實(shí)施方式中，多個(gè)天線元件可選擇性地作為輻射器操作(即多個(gè)天線元件不需要全部同時(shí)作為輻射器操作)。在一些實(shí)施方式中，多個(gè)天線元件可獨(dú)立地操作。

2、任選地，多個(gè)天線元件具有大體相同的形狀和/或尺寸和/或由相同的材料制成。任選地，多個(gè)天線元件具有大體相同的構(gòu)造(在形狀、尺寸和材料方面)。

3、任選地，多個(gè)天線元件中的每一個(gè)分別被配置為作為大體圓極化電磁波的輻射器操作。

4、任選地，多個(gè)天線元件中的每一個(gè)分別被配置為作為相同旋向的大體圓極化電磁波的輻射器操作。在一些示例中，多個(gè)天線元件中的每一個(gè)分別被配置為作為大體左旋圓極化電磁波的輻射器操作。在一些示例中，多個(gè)天線元件中的每一個(gè)分別被配置為作為大體右旋圓極化電磁波的輻射器操作。

5、多個(gè)天線元件可以包括貼片、偶極子、縫隙、電介質(zhì)諧振器等。多個(gè)天線元件包括兩個(gè)或更多個(gè)天線元件。在一些示例中，多個(gè)天線元件僅由兩個(gè)天線元件組成。

6、任選地，多個(gè)天線元件至少包括第一電介質(zhì)諧振器元件和第二電介質(zhì)諧振器元件。在一些示例中，多個(gè)天線元件僅由第一電介質(zhì)諧振器元件和第二電介質(zhì)諧振器元件組成。

7、第一電介質(zhì)諧振器元件和/或第二電介質(zhì)諧振器元件可以分別被成形為：長(zhǎng)方體、正方體、直棱柱體或斜棱柱體(多邊形，例如長(zhǎng)方形、菱形、梯形、五邊形、六邊形等)，直圓柱體或斜圓柱體(例如圓形、橢圓形、扁圓形、長(zhǎng)圓形、卵形等)等。

8、在一些示例中，第一電介質(zhì)諧振器元件和第二電介質(zhì)諧振器元件中的每一個(gè)都包括大體長(zhǎng)方體或大體立方體的主體。任選地，該大體長(zhǎng)方體或大體立方體的主體包括長(zhǎng)方體或立方體部分和相應(yīng)的倒角長(zhǎng)方體或倒角立方體部分。在一些示例中，相應(yīng)的倒角長(zhǎng)方體或倒角立方體部分可以被認(rèn)為是大體六角棱柱部分。

9、任選地，相應(yīng)的倒角長(zhǎng)方體或倒角立方體部分包括相對(duì)的倒角邊緣，其中每個(gè)倒角邊緣具有約30度至約60度、約40度至約50度、或約45度的相應(yīng)倒角。

10、任選地，在平面圖中，第一電介質(zhì)諧振器元件的中心和第二電介質(zhì)諧振器元件的中心之間的間隔小于0.5λ0、小于0.4λ0、或?yàn)榧s0.3λ0(例如，0.33λ0)，其中λ0為天線的操作頻段的中心頻率在空氣中的波長(zhǎng)。

11、任選地，多個(gè)天線元件是增材制造的。

12、任選地，多個(gè)天線元件中的每一個(gè)分別由一種或多種電介質(zhì)材料制成。

13、任選地，去耦器布置包括電介質(zhì)去耦器,其接收或覆蓋多個(gè)天線元件中的每一個(gè)的至少一部分。

14、任選地，電介質(zhì)去耦器包括電介質(zhì)構(gòu)件(例如，電介質(zhì)塊),其接收或覆蓋多個(gè)天線元件中的每一個(gè)的至少一部分。在一些示例中，電介質(zhì)去耦器僅由電介質(zhì)構(gòu)件組成。任選地，電介質(zhì)構(gòu)件由一種或多種電介質(zhì)材料制成，其中每種電介質(zhì)材料可以為固體(塊狀、粉末等)或液體的形式。

15、電介質(zhì)構(gòu)件可以包括一個(gè)或多個(gè)層或部分，每個(gè)層或部分分別由一種或多種電介質(zhì)材料制成，其中每一種電介質(zhì)材料可以為固體(塊狀、粉末等)或液體的形式。在一些示例中，電介質(zhì)構(gòu)件具有多個(gè)層，并且這些層的介電常數(shù)或有效介電常數(shù)隨著遠(yuǎn)離天線元件而大體減小。

16、任選地，電介質(zhì)構(gòu)件包括主體和形成在主體中的一個(gè)或多個(gè)孔。該一個(gè)或多個(gè)孔接收多個(gè)天線元件中的每一個(gè)的至少一部分。電介質(zhì)構(gòu)件的主體可以成形為：長(zhǎng)方體、正方體、直棱柱體或斜棱柱體(多邊形，例如長(zhǎng)方形、菱形、梯形、五邊形、六邊形等)、直圓柱體或斜圓柱體(例如圓形、橢圓形、扁圓形、長(zhǎng)圓形、卵形等)。在一些示例中，電介質(zhì)構(gòu)件是大體長(zhǎng)方體或大體立方體的主體。該一個(gè)或多個(gè)孔中的每一個(gè)可以分別是盲孔。該一個(gè)或多個(gè)孔的形狀可以對(duì)應(yīng)于天線元件的形狀(例如，具有相同形狀并且具有相同或不同的尺寸)。在一些示例中，多個(gè)孔形成在主體中，并且多個(gè)孔中的每一個(gè)分別用于多個(gè)天線元件中的相應(yīng)一個(gè)。

17、任選地，電介質(zhì)構(gòu)件是增材制造的。

18、任選地，多個(gè)天線元件中的每一個(gè)都具有第一介電常數(shù)或第一有效介電常數(shù)，并且電介質(zhì)構(gòu)件具有第二介電常數(shù)或第二有效介電常數(shù)，其一般不同于(例如小于)第一介電常數(shù)或第一有效介電常數(shù)。在一些示例中，第二介電常數(shù)或第二有效介電常數(shù)可以等于或小于第一介電常數(shù)或第一有效介電常數(shù)的一半。

19、任選地，天線還包括極化器布置，其與多個(gè)天線元件可操作地耦合并且被配置為：當(dāng)多個(gè)天線元件中的一個(gè)或多個(gè)作為輻射器操作時(shí)，影響由多個(gè)天線元件中的一個(gè)或多個(gè)提供的電磁波的極化。

20、任選地，極化器布置與去耦器布置連接。

21、任選地，極化器布置至少部分地與去耦器布置集成(例如，使得極化器布置可以作為去耦器布置的一部分來(lái)操作)。

22、任選地，極化器布置和去耦器布置一體地形成。極化器布置可以布置在去耦器布置上。

23、任選地，多個(gè)天線元件中的每一個(gè)分別被配置為作為大體圓極化電磁波的輻射器操作，并且相應(yīng)地，極化器布置是圓極化極化器布置，其被配置為促進(jìn)或增強(qiáng)由多個(gè)天線元件中的一個(gè)或多個(gè)提供的電磁波的圓極化。

24、任選地，極化器布置包括多個(gè)間隔開的電介質(zhì)極化器構(gòu)件。多個(gè)電介質(zhì)極化器構(gòu)件中的每一個(gè)可以分別成形為：長(zhǎng)方體、立方體、直棱柱體或斜棱柱體(多邊形，例如，長(zhǎng)方形、菱形、梯形、五邊形、六邊形等)、直圓柱體或斜圓柱體(例如圓形、橢圓形、扁圓形、長(zhǎng)圓形、卵形等)等。

25、任選地，極化器布置包括多個(gè)電介質(zhì)板，該多個(gè)電介質(zhì)板間隔開并且被布置為大體與極化器布置軸線平行。多個(gè)電介質(zhì)板中的每一個(gè)可以分別成形為長(zhǎng)方體或立方體。在一些示例中，多個(gè)電介質(zhì)板具有大體相同的高度。在一些示例中，多個(gè)電介質(zhì)板的高度小于電介質(zhì)構(gòu)件的高度。

26、一些示例中(其中去耦器布置包括接收或覆蓋多個(gè)天線元件中的每一個(gè)的至少一部分的電介質(zhì)構(gòu)件)，電介質(zhì)構(gòu)件沿著大體水平的軸線延伸。極化器布置軸線和大體水平的軸線之間的角度為約30度至約60度、約40度至約50度、或約45度。

27、任選地，多個(gè)天線元件中的每一個(gè)都具有第一介電常數(shù)或第一有效介電常數(shù)。任選地，去耦器布置或電介質(zhì)構(gòu)件具有第二介電常數(shù)或第二有效介電常數(shù)，其一般不同于(例如小于)第一介電常數(shù)或第一有效介電常數(shù)。任選地，極化器布置具有第三介電常數(shù)或第三有效介電常數(shù)，其一般不同于(例如小于)第二介電常數(shù)或第二有效介電常數(shù)。

28、任選地，多個(gè)天線元件中的每一個(gè)都具有第一介電常數(shù)或第一有效介電常數(shù)。任選地，多個(gè)電介質(zhì)板中的每一個(gè)都具有第二介電常數(shù)或第二有效介電常數(shù)，其一般不同于(例如小于)第一介電常數(shù)或第一有效介電常數(shù)。任選地，多個(gè)電介質(zhì)板中的每一個(gè)都具有與去耦器布置或電介質(zhì)構(gòu)件大體相同的介電常數(shù)或有效介電常數(shù)。

29、任選地，天線還包括：具有第一側(cè)和與第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)的基底，以及布置在基底的第一側(cè)的接地平面。接地平面是金屬的并且可以由鋁、銅等制成。多個(gè)天線元件和去耦器布置可以布置在接地平面上或上方。極化器布置還可以布置在接地平面上或上方。在一些示例中，多個(gè)天線元件和去耦器布置(例如，電介質(zhì)構(gòu)件)直接安裝在接地平面上。基底可以是pcb基底，其具有一層或多層基底層。

30、任選地，天線還包括饋電布置。饋電布置可以包括多個(gè)饋電，其中每個(gè)饋電分別被配置用于多個(gè)天線元件中的相應(yīng)一個(gè)。在一些示例中，多個(gè)饋電中的每一個(gè)都包括縫隙饋電機(jī)構(gòu)。

31、任選地，多個(gè)饋電中的每一個(gè)分別包括：縫隙，其布置在接地平面并且在縫隙上放置多個(gè)天線元件中的相應(yīng)一個(gè)；饋線電路，其布置在基底的第二側(cè)并且與縫隙可操作地耦合；以及端口，其與饋線電路可操作地耦合。在一些示例中，在平面圖中，縫隙與饋線電路的一部分重疊。在一些示例中(其中多個(gè)饋電中的每一個(gè)分別包括相應(yīng)的端口)，天線是多端口天線。

32、任選地，縫隙包括大體十字形的縫隙。在一些示例中，大體十字形縫隙包括大體垂直布置的較長(zhǎng)大體矩形縫隙部分和較短大體矩形縫隙部分。在一些示例中，較長(zhǎng)大體矩形縫隙部分沿著長(zhǎng)軸延伸，該長(zhǎng)軸大體垂直于極化器布置軸線。

33、任選地，端口包括rf連接器。例如，rf連接器可以是sma連接器、smp連接器、n連接器、smb連接器等。

34、任選地，天線被配置為在x頻段(例如，在約8.0ghz至約12.0ghz中的至少一些頻率)操作。在一些示例中，天線僅可在x頻段操作。在一些示例中，天線還可在其他一個(gè)或多個(gè)頻率或頻段中操作。

35、在一些示例中，第一方面的天線可以作為發(fā)射天線操作。在一些示例中，第一方面的天線可以作為接收天線操作。在一些示例中，第一方面的天線可以作為收發(fā)天線操作(例如，使用不同的天線元件同時(shí)發(fā)射和接收)。

36、在第二方面，提供了一種系統(tǒng)/設(shè)備，其包括一個(gè)或多個(gè)第一方面的天線。在一些示例中，系統(tǒng)/設(shè)備可以是能夠至少執(zhí)行無(wú)線通信的通信系統(tǒng)/設(shè)備。在一些示例中，系統(tǒng)/設(shè)備可以是物聯(lián)網(wǎng)(iot)系統(tǒng)/設(shè)備、衛(wèi)星通信系統(tǒng)/設(shè)備等。在一些示例中，系統(tǒng)/設(shè)備可以是多輸入多輸出(mimo)天線系統(tǒng)/設(shè)備。該系統(tǒng)/設(shè)備可以是便攜式系統(tǒng)/設(shè)備。該系統(tǒng)/設(shè)備可以是手持式系統(tǒng)/設(shè)備。

37、在第三方面，提供了一種制造天線的部件的方法。該方法包括增材制造多個(gè)天線元件，其中每個(gè)天線元件分別可作為電磁波的輻射器操作，以及增材制造去耦器布置，以使得該去耦器布置被配置為當(dāng)多個(gè)天線元件中的一個(gè)或多個(gè)作為輻射器操作時(shí)防止或減少多個(gè)天線元件的相互耦合。該天線的部件包括該多個(gè)天線元件和該去耦器布置。

38、任選地，多個(gè)天線元件的增材制造和去耦器布置的增材制造至少部分大體同時(shí)執(zhí)行。

39、任選地，多個(gè)天線元件使用具有第一介電常數(shù)的電介質(zhì)材料增材制造，而去耦器布置使用一般不同于(例如小于)第一介電常數(shù)的第二介電常數(shù)的電介質(zhì)材料增材制造。

40、任選地，該方法還包括增材制造極化器布置，使得該極化器布置與多個(gè)天線元件可操作地耦合并且被配置為：當(dāng)多個(gè)天線元件中的一個(gè)或多個(gè)作為輻射器操作時(shí)，影響由多個(gè)天線元件中的一個(gè)或多個(gè)提供的電磁波的極化。該天線的部件還包括該極化器布置。

41、任選地，去耦器布置的增材制造和極化器布置的增材制造被布置為使得去耦器布置和極化器布置一體地形成。

42、任選地，極化器布置和去耦器布置使用相同的電介質(zhì)材料增材制造。

43、任選的，天線為第一方面的天線。因此，第一方面的一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的任選特征可以適用于第三方面的方法。

44、在第四方面，提供了一種天線的部件，其使用第三方面的方法制造。

45、在第五方面，提供了一種天線，其包括第四方面的天線的部件。

46、在第六方面，提供了一種制造天線的方法，包括：將第四方面的天線的部件布置在一組件的接地平面上以形成天線，該組件包括具有第一側(cè)和與第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)的基底、布置在基底的第一側(cè)的接地平面、以及多個(gè)饋電。

47、在第七方面，提供了一種天線，其使用第六方面的方法制造。

48、通過(guò)考慮詳細(xì)描述和附圖，本發(fā)明的其他特征和方面將變得顯而易見。在適當(dāng)和適用的情況下，本文中關(guān)于一個(gè)方面或?qū)嵤┓绞矫枋龅娜魏翁卣骺梢耘c本文中關(guān)于任何其他方面或?qū)嵤┓绞矫枋龅娜魏纹渌卣鹘M合。

49、根據(jù)上下文，使用“一般”、“大體”、“大體上”、“約”、“大約”等程度術(shù)語(yǔ)來(lái)考慮制造公差、退化、趨勢(shì)、趨向、不完善的實(shí)際條件等。例如，當(dāng)使用程度術(shù)語(yǔ)(例如“約”)來(lái)修飾數(shù)值時(shí)，這樣的表達(dá)可以包括所述的值以及其±15％、±10％、±5％、±2％或±1％。

50、除非另有說(shuō)明，否則術(shù)語(yǔ)“連接”、“耦合”、“安裝”等旨在涵蓋直接和間接的連接、耦合、安裝等。