[发明专利]天线元件和天线结构

说明书

本公开提供了一种天线元件、包括该天线元件的天线结构以及天线和天线结构的制造方法。根据一个实施方式的天线元件包括：雪花形贴片辐射器，具有雪花形的顶部贴片和从所述顶部贴片的六个外边缘朝向接地面延伸的六个折叠腿，所述顶部贴片和所述折叠腿相对于所述接地面均是悬空的；以及六边形贴片，设置在所述雪花形贴片辐射器下方，并由短路引脚和三个天线探针支撑在所述接地面上。

技术领域

本公开涉及通信技术领域，更具体地，涉及具有宽边辐射天线图的低耦合天线元件和具有该天线元件的天线结构。

背景技术

大规模多输入多输出(MIMO)是一种先进的5G通信技术，用来使基站提高数据吞吐量并同时为更多设备提供服务。大规模MIMO使用大量小型天线来创建更多可能的信号路径，以提高数据速率和链路可靠性。如果考虑视距(LoS)传播环境，则更多定向天线元件可以提供更好的频谱效率并降低相关的辐射功率。通常，大规模MIMO中的天线端口的数量是几百或更多。为了使大规模MIMO天线更紧凑或在特定区域内构建更多辐射元件，将考虑多模天线。

在过去的几十年中已经提出了各种多模天线。最基本和最经典的例子是由两个同轴探头馈电的方形贴片，同时产生垂直和水平极化辐射。还可以在提供双极化辐射的驱动辐射元件旁添加分离的寄生或连接贴片。双模天线中常使用具有例如二极管、微机电开关(MEMS)等开关元件的双馈或单馈等馈电机构。除了垂直和水平线性极化之外，还可以实现左手圆极化(LHCP)和右手圆极化(RHCP)天线。通过选择两个同轴馈电的适当位置，紧凑的集成Y形贴片天线也可用于产生双宽边模式辐射。通常，由于固有的两个正交极化，具有宽边辐射天线图的双模天线易于实现。

另一方面，由于天线端口之间的高度复杂的互耦合，难以实现紧凑且超出双模的天线。已经提出并开发了各种去耦技术以抑制端口间的相互耦合，例如插入缺陷接地结构、散射元件、去耦网络等。另一个例子示出了可以布置三个单极天线以在方位平面中产生三个扇形辐射天线图。然而，没有文献或专利描述过紧凑型的超过两个宽边模式的天线。

发明内容

根据本公开的一个方面，提供了一种天线元件，包括：雪花形贴片辐射器，具有雪花形的顶部贴片和从所述顶部贴片的六个外边缘朝向接地面延伸的六个折叠腿，所述顶部贴片和所述折叠腿相对于所述接地面均是悬空的；以及六边形贴片，设置在所述雪花形贴片辐射器下方，并由短路引脚和三个天线探针支撑在所述接地面上。

根据本公开的另一方面，提供了一种包括一个或多个上述天线元件的天线结构。

根据本公开的又一方面，提供了一种制造天线元件的方法，包括：由短路引脚和三个天线探针将六边形贴片支撑在接地面上；以及将雪花形贴片辐射器设置在所述六边形贴片的上方，使所述雪花形贴片辐射器相对于所述接地面悬空，其中，所述雪花形贴片辐射器具有雪花形的顶部贴片和从所述顶部贴片的六个外边缘朝向接地面延伸的六个折叠腿，所述顶部贴片和所述折叠腿均相对于所述接地面悬空。

根据本公开的再一方面，提供了一种制造天线结构的方法，包括将根据上述方法制造的天线元件呈蜂窝状排列。

附图说明

在参考附图中示出示例性实施例。本文中公开的实施例和附图应被视作说明性的，而非限制性的。

图1(a)、1(b)和1(c)示出了根据本公开的示例性实施方式的天线元件的结构；

图2示出了根据本公开的示例性实施方式的天线元件的端口1处的模拟的频率响应；

图3示出了根据本公开的示例性实施方式的天线元件的端口1处的测量的频率响应；

图4示出了根据本公开的示例性实施方式的天线元件的端口1在2.8GHz的频率下的模拟的辐射方向图；

图5示出了根据本公开的示例性实施方式的天线元件的端口1在2.8GHz的频率下的测量的辐射方向图；