[发明专利]宽带天线、多频带天线单元以及天线阵列

说明书

本申请公开了宽带天线，多频带天线单元和天线阵列。天线系统的宽带天线包括导电的板片，该板片包括四个槽缝。槽缝以旋转对称方式设置在板片中。每个槽缝从板片的周缘朝向板片的中心延伸。每个槽缝具有相关联的馈电点，该相关联的馈电点位于与该相关联的馈电点相关联的槽缝处。与相对设置的槽缝对相关联的馈电点被设置为采用射频信号馈电，使得天线的主辐射传播方向沿着所述板片的旋转对称轴线。这种天线设计能够实现在两个极化之间隔离方面的灵活性。这种天线设计可以进一步减小尺寸和重量。这种天线设计还能实现天线单元和天线阵列。

本申请是申请日为2015年2月17日、申请号为201580020297.0(国际申请号为PCT/EP2015/053322)且名称为“宽带天线、多频带天线单元以及天线阵列”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明通常涉及宽带天线的领域。

背景技术

多频带宽带天线系统是在多个射频波段中提供无线信号的天线系统。它们通常用于无线通信系统，诸如GSM、GPRS、EDGE、UMTS、LTE和WiMax系统。

这些类型的天线系统通常包括被设置为提供期望的辐射的信号波束宽度和接收的信号波束宽度以及方位扫描角的多个辐射天线元件。

对于宽带天线，希望其实现在期望的方位角覆盖内呈现最小变化的接近均匀的波束宽度。这种宽带天线通常在宽广地理区域内提供均等的信号覆盖，同时支持多个无线应用。优选地，因为向移动站点传送和从移动站点接收使用不同的频率，所以在现代无线应用中波束宽度在宽的频率带宽上是一致的。还希望针对使用共同天线布置的不同无线服务具有共同的占地面积。

文献US6930650(等人)公开了一种具有四个天线元件装置的双极化天线布置，每个天线元件装置在相对的天线元件端部之间具有导电结构。天线元件装置在四个间隙的相应端部处馈电。

文献US7079083(等人)公开了一种多频带移动无线天线布置，包括设置在反射器前面并且适用于在两个不同频带中进行发射和接收的多个偶极子元件。用于更高频带的天线元件位于距反射器指定距离处。

文献US20130009834(Hefele等人)涉及一种双极化天线，包括水平极化的辐射元件以及垂直极化的辐射元件。

文献JPH07111418(Matsushita)公开了一种具有槽口的平面环形贴片天线。

上述参考文献公开了要求高复杂性压铸金属部件并且因此具有相当大重量的复杂机械结构。公开的天线元件由于其高度和整体大尺寸也是笨重的。

发明内容

实现克服了或者至少减轻了上述缺点的宽带天线是有利的。特别地，能够使天线具有减小的尺寸，以及维持的或者甚至改进的阻抗特性是。

为了更好地应对这些关注点的一个或多个，提供了一种具有在独立权利要求中所限定特征的宽带天线。在从属权利要求中限定优选的实施例。

因此，根据一个方面，提供了一种用于天线系统的宽带天线。天线包括导电的板片，该板片包括四个槽缝。槽缝以旋转对称方式设置在板片中。每个槽缝从板片的周缘或外周朝向板片的旋转对称中心延伸。每个槽缝具有相关联馈电点，该馈电点位于与该馈电点相关联的槽缝处。

与相对设置的槽缝对相关联的馈电点可以例如被设置为采用具有相同相位的射频信号馈电，使得天线的主辐射传播方向沿着板片的旋转对称轴线。这相对于诸如例如US20130009834和JP H07111418的现有技术是有利的，其中槽缝或槽口同相位地馈电(或者具有180°的相位差)使得水平极化辐射在水平平面中或附近具有最大值并且在旋转对称轴上为零。

以旋转对称方式布置四个槽缝使相对设置的槽缝对中的一对能够被馈电从而调节和/或减小从一个槽缝对的电场对另一个槽缝对的干扰效果。换言之，这种天线设计能够实现在两个极化之间隔离方面的灵活性。这种天线设计可以进一步减小尺寸并且减小重量。