天线元件以及对应的一维或二维天线阵列的制作方法
【专利摘要】天线元件(2)作为天线阵列的辐射元件，包括叠加的平面反射镜(4)，探针(6)，和带有缺陷的EBG型组装件(8)，该组装件(8)的缺陷以腔体(16)的形式形成。天线元件(2)包含墙面机壳(10)，该墙面机壳(10)能够反射一个或多个天线元件(2)工作频率处电磁波，所述墙面机壳(10)在平面反射镜(4)正交方向上延伸并同时只包围了探针(6)，腔体(16)和结构件(14)。一维或二维天线阵列包括多个紧密连接的天线元件(2)。
【专利说明】天线元件以及对应的一维或二维天线阵列
[0001]本发明涉及发送天线或接收天线作为辐射元件的【技术领域】，该辐射元件在IGHz或几GHz频率左右可以达到优异的方向性。
[0002]本发明还涉及波束固定或者波束可重构的一维或二维天线阵列，天线阵列包括多个本发明中置于平面的天线元件。
[0003]传统地，EBG(电磁带隙)型天线元件被用作更复杂天线的辐射元件，其中每个EBG型天线元件的结构基于电磁带材料(Electromagnetic Band Materials)的原则进行设计，且每个EBG型天线元件的辐射图能够形成一个接近于发光面上圆盘的斑。
[0004]国际专利申请W001/37373描述了此类天线元件的一些实施例。根据该申请文件，传统的EBG型天线元件包含一个探针以及一个放置探针的元件组装件,其中该探针能够将电能转换成电磁能且能将电磁能转换成电能，该元件组装件由至少两种不同介电常数和/或不同磁导率和/或不同电导率的材料制成。该组装件习惯上包括基于电磁带隙(EBG)材料原则设计的结构。该结构在保证天线元件辐射的同时，保证对天线元件所产生和接收的电磁波在空间上和频率上进行滤波，从而使改善天线元件的方向性成为可能。
[0005]然而，当天线元件集合并置到一个天线阵列后，EBG型天线元件之间有强耦合。由于邻近探针放射的能量被每个探针捕获以及不可控的重新分配，该强耦合在天线元件之间产生有害的破坏性的互扰。其结果是对应天线阵列的辐射图在一般情况下是混乱的，方向性不强。此外，每个源产生的基本辐射面叠加在另一个面上，形成了一个不均匀的不利于灵活性的辐射面。
[0006]本发明的目的在于提出一种强方向性的EBG型天线元件，该天线元件能够产生预定形状的辐射面，提高了与同类型邻近天线的耦合性。也就是一种对周围相同结构的天线元件基本上不产生干扰，同时也基本上不受干扰的天线元件，并且该天线元件产生的辐射面非常有限，因此避免了辐射面之间的重叠。
[0007]为解决上述问题，本发明所涉及的用于组成天线阵列的天线元件包括:
[0008]探针，该探针能够将电能转换成电磁能且能将电磁能转换成电能；
[0009]平面电磁波反射镜，该反射镜支撑所述探针；和
[0010]元件组装件，该元件组装件由至少两种不同介电常数和/或不同磁导率和/或不同电导率的材料制成，该元件组装件包括:
[0011]基于电磁带隙材料原则进行配置的结构件，该结构件在与平面反射镜正交的方向上呈周期性排列；和
[0012]与所述平面反射镜和所述结构件接触的腔体；
[0013]探针既可以被包含在反射镜的平面上并与腔体接触，也可以被包含在腔体中并与平面反射镜接触。腔体构成了结构件的周期性中的缺陷，由此使得组装件具有EBG材料缺陷特性，其中，所述组装件中的元件的安排保证了探针所产生和接收的电磁波能够辐射以及在空间上和频率上对电磁波进行滤波，特别地，所述滤波使得天线元件的一个或多个工作频率处于频率带隙中；
[0014]所述天线元件的特征在于其包含墙面机壳，该墙面机壳能够反射一个或多个工作频率处的电磁波，且所述墙面机壳在平面反射镜正交方向上延伸并同时只包围了探针，腔体和结构件，利用墙面机壳能够产生一个预定形状的基本辐射面。
[0015]在器件表面，墙面机壳建立了一个由其轮廓预先确定的辐射面。而不包含墙面机壳的传统EBG天线元件产生的辐射面为大于物理开口的圆形几何图形。
[0016]根据单独或者结合考虑的其他特征:
[0017]墙面机壳横切面的内轮廓内接与一个圆，其中，该圆的表面面积与横切面的内轮廓的表面面积之比在I到5之间；
[0018]优选地，墙面机壳横切面的外轮廓是一个正多边形，该正多边形优选为有三条或四条边；
[0019]优选地，墙面机壳具有外轮廓是第一正多边形，且内轮廓是第二正多边形的横切面，第二正多边形与第一正多边形类似，第二正多边形与第一正多边形同轴且优选为有三条或四条边；
[0020]探针包括在由带状天线，偶极子，圆偏振天线，插槽和共面线盘天线构成的装置中；和
[0021]探针为带状天线，墙面机壳包括四面金属壁，四面金属壁划定了一个菱形边界，且该菱形边界在与平面反射镜正交的轴向有延伸高度，且相对该轴向的横切面为正方形。延伸高度以及正方形的边长实质上分别等于天线元件工作频率所对应波长的一倍和一半。
[0022]本发明还涉及包括多个上述天线元件的一维或二维天线阵列，每个天线元件与另一个天线元件相对地进行放置以在单片处紧密地覆盖一个或多个平面支撑面，由此产生对应多个辐射波瓣的像素化的辐射面。从而能够产生一个辐射面，根据本领域公知的辐射与辐射开口等值原则，该辐射面上的电磁场能够产生预期的辐射。
[0023]根据单独或者结合考虑的其他特征:
[0024]包含在二维天线阵列中的天线元件的总数等于行数N乘以列数M。每个天线元件相对另一个天线元件放置，紧密地覆盖平面支撑表面上的一个矩形，以形成一个N行和M列天线元件组成的矩形矩阵，其中，在任意相邻两个天线元件相对的墙面机壳相互接触；
[0025]一维或二维天线阵列还包括:
[0026]功率分配装置；
[0027]为多个不同幅相的天线元件供电的供电装置，所述供电装置在输入端与功率分配装置连接，并且在输出端通过可控开关与多个天线元件连接，可控开关用来选择性地打开或者关闭每个天线元件；和
[0028]供电装置包括移相器装置和/或放大器装置。
[0029]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述，其中:
[0030]图1为本发明中一个具体实施例中天线元件的三维视图；
[0031]图2为表示传统天线元件和图1所示天线元件分别随着频率的增益变化曲线；
[0032]图3示出了由多个根据图1所示的天线元件组成的天线阵列的局部三维视图；
[0033]图4是本发明中图3所示天线阵列的更完整的整体图；
[0034]图5A是图3和图4所示的天线阵列的俯视图；
[0035]图5B是现有技术中天线阵列的俯视图；
[0036]图6为表示现有技术中天线阵列和图3，图4中所示天线阵列的增益分别随着频率的变化的演化曲线；
[0037]图7A为图3，图4中所示天线阵列的辐射图；
[0038]图7B为现有技术天线阵列的辐射图；和
[0039]图8为图3中所示天线阵列和现有技术天线阵列中相邻的两个天线元件间的耦合随着频率的变化曲线；
[0040]图9为本发明中包含如图1所示天线元件的一维天线阵列的局部三维视图；
[0041]图10示出了现有技术传统天线元件产生的辐射面；
[0042]图11示出了本发明中天线元件产生的辐射面；
[0043]图12A为本发明中将所有天线元件开启时天线阵列的图解视图；
[0044]图12B示出了对应图12A的天线阵列合成的辐射面；
[0045]图13A为本发明中仅将一列天线元件开启时天线阵列的图解视图；
[0046]图13B示出了对应图13A的天线阵列合成的辐射面；
[0047]图14为本发明天线阵列的工作原理的图解视图；
[0048]图15为本发明中被配置成通过组合像素化辐射面来产生预期辐射面的天线阵列的图解视图；
[0049]图16为本发明中包括多个天线元件的天线阵列覆盖三个不同平面支撑面的示意图。
[0050]根据图1，天线元件2作为天线阵列的辐射元件，包括平面电磁波反射镜4，探针6，元件组装件8和墙面机壳10。其中，探针6能够将电能转换成电磁能且能将电磁能转换成电能，元件组装件8由至少两种不同介电常数和/或不同磁导率和/或不同电导率的材料制成，墙面机壳10能够反射天线元件2工作频率所在的电磁波。
[0051]平面反射镜4为支撑探针6的一块金属片。
[0052]探针6是一个天线贴片，包括一个方形金属板11，印有金属板11的一个方形介质基板12，该介质基板12将金属板11和平面反射镜4分隔开。
[0053]金属板11的边长等于天线元件2的工作频率所对应波长λ ^的一半。而介质基板12的边长，记为L，实际上等于天线元件2的工作频率所对应波长λ。。
[0054]元件组装件8包括结构件14和腔体16，该结构件14基于所述电磁带隙(EBG)材料原则进行配置，且在与平面反射镜4正交的方向上呈周期性排列；该腔体16由空气或者真空构成，将结构件14和探针6分隔开。
[0055]结构件14包括交替的平面层，平面层分别由两种不同介电常数和/或不同磁导率和/或不同电导率的材料制成，比如矾土和空气。
[0056]结构件14包括由EBG材料制成的大小相同的两个条带18和20，条带18和20在高度h处穿过空气腔体16形成与探针6相对的平面交叉十字，其中高度h由反射平面4指定。每个条带的长度等于介质基板12的边长L，条带的宽度窄于金属板11的边长。
[0057]这里的高度h实际上等于天线元件2的工作频率所对应波长λ ^的一半，也就是
λ 0/2。
[0058]此处，高度h与结构件14的厚度的比值大于5。
[0059]墙面机壳10包括四面金属壁21，四面金属壁21同时包围探针6，腔体16和由两个条带18和20组成的结构件14。四面金属壁21划定了一个菱形边界，且该菱形边界在与反射平面4正交的Z轴方向有垂直延伸，高度为h，相对于该Z轴横切面呈正方形。形成XY方向横切面的正方形的边长等于形成介质基板12的正方形边长L。
[0060]腔体16构成了结构件14的周期性中的缺陷，由此使得组装件8具有EBG材料特性，其中，所述组装件8中的元件的安排保证了探针6所产生和接收的电磁波能够辐射以及在空间上和频率上对电磁波进行滤波。
[0061]特别地，滤波使得天线元件2的一个或者多个工作频率能够处于频带间隙内。
[0062]因此组装件8允许天线元件2在频率带隙内拥有在一个或多个空间方向上的几个频率传输模式，而空间滤波本身取决于频率和组装件8内的材料特性。
[0063]墙面机壳10使得并置的两个天线元件2中的探针6之间的耦合极大地减弱，其中，天线元件2通过共享的金属壁21与另一个天线元件2接触。
[0064]在天线阵列中将上述并置的天线元件2 (天线元件2之间互不干扰)合并作为辐射元件时，只需少量的天线元件2就可以达到与由EBG天线构成的无反射墙面机壳10的天线阵列相同的方向性。
[0065]进一步地，墙面机壳10允许天线元件2产生一个形状和分布域合适的辐射点。
[0066]构成组装件8的材料优选低损耗材料，比如塑料，陶瓷，铁氧体或者金属。
[0067]通常，腔体16可以:
[0068]对所使用材料的介电和/或磁导和/或电导特性进行局部修正；
[0069]对一种或多种材料的尺寸进行局部修正。
[0070]通常，天线元件包括能够将电能和电磁能互相转换的探针，包括支撑所述探针的平面电磁波反射镜，还包括元件组装件，该元件组装件由至少两种不同介电常数和/或不同磁导率和/或不同电导率的材料制成。
[0071]元件组装件包括基于电磁带隙材料原则进行配置的结构件，该结构件在与平面反射镜正交的方向上呈周期性，元件组装件还包括与所述平面反射镜和所述结构件接触的腔体。
[0072]探针既可以被包含在反射镜的平面上并与腔体接触，也可以被包含在腔体中并与平面反射镜接触。腔体构成了结构件的周期性中的缺陷，由此使得组装件具有EBG材料缺陷特性，其中，所述组装件中的元件的安排保证了探针所产生和接收的电磁波能够辐射以及在空间上和频率上对电磁波进行滤波，特别地，所述滤波使得天线元件的一个或多个工作频率处于频率带隙中。
[0073]天线元件包括墙面机壳，该墙面机壳能够反射一个或多个工作频率处的电磁波，该墙面机壳在平面反射镜正交方向上延伸并同时只包围了探针，腔体和结构件，利用墙面机壳能够产生一个预定形状的基本福射面。
[0074]通常，天线元件的探针包括在由条带或片状天线，偶极子，圆偏振天线，插槽和共面线盘天线构成的装置中。
[0075]通常，探针既可以被包含在反射镜的平面上并与腔体接触，也可以被包含在腔体中并与平面反射镜4接触。
[0076]通常，墙面机壳的横切面的内轮廓内接于一个圆，其中，该圆的表面积与横切面的内轮廓的表面积之比在I到5之间。
[0077]优选地，墙面机壳的横切面的外轮廓是一个正多边形，该正多边形优选为有三条或四条边。
[0078]优选地，墙面机壳的横切面的外轮廓是第一正多边形，墙面机壳的横切面的内轮廓是第二正多边形，第二正多边形与第一正多边形类似，第二正多边形与第一正多边形同轴且优选为有三条或四条边。
[0079]在图2中，曲线22，24分别表示传统微带天线和图1所示天线元件随着频率的增益变化。
[0080]增益和方向性成比例，由曲线22，24可以清楚地看出，对于可比较的维度，天线元件2的方向性比起传统微带天线的方向性明显提高。
[0081]实际上，沿着曲线22可以看出目前工艺水平的微带天线的最大增益为6dBi，而本发明中从曲线24可以看出天线元件2的最大增益为11.5dBi。
[0082]因此，本发明天线元件2比起目前工艺水平下的微带天线在增益和方向性上的性能都显得十分优异。
[0083]图3所示为二维天线阵列26，如图所示该天线阵列由多元(27)图1所示相同的天线元件2在平面上排列形成。
[0084]在优选例中，二维天线阵列26由5行和5列或者总数为25个天线元件2组成。
[0085]此处，多元27中的天线元件2为带有缺陷的EBG天线，该EBG天线包括平面反射镜4，片状或条状探针6，含腔体16的EBG组装件8和墙面机壳10，该墙面机壳10由围绕探针6和组装件8的四个金属壁21构成。
[0086]二维天线阵列26的实施例并不局限于对图3的描述，在二维天线阵列26的其它实施例中，也可以考虑替换天线元件2或者改变辐射元件的数量以及排列方式。
[0087]通常，构成二维天线阵列26的多元27中的天线元件2相互之间相对地布置以在单片处紧密地覆盖一个或更多的平面支撑表面，由此产生像素化的辐射表面以形成几个辐射波瓣。
[0088]特别地，包含在二维天线阵列26中的天线元件2的总数等于行数N乘以列数M。在二维天线阵列26中，每个天线元件2相对另一个天线元件2放置，紧密地覆盖平面支撑表面上的一个矩形，以形成一个N行和M列天线元件组成的矩形矩阵，其中，与相邻两个天线元件2相对的墙面机壳10相互接触。
[0089]在图4中，二维天线阵列26包括全部由参照物28指定的功率分配装置，以及全部由参照物30指定的向多元27中的天线元件2供电的装置。
[0090]通常，供电装置30在输入端与功率分配装置28连接，并且在输出端通过可控开关31与多个天线元件2连接，可控开关用来选择性的打开或者关闭每个天线元件2。
[0091]每个可控开关31与不同的单一天线元件2连接。因此，在图3和图4所示的实施例中，二维天线阵列26从平面天线元件2表面逆流而上包括与25个天线元件2相连接的25个可控开关31。
[0092]二维天线阵列26还包括用于控制可控开关31的控制装置，全部由图5中的参照物32指定。
[0093]因此，天线元件2的可选以及可控的电源使得二维天线阵列26更加灵活，并且使得波束可以固定或者可重构，该波束的辐射图具有成形的主瓣。
[0094]由于天线元件的无线性能，简单的开关的使用降低了控制的复杂度以及用于配置天线阵列的编程方式的复杂度。
[0095]另外，供电装置30也可以包括移相器装置和/或放大器装置。
[0096]这些移相器和/或放大器使得二维天线阵列26具有最佳相位和振幅分布。
[0097]此外，这些移相器和/或放大器能够提高辐射图的品质因数，所述辐射图旁瓣减弱的同时主瓣增强。
[0098]因此，本发明中的二维天线阵列的优势在于:具有可重构性，并且元件的数量有限，因而与现有技术中的天线阵列相比复杂度相对较低。
[0099]图5A和图5B所示分别为本发明中二维天线阵列26和现有技术二维天线阵列的俯视图，其中现有技术二维天线阵列所包含的每个天线元件不含墙面机壳。
[0100]在这两个天线阵列中，只有中央线上的天线元件2开启。在图5A和图5B中，这些开启的天线元件显示符号“0N”。
[0101]在图6中，曲线34，36分别表示图5A和图5B中所示二维天线阵列的增益随着频率的变化。
[0102]曲线34为本发明如图5A所示二维天线阵列26的增益，该天线阵列由包含墙面机壳10的天线元件2构成，曲线36为如图5B所示二维天线阵列的增益，该天线阵列由现有技术中不包含墙面机壳10的天线元件构成。
[0103]增益和方向性成比例，从曲线可以清楚地看出，本发明二维天线阵列26的方向性比起现有技术中二维天线阵列的方向性显著提高。实际上，在曲线36中，现有技术二维天线阵列的最大增益为17dBi，而根据曲线34本发明二维天线阵列26的最大增益达到18.8dBi。
[0104]图7A和图7B所示分别为本发明中二维天线阵列26和现有技术二维天线阵列的辐射图。从图7B可以看出，现有技术二维天线阵列的辐射图被打乱并且有多个旁瓣。相反地，本发明中二维天线阵列26的辐射图，如图7A所示，方向性很强而且旁瓣较弱。
[0105]因此，墙面机壳的出现提高了二维天线阵列26的方向性。
[0106]在图8中，曲线38，40分别表示并置的两个相同天线元件间的耦合随着频率的变化。
[0107]曲线38示出了现有技术二维天线阵列中的两个相邻的天线元件间的耦合，曲线40示出了本发明二维天线阵列26中两个相邻的天线元件2间的耦合。
[0108]由图8可以看出，墙面机壳10的介入大幅度降低了相邻天线元件间的耦合。实际上在曲线38中，现有技术二维天线阵列的耦合最大值达到_8dB，而曲线40中，后者最大值几乎等于_20dB。
[0109]由此可以理解，本发明中的EBG型天线元件能够产生形状合适的辐射点，方向性较强，且增强了同类型相邻天线元件间的耦合。实际上，本发明中的天线元件对周围天线元件几乎不产生干扰，同时也几乎不受周围天线元件的干扰。
[0110]因此，在本发明的二维天线阵列中，只需少量的天线元件就可以达到与由无反射墙面机壳EBG天线元件构成的天线阵列相同级别的方向性。因此，本发明中由天线元件装配和并置构成的二维天线阵列，相比现有技术二维天线阵列来说，包含有限数量的元件，由于复杂度较低因此成本也较低。
[0111]另外，如图9所示，本发明天线阵列是一维的，也就是说，例示天线阵列在单个方向上包含多个对齐的天线元件。
[0112]进一步地，根据本发明形成天线阵列的天线元件有利地结合在一起。
[0113]图10和图11分别示出了现有技术传统天线元件产生的辐射面和本发明中天线元件产生的辐射面。从图10和图11可以看出，在天线元件表面，墙面机壳建立了一个由其轮廓预先确定的方形辐射面。与之相反，传统天线元件则不包含墙面机壳，因此产生的辐射面为圆形，而且是没有预先确定的几何图形。
[0114]由图10和图11可以看出，本发明的天线元件能够利用墙面机壳产生一个形状预定且有限的辐射面，因此避免了当天线元件并置时辐射面之间的重叠。
[0115]图12A和图12B所示分别为本发明中将所有天线元件开启时的天线阵列，以及对应的合成的辐射面。
[0116]图13A和图13B所示分别为本发明中仅将一列天线元件开启时的天线阵列，以及对应的合成的辐射面。
[0117]从这些图中可以看出，本发明中的天线阵列是可重构的，也就是说，可以通过选择性地开启构成该天线阵列的天线元件使得辐射面的形成具有灵活性，因此通过结合由每个天线元件产生的基本辐射面能够形成各种各样的像素化辐射面。
[0118]需要注意的是，本发明中所提到的“天线阵列”相当于并且习惯性地定义为由连接在馈电网络中的多个源进行驱动的一个天线，而不是相当于一个天线阵列。本发明中“带有像素化辐射开口”的天线阵列的工作原理包括产生任何预期形状的辐射面。通过辐射开口理论，辐射面产生辐射图，不管是通过简单的空间傅里叶变换还是利用反射镜通过双空间傅里叶变换辐射图都能够保证一个给定的覆盖面。操作过程如图14所示。
[0119]为了形成该辐射面，在第一步中后者是像素化的平面，在第二步中，如图15所示，由几个天线元件构成的天线阵列受控以使对应于辐射面中每个像素的天线元件产生该辐射面的部分。因此，对应每个像素的天线元件所产生的基本辐射面形成了对辐射面的充分逼近。
[0120]最后，利用天线元件(像素)构成天线阵列十分有利于使辐射面的形成具有灵活性并且产生各种输出，其中天线元件的开启状态(接通电源)或者关断状态(负荷50欧姆)使得能够对预期辐射面进行充分逼近。天线配置如图15所示。
[0121]另外，单独一块天线阵列包括几个不同方向的平面支撑面，在每个支撑面上都放置有一组相关的天线元件，从而产生不同像素化的辐射平面以形成不同方向的辐射波瓣。
[0122]在如图16所示的例子中，天线阵列42包括多个天线元件，每个天线元件相对另一个天线元件放置以在单片处紧密地覆盖三个平面支撑面44，46，48。在如图16所示的例子中，三个平面支撑面44，46，48都定义了一个不同的法线方向。
【权利要求】
1.线元件(2)作为天线阵列的辐射元件，其特征在于，包括: 探针￠)，用于将电能转换成电磁能且能将电磁能转换成电能； 支撑探针(6)的平面电磁波反射镜⑷；和 元件组装件(8)，该元件组装件(8)由至少两种不同介电常数和/或不同磁导率和/或不同电导率的材料制成，该元件组装件(8)包括: 基于电磁带隙(EBG)材料原则进行配置的结构件(14)，且该结构件(14)在与平面反射镜(4)正交的方向上呈周期性排列；和 与平面反射镜(4)和结构件(14)接触的腔体(16)； 探针(6)既可以被包含在反射镜(4)的平面上并与腔体(16)接触，也可以被包含在腔体(16)中并与平面反射镜⑷接触；腔体(16)构成了结构件(14)的周期性中的缺陷，由此使得组装件(8)具有EBG材料缺陷特性，其中，所述组装件(8)中的元件的安排保证了探针(6)所产生和接收的电磁波能够辐射以及在空间上和频率上对电磁波进行滤波，特别地，所述滤波使得天线元件(2)的一个或多个工作频率处于频率带隙中； 所述天线元件(2)的特征在于包含墙面机壳(10)，该墙面机壳(10)能够反射一个或多个工作频率处电磁波，且所述墙面机壳(10)在平面反射镜(4)正交方向上延伸并同时只包围了探针￠)，腔体(16)和结构件(14)，利用墙面机壳(10)能够产生一个预定形状的基本辐射面。
2.据权利要求1所述的天线元件(2)，其特征在于所述墙面机壳(10)横切面的内轮廓内接与一个圆，其中，该圆的表面面积与横切面的内轮廓的表面面积之比在I到5之间。
3.据权利要求1或2所述的天线元件(2)，其特征在于墙面机壳(10)横切面的外轮廓是一个正多边形，该正多边形优选为有三条或四条边。
4.据权利要求1至3任一项所述的天线元件(2)，其特征在于墙面机壳(10)具有外轮廓是第一正多边形，且内轮廓是第二正多边形的横切面，第二正多边形与第一正多边形类似，第二正多边形与第一正多边形同轴且优选为有三条或四条边。
5.据权利要求1至4任一项所述的天线元件(2)，其特征在于所述探针(6)包括在由带状天线，偶极子，圆偏振天线，插槽和共面线盘天线构成的装置中。
6.据权利要求1至5任一项所述的天线元件(2)，其特征在于探针(6)为带状天线，墙面机壳(10)包括四面金属壁(21)，四面金属壁(21)划定了一个菱形边界，且该菱形边界在与反射平面(4)正交的轴向有高度为h的延伸，且相对该轴向的横切面为正方形，高度(h)以及正方形的边长(L)分别等于天线元件(2)工作频率所对应波长的一倍和一半。
7.—维或二维天线阵列(26)，其特征在于，包括多元(27)如权利要求1至6所述的相邻的天线元件(2)，每个天线元件相对另一个天线元件(2)放置以紧密地在单片处覆盖一个或多个平面支撑面，由此产生对应多个辐射波瓣的像素化的辐射面。
8.据权利要求7所述的一维或二维天线阵列(26)，其特征在于，所包含的如权利要求6所述的天线元件⑵的总数等于行数N乘以列数M。每个天线元件(2)相对另一个天线元件(2)放置，紧密地覆盖平面支撑表面上的一个矩形，以形成一个N行和M列天线元件(2)组成的矩形矩阵，其中，与相邻两个天线元件(2)相对的墙面机壳(10)相互接触。
9.据权利要求7至8中任一项所述的一维或二维天线阵列(26)，其特征在于，还包括: 功率分配装置(28)； 为多元(27)天线元件(2)供电的供电装置(30)，所述供电装置(30)在输入端与功率分配装置(28)连接，并且在输出端通过可控开关(31)与多个天线元件(2)连接，可控开关(31)用来选择性的打开或者关闭每个天线元件(2)。
10.据权利要求9所述的一维或二维天线阵列(26)，其特征在于，供电装置(30)包括移相器装置和/或放大器装置。
【文档编号】H01Q1/52GK104137333SQ201280063980
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2012年12月20日 优先权日:2011年12月21日
【发明者】B·杰蔻, M·哈杰, R·钱特拉, M·萨拉图比 申请人:国家科学研究中心, 利摩日大学