天線設備和方法與流程

本發明涉及電信天線，以及這種天線的特定布置，以及提供它們的方法。具體地，本公開涉及槽孔天線(諸如Vivaldi天線和其它種類的槽孔天線)以及這種天線的安裝。

背景技術：

已經提出使用槽孔天線用于電信。

Vivaldi天線是槽孔天線的一個示例。在Vivaldi天線中，槽可以在一端通過導體中的圓形切口終止，該切口可以具有大于槽的寬度的直徑。槽在其另一端通常是開口的，并且可以具有彎曲的錐形輪廓，使得其朝向該開口端變寬，該槽的寬度可以是沿槽的長度的位置的指數函數。

技術實現要素：

本發明的各方面和示例在權利要求中闡述。

附圖說明

現在將參照附圖僅以示例的方式描述本公開的實施例，其中：

圖1示出了通過天線的截面的示意圖；

圖2示出了圖1的天線的平面視圖的示意圖；

圖3包括圖3-A、3-B、3-C和3-D中所示的天線的一系列示意性截面視圖；

圖4示出了天線的平面視圖的示意圖；

圖5示出了天線的平面視圖的示意圖；

圖6示出了通過天線的截面的示意圖；

圖7示出了圖6的天線的平面視圖的示意圖；

圖8例示了將天線元件耦合到多信道電信設備的一種方式；

圖9A示出了通過天線的截面視圖的示意圖；

圖9B示出了通過天線的截面視圖的示意圖；

圖10示出了天線的平面視圖的示意圖；

圖11示出了圖10中所例示的天線的截面視圖；

圖12示出了天線；以及

圖13示出了通過天線的截面的圖示。

在附圖中，相同的附圖標記用于指示相同的元件。

具體實施方式

圖1至圖5的附圖都涉及包括布置在凹部中的槽孔天線元件12的電信天線。凹部的壁16為天線元件12提供接地平面。天線元件12包括扁平導體，例如導電片或板，該導體的邊緣6的至少部分與凹部的壁16間隔開。天線元件12的邊緣6和凹部的壁16之間的間隔提供了槽14，槽14可以通過施加電信號來被激勵，使得天線元件12和凹部的壁16一起表現為槽孔天線。例如，天線元件12可以是槽孔天線的一半，并且圖像效果(image effect)可以使得接地面上的圖像天線元件(image antenna element)和天線元件12表現為或者近似表現為完整的槽孔天線。槽的形狀和尺寸以及驅動天線元件的信號的驅動頻率可以確定輻射圖案。這些參數還可以確定該槽上的E場配置，其轉而可以確定來自天線的最終的遠場輻射圖案。

天線元件12可以包括半Vivaldi天線元件12。例如，天線元件12的邊緣6和/或凹部的壁16可以是彎曲的，使得邊緣6和凹部的壁16之間的間隔(例如，槽14的寬度)是沿著槽14的位置的指數函數。在一些示例中，天線元件12可以包括朝向凹部的內部的槽的封閉端22布置的部分圓形“切口”扇區18。在本公開的上下文中將理解，“切口”的功能是呈現比由朝向槽的開口端的導電路徑所呈現的阻抗更高阻抗的到天線帶寬中的信號的路徑，因此任何功能等效的阻抗調諧結構可以提供這種功能。

在操作中，可以通過來自凹部的壁16的信號的反射來提供圖像天線(image antenna)，即天線元件12的電鏡像。該圖像天線可以有助于天線的輻射圖案，例如來自天線的信號可以包括兩個貢獻：直接從天線元件12行進到該點的波，以及反射離開由凹部的壁提供的接地平面之后從天線到達該點的波。由于反射，這些第二波好像來自在接地平面后面的第二天線，正如在平面鏡前面的可見物體形成看起來位于平面鏡后面的虛像那樣。無線電波的該第二表觀源可以被稱為圖像天線元件。在本公開的上下文中將理解，在凹部的(導電)表面處的切向電場通常可以為零，并且來自該表面的電磁場的反射可以由該邊界條件控制。

如上所述，天線元件12和對應的圖像天線元件可以一起充當槽孔天線。槽14通常指向凹部的嘴部，例如槽14的封閉端22可被布置為朝向凹部的內部，并且槽14的開口端20可被布置為朝向凹部的嘴部。

多個天線元件12可以被布置在凹部中并且可以被獨立地驅動，以便提供多個輸入和/或輸出信道，例如天線可以被布置成每個天線元件12提供一個輸入和/或輸出信道。可以選擇天線元件的邊緣6的形狀和/或凹部的壁16的形式，以使輻射圖案成形，例如以相對于天線調整輻射圖案的強度中心的仰角，例如輻射圖案的最大值。閱讀過本公開，本領域技術人員將認識到，也可以通過用適當的電信號激勵不同的天線元件12、12'來動態地或靜態地改變圖案。

圖1示出了圖2中所示平面中的天線的截面視圖。圖1的截面表示沿圖2中所例示的線1-1的視圖。

圖1和圖2中所例示的電信天線包括布置在凹部中的四個天線元件12、12'。如圖2所示的平面視圖中所例示，天線元件12、12'可以彼此背離。例如，天線元件12、12'可以在不同的方位角方向上對齊，例如它們可以指向相差至少90°的定向，如圖2所例示。

凹部可以具有開口的嘴部19(例如，凹部的周邊)和傾斜壁16，傾斜壁16從嘴部向著如圖1和圖2中所例示的封閉基部17向內成錐形，并且布置為向天線提供接地平面，例如凹部的基部17和壁16可以由可以接地的導體提供。凹部可以在其嘴部19處比其基部17更寬，例如凹部可以從窄(封閉)基部17朝向更寬的、開口的嘴部19向外成錐形。凹部的壁可以從該開口的嘴部向內傾斜。然而，凹部的壁可以是如圖1中所示彎曲的，并且可以具有負曲率。

如圖2中所示，每個天線元件12包括具有第一和第二主表面的扁平導體，其可以垂直于凹部的壁之一，并且還可以垂直于凹部的嘴部。例如，天線元件可以在凹部中直立，并且每個天線元件12的邊緣可以對齊，使得天線元件12從凹部的內部(例如，在其中心附近)朝向其外圍指向外(例如徑向地)。

每個天線元件12的最接近凹部的壁16的邊緣6沿著其長度的至少部分與壁16間隔開。如上所解釋地，該間隔在該相鄰的邊緣6和壁16之間提供了槽14。槽14可以作為用于通過用電信號激勵天線元件12、12'來發射和接收信號的天線被驅動。由接地平面中的天線元件12的電鏡像提供的圖像效果可以提供對應于與槽孔天線相關聯的輻射圖案的輻射圖案。

在圖1中所例示的示例中，每個天線元件12的槽14在最接近凹部中心的端部處封閉，例如天線邊緣6的更靠近凹部內部(例如中心)的端部可以DC耦合到凹部的壁16，例如其可以例如通過導電(例如DC導電)耦合例如接地到凹部的基部17。槽14的這個封閉端22還可以包括阻抗調諧結構，諸如天線的邊緣6中與凹部的壁16相鄰的“切口”。如上所解釋地，該結構可以是部分圓形的“切口”18，并且可以布置在槽14的封閉端22處的DC接地與槽14的開口端20之間，并且可以朝向(例如在)槽14的封閉端22。

這個部分圓形扇區18的半徑可以是各種期望的天線特性的函數。例如，可以基于天線的通信頻帶的主導或中心頻率來選擇部分圓形扇區18的半徑。

槽14的另一端可以是開口的，例如槽14可以是錐形的，使得天線元件12的邊緣6與凹部的壁16通過間隙分離，所述間隙向著槽14的內部(封閉)端22比向著槽14指向凹部的嘴部的開口端20窄。天線元件12的邊緣6的至少部分可以是直的，例如如圖1中所例示，天線元件12的邊緣6可以在部分圓形扇區18和槽14的端部之間是直的。雖然未在圖1中例示，但是信號電纜可以在天線元件12的邊緣6處或附近耦合，例如部分地在部分圓形扇區和槽14的開口端20之間耦合。這可以提供饋電點，可以從該饋電點驅動天線元件和/或可以從該饋電點從天線元件獲得(例如接收)信號。

部分圓形扇區18可以被布置成使得對于天線的通信頻帶中的信號，從饋電點向著槽的封閉端22的導電路徑的阻抗比對于那些信號的向著開放端20的導電路徑更高，例如顯著更高。天線元件的導電材料可以圍繞部分圓形扇區18提供接地的DC導電路徑。

在凹部的壁16是如圖1所示彎曲的，并且與壁16相鄰的天線元件12邊緣6是直的情況下，壁16的曲率導致天線元件12和壁16之間的槽14向著其開口端20(例如向著凹部的嘴部)變寬。這僅是天線元件12和壁16之間的槽14的形狀的一個示例，可以設想其它示例。

圖3示出了天線元件和/或凹部的壁如何成形以提供該槽14的一系列示例。圖3-A、3-B、3-C和3-D的圖示每個表示當在平面中看時(如圖2所示)，通過可能被布置的天線的可選擇的可能截面。圖3中例示的示例每個示出天線，其中天線元件和凹部的壁16之間的槽14向著凹部的嘴部向外變寬。取決于天線的預期用途，可以使用這些配置中的一個或多個，例如，可以基于遠場輻射圖案的期望形狀來選擇配置。對于圖3-A、圖3-C和圖3-D中所例示的配置，圖案的仰角可以更大(例如更朝向天空，遠離方位角平面)，而對于圖3-B中所例示的布置，它可以稍微朝向該方位角。這可以應用于遠場輻射圖案。現在將更詳細地解釋這些示例中的每個。

圖3-A示出了包括如下天線元件的天線，所述天線元件與凹部相鄰的邊緣是直的，但是天線元件的邊緣6的傾斜不同于邊緣6所相鄰的壁16的傾斜角。作為結果，天線元件12和壁16之間的間隔線性地呈錐形，并且槽14的開口端20比其在凹部內的封閉端22寬。如圖所示，圖3-A中所示的天線元件還可以包括向著天線的邊緣6和凹部的壁16之間的間隙的內部端布置的部分圓形切口，其中天線元件12是與壁16導電接觸(例如DC耦合)。槽14的至少部分不需要是錐形的，例如天線元件12的邊緣6和凹部的壁16可以沿著邊緣6的長度的至少部分彼此平行和/或天線元件12的邊緣6和凹部的壁16之間的相對角度可以在沿著槽14的長度的一個或多個點處改變。在圖3-B中例示出一個這樣的示例。盡管未例示，但是對本領域技術人員將清楚的是圖3-A、3-B、3-C和3-D中的天線元件12、12'可以DC耦合到凹部，類似于并如上文針對圖1和圖2所討論的。

圖3-B示出了包括如下天線元件的天線，所述天線元件中的每個在槽14的開口端20和在槽14的封閉端22處的部分圓形扇區18之間具有直邊緣6。向著槽14的封閉端22，凹部的壁16與天線的邊緣6平行，并且向著槽14的開口端20，凹部的壁16的傾斜角改變(例如增加)，使得凹部的壁16偏離天線元件12的邊緣6。應當理解，在所例示的示例中，壁16的部分與天線邊緣6平行，但是壁16的該平行部分也可以布置成沿著槽14偏離天線的邊緣6，例如天線元件12的邊緣6和凹部的壁16之間的偏離可以在沿著槽14的長度的一個或多個點處，例如在兩個點處增加。此外，天線的邊緣6和凹部的壁16之間的間隔可以是階梯形的，例如天線元件12的邊緣6以及凹部的壁16可以沿著天線的邊緣6的至少兩個部分平行，但是天線元件12的邊緣6和壁16之間的間隔在這兩個平行的部分中可以不同，以提供具有階梯形輪廓的槽14。天線元件12的邊緣6和凹部的壁16之間的間隔和/或偏離的變化可以通過凹部的壁16的形式或天線元件的邊緣6的形式，或通過兩者的組合來提供。天線元件12的邊緣6和凹部的壁16之間的間隔和/或偏離可以被選擇為接近沿著槽14的位置的指數函數。

在圖3B中可以看出，凹部的壁的傾斜角向著槽的開口端比向著槽的封閉端更淺。這使得凹部的壁16偏離一個天線元件12的邊緣。如上所示，天線元件12的邊緣6和凹部的壁16之間的偏離可以在沿著槽14的長度的一個或多個點處，例如在兩個點處增加。如圖3B中的橫截面中所例示的，壁在那些點之間可以是平面的(例如平的)。圖3B中所示的壁包括向著槽的封閉端的第一平面部分和在第一平面部分與槽的開口端之間的第二平面部分。第二平面部分比第一平面部分更加偏離天線元件的邊緣。作為結果，在圖3B中所示的示例中，天線元件12的邊緣6和凹部的壁16之間的偏離在沿著槽的長度的一個點處增加。然而，可以存在更多的這些點，例如兩個或更多個。在這種情況下，壁包括第二平面部分和槽的開口端之間的第三平面部分。該第三平面部分可以比第二平面部分更加偏離天線元件的邊緣。

圖13示出了如上所討論的天線12、壁16和槽14的示例。

圖3-C例示了天線的示例，其中天線元件12在槽14的開口端20和在槽14的封閉端22處的部分圓形扇區18之間的邊緣6是彎曲的。凹部的壁可以是直的，例如它們可以具有恒定的傾斜角。向著與部分圓形扇區18相鄰的槽14的封閉端22，天線元件12的邊緣6可以非常弱地偏離凹部的壁16，例如它可以平行于凹部的壁16，然而天線元件12的邊緣6可以是彎曲的，如在圖3-C中所示，使得天線元件12的邊緣6向著槽14的開口端20(例如向著凹部的嘴部)比向著槽14的封閉端22更加地偏離凹部的壁16。這種偏離的增加可以在天線元件12的邊緣6和凹部的壁16之間提供間隔，其作為沿著槽14的位置的指數函數增加，例如天線元件12的邊緣6可以遵循指數曲線。也可以使用其它種類的彎曲的和直的或部分直的邊緣。

圖3-D例示了示例天線，其中凹部的壁16是直的(例如其具有恒定的傾斜角)，但是天線的邊緣6的角度在沿著其長度的一個或多個點處變化。沿著邊緣6的第一部分，與部分圓形扇區18相鄰，向著槽14的封閉端22，天線元件12與凹部的壁16之間的偏離可以非常小，例如，其可以是平行的。進一步地，沿著天線元件12的邊緣6，向著槽14的開口端20，可以改變天線元件12的邊緣6的角度，以增加天線元件12的邊緣6和凹部的壁16之間的偏離。因此將看到，天線可以包括具有一個或多個線性錐形的槽。天線元件12的邊緣6和凹部的壁16之間的間隔的變化可以通過凹部的壁16的直的部分的傾斜角的改變(如圖3-B中所示)來提供，或者通過如圖3-D中所示的天線元件12的邊緣6的傾斜角的改變來提供，或者通過兩者的組合來提供。此外，凹部的壁16(如圖1中所示)和天線元件12的邊緣6(如圖3-C中所示)中的任一個或兩者可以是彎曲的。這些不同的幾何形狀也可以應用于相同天線中的不同天線元件。

其它變型也在所附權利要求的范圍內。例如，以上參考圖2討論的示例包括四個天線元件，但是將理解的是，可以包括更多或更少數目的天線元件。

圖4示出了一個這樣的示例，其中天線包括三個天線元件。圖3中所示的凹部包括倒三角角錐形(triangular pyramid shape)，例如倒截頭角錐形(frusto-pyramidal shape)凹部。圖4中所例示的天線元件每個被定向成使得當在平面圖中觀察天線時，它們彼此背離120°的角度。將理解的是，也可以使用具有不同相對定向的天線元件，例如天線元件可以被定向成使得它們之間的角度為至少90°，如在圖1中所示，但是它們之間的角度也可以更小，例如如圖5中所例示。還將理解的是，可以使用不同成形的凹部。

圖5例示了其中凹部包括來自圖2和圖4中所例示的不同的開口多面體形式的示例。如圖5中所示，凹部可以包括任意數目的傾斜壁，例如五個傾斜壁，并且可以是截頭錐體形狀，例如凹部的基部17可以是平的或圓頂形的。還如圖5中所例示，天線元件可以被定向成使得當在平面圖中觀察天線時它們之間的角度小于90°。

也可以使用其它配置。例如，在一些實施例中，本公開提供了包括布置在公共接地平面32上的多個天線元件的電信天線。如圖6中所示，公共接地平面32可以是平的。

如上所述，每個天線元件12的邊緣6可以與該公共接地平面32間隔開，以在每個天線元件12的邊緣6和公共接地平面32之間提供槽14。天線元件可以每個包括布置為半槽孔天線(例如半Vivaldi天線)的導電板。也如上所述，天線元件12的邊緣6和該公共接地平面之間的槽14可以在一端封閉，例如天線元件12可以在槽14的封閉端22處DC接地到接地平面32。諸如部分圓形扇區18的阻抗調諧結構可以向著槽14的該封閉端22布置，以從槽14的邊緣6進一步向著開口端20向槽14的封閉(DC接地)端呈現高阻抗路徑。該部分圓形扇區18可以具有以上參照圖1、圖2和圖3描述的特征。

天線元件的邊緣可以被成形為使得天線元件12和公共接地平面32之間的槽14包括以下項中的至少一個：指數曲線、線性錐形、以及使槽14向外向著其開口端20變寬的槽14的角度的至少一個變化。

應當理解天線元件的槽可以彼此背離，例如當如在圖7中所例示的平面中觀察時彼此背離為至少90°的角度。

每個天線元件12可以包括被布置成將RF信號耦合到天線或從天線(例如從槽14)耦合RF信號的信號連接。這可以包括到信號電纜的導電(例如歐姆)連接，并且該連接可以被布置成靠近與接地平面32相鄰的天線元件12的邊緣，例如連接可以設置在天線元件12的主表面之一上，并且其也可以在天線元件12的邊緣6上。

在天線包括多個天線元件的情況下，天線元件中的每個可以耦合到電信設備的單獨的發射和/或接收信道，用于發射和/或接收信號。圖8示出了連接本公開的天線用于發射和接收信號的一種可能方式的示意圖。

圖8示出了包括多信道發射器和/或接收器28的電信設備的示意圖。如圖8中所例示，發射器/接收器28可以具有至少兩個單獨的發射/接收信道24、26。這些信道24、26中的每個可以被耦合，以便從諸如在本文中描述或要求保護的任一天線的天線元件12、12'中的單獨天線元件發射和/或接收信號。

如圖8中所例示，凹部的壁包括可以接地的導電表面16。天線元件可以DC耦合到凹部的壁和/或在槽14的封閉端22處接地。發射/接收耦合可以在饋電點34、34'處耦合到每個天線元件12，并且在槽14中的部分圓形切口18、18'可以被布置成在到槽14的封閉端22的導電路徑中提供高阻抗。

在本公開的上下文中，將理解的是，在圖6的實施例中，天線元件不在凹部內。在圖8中還例示了天線元件中的一個或多個可以部分地突出超過凹部的嘴部。例如，天線元件的邊緣(例如，與槽相對的外邊緣)可以延伸出凹部，例如其可以延伸超過凹部的嘴部。因此，從附圖的考慮將理解，凹部是可選的，并且在設置凹部的情況下，天線元件不需要完全在該凹部內。

在一些實施例中，天線邊緣上的信號饋電點34、34'與部分圓形扇區18、18'的彎曲中心之間的距離也可以基于(例如固定)天線的通信頻帶的中心頻率和/或帶寬被選擇。例如，可以一起選擇該距離和半徑以提供期望的中心頻率和帶寬。在一些實施例中，從圓18、18'的中心到饋電點34、34'的距離被選擇為在中心頻率的信號的四分之一波長，然后可以選擇圓的半徑以提供期望的帶寬(例如可以選擇半徑以便增加圍繞期望的中心頻率的帶寬)。例如：對于大約2400MHz的中心頻率，饋電點和圓的中心之間的距離可以選擇為大約30mm四分之一波長。在一些示例中，部分圓形切口的半徑可以是大約10mm。

在一些實施例中，天線的天線元件12、12'中的一個或多個可以被配置成具有不同的頻率特性。例如，每個天線元件12、12'可以被布置成支持所需頻率范圍的不同部分。例如，每個天線元件的部分圓形扇區18、18'的半徑可以不同，以提供具有不同帶寬的天線元件。在一些實施例中，至少一個天線元件可以被布置成具有在其饋電點34、34'和其部分圓形扇區18、18'的中心之間的與至少一個其它天線元件12、12'不同的距離，使得不同的天線元件可以作為整體來容納天線的帶寬的不同部分。不同天線元件12、12'的帶寬可以至少部分地重疊，或者可以是不同的，例如不重疊。

在一些實施例中，可以選擇天線元件12、12'之間的定向和/或間隔，以調節(例如減小)天線元件之間的電磁耦合的程度。

圖9A是諸如圖1中所例示并且如參考該圖所描述的天線的示例。在圖1和圖9A中，相同的元件用相同的附圖標記表示。

將理解的是，天線元件12每個包括導電平面體，其可以由金屬板提供。這些天線元件12中的至少一個可以包括細長的導電抑制器，例如在其導電體中的間隙。

這些導電抑制器可以被布置成抑制導電體上的例如沿著天線元件離凹部的基部17最遠的外邊緣(例如，在遠離凹部的基部17的天線元件的相對側上)的縱向表面電流的流動。這種電流抑制器的一個示例在圖9A中例示。

在圖9A中所例示的示例中，導電抑制器121被示出為間隙，例如氣隙。這種間隙可以是細長的，例如它們可以比它們的寬更長，例如以槽的形式。在圖9A中，細長間隙被示為延伸到天線元件的外邊緣。類似這樣的槽可以橫向于該外邊緣被布置，例如，槽的長度可以與天線元件最接近凹部14的壁16的邊緣6對齊。例如，槽可以近似平行于該邊緣6。

圖9B例示了天線的另一示例。從圖9B可以看出，圖9B的天線是其它圖中，并且特別是圖9A中所例示的各種天線的另一個示例。

在圖9B的示例中，天線元件中的至少一個包括電流抑制器，該電流抑制器被布置成抑制縱向表面電流的流動在該天線元件的后邊緣(例如，天線在凹部內的、與最接近凹部的壁的邊緣6相對的邊緣)的方向上流動。在圖9B中可以看出，如圖9A中所示，該電流抑制器也可以由天線元件12的導電體中的間隙(諸如槽之類)提供。

該電流抑制槽可以橫向于天線元件的內邊緣。作為結果，在圖9B中所例示的布置中，槽也與天線元件12的外邊緣對齊。在圖9B的圖示中可以看出，該槽的端部可以不垂直于其側面。例如，端部可以是成角度的。換句話說，槽的長側壁可以橫向于內邊緣，而其(較短的)端壁可以與槽最接近凹部的邊緣的邊緣6對齊。

在這種布置的一個示例中，天線元件12由細長的凹部或槽121'修改。該槽121'可以是穿過與天線元件12的邊緣6并置的垂直邊緣、近似平行于上邊緣6的基本水平的切口。

按照本公開，已經發現，雖然沿著天線元件12的邊緣6的縱向表面電流可以被認為是天線的希望的發射特性或發射圖案的部分，但是沿著其它邊緣的縱向表面電流并非有助于所希望的發射。電流抑制器(諸如這些邊緣中的凹部或切口之類)可以控制(例如限制，例如減小)這種不期望的縱向表面電流。對諸如圖9B中所例示的水平槽121'的縱向表面電流的限制的影響通常大于對圖9A中所例示的垂直槽121的縱向表面電流的限制的影響。

在一些示例中，可以選擇電流抑制器的槽121、121'的寬度，以便在保持天線的帶寬的同時抑制(例如限制)不期望的縱向表面電流，例如，槽可以是窄的，使得它們不會過分地減小天線元件的導電表面積。按照本公開，已經認識到，減小天線元件的面積(其用于電荷的累積)可能對帶寬具有不期望的影響。天線元件可以被稱為“翼”。

在其它示例中，電流抑制器或槽121、121'可以存在于多于一個的天線元件12中，并且可以例如對稱地設置在天線元件上。在一個示例中，天線元件12可以每個具有在其中的槽121，類似于圖9A中所示，但是兩個元件都具有互補的槽121。在另一個示例中，天線元件12可以每個具有在其中的槽121'，類似于圖9B中所示，但是兩個元件都具有互補的槽121'。

在進一步的示例中，每個天線元件12可以具有槽121、121'，每個天線元件在其中具有不同形狀和/或定向的槽121、121'。在又一示例中，每個天線元件12可以在其中具有槽121、121'，使得槽本質上是對稱的。

還已經認識到，電流抑制器的精確定向、長度和/或寬度對天線的輸入阻抗有影響。因此，本公開的實施例提供了一種設計天線的方法。

該方法包括選擇諸如那些以上所描述之類的平面的導電天線元件的布置，以及選擇凹部的壁的布置，例如選擇在那些天線元件中的至少一個中的槽的定向、長度和/或寬度，以便實現天線的期望輸入阻抗。該選擇可以例如通過測試物理天線，和/或例如通過天線的數值建模(例如使用有限元模型)憑經驗完成。該方法可以包括提供描述這種槽的定向的數據，以供制造設備使用來生產天線。

圖10是諸如圖1中所示并且如參考該圖所描述的天線的示例。在圖1和圖10中，相同的元件用相同的附圖標記表示。

圖10示出了包括四個散射體161的天線的示例。按照本公開已經認識到，這樣的散射體可以布置在凹部的壁16的內表面上，例如，面向天線元件的表面。在這個位置中，它們可以抑制，例如減少來自天線的水平極化信號的發射。

水平極化信號通常由上述縱向表面電流生成。散射體161可以被配置成反射和散射由這些縱向表面電流引起的這種輻射的大部分。例如，散射體161可以被布置成使得它們通常反射和散射水平極化信號。

在圖10中所例示的示例中，四個散射體161中的每個放置在不同的相鄰天線元件12之間。例如，散射體和天線元件布置在凹部的壁16周圍的不同的、交錯的角位置處。圖10中所示的散射體161從凹部的壁突出，并且采取大致圓頂形，例如部分球形，并且以90°的間隔間隔開，在也以90°的間隔間隔開的每個天線元件12之間等距。

將理解的是，散射體161可以采取任何合適的形狀，其可以是例如橢球體形狀，例如部分球形形狀，例如半球形。在其它示例中，散射體161可以采取卵形形狀，例如部分卵形形狀，例如部分蛋形形狀。散射體161的又一示例可以采取例如幾何形狀，例如諸如十二面體之類的部分多面體。散射體161的額外示例可以采取更一般突起的形式，例如圓柱形，例如圓形圓柱體。

然而，已經發現，通常，部分球形形狀半球形狀在反射和散射由天線12上或每個天線12上的縱向表面電流的流動引起的水平極化輻射的大部分時特別有效。當然，將理解的是，散射體161的形狀是基于天線的預期頻率范圍、帶寬和尺寸來選擇的。

此外，已經發現，在將散射體161放置在凹部的壁16上時，從天線發出的不期望的水平極化信號可以被減少，并且例如被轉換成垂直極化。已經發現，在這種類型的天線的情況下，垂直極化比水平極化更有利。

圖11示出了沿著圖10中的線11-11的截面，并且示出了散射體161中的兩個的輪廓。如可以在圖11中看到，并且如上所述，散射體161接地，并且在該示例中，形成為天線的基部16的部分。在其它示例中，散射體161可以例如通過附接方法(例如通過焊接)附接到基部16。

此外，在圖11中所示的示例中，可以看出，散射體161布置在基部16上，使得它們位于天線元件12或每個天線元件12的圓形切口18的外部。例如，它們可以更遠離凹部的基部，并且更靠近其嘴部，例如，以比天線元件12或每個天線元件12的切口18距基部更大的徑向距離。

按照本公開，已經發現，盡管沿著天線元件12的邊緣6的縱向表面電流可以被認為是天線的期望發射特性或發射圖案的部分，但是沿著其它邊緣的縱向表面電流并非有助于期望的發射。散射體161(諸如以上討論的半球形散射體161)可以用于減輕(例如限制，例如減小)這種不期望的縱向表面電流。

在一些示例中，特別是在天線的尺寸有限的情況下，散射體161可以被放置在天線元件12周圍的反應區內。在這種情況下，散射體161可以對相鄰天線元件12之間的耦合有影響。按照本公開，已經發現，將散射體161放置在天線元件周圍的反應區內可能對天線的帶寬和/或范圍具有不期望的影響。

雖然在上述示例中，導電抑制器121被示為間隙，但是在其它示例中，導電抑制器121可以包括例如非導電材料(例如泡沫電介質材料)的材料的插入物。在進一步的示例中，導電抑制器可以包括例如通過從天線元件12去除材料(例如通過切削掉天線元件12的一部分或以其它方式產生凹陷)來減薄天線元件12的材料。可以在每個天線元件中設置多于一個的導電抑制器。不是所有的天線元件都需要包括導電抑制器。

天線的進一步的示例在圖12中示出。圖12的天線包括四個天線元件12，在圖12中所示的示例中，其是天線元件12。圖12的天線還包括四個散射體161，在圖12中所示的示例中是部分球形散射體161。圖12中所示的天線還包括基部16，其包括邊緣部分1600、唇部分1610、傾斜部分1611和中心部分1614。圖12中所示的傾斜部分1611采取開放的截頭錐體形狀，并且更具體地，采取具有上部1612的兩部分截頭錐體形狀，該上部1612相對于中心部分1614比下部1613更淺。

四個天線元件12附接到中心部分1614，相對于彼此以90°均勻間隔開，并且基部16為天線元件12提供接地平面。圖12中所示的四個部分球形散射體161通常位于基部16的傾斜部分1611的上部1612內，以90°均勻間隔并且在天線元件12之間交錯，其中每個散射體161大致放置在兩個天線元件12之間的中間。

在圖12中所示的示例中，基部1600的邊緣部分包括均勻間隔開的安裝點1620，在圖12中所示的示例中，安裝點1620是半圓形切口。

將理解的是，圖9A也可以被認為如下：天線元件12由細長的凹部或槽121修改。在圖9A的示例中，槽121可以被認為是穿過天線元件12的上邊緣、近似平行于邊緣6的基本垂直的切口。

還將理解的是，圖9B也可以被認為如下：天線元件12由細長的凹部或槽121'修改。在圖9B的示例中，槽121'可以被認為是穿過與天線元件12的邊緣6并置的垂直邊緣、近似平行于上邊緣6的基本水平的切口。

雖然在沿著天線元件12的邊緣6的縱向表面電流可以被認為是天線的期望的發射特性或發射圖案的部分，但是沿著其它邊緣的縱向表面電流并非有助于期望的發射。這些邊緣中的凹部或切口可以用于控制縱向表面電流。水平槽121'對縱向表面電流的限制的影響通常大于垂直槽121對縱向表面電流的限制的影響。槽121、121'的寬度不應太大，因為它們減小了用于電荷累積的翼的面積，這對帶寬有直接影響。天線元件上的槽的精確定向、長度和/或寬度對天線的輸入阻抗有影響，并且通常在數字上被優化以實現或保持期望的輸入阻抗。

另一實施例在圖10和11中示出。在該實施例中，凹部的壁16具有截頭圓錐形狀。在凹部內并且位于天線元件12的每一側上的是散射體161。圖10和11中所示的示例的散射體161是凹部的壁16的圓頂形突起。除了這些圓頂形突起之外，凹部的壁16基本上由具有三個不同傾斜角的三個截頭圓錐形部分組成。如圖11中所示，這些部分的傾斜角向著天線的中心增加。

散射體的存在可以用于反射和散射由天線元件內的縱向表面電流引起的輻射圖案的部分。特別是在較高頻率，散射體161可用于將天線的發射圖案的形狀保持在類似于其中對這些電流有可忽略的影響的情況(例如在較低頻率)下的形狀。

此外，為散射體161選擇平滑的(優選近似半球形)的形狀可以有助于將側向輻射場的極化部分地轉換成更有用的極化。

為了實現天線的更緊湊的設計，散射體161可以位于天線元件12之間的空間內，其中每個散射體161在兩個相鄰(在圓周方向上)天線元件之間被共享。然而，當位于接近天線中心時，散射體可能影響特別是在較低頻率的輸入阻抗，并且特別是兩個相鄰天線元件之間的耦合。因此，通常可以使用數值方法和模擬來優化散射體的精確形狀、尺寸和/或位置。截頭圓錐形天線中的每個散射體的中心最好位于連接每個天線元件的饋電點的圓周附近。

在一些實施例中，彼此背離的天線元件可以耦合到公共發射/或接收信號。

天線和/或單獨的天線元件的通信頻帶可以包括與電信標準相關聯的一個或多個頻帶，例如與LTE或3GPP電信標準相關聯的頻帶或者與一個或多個其它電信標準和/或協議相關聯的頻帶。

上述實施例應理解為說明性示例。已經用特定數目的天線元件和特定數目的天線元件描述并例示了一些實施例，但是應當理解，可以使用更多或更少數目的這樣的元件。設想了進一步的實施例。應當理解，與任一實施例相關地描述的任何特征可以單獨使用，或與所描述的其它特征組合使用，并且還可以與任意其它實施例或者任意其它實施例的任意組合的一個或多個特征組合使用。此外，在不脫離所附權利要求中限定的本發明的范圍的情況下，也可以采用以上未描述的等價物和修改。

通常參考附圖，將理解的是，示意性功能框圖被用于指示在此描述的系統和設備的功能。然而，應當理解，功能不需要以這種方式劃分，并且不應該被認為暗示除了下面描述和要求保護的之外的硬件的任何特定結構。附圖中所示的元件中的一個或多個元件的功能可以進一步細分，和/或貫穿本公開的裝置分布。在一些實施例中，附圖中所示的一個或多個元件的功能可以集成到單個功能單元中。

在一些實施例中，天線包括電介質蓋，例如天線罩。例如，蓋可以包括諸如玻璃纖維之類的材料，蓋可以被配置成支撐足夠的負載以使得天線能夠安裝在承載諸如道路或路面之類的表面的負載中。例如，蓋可以具有足夠的拉伸和/或壓縮強度，以支撐至少100kg(例如至少200kg)的負載。在一些實施例中，蓋具有至少部分基于凹部的寬度而選擇的強度和/或厚度，以使得蓋能夠支撐與人體或諸如汽車之類的車輛相關聯的負載。例如，這可以是稱重至少10噸或至少40噸的車輛。在一些實施例中，檢修孔蓋可以包括金屬而不是電介質。

蓋可以是配置成經受施加至少100kN的負載的檢修孔蓋，并且蓋可以被配置成在鋪設了檢修孔蓋的情況下承受由標準EN 124-D400設想的到蓋上面的測試程序，并且當擱置就位時可以包括圍繞其下面的邊緣的邊界(測量至少5mm)。合適材料的示例可獲自Industrie Polieco-M.P.B.S.r.l.-Via E.Mattei 49-25046Cazzago S.Martino(BS)-意大利。蓋的材料可以具有約40mm的厚度并且可以承受非常高的壓力。

將理解的是，本文所述的天線提供包括布置在接地導體的凹部中的至少一個天線元件的天線，其中凹部的壁被布置成使得凹部從凹部內部的窄基部向外到更寬的嘴部呈錐形，并且所述壁被配置成為所述至少一個天線元件提供接地平面，并且所述至少一個天線元件包括導電板，所述導電板垂直于所述凹部的嘴部和所述壁被布置，并且被布置成在所述至少一個天線元件的邊緣和所述凹部的壁之間提供槽。

天線可以通過組裝預制的部件(諸如可以焊合或焊接在一起的金屬板之類)來制造。也可以使用其它制造方法。例如，天線可以通過“3D打印”來制造，從而天線的三維模型以機器可讀的形式提供給適于制造所述天線的“3D打印機”。這可以通過諸如擠出沉積、電子束無模成形制造(Electron Beam Freeform Fabrication,EBF)、粒狀材料粘合、層壓、光致聚合或立體光刻或其組合之類的附加手段。機器可讀模型包括要打印的對象的空間圖，通常以定義對象的表面的笛卡爾坐標系的形式。該空間圖可以包括可以按多種文件約定中的任何一種提供的計算機文件。文件約定的一個示例是STL(STereoLithography，立體光刻)文件，其可以是ASCII(美國信息交換標準碼)或二進制的形式，并且通過具有定義的法線和頂點的三角形表面指定區域。另一種文件格式是AMF(Additive Manufacturing File，疊層制造文件)，其為指定每個表面的材料和紋理以及允許彎曲三角形表面提供了便利。然后可以根據所使用的打印方法將天線的映射轉換為要由3D打印機執行的指令。這可以包括將模型分割成切片(例如，每個切片對應于x-y平面，具有構建z維度的連續層)，并將每個切片編碼為一系列指令。發送到3D打印機的指令可以包括數值控制(Numerical Control,NC)或計算機NC(Computer NC,CNC)指令，優選地以G代碼(也稱為RS-274)的形式，其包括關于3D打印機應該如何行動的一系列指令。指令根據所使用的3D打印機的類型而變化，但是在移動的打印頭的示例中，指令包括：打印頭應該如何移動、何時/何地沉積材料、要沉積的材料的類型以及沉積材料的流速。

如這里所描述的天線可以在一個這樣的機器可讀模型(例如機器可讀映射或指令)中被實施，例如以使得能夠通過3D打印來產生所述天線的物理表示。這可以是天線的軟件代碼映射和/或要提供給3D打印機的指令(例如數字代碼)的形式。

在隨附權利要求的范圍內預期了其它示例和變化。