[发明专利]天线元件以及对应的一维或二维天线阵列

权利要求书

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(6)，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(4)；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(4)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(6)，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1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。

7.一维或二维天线阵列(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(2)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。