天线设备和方法与流程

本发明涉及电信天线，以及这种天线的特定布置，以及提供它们的方法。具体地，本公开涉及槽孔天线(诸如Vivaldi天线和其它种类的槽孔天线)以及这种天线的安装。

背景技术：

已经提出使用槽孔天线用于电信。

Vivaldi天线是槽孔天线的一个示例。在Vivaldi天线中，槽可以在一端通过导体中的圆形切口终止，该切口可以具有大于槽的宽度的直径。槽在其另一端通常是开口的，并且可以具有弯曲的锥形轮廓，使得其朝向该开口端变宽，该槽的宽度可以是沿槽的长度的位置的指数函数。

技术实现要素：

本发明的各方面和示例在权利要求中阐述。

附图说明

现在将参照附图仅以示例的方式描述本公开的实施例，其中：

图1示出了通过天线的截面的示意图；

图2示出了图1的天线的平面视图的示意图；

图3包括图3-A、3-B、3-C和3-D中所示的天线的一系列示意性截面视图；

图4示出了天线的平面视图的示意图；

图5示出了天线的平面视图的示意图；

图6示出了通过天线的截面的示意图；

图7示出了图6的天线的平面视图的示意图；

图8例示了将天线元件耦合到多信道电信设备的一种方式；

图9A示出了通过天线的截面视图的示意图；

图9B示出了通过天线的截面视图的示意图；

图10示出了天线的平面视图的示意图；

图11示出了图10中所例示的天线的截面视图；

图12示出了天线；以及

图13示出了通过天线的截面的图示。

在附图中，相同的附图标记用于指示相同的元件。

具体实施方式

图1至图5的附图都涉及包括布置在凹部中的槽孔天线元件12的电信天线。凹部的壁16为天线元件12提供接地平面。天线元件12包括扁平导体，例如导电片或板，该导体的边缘6的至少部分与凹部的壁16间隔开。天线元件12的边缘6和凹部的壁16之间的间隔提供了槽14，槽14可以通过施加电信号来被激励，使得天线元件12和凹部的壁16一起表现为槽孔天线。例如，天线元件12可以是槽孔天线的一半，并且图像效果(image effect)可以使得接地面上的图像天线元件(image antenna element)和天线元件12表现为或者近似表现为完整的槽孔天线。槽的形状和尺寸以及驱动天线元件的信号的驱动频率可以确定辐射图案。这些参数还可以确定该槽上的E场配置，其转而可以确定来自天线的最终的远场辐射图案。

天线元件12可以包括半Vivaldi天线元件12。例如，天线元件12的边缘6和/或凹部的壁16可以是弯曲的，使得边缘6和凹部的壁16之间的间隔(例如，槽14的宽度)是沿着槽14的位置的指数函数。在一些示例中，天线元件12可以包括朝向凹部的内部的槽的封闭端22布置的部分圆形“切口”扇区18。在本公开的上下文中将理解，“切口”的功能是呈现比由朝向槽的开口端的导电路径所呈现的阻抗更高阻抗的到天线带宽中的信号的路径，因此任何功能等效的阻抗调谐结构可以提供这种功能。

在操作中，可以通过来自凹部的壁16的信号的反射来提供图像天线(image antenna)，即天线元件12的电镜像。该图像天线可以有助于天线的辐射图案，例如来自天线的信号可以包括两个贡献：直接从天线元件12行进到该点的波，以及反射离开由凹部的壁提供的接地平面之后从天线到达该点的波。由于反射，这些第二波好像来自在接地平面后面的第二天线，正如在平面镜前面的可见物体形成看起来位于平面镜后面的虚像那样。无线电波的该第二表观源可以被称为图像天线元件。在本公开的上下文中将理解，在凹部的(导电)表面处的切向电场通常可以为零，并且来自该表面的电磁场的反射可以由该边界条件控制。

如上所述，天线元件12和对应的图像天线元件可以一起充当槽孔天线。槽14通常指向凹部的嘴部，例如槽14的封闭端22可被布置为朝向凹部的内部，并且槽14的开口端20可被布置为朝向凹部的嘴部。

多个天线元件12可以被布置在凹部中并且可以被独立地驱动，以便提供多个输入和/或输出信道，例如天线可以被布置成每个天线元件12提供一个输入和/或输出信道。可以选择天线元件的边缘6的形状和/或凹部的壁16的形式，以使辐射图案成形，例如以相对于天线调整辐射图案的强度中心的仰角，例如辐射图案的最大值。阅读过本公开，本领域技术人员将认识到，也可以通过用适当的电信号激励不同的天线元件12、12'来动态地或静态地改变图案。

图1示出了图2中所示平面中的天线的截面视图。图1的截面表示沿图2中所例示的线1-1的视图。

图1和图2中所例示的电信天线包括布置在凹部中的四个天线元件12、12'。如图2所示的平面视图中所例示，天线元件12、12'可以彼此背离。例如，天线元件12、12'可以在不同的方位角方向上对齐，例如它们可以指向相差至少90°的定向，如图2所例示。

凹部可以具有开口的嘴部19(例如，凹部的周边)和倾斜壁16，倾斜壁16从嘴部向着如图1和图2中所例示的封闭基部17向内成锥形，并且布置为向天线提供接地平面，例如凹部的基部17和壁16可以由可以接地的导体提供。凹部可以在其嘴部19处比其基部17更宽，例如凹部可以从窄(封闭)基部17朝向更宽的、开口的嘴部19向外成锥形。凹部的壁可以从该开口的嘴部向内倾斜。然而，凹部的壁可以是如图1中所示弯曲的，并且可以具有负曲率。

如图2中所示，每个天线元件12包括具有第一和第二主表面的扁平导体，其可以垂直于凹部的壁之一，并且还可以垂直于凹部的嘴部。例如，天线元件可以在凹部中直立，并且每个天线元件12的边缘可以对齐，使得天线元件12从凹部的内部(例如，在其中心附近)朝向其外围指向外(例如径向地)。

每个天线元件12的最接近凹部的壁16的边缘6沿着其长度的至少部分与壁16间隔开。如上所解释地，该间隔在该相邻的边缘6和壁16之间提供了槽14。槽14可以作为用于通过用电信号激励天线元件12、12'来发射和接收信号的天线被驱动。由接地平面中的天线元件12的电镜像提供的图像效果可以提供对应于与槽孔天线相关联的辐射图案的辐射图案。

在图1中所例示的示例中，每个天线元件12的槽14在最接近凹部中心的端部处封闭，例如天线边缘6的更靠近凹部内部(例如中心)的端部可以DC耦合到凹部的壁16，例如其可以例如通过导电(例如DC导电)耦合例如接地到凹部的基部17。槽14的这个封闭端22还可以包括阻抗调谐结构，诸如天线的边缘6中与凹部的壁16相邻的“切口”。如上所解释地，该结构可以是部分圆形的“切口”18，并且可以布置在槽14的封闭端22处的DC接地与槽14的开口端20之间，并且可以朝向(例如在)槽14的封闭端22。

这个部分圆形扇区18的半径可以是各种期望的天线特性的函数。例如，可以基于天线的通信频带的主导或中心频率来选择部分圆形扇区18的半径。

槽14的另一端可以是开口的，例如槽14可以是锥形的，使得天线元件12的边缘6与凹部的壁16通过间隙分离，所述间隙向着槽14的内部(封闭)端22比向着槽14指向凹部的嘴部的开口端20窄。天线元件12的边缘6的至少部分可以是直的，例如如图1中所例示，天线元件12的边缘6可以在部分圆形扇区18和槽14的端部之间是直的。虽然未在图1中例示，但是信号电缆可以在天线元件12的边缘6处或附近耦合，例如部分地在部分圆形扇区和槽14的开口端20之间耦合。这可以提供馈电点，可以从该馈电点驱动天线元件和/或可以从该馈电点从天线元件获得(例如接收)信号。

部分圆形扇区18可以被布置成使得对于天线的通信频带中的信号，从馈电点向着槽的封闭端22的导电路径的阻抗比对于那些信号的向着开放端20的导电路径更高，例如显著更高。天线元件的导电材料可以围绕部分圆形扇区18提供接地的DC导电路径。

在凹部的壁16是如图1所示弯曲的，并且与壁16相邻的天线元件12边缘6是直的情况下，壁16的曲率导致天线元件12和壁16之间的槽14向着其开口端20(例如向着凹部的嘴部)变宽。这仅是天线元件12和壁16之间的槽14的形状的一个示例，可以设想其它示例。

图3示出了天线元件和/或凹部的壁如何成形以提供该槽14的一系列示例。图3-A、3-B、3-C和3-D的图示每个表示当在平面中看时(如图2所示)，通过可能被布置的天线的可选择的可能截面。图3中例示的示例每个示出天线，其中天线元件和凹部的壁16之间的槽14向着凹部的嘴部向外变宽。取决于天线的预期用途，可以使用这些配置中的一个或多个，例如，可以基于远场辐射图案的期望形状来选择配置。对于图3-A、图3-C和图3-D中所例示的配置，图案的仰角可以更大(例如更朝向天空，远离方位角平面)，而对于图3-B中所例示的布置，它可以稍微朝向该方位角。这可以应用于远场辐射图案。现在将更详细地解释这些示例中的每个。

图3-A示出了包括如下天线元件的天线，所述天线元件与凹部相邻的边缘是直的，但是天线元件的边缘6的倾斜不同于边缘6所相邻的壁16的倾斜角。作为结果，天线元件12和壁16之间的间隔线性地呈锥形，并且槽14的开口端20比其在凹部内的封闭端22宽。如图所示，图3-A中所示的天线元件还可以包括向着天线的边缘6和凹部的壁16之间的间隙的内部端布置的部分圆形切口，其中天线元件12是与壁16导电接触(例如DC耦合)。槽14的至少部分不需要是锥形的，例如天线元件12的边缘6和凹部的壁16可以沿着边缘6的长度的至少部分彼此平行和/或天线元件12的边缘6和凹部的壁16之间的相对角度可以在沿着槽14的长度的一个或多个点处改变。在图3-B中例示出一个这样的示例。尽管未例示，但是对本领域技术人员将清楚的是图3-A、3-B、3-C和3-D中的天线元件12、12'可以DC耦合到凹部，类似于并如上文针对图1和图2所讨论的。

图3-B示出了包括如下天线元件的天线，所述天线元件中的每个在槽14的开口端20和在槽14的封闭端22处的部分圆形扇区18之间具有直边缘6。向着槽14的封闭端22，凹部的壁16与天线的边缘6平行，并且向着槽14的开口端20，凹部的壁16的倾斜角改变(例如增加)，使得凹部的壁16偏离天线元件12的边缘6。应当理解，在所例示的示例中，壁16的部分与天线边缘6平行，但是壁16的该平行部分也可以布置成沿着槽14偏离天线的边缘6，例如天线元件12的边缘6和凹部的壁16之间的偏离可以在沿着槽14的长度的一个或多个点处，例如在两个点处增加。此外，天线的边缘6和凹部的壁16之间的间隔可以是阶梯形的，例如天线元件12的边缘6以及凹部的壁16可以沿着天线的边缘6的至少两个部分平行，但是天线元件12的边缘6和壁16之间的间隔在这两个平行的部分中可以不同，以提供具有阶梯形轮廓的槽14。天线元件12的边缘6和凹部的壁16之间的间隔和/或偏离的变化可以通过凹部的壁16的形式或天线元件的边缘6的形式，或通过两者的组合来提供。天线元件12的边缘6和凹部的壁16之间的间隔和/或偏离可以被选择为接近沿着槽14的位置的指数函数。

在图3B中可以看出，凹部的壁的倾斜角向着槽的开口端比向着槽的封闭端更浅。这使得凹部的壁16偏离一个天线元件12的边缘。如上所示，天线元件12的边缘6和凹部的壁16之间的偏离可以在沿着槽14的长度的一个或多个点处，例如在两个点处增加。如图3B中的横截面中所例示的，壁在那些点之间可以是平面的(例如平的)。图3B中所示的壁包括向着槽的封闭端的第一平面部分和在第一平面部分与槽的开口端之间的第二平面部分。第二平面部分比第一平面部分更加偏离天线元件的边缘。作为结果，在图3B中所示的示例中，天线元件12的边缘6和凹部的壁16之间的偏离在沿着槽的长度的一个点处增加。然而，可以存在更多的这些点，例如两个或更多个。在这种情况下，壁包括第二平面部分和槽的开口端之间的第三平面部分。该第三平面部分可以比第二平面部分更加偏离天线元件的边缘。

图13示出了如上所讨论的天线12、壁16和槽14的示例。

图3-C例示了天线的示例，其中天线元件12在槽14的开口端20和在槽14的封闭端22处的部分圆形扇区18之间的边缘6是弯曲的。凹部的壁可以是直的，例如它们可以具有恒定的倾斜角。向着与部分圆形扇区18相邻的槽14的封闭端22，天线元件12的边缘6可以非常弱地偏离凹部的壁16，例如它可以平行于凹部的壁16，然而天线元件12的边缘6可以是弯曲的，如在图3-C中所示，使得天线元件12的边缘6向着槽14的开口端20(例如向着凹部的嘴部)比向着槽14的封闭端22更加地偏离凹部的壁16。这种偏离的增加可以在天线元件12的边缘6和凹部的壁16之间提供间隔，其作为沿着槽14的位置的指数函数增加，例如天线元件12的边缘6可以遵循指数曲线。也可以使用其它种类的弯曲的和直的或部分直的边缘。

图3-D例示了示例天线，其中凹部的壁16是直的(例如其具有恒定的倾斜角)，但是天线的边缘6的角度在沿着其长度的一个或多个点处变化。沿着边缘6的第一部分，与部分圆形扇区18相邻，向着槽14的封闭端22，天线元件12与凹部的壁16之间的偏离可以非常小，例如，其可以是平行的。进一步地，沿着天线元件12的边缘6，向着槽14的开口端20，可以改变天线元件12的边缘6的角度，以增加天线元件12的边缘6和凹部的壁16之间的偏离。因此将看到，天线可以包括具有一个或多个线性锥形的槽。天线元件12的边缘6和凹部的壁16之间的间隔的变化可以通过凹部的壁16的直的部分的倾斜角的改变(如图3-B中所示)来提供，或者通过如图3-D中所示的天线元件12的边缘6的倾斜角的改变来提供，或者通过两者的组合来提供。此外，凹部的壁16(如图1中所示)和天线元件12的边缘6(如图3-C中所示)中的任一个或两者可以是弯曲的。这些不同的几何形状也可以应用于相同天线中的不同天线元件。

其它变型也在所附权利要求的范围内。例如，以上参考图2讨论的示例包括四个天线元件，但是将理解的是，可以包括更多或更少数目的天线元件。

图4示出了一个这样的示例，其中天线包括三个天线元件。图3中所示的凹部包括倒三角角锥形(triangular pyramid shape)，例如倒截头角锥形(frusto-pyramidal shape)凹部。图4中所例示的天线元件每个被定向成使得当在平面图中观察天线时，它们彼此背离120°的角度。将理解的是，也可以使用具有不同相对定向的天线元件，例如天线元件可以被定向成使得它们之间的角度为至少90°，如在图1中所示，但是它们之间的角度也可以更小，例如如图5中所例示。还将理解的是，可以使用不同成形的凹部。

图5例示了其中凹部包括来自图2和图4中所例示的不同的开口多面体形式的示例。如图5中所示，凹部可以包括任意数目的倾斜壁，例如五个倾斜壁，并且可以是截头锥体形状，例如凹部的基部17可以是平的或圆顶形的。还如图5中所例示，天线元件可以被定向成使得当在平面图中观察天线时它们之间的角度小于90°。

也可以使用其它配置。例如，在一些实施例中，本公开提供了包括布置在公共接地平面32上的多个天线元件的电信天线。如图6中所示，公共接地平面32可以是平的。

如上所述，每个天线元件12的边缘6可以与该公共接地平面32间隔开，以在每个天线元件12的边缘6和公共接地平面32之间提供槽14。天线元件可以每个包括布置为半槽孔天线(例如半Vivaldi天线)的导电板。也如上所述，天线元件12的边缘6和该公共接地平面之间的槽14可以在一端封闭，例如天线元件12可以在槽14的封闭端22处DC接地到接地平面32。诸如部分圆形扇区18的阻抗调谐结构可以向着槽14的该封闭端22布置，以从槽14的边缘6进一步向着开口端20向槽14的封闭(DC接地)端呈现高阻抗路径。该部分圆形扇区18可以具有以上参照图1、图2和图3描述的特征。

天线元件的边缘可以被成形为使得天线元件12和公共接地平面32之间的槽14包括以下项中的至少一个：指数曲线、线性锥形、以及使槽14向外向着其开口端20变宽的槽14的角度的至少一个变化。

应当理解天线元件的槽可以彼此背离，例如当如在图7中所例示的平面中观察时彼此背离为至少90°的角度。

每个天线元件12可以包括被布置成将RF信号耦合到天线或从天线(例如从槽14)耦合RF信号的信号连接。这可以包括到信号电缆的导电(例如欧姆)连接，并且该连接可以被布置成靠近与接地平面32相邻的天线元件12的边缘，例如连接可以设置在天线元件12的主表面之一上，并且其也可以在天线元件12的边缘6上。

在天线包括多个天线元件的情况下，天线元件中的每个可以耦合到电信设备的单独的发射和/或接收信道，用于发射和/或接收信号。图8示出了连接本公开的天线用于发射和接收信号的一种可能方式的示意图。

图8示出了包括多信道发射器和/或接收器28的电信设备的示意图。如图8中所例示，发射器/接收器28可以具有至少两个单独的发射/接收信道24、26。这些信道24、26中的每个可以被耦合，以便从诸如在本文中描述或要求保护的任一天线的天线元件12、12'中的单独天线元件发射和/或接收信号。

如图8中所例示，凹部的壁包括可以接地的导电表面16。天线元件可以DC耦合到凹部的壁和/或在槽14的封闭端22处接地。发射/接收耦合可以在馈电点34、34'处耦合到每个天线元件12，并且在槽14中的部分圆形切口18、18'可以被布置成在到槽14的封闭端22的导电路径中提供高阻抗。

在本公开的上下文中，将理解的是，在图6的实施例中，天线元件不在凹部内。在图8中还例示了天线元件中的一个或多个可以部分地突出超过凹部的嘴部。例如，天线元件的边缘(例如，与槽相对的外边缘)可以延伸出凹部，例如其可以延伸超过凹部的嘴部。因此，从附图的考虑将理解，凹部是可选的，并且在设置凹部的情况下，天线元件不需要完全在该凹部内。

在一些实施例中，天线边缘上的信号馈电点34、34'与部分圆形扇区18、18'的弯曲中心之间的距离也可以基于(例如固定)天线的通信频带的中心频率和/或带宽被选择。例如，可以一起选择该距离和半径以提供期望的中心频率和带宽。在一些实施例中，从圆18、18'的中心到馈电点34、34'的距离被选择为在中心频率的信号的四分之一波长，然后可以选择圆的半径以提供期望的带宽(例如可以选择半径以便增加围绕期望的中心频率的带宽)。例如：对于大约2400MHz的中心频率，馈电点和圆的中心之间的距离可以选择为大约30mm四分之一波长。在一些示例中，部分圆形切口的半径可以是大约10mm。

在一些实施例中，天线的天线元件12、12'中的一个或多个可以被配置成具有不同的频率特性。例如，每个天线元件12、12'可以被布置成支持所需频率范围的不同部分。例如，每个天线元件的部分圆形扇区18、18'的半径可以不同，以提供具有不同带宽的天线元件。在一些实施例中，至少一个天线元件可以被布置成具有在其馈电点34、34'和其部分圆形扇区18、18'的中心之间的与至少一个其它天线元件12、12'不同的距离，使得不同的天线元件可以作为整体来容纳天线的带宽的不同部分。不同天线元件12、12'的带宽可以至少部分地重叠，或者可以是不同的，例如不重叠。

在一些实施例中，可以选择天线元件12、12'之间的定向和/或间隔，以调节(例如减小)天线元件之间的电磁耦合的程度。

图9A是诸如图1中所例示并且如参考该图所描述的天线的示例。在图1和图9A中，相同的元件用相同的附图标记表示。

将理解的是，天线元件12每个包括导电平面体，其可以由金属板提供。这些天线元件12中的至少一个可以包括细长的导电抑制器，例如在其导电体中的间隙。

这些导电抑制器可以被布置成抑制导电体上的例如沿着天线元件离凹部的基部17最远的外边缘(例如，在远离凹部的基部17的天线元件的相对侧上)的纵向表面电流的流动。这种电流抑制器的一个示例在图9A中例示。

在图9A中所例示的示例中，导电抑制器121被示出为间隙，例如气隙。这种间隙可以是细长的，例如它们可以比它们的宽更长，例如以槽的形式。在图9A中，细长间隙被示为延伸到天线元件的外边缘。类似这样的槽可以横向于该外边缘被布置，例如，槽的长度可以与天线元件最接近凹部14的壁16的边缘6对齐。例如，槽可以近似平行于该边缘6。

图9B例示了天线的另一示例。从图9B可以看出，图9B的天线是其它图中，并且特别是图9A中所例示的各种天线的另一个示例。

在图9B的示例中，天线元件中的至少一个包括电流抑制器，该电流抑制器被布置成抑制纵向表面电流的流动在该天线元件的后边缘(例如，天线在凹部内的、与最接近凹部的壁的边缘6相对的边缘)的方向上流动。在图9B中可以看出，如图9A中所示，该电流抑制器也可以由天线元件12的导电体中的间隙(诸如槽之类)提供。

该电流抑制槽可以横向于天线元件的内边缘。作为结果，在图9B中所例示的布置中，槽也与天线元件12的外边缘对齐。在图9B的图示中可以看出，该槽的端部可以不垂直于其侧面。例如，端部可以是成角度的。换句话说，槽的长侧壁可以横向于内边缘，而其(较短的)端壁可以与槽最接近凹部的边缘的边缘6对齐。

在这种布置的一个示例中，天线元件12由细长的凹部或槽121'修改。该槽121'可以是穿过与天线元件12的边缘6并置的垂直边缘、近似平行于上边缘6的基本水平的切口。

按照本公开，已经发现，虽然沿着天线元件12的边缘6的纵向表面电流可以被认为是天线的希望的发射特性或发射图案的部分，但是沿着其它边缘的纵向表面电流并非有助于所希望的发射。电流抑制器(诸如这些边缘中的凹部或切口之类)可以控制(例如限制，例如减小)这种不期望的纵向表面电流。对诸如图9B中所例示的水平槽121'的纵向表面电流的限制的影响通常大于对图9A中所例示的垂直槽121的纵向表面电流的限制的影响。

在一些示例中，可以选择电流抑制器的槽121、121'的宽度，以便在保持天线的带宽的同时抑制(例如限制)不期望的纵向表面电流，例如，槽可以是窄的，使得它们不会过分地减小天线元件的导电表面积。按照本公开，已经认识到，减小天线元件的面积(其用于电荷的累积)可能对带宽具有不期望的影响。天线元件可以被称为“翼”。

在其它示例中，电流抑制器或槽121、121'可以存在于多于一个的天线元件12中，并且可以例如对称地设置在天线元件上。在一个示例中，天线元件12可以每个具有在其中的槽121，类似于图9A中所示，但是两个元件都具有互补的槽121。在另一个示例中，天线元件12可以每个具有在其中的槽121'，类似于图9B中所示，但是两个元件都具有互补的槽121'。

在进一步的示例中，每个天线元件12可以具有槽121、121'，每个天线元件在其中具有不同形状和/或定向的槽121、121'。在又一示例中，每个天线元件12可以在其中具有槽121、121'，使得槽本质上是对称的。

还已经认识到，电流抑制器的精确定向、长度和/或宽度对天线的输入阻抗有影响。因此，本公开的实施例提供了一种设计天线的方法。

该方法包括选择诸如那些以上所描述之类的平面的导电天线元件的布置，以及选择凹部的壁的布置，例如选择在那些天线元件中的至少一个中的槽的定向、长度和/或宽度，以便实现天线的期望输入阻抗。该选择可以例如通过测试物理天线，和/或例如通过天线的数值建模(例如使用有限元模型)凭经验完成。该方法可以包括提供描述这种槽的定向的数据，以供制造设备使用来生产天线。

图10是诸如图1中所示并且如参考该图所描述的天线的示例。在图1和图10中，相同的元件用相同的附图标记表示。

图10示出了包括四个散射体161的天线的示例。按照本公开已经认识到，这样的散射体可以布置在凹部的壁16的内表面上，例如，面向天线元件的表面。在这个位置中，它们可以抑制，例如减少来自天线的水平极化信号的发射。

水平极化信号通常由上述纵向表面电流生成。散射体161可以被配置成反射和散射由这些纵向表面电流引起的这种辐射的大部分。例如，散射体161可以被布置成使得它们通常反射和散射水平极化信号。

在图10中所例示的示例中，四个散射体161中的每个放置在不同的相邻天线元件12之间。例如，散射体和天线元件布置在凹部的壁16周围的不同的、交错的角位置处。图10中所示的散射体161从凹部的壁突出，并且采取大致圆顶形，例如部分球形，并且以90°的间隔间隔开，在也以90°的间隔间隔开的每个天线元件12之间等距。

将理解的是，散射体161可以采取任何合适的形状，其可以是例如椭球体形状，例如部分球形形状，例如半球形。在其它示例中，散射体161可以采取卵形形状，例如部分卵形形状，例如部分蛋形形状。散射体161的又一示例可以采取例如几何形状，例如诸如十二面体之类的部分多面体。散射体161的额外示例可以采取更一般突起的形式，例如圆柱形，例如圆形圆柱体。

然而，已经发现，通常，部分球形形状半球形状在反射和散射由天线12上或每个天线12上的纵向表面电流的流动引起的水平极化辐射的大部分时特别有效。当然，将理解的是，散射体161的形状是基于天线的预期频率范围、带宽和尺寸来选择的。

此外，已经发现，在将散射体161放置在凹部的壁16上时，从天线发出的不期望的水平极化信号可以被减少，并且例如被转换成垂直极化。已经发现，在这种类型的天线的情况下，垂直极化比水平极化更有利。

图11示出了沿着图10中的线11-11的截面，并且示出了散射体161中的两个的轮廓。如可以在图11中看到，并且如上所述，散射体161接地，并且在该示例中，形成为天线的基部16的部分。在其它示例中，散射体161可以例如通过附接方法(例如通过焊接)附接到基部16。

此外，在图11中所示的示例中，可以看出，散射体161布置在基部16上，使得它们位于天线元件12或每个天线元件12的圆形切口18的外部。例如，它们可以更远离凹部的基部，并且更靠近其嘴部，例如，以比天线元件12或每个天线元件12的切口18距基部更大的径向距离。

按照本公开，已经发现，尽管沿着天线元件12的边缘6的纵向表面电流可以被认为是天线的期望发射特性或发射图案的部分，但是沿着其它边缘的纵向表面电流并非有助于期望的发射。散射体161(诸如以上讨论的半球形散射体161)可以用于减轻(例如限制，例如减小)这种不期望的纵向表面电流。

在一些示例中，特别是在天线的尺寸有限的情况下，散射体161可以被放置在天线元件12周围的反应区内。在这种情况下，散射体161可以对相邻天线元件12之间的耦合有影响。按照本公开，已经发现，将散射体161放置在天线元件周围的反应区内可能对天线的带宽和/或范围具有不期望的影响。

虽然在上述示例中，导电抑制器121被示为间隙，但是在其它示例中，导电抑制器121可以包括例如非导电材料(例如泡沫电介质材料)的材料的插入物。在进一步的示例中，导电抑制器可以包括例如通过从天线元件12去除材料(例如通过切削掉天线元件12的一部分或以其它方式产生凹陷)来减薄天线元件12的材料。可以在每个天线元件中设置多于一个的导电抑制器。不是所有的天线元件都需要包括导电抑制器。

天线的进一步的示例在图12中示出。图12的天线包括四个天线元件12，在图12中所示的示例中，其是天线元件12。图12的天线还包括四个散射体161，在图12中所示的示例中是部分球形散射体161。图12中所示的天线还包括基部16，其包括边缘部分1600、唇部分1610、倾斜部分1611和中心部分1614。图12中所示的倾斜部分1611采取开放的截头锥体形状，并且更具体地，采取具有上部1612的两部分截头锥体形状，该上部1612相对于中心部分1614比下部1613更浅。

四个天线元件12附接到中心部分1614，相对于彼此以90°均匀间隔开，并且基部16为天线元件12提供接地平面。图12中所示的四个部分球形散射体161通常位于基部16的倾斜部分1611的上部1612内，以90°均匀间隔并且在天线元件12之间交错，其中每个散射体161大致放置在两个天线元件12之间的中间。

在图12中所示的示例中，基部1600的边缘部分包括均匀间隔开的安装点1620，在图12中所示的示例中，安装点1620是半圆形切口。

将理解的是，图9A也可以被认为如下：天线元件12由细长的凹部或槽121修改。在图9A的示例中，槽121可以被认为是穿过天线元件12的上边缘、近似平行于边缘6的基本垂直的切口。

还将理解的是，图9B也可以被认为如下：天线元件12由细长的凹部或槽121'修改。在图9B的示例中，槽121'可以被认为是穿过与天线元件12的边缘6并置的垂直边缘、近似平行于上边缘6的基本水平的切口。

虽然在沿着天线元件12的边缘6的纵向表面电流可以被认为是天线的期望的发射特性或发射图案的部分，但是沿着其它边缘的纵向表面电流并非有助于期望的发射。这些边缘中的凹部或切口可以用于控制纵向表面电流。水平槽121'对纵向表面电流的限制的影响通常大于垂直槽121对纵向表面电流的限制的影响。槽121、121'的宽度不应太大，因为它们减小了用于电荷累积的翼的面积，这对带宽有直接影响。天线元件上的槽的精确定向、长度和/或宽度对天线的输入阻抗有影响，并且通常在数字上被优化以实现或保持期望的输入阻抗。

另一实施例在图10和11中示出。在该实施例中，凹部的壁16具有截头圆锥形状。在凹部内并且位于天线元件12的每一侧上的是散射体161。图10和11中所示的示例的散射体161是凹部的壁16的圆顶形突起。除了这些圆顶形突起之外，凹部的壁16基本上由具有三个不同倾斜角的三个截头圆锥形部分组成。如图11中所示，这些部分的倾斜角向着天线的中心增加。

散射体的存在可以用于反射和散射由天线元件内的纵向表面电流引起的辐射图案的部分。特别是在较高频率，散射体161可用于将天线的发射图案的形状保持在类似于其中对这些电流有可忽略的影响的情况(例如在较低频率)下的形状。

此外，为散射体161选择平滑的(优选近似半球形)的形状可以有助于将侧向辐射场的极化部分地转换成更有用的极化。

为了实现天线的更紧凑的设计，散射体161可以位于天线元件12之间的空间内，其中每个散射体161在两个相邻(在圆周方向上)天线元件之间被共享。然而，当位于接近天线中心时，散射体可能影响特别是在较低频率的输入阻抗，并且特别是两个相邻天线元件之间的耦合。因此，通常可以使用数值方法和模拟来优化散射体的精确形状、尺寸和/或位置。截头圆锥形天线中的每个散射体的中心最好位于连接每个天线元件的馈电点的圆周附近。

在一些实施例中，彼此背离的天线元件可以耦合到公共发射/或接收信号。

天线和/或单独的天线元件的通信频带可以包括与电信标准相关联的一个或多个频带，例如与LTE或3GPP电信标准相关联的频带或者与一个或多个其它电信标准和/或协议相关联的频带。

上述实施例应理解为说明性示例。已经用特定数目的天线元件和特定数目的天线元件描述并例示了一些实施例，但是应当理解，可以使用更多或更少数目的这样的元件。设想了进一步的实施例。应当理解，与任一实施例相关地描述的任何特征可以单独使用，或与所描述的其它特征组合使用，并且还可以与任意其它实施例或者任意其它实施例的任意组合的一个或多个特征组合使用。此外，在不脱离所附权利要求中限定的本发明的范围的情况下，也可以采用以上未描述的等价物和修改。

通常参考附图，将理解的是，示意性功能框图被用于指示在此描述的系统和设备的功能。然而，应当理解，功能不需要以这种方式划分，并且不应该被认为暗示除了下面描述和要求保护的之外的硬件的任何特定结构。附图中所示的元件中的一个或多个元件的功能可以进一步细分，和/或贯穿本公开的装置分布。在一些实施例中，附图中所示的一个或多个元件的功能可以集成到单个功能单元中。

在一些实施例中，天线包括电介质盖，例如天线罩。例如，盖可以包括诸如玻璃纤维之类的材料，盖可以被配置成支撑足够的负载以使得天线能够安装在承载诸如道路或路面之类的表面的负载中。例如，盖可以具有足够的拉伸和/或压缩强度，以支撑至少100kg(例如至少200kg)的负载。在一些实施例中，盖具有至少部分基于凹部的宽度而选择的强度和/或厚度，以使得盖能够支撑与人体或诸如汽车之类的车辆相关联的负载。例如，这可以是称重至少10吨或至少40吨的车辆。在一些实施例中，检修孔盖可以包括金属而不是电介质。

盖可以是配置成经受施加至少100kN的负载的检修孔盖，并且盖可以被配置成在铺设了检修孔盖的情况下承受由标准EN 124-D400设想的到盖上面的测试程序，并且当搁置就位时可以包括围绕其下面的边缘的边界(测量至少5mm)。合适材料的示例可获自Industrie Polieco-M.P.B.S.r.l.-Via E.Mattei 49-25046Cazzago S.Martino(BS)-意大利。盖的材料可以具有约40mm的厚度并且可以承受非常高的压力。

将理解的是，本文所述的天线提供包括布置在接地导体的凹部中的至少一个天线元件的天线，其中凹部的壁被布置成使得凹部从凹部内部的窄基部向外到更宽的嘴部呈锥形，并且所述壁被配置成为所述至少一个天线元件提供接地平面，并且所述至少一个天线元件包括导电板，所述导电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个天线元件的边缘和所述凹部的壁之间提供槽。

天线可以通过组装预制的部件(诸如可以焊合或焊接在一起的金属板之类)来制造。也可以使用其它制造方法。例如，天线可以通过“3D打印”来制造，从而天线的三维模型以机器可读的形式提供给适于制造所述天线的“3D打印机”。这可以通过诸如挤出沉积、电子束无模成形制造(Electron Beam Freeform Fabrication,EBF)、粒状材料粘合、层压、光致聚合或立体光刻或其组合之类的附加手段。机器可读模型包括要打印的对象的空间图，通常以定义对象的表面的笛卡尔坐标系的形式。该空间图可以包括可以按多种文件约定中的任何一种提供的计算机文件。文件约定的一个示例是STL(STereoLithography，立体光刻)文件，其可以是ASCII(美国信息交换标准码)或二进制的形式，并且通过具有定义的法线和顶点的三角形表面指定区域。另一种文件格式是AMF(Additive Manufacturing File，叠层制造文件)，其为指定每个表面的材料和纹理以及允许弯曲三角形表面提供了便利。然后可以根据所使用的打印方法将天线的映射转换为要由3D打印机执行的指令。这可以包括将模型分割成切片(例如，每个切片对应于x-y平面，具有构建z维度的连续层)，并将每个切片编码为一系列指令。发送到3D打印机的指令可以包括数值控制(Numerical Control,NC)或计算机NC(Computer NC,CNC)指令，优选地以G代码(也称为RS-274)的形式，其包括关于3D打印机应该如何行动的一系列指令。指令根据所使用的3D打印机的类型而变化，但是在移动的打印头的示例中，指令包括：打印头应该如何移动、何时/何地沉积材料、要沉积的材料的类型以及沉积材料的流速。

如这里所描述的天线可以在一个这样的机器可读模型(例如机器可读映射或指令)中被实施，例如以使得能够通过3D打印来产生所述天线的物理表示。这可以是天线的软件代码映射和/或要提供给3D打印机的指令(例如数字代码)的形式。

在随附权利要求的范围内预期了其它示例和变化。