CN101057369B - 介质负载天线 - Google Patents

Abstract

本发明披露了一种介质负载背射螺旋天线，该介质负载背射螺旋天线具有圆筒形陶瓷芯部(12)和馈电结构，该馈电结构轴向地穿过芯部到芯部的远端面，在远端面馈电结构连接到在芯部外部上的螺旋导体(10A-10D)。与馈电结构同轴的空腔在芯部的近端面(12)上敞开。环绕芯部的部分的导电平衡-不平衡变换器层(20)延伸过芯部的近端面和空腔的壁(21)以将螺旋元件(10A-10D)连接到馈电结构，在那它露出到空腔中。空腔的存在和将平衡-不平衡变换器的长度的一些容纳在空腔中允许介质负载背射天线的尺寸和重量的减小。

Description

介质负载天线

技术领域

本发明涉及一种在超过200MHz的频率操作的天线，并且具体地但不排它地，涉及一种具有螺旋元件的天线，所述螺旋元件在固体介质芯部的表面上或邻近固体介质芯部的表面。

背景技术

申请人的许多专利公开中披露了这种天线，所述专利公开包括英国专利No.2292638，No.2309592和No.2310543。这些专利披露了每一个都具有一对或两对直径地相对的螺旋天线元件的天线，所述螺旋天线元件镀在大致圆柱的电绝缘芯部，所述绝缘芯部的材料具有的相对介电常数大于5，并且芯部的材料占据由芯部外表面限定的体积的大部分。馈电结构轴向地延伸过芯部，并且导电套管形式的陷阱(trap)围绕芯部的部分并在芯部的一端连接到馈电结构。在芯部的另一端，天线元件每一个都连接到馈电结构。每一天线元件都终止在套管的边缘，并且每一个都沿着各自的纵向延伸路径。在本申请人的英国专利No.2367429所披露的天线中，作为同轴传输线的馈电结构被容纳在穿过芯部的轴向通道中，所述通道的直径大于同轴线的外径。同轴线的外屏蔽导体由此与通道的壁隔开。在实践中，同轴线被塑料管包围，其中所述塑料管填充外屏蔽导体和通道的壁之间的空间并具有在空气介电常数和芯部的材料的介电常数之间的相对介电常数。

上述导电套管在馈电结构在天线的远端面处露出的地方连接到馈电结构的外屏蔽，以形成天线的一定谐振模式的频率处的平衡-不平衡变换器(balun)。该效应在套管及其到馈电结构的连接的电气长度(相对于套管的内表面上的电流)是nλ_g/4时产生，其中λ_g是相关谐振的波导波长。

诸如上述那些的介质负载天线可以用于接收由卫星发射的圆极化信号，诸如GPS导航信号、卫星电话信号和广播信号。天线还可应用在例如手机的移动电话以及无线局域网的领域中。

发明内容

根据本发明的第一方面，通过提供一种用于在超过200MHz的频率操作的介质负载天线可以减小天线的尺寸和重量，所述介质负载天线包括相对介电常数大于5的固体材料(solid material)的介质芯部；天线元件结构，所述天线元件结构布置在芯部的外表面上或布置为靠近芯部的外表面，并且所述天线元件连接到天线元件结构；馈电结构，所述馈电结构穿过芯部的远表面部分和芯部的相对定向的近表面部分之间的芯部中的通道，其中所述芯部具有空腔，所述空腔的基部形成所述近表面部分。空腔优选地是圆柱形，并且圆柱形的中心轴线也构成馈电结构的轴线。典型地，空腔的轴向深度在芯部的外轴向范围的10％到50％之间，穿过轴线测量的空腔的平均宽度在芯部的平均宽度的20％到80％之间，所述芯部的平均宽度在垂直于轴线的相同平面中测量。

优选地，天线元件结构包括多个细长天线元件，所述细长天线元件从在穿过芯部的通道的远端处或靠近通道的远端处与馈电结构的连接部分、在芯部的侧向定向的侧表面部分上延伸到与围绕芯部延伸的外导电层形式的连接元件的连接部分，所述层从所述连接部分延伸到空腔的壁上的内导电层，内导电层在穿过芯部的通道的另一端处或靠近通道的另一端处连接到馈电结构。根据本发明的优选的天线中的馈电结构是同轴传输线，并且外导电层包括导电套。当芯部是圆筒形的并具有近端面和远端面时，圆柱形空腔可以与馈电结构共有共同轴线。外导电层不仅可包括环绕芯部的导电套，还可包括覆盖芯部的近端面的近导电层部分。此外，空腔的内壁具有导电覆层，所述导电覆层连接到外导电层并且在空腔的基部的区域连接导同轴馈电结构的屏蔽导体。

将理解，在此情况下，当在包含中心轴线的平面内测量时，当空腔基部上的镀层的内表面(即邻接芯部的介质材料的表面)、空腔的内壁、芯部的近端面和形成套的面的电气长度等于nλ_g/4或在nλ_g/4的范围内时，平衡-不平衡变换器被形成。这意味着，套的纵向深度、即平行于轴线的套的深度，显著地短于没有空腔并在相同频率操作的天线的套的深度。芯部的轴向长度因此可以比现有技术的天线更短，这又意味着天线可以被做得更轻。

空腔的镀层内壁可以形成外馈电结构的部分，所述外馈电结构的部分将天线连接到射频(r.f.)接收或发射电路，空腔的直径适合于形成同轴传输线的部分，所述同轴传输线的特征阻抗(例如50欧姆)比芯部内的同轴线的特征阻抗更高。因此，空腔可提供一种用于将天线安装和连接到射频接收或反射电路的方便的方式，芯部内的馈电结构利用其特征阻抗在射频电路的特征阻抗和天线的辐射电阻之间，用作四分之一波长的阻抗变换部分(quater wave impedance transforming section)。

例如使用安放在空腔的基部上的垫圈上的镀层轨迹，由空腔提供的空间也可用于罩着阻抗或电抗匹配结构，诸如短路短截线(short-circuitedstub)。

根据本发明的第二方面，一种用于在超过200MHz的频率操作的介质负载天线，包括相对介电常数大于5的固体材料的介质芯部；天线元件结构，所述天线元件结构布置在芯部的外表面上或布置为靠近芯部的外表面；馈电结构，所述馈电结构从它连接到天线元件结构的芯部的远表面延伸穿过芯部中的通道，到芯部的相对定向的表面；和导电层形式的平衡-不平衡变换器，所述导电层覆盖在芯部的近外表面部分上，其中芯部具有近定向或近端定向的空腔，通道终止在空腔内，并且其中平衡-不平衡变换器层延伸入空腔，在所述空腔平衡-不平衡变换器层连接到馈电结构。芯部可具有侧表面、远端表面、近端表面和中心轴线，并且馈电结构在中心轴线上并且空腔以该中心轴线为中心。平衡-不平衡变换器层可具有侧表面的外部分，近端表面上的端部分，和空腔的向内定向的表面上的内部分。在芯部是圆筒的情况下，空腔优选地是圆柱形的，并且平衡-不平衡变换器层的外部分和内部分两者都是环形的。

附图说明

现在参考附图通过实例描述本发明，其中：

图1是根据本发明的介质负载四来复线天线(quadrifilar antenna)的等距下方视图；

图2是图1的天线的等距上方视图；

图3是图1和2中所示的天线的轴向横截面；

图4是根据本发明的可选择的天线的轴向横截面；和

图5是图4中所示的天线的电抗匹配元件的俯视图。

具体实施方式

参照图1到3，根据本发明的介质负载天线具有带四个轴向共同延伸的螺旋轨迹10A、10B、10C和10D的天线元件结构，所述螺旋轨迹10A、10B、10C和10D镀在圆筒陶瓷芯部12的圆柱外侧表面12S上。

芯部具有孔12B形式的轴向通道，所述孔12B从远端面12D延伸穿过芯部12到达近端面12P。同轴馈电结构被容纳在孔12B中，所述同轴馈电结构具有导电管状外屏蔽16、绝缘层17和细长内导体18，所述细长内导体18通过绝缘层17与屏蔽相绝缘。介质绝缘套管19围绕屏蔽，介质绝缘套管19由塑料材料的管形成，所述材料的预定相对介电常数的值小于陶瓷芯部12的材料的相对介电常数的值。

屏蔽16、内导体18和绝缘层17的结合构成预定特征阻抗的同轴传输线，所述同轴传输线穿过天线芯部12以用于将天线元件10A到10D的远端连接到天线将连接的设备的射频(r.f.)电路。天线元件10A到10D和馈电结构之间的连接经由与螺旋轨迹10A到10D相关的导电连接部分形成，这些连接部分形成为镀在芯部12的远端面12D上的径向轨迹10AR、10BR、10CR、10DR(图2)，径向轨迹10AR、10BR、10CR、10DR每一个都从各自螺旋轨迹的远端延伸到邻近芯部12B的端部的位置。屏蔽16导电地结合到包括径向轨迹10A、10B的连接部分，同时内导体18导电地结合到包括径向轨迹10C和10D的连接部分。

天线元件10A到10D的另一端连接到共用假接地导体20，所述假接地导体20为围绕芯部12的近端部分的镀层套形式。该套20又通过以下所述的方式连接到馈电结构的屏蔽导体16。

四个螺旋天线元件10A到10D具有不同的长度，由于套20的边缘20U与芯部的近端面12P的距离变化，因此元件10B、10D两者比另两个10A、10C更长。与在天线元件10B和10D连接到套20的地方相比，在天线元件10A和10C连接到套20的地方，边缘20U距离近端面12P略微更远。

根据本发明，芯部12具有近定向或近端定向的空腔21，所述空腔21在芯部的近端面12P开口。该空腔21是圆柱形的，并且在所示实施例中，具有与芯部的中心轴线22重合的轴线。空腔21的圆柱形内壁21I和平面基部21B两者都镀有导电层，所述导电层电连接到穿过芯部的馈电结构的外屏蔽16。近端12P还在其整个表面上具有镀层以形成近端镀层24。套20、镀层24、空腔21的内壁21I和基部21B上的镀层，与馈电结构的外屏蔽16一起形成平衡-不平衡变换器，所述平衡-不平衡变换器提供天线元件结构与安装时天线连接的设备的共模隔离(common mode isolation)。在轴向平面上，套20、近端表面镀层24、空腔21的内壁21I和基部21B上的镀层的结合的电气长度是nλ_g/4，其中nλ_g是讨论的导电层部分的芯部侧上的波导波长。

当天线在天线对圆极化信号敏感的谐振模式下操作时，天线元件10A到10D的长度差分别地导致较长元件10B、10D中的电流和较短元件10A、10C中的电流之间的相位差。在此模式下，一方面，电流环绕边缘20U在连接到内馈电导体18的元件10C和10D与连接到屏蔽导体16的元件10A、10B之间流动，套20和镀层24用作防止电流在空腔21的基部21B处从天线元件10A到10D流到外屏蔽16的陷阱(trap)。英国专利申请No.2292638和No.2310543中更详细地描述了在芯部上具有平衡-不平衡变换器的四来复线介质负载天线的操作，该专利申请的整个公开内容并入本申请中以形成递交的本申请的主题的部分。

馈电结构执行除简单地传送信号到天线元件结构或从天线元件结构传送信号之外的功能。首先，如上所述，屏蔽16与平衡-不平衡变换器层20一起用于提供在馈电结构到天线元件结构的连接点处的共模隔离。屏蔽导体在它与空腔21的基部上的镀层的连接部分和它到天线元件连接部分10AR、10BR的连接部分之间的长度，以及孔12B的尺寸和填充屏蔽16和孔的壁之间的空间的材料的介电常数使得屏蔽16的电气长度在天线的需要谐振模式的频率处至少大致是四分之一波长，以便平衡-不平衡变换器层20、24、21I、21B和屏蔽16的结合促进在馈电结构与天线元件结构的连接处的平衡电流。

其次，馈电结构用作阻抗变换元件，所述阻抗变换元件将天线的源阻抗(典型地5欧姆或更少)变换为将连接天线的设备所呈现的要求负载阻抗，所述负载阻抗典型地为50欧姆。馈电结构的变换性质是其特征阻抗和长度的函数。电抗阻抗匹配通过另外地包括诸如天线将连接的设备中的接地柱脚(未显示)的电抗元件而实现，所述柱脚连接到内导体18的突出部分18B。

典型地，绝缘层17的相对介电常数在2和5之间。一种合适的材料PTFE具有的相对介电常数为2.2。

馈电结构的外绝缘套19减弱了陶瓷芯部材料对芯部12内的馈电结构的外屏蔽16的电气长度的影响。绝缘套19的厚度和/或它的介电常数的选择允许来自馈电结构的平衡电流的位置被最优化。绝缘套19的外径等于或略微小于芯部12中的孔12B的内径，并且在馈电结构的长度的至少大部分上延伸。套19的材料的相对介电常数小于芯部材料的相对介电常数的一半，并且典型地为大约2或3。优选地，材料属于热塑性材料类，能够抵抗焊接温度并在摸制期间具有充分低的粘性以形成壁厚在0.5mm范围内的管。一种这样的材料是PEI(聚醚酰亚胺)。该材料可以从商标为ULTEM的GEPlastics获得。聚碳酸酯是可选择的材料。

套19的优选的壁厚为0.45mm，但也可根据诸如陶瓷芯部12的直径的因素及模制过程的限制而使用其它厚度。为了陶瓷芯部对天线的电特性具有显著效果，并尤其是为了生产小尺寸的天线，绝缘套19的壁厚应当不大于固体芯部12在其内孔12B和其外表面之间的厚度。事实上，套壁厚应当小于芯部厚度的一半，优选地小于芯部厚度的20％。

如以上解释，通过产生围绕介电常数比芯部12的介电常数小的环绕馈电结构的屏蔽16的区域，芯部12对屏蔽16的电气长度的影响，及因此对与屏蔽16的外侧相关的任意纵向谐振的影响被大致减少。通过布置绝缘套19紧密地配合在屏蔽16周围并在孔12B中，实现了调谐的一致性和稳定性。由于与要求操作频率相关的谐振的模式的特征在于直径方向延伸、即横过圆筒形芯部的轴线延伸的电压偶极天线，因此绝缘套19对要求谐振模式的影响由于套厚度至少在优选的实施例中大大小于芯部的厚度而相对小。因此可使与屏蔽16相关的线性谐振模式与需要的谐振模式去耦。

天线的主谐振频率为500MHz或者更高，谐振频率由天线元件的有效电气长度决定，并且在更少程度上，由它们的宽度决定。对于给定的谐振频率，元件的长度还依赖于芯部材料的相对介电常数，天线的尺寸相对于空气芯的四来复线天线被充分地减小。

天线芯部12的一种优选材料是锆-锡-钛基材料(zirconium-tin-titanate-based material)。该材料所具有的上述相对介电常数为36，并且还因为其随温度变化尺寸和电气稳定性而著称。介电损耗可以忽略。可以通过挤压或冲压生产芯部。

空腔21的基部21B形成芯部12的近表面部分，所述近表面部分相对于远表面12D相对地定向。芯部12B与芯部12的圆柱形外表面12S和圆柱形空腔21同轴，芯部12B在空腔基部21B中心露出，如图3中最清楚地看出。绝缘套19达不到基部21B而终止，同时馈电结构的屏蔽16具有突出部分16B，所述突出部分16B突入空腔21较短距离。馈电结构的内导体18轴向地突入空腔更大的距离，以允许连接到传输线，所述传输线与将安装天线的设备相关联。因而，内导体18的突出部分18B用作连接销，所述连接销典型地容纳在弹性管状插座中，所述插座连接到设备的射频接收或发射电路。到馈电结构的屏蔽16的连接可以通过弹簧加载套筒、波纹套筒(crimpedbush)或焊接套筒(未显示)形成，所述套筒可以形成连接同轴线的部分并还影响屏蔽16的突出部分16B和空腔的镀层表面之间的环形连接。典型地，与内导体18的突出部分18B的尺寸的结合，套筒及套筒连接的屏蔽的尺寸，以及容纳突出内导体部分18B的插座的尺寸使得天线的近端延伸到上述射频电路的线的特征阻抗在50欧姆的范围内。从该阻抗到由天线远面处的天线元件所呈现的源或负载阻抗的阻抗变换受如上所述的馈电结构16、17、18，以及上述电抗元件影响。

典型地，空腔21的直径是芯部12的外径的大约一半，即在天线可在1575MHz(用于GPS信号接收)操作的情况下为大约5mm。空腔的深度典型地是芯部12的轴向范围的1/5到1/3的范围内。在图1到3所示的实例中，空腔的深度是大约芯部的轴向长度的四分之一，所述芯部的轴向长度在GPS天线中等于3.8mm的深度。

再次参照由带镀层的空腔基部21B、空腔21I的镀层内表面、带镀层的芯部近端面12P和套20的结合产生的平衡-不平衡变换器，将理解，由于(与以上提到的现有技术的天线的等同导体的定位、即那些天线的近端表面镀层和导电套相比，)这些导电元件的(在轴向平面内的)长度的主要部分在芯部的端面上或在轴向方向上芯部的末端之间，因此套20的轴向范围可以大大小于现有技术的天线。这具有缩短芯部的效果。芯部的该缩短和因空腔的存在而导致的芯部材料体积的减小使芯部的重量显著地减少。

参照图4和图5，通过将馈电结构的内导体18的突出部分18B连接到在突出部分18B的位置处的接地导体，其中所述位置与馈电结构的外屏蔽16到空腔镀层(在此情况下是空腔基部21B上的镀层)的连接部分隔开，可以将电抗匹配并入根据本发明的天线自身中。这可以通过以下形式的电抗元件实现，所述电抗元件的形式为绝缘环(垫圈)25的近端表面上的至少一个短截线导体(stub conductor)25S，所述绝缘环25被定位为靠近导电套筒26近端并紧密地包围靠近空腔21的基部21B的馈电结构内导体18的突出部分18B。

如从图4可看出，垫圈25(典型地由PTFE制成)具有与突出内导体部分18B的外径相匹配的内径和与空腔21的内径相匹配的外径。垫圈25因此可围绕内导体突出部分18B安放，并且垫圈25的远端面25D(被形成镀层，邻接导电套筒26)将馈电结构的屏蔽16连接到空腔基部21B的镀层表面。两个环形轨迹25A、25B在垫圈的近端表面上，所述两个环形轨迹25A、25B由短截线导体25S相互连接。当垫圈25安装在空腔21中的适当位置时，内环25A被焊接到内导体突出部分18B，外环25B被焊接到空腔21的镀层圆柱内壁21I。短截线导体25S是曲折的以提供需要的电气长度，由此产生内导体突出部分18B和圆筒空腔壁21I之间的并联电感(shunt inductance)，以在该实例中补偿天线的电容性源阻抗。

在该选择性实施例中，突出内导体部分18B再次用作连接部分，所述连接部件用于，例如通过预定尺寸的弹性管状插座的方式，将内导体18连接到将安装天线的设备的射频电路。在此情况下，空腔的内壁21I上的镀层可以用作同轴传输线的屏蔽，所述同轴传输线将天线馈电结构屏蔽16连接到设备射频电路。因而，与电路相关联的或者连接有线的金属套圈或环形导体可推入空腔，在所述空腔中金属套圈或环形导体形成到空腔内壁镀层的电连接，容纳内导体的插座和金属套圈的尺寸、与它们之间的间距一起产生典型为50欧姆的特征阻抗。

套筒26、屏蔽16和空腔的镀层基部21B之间的连接可以通过在天线的装配期间将焊接预制品应用到套筒(例如焊料垫圈的形式)而产生，通过使天线经过重熔炉(reflow oven)而实现焊接连接。相似地，与绝缘垫圈25的内径和外径相匹配的环形焊接预制品可以放置在垫圈25的近端表面上，以实现短截线导体25S分别地与突出内导体部分18B和空腔21的内表面21I上的镀层之间的连接。

本发明并不限于与四来复线天线一起使用。上述英国专利披露了例如环形天线，所述环形天线除了其它使用之外还可应用于手机信号的接收和发射。根据本发明可以减小这种天线的尺寸和重量。天线元件结构对由天线将连接的设备所呈现的要求的负载阻抗的电抗匹配可以不被要求并且可以由馈电结构单独地执行。由于馈电结构具有在到天线元件结构的连接部分处的源阻抗和要求负载阻抗之间的特征传输线阻抗，还由于到天线元件结构的连接部分和镀层24之间的馈电结构的电气长度在天线操作频率处是1/4波长，因此产生阻抗变换。当馈电结构的特征阻抗是至少大约源阻抗和负载阻抗的积的平方根时，电阻性阻抗变换(resistive impedancetransformation)产生。

Claims (18)

1.一种用于在超过200MHz的频率操作的介质负载天线，包括相对介电常数大于5的固体材料的介质芯部；天线元件结构，所述天线元件结构布置在芯部的外表面上或布置为靠近芯部的外表面；以及馈电结构，连接到天线元件结构，所述馈电结构在芯部的远端表面部分和芯部的与远端表面部分相对定向的近表面部分之间穿过芯部中的通道延伸，其中天线元件结构包括多个细长天线元件，所述细长天线元件从第一连接部分在芯部的侧表面部分上延伸到第二连接部分，所述第一连接部分是所述细长天线元件在穿过芯部的通道的远端或靠近通道的远端与馈电结构的连接部分，所述第二连接部分是所述细长天线元件与外导电层的连接元件的连接部分，并且所述芯部具有空腔，所述空腔的基部形成所述近表面部分，并且所述外导电层从所述第二连接部分延伸到空腔的壁上的内导电层，内导电层在穿过芯部的通道的另一端处或靠近通道的另一端处连接到馈电结构。

2.根据权利要求1所述的天线，其中：

所述空腔具有中心轴线和所述馈电结构在该中心轴线上。

3.根据权利要求2所述的天线，其中：

所述空腔的轴向深度在芯部的在轴向方向上的长度的10％到50％之间。

4.根据权利要求2或3所述的天线，其中：

穿过轴线测量的空腔的平均宽度在芯部的平均宽度的20％到80％之间，所述芯部的平均宽度在垂直于轴线的相同平面内被测量。

5.根据权利要求1所述的天线，其中：

所述馈电结构是同轴传输线，并且外导电层包括导电套。

6.根据权利要求5所述的天线，其中：

所述芯部是圆筒形的并具有近端表面部分和所述远端表面部分，其中空腔是圆柱形的，并且所述空腔与馈电结构共有公共轴线；

外导电层包括环绕芯部的所述导电套，和覆盖芯部的近端表面部分的近端导电层部分；和

空腔的内壁具有所述内导电层，所述内导电层连接到外导电层并且在所述另一端处或靠近所述另一端处、在空腔的基部连接到馈电结构的屏蔽导体。

7.根据权利要求6所述的天线，包括空腔中的电抗匹配元件，该电抗匹配元件将所述馈电结构的内导体连接到空腔的内壁上的所述内导电层。

8.一种用于在超过200MHz的频率操作的介质负载天线，包括相对介电常数大于5的固体材料的介质芯部；天线元件结构，所述天线元件结构布置在芯部的外表面上或布置为靠近芯部的外表面；馈电结构，所述馈电结构从芯部的远表面穿过芯部中的通道延伸到芯部的与芯部的远表面相对定向的近表面，在芯部的远表面馈电结构连接到天线元件结构；和平衡-不平衡变换器，所述平衡-不平衡变换器为覆盖在芯部的近表面上的导电层形式，其中所述芯部具有近端定向的空腔，所述通道终止在空腔内侧，并且其中导电层延伸入空腔内，在所述空腔内导电层连接到馈电结构。

9.根据权利要求8所述的天线，其中：

所述芯部具有侧表面，所述远表面，所述近表面和中心轴线；

所述馈电结构在该中心轴线上；

所述空腔以该中心轴线为中心；

所述平衡-不平衡变换器具有：在侧表面上的外部分，在近表面上的端部分，以及在空腔的内表面上的内部分。

10.根据权利要求9所述的天线，其中：

所述芯部是圆筒形的，空腔是圆柱形的，并且平衡-不平衡变换器的外部分和内部分两者都是环形的。

11.根据权利要求9或10所述的天线，其中：

所述空腔的轴向范围在芯部的轴向范围的10％到50％之间。

12.根据权利要求9或10所述的天线，其中：

穿过轴线测量的空腔的平均宽度在芯部的平均宽度的20％到80％之间，所述芯部的平均宽度在垂直于轴线的相同平面内被测量。

13.一种用于在超过200MHz的频率操作的介质负载天线，包括相对介电常数大于5的固体材料的介质芯部；天线元件结构，所述天线元件结构布置在芯部的外表面上或布置为靠近芯部的外表面；以及馈电结构，连接到天线元件结构，所述馈电结构在芯部的远端表面部分和芯部的与远端表面部分相对定向的近表面部分之间延伸穿过芯部中的通道，其中天线元件结构包括多个细长天线元件，所述细长天线元件从第一连接部分在芯部的侧表面部分上延伸到第二连接部分，所述第一连接部分是所述细长天线元件在穿过芯部的通道的远端或靠近通道的远端与馈电结构的连接部分，所述第二连接部分是所述细长天线元件与外导电层的连接元件的连接部分，并且芯部具有空腔，所述空腔的基部形成所述近表面部分，并且所述外导电层从所述第二连接部分延伸到空腔的壁上的内导电层，内导电层在穿过芯部的通道的另一端处或靠近通道的另一端处连接到馈电结构。

14.根据权利要求13所述的天线，其中：

所述空腔具有中心轴线并且馈电结构在该中心轴线上。

15.根据权利要求14所述的天线，其中：

所述空腔的轴向深度在芯部的在轴向方向上的长度的10％到50％之间。

16.根据权利要求13所述的天线，其中：

所述馈电结构是同轴传输线，并且外导电层包括导电套。

17.根据权利要求16所述的天线，其中：

所述芯部是圆筒形的并且具有近端表面部分和所述远端表面部分，其中空腔是圆柱形的并与馈电结构共有共同轴线；

外导电层包括环绕芯部的所述导电套，和覆盖芯部的近端表面部分的近端导电层部分；和

空腔的内壁具有所述内导电层，所述内导电层连接到外导电层并在空腔的基部连接到馈电结构的屏蔽导体。

18.根据权利要求13所述的天线，其中：

所述芯部是圆筒形的并且具有近端表面部分和所述远端表面部分，其中空腔是圆柱形的并与馈电结构共有共同轴线；

外导电层包括环绕芯部的导电套，和覆盖芯部的近端表面部分的近端导电层部分；和

空腔的内壁具有所述内导电层，所述内导电层连接到外导电层并在空腔的基部连接到馈电结构的屏蔽导体。

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