CN102694263A - 椭圆偏振或圆偏振电介质块天线 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种椭圆偏振(EP)电介质块天线，介绍其形成方法、相关的电子设备以及电介质块。该天线包括：线偏振(LP)电介质块天线以及与该LP电介质块天线集成的波偏振器。所述波偏振器将LP电介质块天线的LP波转换成EP波或圆偏振(CP)波。所述波偏振器通过在电介质块表面上加工斜槽而直接与LP电介质块天线集成为一体。这提供了一种非常紧凑的具有宽边或全向辐射图的EP或CP天线。该EP或CP天线通过可直接连接至同轴线缆的袖珍A型(SMA)接头的内导体激励，馈电网络非常简单。

Description

椭圆偏振或圆偏振电介质块天线
技术领域
本发明主要涉及一种椭圆偏振(elliptically polarized，EP)电介质块天线(dielectric block antenna)，尤其涉及一种具有宽边(broadside)或全向(omnidirectional)辐射图(radiation pattern)的圆偏振(circularly polarized，CP)电介质块天线。
背景技术
通常，线偏振(linearly polarized，LP)波可以通过使用波偏振器转变成椭圆偏振(EP)或圆偏振(CP)波。因此，通过将波偏振器附加至LP天线上来得到EP或CP天线在理论上是可行的。然而，附加外部偏振器必然会增加所得到天线的大小和复杂度，无法令人满意。
2006年11月22日公开、名称为“用于接收圆偏振波的天线(Antenna forreceiving circularly polarized wave)”的日本专利文献JP3848603(B2)(发明人为M.Ikeda与H.Nakano)揭示了一种用于接收圆偏振波的天线。该天线包括由极子与将所述极子一端接地的接地板组成的单极子天线，和布置在所述单极子天线周围的偏振转换装置。所述偏振转换装置由多个螺旋状导体组成，这些螺旋状导体与所述极子隔开一特定距离并螺旋形地环绕在所述极子周围，它们的一端接地到所述接地板。所述螺旋状导体按一致的角度间隔布置在极子周围。这是一种复杂的制造结构。
2010年1月19日公开、名称为“圆偏振低风载全向天线设备及方法(Circularly polarized low wind load omnidirectional antenna apparatus andmethod)”的美国专利文献US7649505(B2)(发明人为J.L.Schadler)，揭示了一种圆偏振、全向、共馈塔式(corporate-feed pylon)天线，其在每个阵元(bay)中使用多个螺旋形导向(helically-oriented)的双极子，并包含一个结构简单的垂直与对角线支撑装置，用于提供一个足够牢固的框架来支承外部施加的机械顶部负载。每个阵元中的辐射器安装于垂直支撑内。所述辐射器与横肋条(crossbrace)一体形成，并通过合并了调谐叶片(tuning paddle)的歧管馈带(manifold feed strap)来馈电(feed)。单独一个圆柱形天线罩包围辐射部以及垂直支撑件。这也是一种复杂的制造结构。
1997年9月5日公开、名称为“天线(Antenna)”的日本专利文献JP9232835(A)(发明人为M.Takahashi)揭示了一种用于移动电话无线电通信系统基站的天线结构。该天线在一支撑极子的表面上具有外护套(outer sheath)。在该外护套中形成有与无线电通信系统工作频率相对应的多个槽(slot)，这些槽的作用类似无线电波辐射装置。支撑极子以及外护套由来自基站的馈电装置激励。基站的无线电波从外护套中形成的槽均匀地辐射。这一天线结构仅限用于诸如基站等类的大尺寸天线。
前述三种天线结构均未采用电介质谐振器或电介质块。
2009年6月2日公开、名称为“圆偏振电介质谐振器天线(Circularly-polarized dielectric resonator antenna)”的美国专利文献US7541998(B1)(发明人为T.H.Chang与J.F.Kiang)揭示了一种圆偏振电介质谐振器天线(DRA)。该天线包括基板、威尔金森功率分配器(Wilkinson powerdivider)、移相器、接地平面以及电介质谐振器，其中所述移相器连接至所述威尔金森功率分配器。电介质谐振器放置在接地平面上，包括电介质主体以及布置在基板上方的槽。该天线通过使用槽来增加线性辐射带宽，并通过使用威尔金森功率分配器来收发圆偏振电磁波。
1999年8月17日公开、名称为“宽带圆偏振电介质谐振器天线(Broadbandcircularly polarized dielectric resonator antenna)”的美国专利文献US5940036(A)(发明人为M.B.Oliver和Y.M.M.Antar)揭示了一种使用单馈电及电介质谐振器的能够生成或接收圆偏振波的辐射天线。所述电介质谐振器沿两个轴的尺寸稍有不同。通过在两个不同的位置放置探针(probe)，能够分别产生对应两个正交模(orthogonal mode)的偏振辐射。当馈电大体上位于这两个位置之间时，两个正交模被同时激发。
1990年2月20日公开、名称为“平面双偏振天线(Planar dual polarizationantenna)”的美国专利文献US4903033(A)(发明人为C.H.Tsao，、Y.Hwang、F.J.Kilburg以及F.J.Dietrich)揭示了一种可同时用于发送和接收微波-频率信号的微波-频率微带天线，其具有双正交偏振分量。该分量可以是线偏振或圆偏振的。辐射贴片制作在第一电介质上。接地平面邻接第一电介质并刻有两个彼此互成直角的狭长型的耦合孔缝(coupling aperture)。第二电介质邻接接地平面并在其上制有两个大体上相同并互成直角的导电平面馈电网络。为了增加天线的带宽，可以在第一电介质与接地平面之间插入至少一个附加可选的具有导电贴片的电介质层。可以使用弯折线偏振器(meanderlinepolarizer)或3dB 90DEG的混合式耦合器将线偏振转换成圆偏振。
1997年1月21日公开、名称为“带有辐射喇叭的多功能天线组件(Multifunction antenna assembly with radiating horns)”的美国专利文献US5596338(发明人为T.M.Smith)揭示了一种整体构建的天线单元组件，用于在环地卫星上传输。每个元件包括：带有对置弓状侧壁的喇叭形辐射器；矩形波导馈电；以及将馈电与喇叭喉部互连的过渡件。该组件服务于电磁频谱内的多个通信带部分。各喇叭的喉部尺寸分别针对各通信带部分的特定频率来设定。天线元件可以为卫星提供遥测及控制功能。喇叭的并排布置使得通用弯折线偏振器可以用来针对每个天线元件将线偏振波转换成圆偏振波。
在这后四篇参考文献中，US7541998及US5940036利用了电介质元件，但它们仅能产生宽边辐射，而US4903033和US5596338将外部偏振器置于LP天线周围，是以增加天线整体尺寸为代价来实现CP辐射。
作为技术背景纳入本发明主题考虑的参考文献包括：
2010年3月11日公开、名称为“天线装置(Antenna device)”的日本专利文献JP2010056828(A)；
2009年6月18日公开、名称为“圆偏振全向内置信号增强器装置及方法(Circularly polarized omnidirectional in-building signal booster apparatus andmethod)”的美国专利文献US2009156118(A1)(发明人为J.L.Schadler)；
2009年5月21日公开、名称为“用于红外线射频识别的全向天线(Omnidirectional antenna for RFID)”的日本专利文献JP2009111510(A)(发明人为K.Tamakuma与M.Ashizawa)；
2010年1月19日公开、名称为“圆偏振低风载全向天线设备及方法(Circularly polarized low wind load omnidirectional antenna apparatus andmethod)”的美国专利文献US7649505(B2)(发明人为J.L.Schadler)；
2007年1月11日公开、名称为“以低互耦合从通用辐射器发送正交偏振信号天线系统及方法(Antenna system and method to transmit crosspolarizedsignals from a common radiator with mutual coupling)”的美国专利文献US2007254587(A1)(发明人为J.L.Schadler与A.Skalina)；
2006年10月10日公开、名称为“双阵列二端口差分GPS天线系统(Dual-array two-port differential GPS antenna systems)”的美国专利文献US7119757(B1)(发明人为A.R.Lopez)；
2005年8月10日公开、名称为“嵌入型绕杆式天线(Embedded turnstileantenna)”的俄罗斯专利文献RU2258286(C2)(发明人为K.K.Bell)；
2003年9月9日公开、名称为“八元抗干扰飞行器GPS天线(Eight-elementanti-jam aircraft GPS antennas)”的美国专利文献US6618016(B1)(发明人为P.W.Hannan与A.R.Lopez)；
2009年10月14日公开、名称为“宽带全向圆偏振波天线(Broadbandomnidirectional circularly polarized wave antenna)”的日本专利文献JP4344975(B2)(发明人为T.Yasuda)；
2000年3月16日公开、名称为“使用圆偏振天线的多点定位网络(Network for multi-lateration with circularly polarized antenna)”的PCT专利文献WO0014561(A1)(发明人为R.W.Boyd与D.J.Stryker)；
2000年10月3日公开、名称为“用于半球形覆盖面并使用圆偏振天线的多点定位分布式网络(Distributed network for multi-lateration with circularlypolarized antenna for hemispherical coverage)”的美国专利文献US6127976(A)(发明人为R.W.Boyad与D.J.Stryke)；
2001年3月13日公开、名称为“自携式渐进相位GPS元件及天线(Self-contained progressive-phase GPS elements and antennas)”的美国专利文献US6201510(B1)(发明人为A.R.Lopez与R.J.Kumpfbeck)；
1999年3月23日公开、名称为“集成式微带头盔天线系统(Integratedmicrostrip helmet antenna system)”的美国专利文献US5886667(A)(发明人为P.K.Bondyopadhayay)；
1992年12月1日公开、名称为“全向天线(Omnidirectional antenna)”的日本专利文献JP4344705(A)(发明人为H.Ishimaru)；
1994年4月13日公开、名称为“具有最大水平增益的圆偏振全向天线(Circularly-polarized omnidirectional antenna with maximum horizontal gain)”的欧专局专利文献EP0463263(B1)(发明人为J.Bourdier)；
1996年8月21日公开、名称为“圆偏振波天线(Circularly polarized waveantenna)”的日本专利文献JP2526673(B2)(发明人为A.Kuramoto)；
1988年9月22日公开、名称为“全向天线系统(Omnidirectional antennasystem)”的PCT专利文献WO8807269(A1)(发明人为D.B.Hurt)；
1985年7月2日公开、名称为“全向、圆偏振、圆柱微带天线(Omnidirectional，circularly polarized，cylindrical microstrip antenna)”的美国专利文献US4527163(A)(P.H.Stanton)；
1980年5月13日公开、名称为“用于正交偏振波的天线(Antenna for crosspolarized waves)”的美国专利文献US4203118(A)(发明人为A.Alford)；
1978年8月22日公开、名称为“全向宽带圆偏振天线(Omnidirectionalbroadband circularly polarized antenna)”的美国专利文献US4109255(A)(发明人为T.B.Silliman)；
1978年8月17日公开、名称为“圆偏振波生成器(Circularly polarized wavegenerator)”的日本专利文献JP53093757(A)(发明人为M.Takahashi)；
1979年6月26日公开、名称为“用于卫星导航及相关问题的双频圆偏振天线(Dual-frequency circularly polarized antenna for satellite navigation andrelated problems)”的加拿大专利文献CA1057392(A1)(发明人为V.C.Smith)；
1977年5月3日公开、名称为“采用端射元件的圆偏振传输天线(Circularly polarized transmitting antenna employing end-fire elements)”的美国专利文献US4021815(A)(发明人为R.D.Bogner)；
1977年10月18日公开、名称为“圆偏振偶极型全向传输天线(Circularlypolarized dipole type omnidirectional transmitting antenna)”的美国专利文献US4054877(A)(发明人为R.D.Bogner与L.H.King)；
1976年3月9日公开、名称为“使用绕杆及垂直偶极辐射器组合的圆偏振天线系统(Circularly polarized antenna system using a combination of turnstileand vertical dipole radiators)”的美国专利文献US3943522(A)(发明人为O.Ben-Dov)；
1974年4月16日公开、名称为“绕杆槽式天线(Turnstile slot antenna)”的美国专利文献US3805266(A)(发明人为J.Fletcher J，R.Munson)；
1973年11月28日公开、名称为“多模天线(Multimode antenna)”的英国专利文献GB1338753(A)；
1973年11月6日公开、名称为“全向天线(Omnidirectional antenna)”的美国专利文献US3771162(A)(发明人为G.Dienes)；
1973年4月3日公开、名称为“绕杆式天线(Turnstile antenna)”的美国专利文献US3725943(A)(发明人为W.Spanos)；
1972年2月8日公开、名称为“盘锥形天线(Discone antenna)”的美国专利文献US3641578(A)(发明人为W.M.Spanos与M.S.Polgar)；
1972年4月11日公开、名称为“宽带圆偏振全向天线(Broadbandcircularly polarized omnidirectional antenna)”的美国专利文献US3656166(A)(发明人为R.T.Klopach与J.Bohar)；
1969年10月21日公开、名称为“全向圆偏振天线(Omnidirectionalcircularly polarized antenna)”的美国专利文献US3474452(A)(发明人为R.D.Bogner)；
1965年6月8日公开、名称为“圆偏振全向锥形安装螺旋天线(Circularlypolarized omnidirectional cone mounted spiral antenna)”的美国专利文献US3188643(A)(发明人为J.D.Dyson与P.E.Mayes)；
1963年4月24日公开、名称为“天线结构中的或与其相关的改进(Improvements in or relating to antenna structure)”的英国专利文献GB924145(A)；
1958年12月10日公开、名称为“全向天线(Omnidirectional antenna)”的英国专利文献GB805478(A)，；
1969年4月1日公开、名称为“全向圆偏振天线(Omnidirectional circularlypolarized antenna)”的加拿大专利文献CA809812(A)(发明人为R.D.Bogner)；
2009年3月19日公开、名称为“用于卫星接收的天线(Antenna for satellitereception)”的美国专利文献US2009073072(A1)(发明人为S.Lindenmeier与H.Lindenmeier)；
2008年12月18日公开、名称为“圆偏振天线装置(Circularly polarizedantenna device)”的美国专利文献US2008309562(A1)(发明人为Y.Tsutsumi与M.Nishio)；
2009年10月1日公开、名称为“圆偏振波复合单极天线(Circularly-polarized wave composite monopole antenna)”的日本专利文献JP2009225068(A1)(发明人为E.Oka)；
2009年5月14日公开、名称为“圆偏振天线、半导体模块及无线装置(Circularly polarized antenna，semiconductor module，and wireless device)”的日本专利文献JP2009105503(A)(发明人为Y.Tsutsumi)；
2009年6月17日公开、名称为“圆偏振天线(Circular polarizationantenna)”的日本专利文献JP4278534(B2)(发明人为K.Ogino与K.Takayama)；
2004年12月6日公开、名称为“用于接收地面及卫星信号的全方位天线布局(Allround aerial arrangement for receiving terrestrial and satellitesignals)”的墨西哥专利文献MXPA03010485(A)(发明人为V.Marco)；
2009年12月16日公开、名称为“薄型天线(Thin antenna)”的日本专利文献JP4383814(B2)(发明人为K.Ogino与K.Takayama)；
2003年11月20日公开、名称为“在基板一端布置有正交双极子天线、另一端布置有单极子、用于机动车辆地面及卫星无线电接收的天线(Antennafor motor vehicle terrestrial and satellite radio reception，has crossed dipoleantenna arranged at one end of baseplate，and monopole at other end)”的德国专利文献DE20314442(U1)；
2004年11月9日公开、名称为“低轮廓三线、单馈电、圆偏振螺旋形天线(Low profile Tri-filar，single feed，circularly polarized helical antenna)”的美国专利文献US6816127(B2)(发明人为P.D.Mckivergan与C.E.Rossman)；
2004年3月21日公开、名称为“组合天线(Combined antenna)”的台湾专利文献TW580779(B)(发明人为C.G.Jan与S.J.Guo)；
2006年11月22日公开、名称为“用于接收圆偏振波的天线(Antenna forreceiving circularly polarized wave)”的日本专利文献JP3848603(B2)(发明人为M.Ikeda Masakazu与H.Nakano)；
2003年4月11日公开、名称为“复合天线(Compound antenna)”的日本专利文献JP2003110355(A)(发明人为A.Shigihara)；
2003年9月9日公开、名称为“八元抗干扰飞行器GPS天线(Eight-elementanti-jam aircraft GPS antennas)”的美国专利文献US6618016(B1)(发明人为P.W.Hannan与A.R.Lopez)；
1996年9月13日公开、名称为“复合平面天线(Composite planar antenna)”的日本专利文献JP8237025(A)(发明人为K.Tsukamoto)；
1993年7月23日公开、名称为“表面波槽阵列天线(Surface wave slot arrayantenna)”的日本专利文献JP5183329(A)(发明人为K.Arimura与H.Kasuga)；
1996年8月21日公开、名称为“圆偏振波天线(Circularly polarized waveantenna)”的日本专利文献JP2526673(B2)(发明人为A.Kuramoto)；
1993年9月7日公开、名称为“用于圆偏振/椭圆偏振波收发的单极子/L形寄生元件(Monopole/L-shaped parasitic elements for circularly/ellipticallypolarized wave transceiving)”的加拿大专利文献CA1322046(C)(发明人为M.G.Munson与R.E.Munson)；
1990年9月6日公开、名称为“成形以用于偏振波的无向性天线(Non-directional antenna shaped for polarized wave)”的日本专利文献JP2224408(A)(发明人为S.Yamawaki)；
1983年5月3日公开、名称为“同轴相位阵列天线(Coaxial phased arrayantenna)”的加拿大专利文献CA1145843(A1)(发明人为H.J.Ellis)；
1985年9月27日公开、名称为“交叉槽天线(Cross slot antenna)”的日本专利文献JP1282138(C)(发明人为M.Ono与T.Numazaki)；
1973年6月19日公开、名称为“宽带杯状-偶极及杯状-绕杆式天线(Broadband cup-dipole and cup-turnstile antennas)”的美国专利文献US3740754(A)(发明人为J.Epis)；
1972年5月23日公开、名称为“以双工模式运行的可折叠天线(Foldableantenna operable in dual mode)”的美国专利文献US3665478(A)(发明人为R.C.Dempsey)；
1997年9月5日公开、名称为“天线(Antenna)”的日本专利文献JP9232835(A)(发明人为M.Takahashi)；
1990年9月18日公开、名称为“近各向同性圆偏振天线(Near isotropiccircularly polarized antenna)”的美国专利文献US4958162(A)(发明人为T.E.Roberts与Y.Hwang)；
2010年6月2日公开、名称为“圆偏振电介质谐振器的阵列天线(Arrayantenna of circularly polarized dielectric resonator)”的中国专利文献CN101719599(A)(发明人为L.Y.Feng与C.G.Sun)；
2006年6月14日公开、名称为“圆偏振电介质谐振器天线(Circularlypolarized dielectric resonator antenna)”的韩国专利文献KR100588765(B1)；
2010年8月24日公开、名称为“圆偏振电介质谐振器天线(Circularly-polarized dielectric resonator antenna)”的美国专利文献US7782266(B2)(发明人为T.H.Chang与J.F.Kiang)；
2009年6月2日公开、名称为“圆偏振电介质谐振器天线(Circularly-polarized dielectric resonator antenna)”的美国专利文献US7541998(B1)(发明人为T.H.Chang与J.F.Kiang)；
2006年6月15日公开、名称为“微型圆偏振贴片天线(Miniature circularlypolarized patch antenna)”的PCT专利文献WO2005065289(A3)(发明人为P.Lafleur)；
2006年6月20日公开、名称为“微型圆偏振贴片天线(Miniature circularlypolarized patch antenna)”的美国专利文献US7064714(B2)(发明人为P.Lafleur)；
2003年3月6日公开、名称为“圆偏振电介质谐振器天线(Circularlypolarized dielectric resonator antenna)”的PCT专利文献WO03019718(A1)(发明人为R.Gillard与A.Laisne)；
2006年12月29日公开、名称为“圆偏振电介质谐振器天线(Circularlypolarized dielectric resonator antenna)”的香港专利文献HK1041369(A1)(发明人为M.A.Tassoudji与E.T.Ozaki)；
2003年1月21日公开、名称为“可调频率圆偏振电介质谐振器天线(Frequency adjustable circularly polarized dielectric resonator antenna)”的台湾专利文献TW518800(B)(发明人为J.S.Guo与J.Y.Huang)；
2002年12月6日公开、名称为“孔径天线以及孔径天线板(Apertureantenna and board with the aperture antenna)”的日本专利文献JP2002353727(A)(发明人为H.Uchimura)；
2007年10月3日公开、名称为“圆偏振电介质谐振器天线(Circularlypolarized dielectric resonator antenna)”的欧专局专利文献EP1826868(A3)(发明人为M.A.Tassoudji与E.T.Ozaki)；
2001年3月16日公开、名称为“层布型孔径天线(Layered type apertureantenna)”的日本专利文献JP2001068924(A)(发明人为T.Takenoshita)；
1999年8月17日公开、名称为“宽带圆偏振电介质谐振器天线(Broadbandcircularly polarized dielectric resonator antenna)”的美国专利文献US5940036(A)(发明人为M.B.Oliver与Y.M.M.Antar)；
2003年10月28日公开、名称为“宽带圆偏振电介质谐振器天线(Broadband circularly polarized dielectric resonator antenna)”的加拿大专利文献CA2176656(C)(发明人为M.B.Oliver与Y.M.M.Antar)；
1997年1月10日公开、名称为“电介质谐振器天线(Dielectric resonatorantenna)”的日本专利文献JP9008539(A)(发明人为T.Fukagawa与T.Adachi)；
1996年5月14日公开、名称为“具有耦合环的电介质谐振滤波器及由其形成的天线系统(Dielectric resonator filter with coupling ring and antennasystem formed therefrom)”的美国专利文献US5517203(A)(发明人为S.J.Fiedziuszko)；
1995年11月29日公开、名称为“天线系统(Antenna system)”的日本专利文献JP7112131(B)(发明人为S.Haruyama与Y.Kagoshima)；
1996年11月21日公开、名称为“用于右旋及左旋双圆偏振波的天线系统(Antenna system for right and left rotatory two-circularly polarized waves)”的日本专利文献JP2108648(C)(发明人为S.Haruyama与Y.Kagoshima)；
1990年12月25日公开、名称为“焦平面阵列天线(Focal plane arrayantenna)”的美国专利文献US4980693(A)(发明人为M.N.Wong与R.J.Patin)；
1989年2月28日公开、名称为“微带天线(Microstrip antenna)”的日本专利文献JP1051805(A)(发明人为H.Nakai)；
1978年10月18日公开、名称为“带线天线阵列(Stripline antenna arrays)”的英国专利文献GB1529361(A)；
2006年10月5日公开、名称为“无向性天线(Non-directional antenna)”的日本专利文献JP2006270602(A)(发明人为K.Ogino与Y.Umezawa)；
1998年11月11日公开、名称为“槽阵列天线(Slot array antenna)”的日本专利文献JP2824505(B2)(发明人为T.Teshirogi与K.Iigsusa)；
1992年5月25日公开、名称为“微带天线(Microstrip antenna)”的日本专利文献JP4150503(A)(发明人为S.Uchino)；
1990年9月6日公开、名称为“成形以用于偏振波的无向性天线(Non-directional antennal shaped for polarized wave)”的日本专利文献JP2224408(A)(发明人为S.Yamawaki)；
1997年4月9日公开、名称为“全向天线(Omni-directional antenna)”的日本专利文献JP2599430(B2)(发明人为N.Hasebe)；
1996年2月26日公开、名称为“寻向微带天线(Direction finding microstripantenna)”的日本专利文献JP2023748(C)(发明人为Y.Suzuki Yasuo)；
1988年2月29日公开、名称为“无向性天线(Non-directional antenna)”的日本专利文献JP63048003(A)(发明人为S.Yamawaki)；
1993年11月12日公开、名称为“地面移动通信系统(Land mobilecommunication system)”的日本专利文献JP1801735(C)(发明人为Y.Yokoyama)；
1988年6月14日公开、名称为“用于远程电话用户的差分导航系统(Differential navigation system for remote mobile users)”的美国专利文献US4751512(A)(发明人为H.Longaoer)；
1951年10月31日公开、名称为“固体电介质型天线的改进(Improvementsin antennas of the solid dielectric type)”的英国专利文献GB660034(A)；
2010年5月6日公开、名称为“天线偏振控制(Antenna PolarizationControl)”的美国专利文献US2010109960(A1)(发明人为M.G.Guler与E.L.Cross)；
2008年1月3日公开、名称为“用于高数据率无线通信的系统及装置(System and apparatus for high date rate wireless communications)”的美国专利文献US2008002652(A1)(发明人为D.V.Gupta与K.Wood)；
2006年7月6日公开、名称为“用于高数据率无线通信的系统及装置(System and apparatus for high data rate wireless communications)”的PCT专利文献WO2006053215(A9)(发明人为D.V.Gupta与K.Wood)；
2005年3月24日公开、名称为“使用带有弯折线偏振器的多层结构的双圆偏振平板天线(Dual circular polarization flat plate antenna that usesmultilayer structure with meander line polarizer)”的美国专利文献US2005062661(A1)(发明人为A.I.Zagiiloul与E.C.Kohls)；
2002年10月24日公开、名称为“使用带有弯折线偏振器的多层结构的双圆偏振平板天线(Dual circular polarization flat plate antenna that usesmultilayer structure with meander line polarizer)”的PCT专利文献WO02084801(A1)(发明人为A.I.Zaghloul与E.C.Kohls)；
2001年5月15日公开、名称为“使用圆偏振的基站发送器及订户接收器及使用上述器件的小区的规划和扩展方法(Base station transmitter andsubscriber receiver using circular polarization and method for designing andextending cells using the same)”的韩国专利文献KR20010037645(A)(发明人为H.U.Jung与J.W.Lee)；
1986年7月8日公开、名称为“偏振反射器及包括该器件的反射板扫描天线(Polarizer reflector and reflecting plate scanning antenna including same)”的美国专利文献US4599623(A)(发明人为M.Havkin与E.Orleansky)；以及
1958年11月19日公开、名称为“包括铁磁体材料元件的波导组件(Waveguide assembly including a member of ferromagnetic material)”的英国专利文献GB804518(A)。
发明内容
本发明的一个目的在于一定程度上缓解或避免与公知的椭圆偏振或圆偏振电介质谐振或块天线相关的一个或多个问题。
以上目的通过主权项的特征的组合得到满足，从权项揭示了本发明实施例的进一步优点。
本发明的另一个目的在于提供一种结构简单的椭圆偏振或圆偏振电介质谐振或块天线。
本发明的再一个目的在于提供一种具有波偏振器的椭圆偏振或圆偏振电介质谐振或块天线，该波偏振器直接与线偏振电介质谐振或块天线的结构集成为一体。
本领域普通技术人员将从以下说明书中得到本发明的其他目的。因此，前文关于目的的陈述并非穷举且仅用于阐述本发明众多目的中的些许。
在一个或更多个实施例中，本发明提供一种椭圆偏振(EP)电介质块天线，其包括线偏振(LP)电介质块天线以及波偏振器，且该波偏振器与该LP电介质块天线集成为一体。所述波偏振器将LP电介质块天线的LP波转换成EP波或圆偏振(CP)波。所述波偏振器通过在电介质块表面上加工斜槽而直接与LP电介质块天线的构件集成为一体。这提供了一种非常紧凑的具有宽边或全向辐射图的EP或CP天线。该EP或CP天线通过可以直接连接至同轴线缆的袖珍A型(SubMiniature version A，SMA)接头的内导体激励，馈电网络十分简单。
在本发明的第一主要方案中，提供了一种椭圆偏振(EP)或圆偏振(CP)电介质块天线，包括：线偏振(LP)电介质块天线以及与所述LP电介质块天线集成为一体的波偏振器，其中该偏振器将所述LP电介质块天线的LP波转换成EP波或CP波。
在其他实施例中，将波偏振器与LP天线结构集成为一体简化了所得到的EP或CP电介质块天线。
波偏振器优选与所述LP电介质块天线的电介质块集成为一体。优选地，波偏振器包括在所述LP电介质块天线的电介质块中形成的一个或多个槽，所述一个或多个槽的每一个与所述LP电介质块天线的偏振方向成一倾斜角。这提供了一种便利且结构简单的方法，其在LP电介质块天线中直接实现波偏振器以将所述LP天线转换为EP或CP天线，而不会导致尺寸上的增大。
具体地，波偏振器可包括在LP电介质块天线的电介质块中形成的两个或更多个槽。在LP电介质块天线的电介质块中形成的两个或更多个槽可与LP电介质块天线的偏振方向成相同或不同的倾斜角。
优选地，波偏振器包括在所述LP电介质块天线的电介质块中形成的多个槽，每个槽优选分别形成于所述电介质块的各个面上。所述多个槽可以被形成于所述电介质块的各个侧面上并与穿过所述电介质块剩余两个无槽面的轴成一倾斜角，所述轴与所述LP电介质块天线的偏振方向平行。可以看出，在优选实施例中，槽被设置于所述电介质块与LP天线偏振方向平行的每个面上，而那些与所述线偏振方向垂直的面则保持无槽。所述多个槽的每一个可以完整地延伸跨过其所在的所述电介质块的各个面，或者可以仅部分地延伸跨过其所在的所述电介质块的各个面。在一些实施例中，一个或以上的槽可以完整地延伸跨过其所在的各个面，而其他至少一个槽仅部分地延伸跨过其所在的各个面。
在优选实施例中，电介质块包括电介质材料的长方体块，但本发明的天线可以使用任意形状的电介质块。在长方体电介质元件或块的情况下，优选有四个槽形成波偏振器，该四个槽形成于所述长方体块的各个侧面上并与穿过所述长方体块剩下两个无槽面的轴成一倾斜角，所述轴与所述LP电介质块天线的偏振方向平行。
优选地，所述EP或CP电介质块天线还包括连接器，其装设有用于向所述电介质块馈电的探针，所述探针延伸进入所述块中并被大体容置于所述电介质块的中心。所述探针可以包括同轴馈电探针。所述连接器的凸缘可以组成该天线的接地平面，所述凸缘的面积实质上小于所述电介质块的邻近放置该凸缘处的一面的面积。所得到的EP或CP天线不需要单独的接地平面。
所述探针延伸进入所述电介质块内部的腔中。在一个实施例中，所述腔包括在电介质块中钻出或以其他方式形成的孔洞，该孔洞的直径与所述探针的直径紧密匹配。在其他实施例中，所述腔可以远大于所述探针，因此所述探针与界定出所述腔的所述电介质块的内表面之间存在很大的气隙。
在一些实施例中，可以设置寄生贴片，其被放置在所述电介质块的一面上，这个面与邻近放置所述接地平面处的一面相对。
在一些实施例中，可以设置寄生带条，该寄生带条位于所述一个或多个槽的至少一个中。
在一个最优实施例中，所述电介质块天线包括CP电介质块天线。
在另一最优实施例中，所述EP或CP电介质块天线具有宽边或全向辐射图。
在本发明的第二主要方案中，提供一种EP或CP电介质块天线的形成方法，包括以下步骤：将波偏振器与LP电介质块天线集成为一体，其中该波偏振器将所述LP电介质块天线的LP波转换成EP波或CP波。
在本发明的第三主要方案中，提供一种电子设备，其具有EP或CP电介质块天线，所述电介质块天线包括：LP电介质块天线；以及与所述LP电介质块天线成为一体的波偏振器，其中该偏振器将所述LP电介质块天线的LP波转换成EP波或CP波。当作示例而并非限制而言，所述电子设备可以包括固定或移动无线站点或设备，又或是基站、地面、船舶或飞机用天线。
在本发明的第四主要方案中，提供一种用于EP或CP电介质块天线的电介质块，包括：电介质块，其具有用于容置馈电探针的腔；以及一个或多个槽，其形成于所述电介质块的各个面上并与所述腔的纵轴成一倾斜角。
本发明内容并不一定公开了界定本发明所必要的全部特征；本发明能够以所公开特征的变型存在。
附图说明
本发明前述以及进一步的特征将从以下优选实施例的说明中体现，这些优选实施例中仅结合附图作为示例提供，所述附图中：
图1(a)为根据本发明第一实施例的天线的电介质块的立体图；
图1(b)为根据本发明第一实施例的电介质块天线的主视图；
图2(a)为显示图1的天线的原型的顶面及侧壁的影像展现；
图2(b)为显示图1的天线的原型的底面和与该天线电介质块分离的馈电探针的影像展现；
图3显示图2的原型天线的测量及仿真反射系数；
图4显示图2的原型天线在+x方向的测量及仿真轴比(axial ratios，ARs)；
图5显示图2的原型天线的测量及仿真天线增益；
图6显示图2的原型天线在xz及xy平面上的测量及仿真辐射图(radiation pattern)；
图7(a)为根据本发明第二实施例的天线的电介质块的立体图；
图7(b)为根据本发明第二实施例的电介质块天线的主视图；
图8显示图7的宽带天线在+x方向的仿真AR，且其中插图显示了对应的反射系数；
图9显示图7的天线在(a)3.4GHz和(b)3.9GHz的仿真辐射图；
图10显示图7的天线的仿真增益；
图11(a)为根据本发明第三实施例的天线的电介质块的立体图；
图11(b)为根据本发明第三实施例的电介质块天线的主视图；
图12显示图11的天线在+x方向的仿真AR，且其中插图显示了对应的反射系数；
图13显示图11的天线在(a)3.2GHz和(b)3.8GHz的仿真辐射图；
图14显示图11的天线的仿真增益；以及
图15为一电子设备的示意框图，该电子设备包括根据本发明任一实施例的天线。
具体实施方式
以下说明为仅通过示例的方式给出的优选实施例，而并非针对需要使发明奏效的特征组合的限制。
参照图1至图6，显示了根据本发明的天线的第一实施例。
EP或CP电介质块天线10包括线偏振(LP)电介质块天线以及直接与该LP电介质块天线集成为一体的波偏振器。所述波偏振器将LP电介质块电线的LP波转换成EP或CP波。该波偏振器是通过在电介质块14的表面上加工斜槽(inclined slot)12而直接与一个LP电介质块天线的构件集成为一体，该斜槽与LP波的偏振方向(图1(b)中的z方向)成一倾斜角θ。这提供了一种非常紧凑的具有全向辐射图的EP或CP天线10。该EP或CP天线10通过可以直接连接至同轴线缆的袖珍A型接头16的内导体激励，馈电网络十分简单。将波偏振器与LP天线结构集成为一体简化了所得到的EP或CP电介质块天线10。
电介质块14包括电介质材料的长方体块，要理解的是，本发明的天线可以利用任意形状的电介质块。四个槽12形成所述波偏振器，该四个槽12形成于所述长方体块的各个侧面上，并与通过该长方体块剩余两个无槽面的轴成一倾斜角，该轴平行于所述LP电介质块天线的偏振方向。SMA接头16装设一个用于给电介质块馈电的同轴探针18，该探针18伸入所述块14中并大体被容置于电介质块14的中心。所述接头的凸缘20组成天线10的接地平面，该凸缘20的面积实质上小于凸缘的放置处所邻近的电介质块底面的面积。所得到的EP或CP天线10不需要单独的接地平面。
探针18伸入所述电介质块14的腔内。在该实施例中，所述腔包括在电介质块14中钻出或以其他方式形成的孔洞孔洞的直径与探针18的直径紧密匹配。
要理解的是，圆偏振仅为椭圆偏振的特例，CP波的两个正交场分量的幅值(magnitude)相同，而在EP波的情况下，两个正交场分量的幅值随时间而不同。
更详尽地考虑第一实施例，图1尤其显示一种根据本发明第一实施例的全向CP天线10的构造。该CP全向电介质块天线10包括一个长度为a、宽度为b且高度为h的开槽长方体电介质块14，该电介质块14在其四个侧壁上加工有斜槽12。每个槽12具有w的宽度和d的深度。所述电介质块14由长度为1且半径为r1(如图1(b)的放大部分中更佳显示)的同轴探针18中心馈电。该探针18自SMA接头16的内导体延伸，SMA接头16具有用作天线(小)接地平面的方形凸缘20。凸缘20可以包括方形以外的其他形状。探针中心馈电的长方体电介质块14＝主模TM模被激发，其辐射特性类似短电单极，在水平面上全向辐射。由于槽12的扰动，通过探针18激发的全向LP场能够被分解为两个具有不同相速的正交场分量。通过调节槽的大小，可以使得所述两个正交场分量幅值相等而相位差90°，从而产生全向CP波。
在本实施例中，由于所述场主要是垂直偏振，所以需要斜槽12获得将LP场转换成CP场的偏振器效果。具有如图1所示定向的槽的CP天线会产生左旋CP(left-hand CP，LHCP)场，但能够通过将槽沿另一条对角线对准来得到右旋CP(right-hand CP，RHCP)场。
在本实施例中，SMA接头16的凸缘20被用作为小接地平面，并且天线10不增加也不需要额外的接地平面，从而可以使其最大辐射方向指向端射(end-fire)方向(θ＝90°)。如果使用大接地平面就会破坏天线CP性能。
为了实验性演示根据本发明第一实施例的天线设计，制作了用于2.4-GHz无线局域网(WLAN)应用的全向LHCP天线。图2显示所得到的原型的两张影像展现。具体的参数为εr＝15，a＝b＝39.4mm，h＝33.4mm，w＝9.4mm，d＝14.4mm，r1＝0.63mm，l＝12.4mm，以及g＝12.7mm(使用图1中的参考标记)。图2(a)显示电介质块的顶面及侧壁，而图2(b)显示天线的底面以及与该电介质块分离显示的馈电探针。所述馈电探针(信号发射器)被插入从底面中心处钻出或以其他方式形成的孔洞中。
将图2所示原型天线的测量结果与HFSSTM仿真值进行比较。HESSTM是一种用于3D全波电磁场仿真的工业标准仿真工具。图3显示图1和图2所示CP天线10的测量(22)和仿真的(24)反射系数。可以观察到测量(22)和仿真的(24)结果吻合较好。二者之间的差异是由实验公差以及瑕疵造成的，这些瑕疵包括探针18与电介质块14的孔洞之间不可避免的气隙(airgap)。测量和仿真的10-dB阻抗带宽分别为24.4％(2.30-2.94GHz)和20.3％(2.34-2.87GHz)。图4显示CP天线10在+x方向(θ＝90°，φ＝0°)上测量(26)和仿真的(28)轴比。在θ＝90°时的其他φ值也得到了几乎相同的结果，表明其是一种良好的全向天线。从图中可以看到，测量的3-dB AR带宽为7.3％(2.39-2.57GHz)，与8.2％(2.34-2.54GHz)的仿真值吻合得很好。该带宽对于2.4GHz的WLAN频带来说绰绰有余。需要注意的是，整个测量的AR通带(passband)落入阻抗通带内，因而整个AR通带都是可用的。这一结果令人非常满意。
图5显示测量(30)和仿真的(32)天线增益。参照附图，可以观察到测量(30)和仿真的(32)结果之间吻合得很好。在AR通带(2.39-2.57GHz)内，测量的天线增益在0.91dBic到1.60dBic之间变动。
图6显示xz平面和xy平面的辐射图，可以观察到天线具有非常良好的全向性能。除了z轴附近的一个较小区域外，LHCP场都比交叉偏振(RHCP)场要强大约20dB。同时还仿真并测量了yz-平面的场图。其结果与xz平面的场相似，鉴于结构的对称性，这是在预料之中的。
从前述可以理解，本发明的主要方案是CP电介质块天线的形成，其形成是通过在电介质块中直接加工或形成槽以构造集成的波偏振器，用以将LP波转换成EP或CP波。如前所述的将波偏振器与LP天线集成为一体的概念可应用于所有种类的EP和CP电介质天线，包括但不限于那些提供全向或宽边辐射图的天线。
应注意的是，电介质块的介电常数(εr)可以是任意值，并且电介质块可以处在谐振或失谐(off resonance)状态。如已所述的，虽然长方体形更易加工，但电介质块可以是任意形状。
波扰动可以通过任意几何形状和倾斜角的槽或孔来实现。因此，凡是在前述说明提及槽处，应当被理解成包括孔，该孔经电介质块形成并与LP的偏振方向成一倾斜角。
电介质块上槽的倾斜方向决定了CP天线是LHCP还是RHCP。同理适用于EP天线。
另外，根据第一实施例的天线可以布置成多个这种天线的天线阵列。
从前文还应理解的是，根据第一实施例的天线中的波偏振器优选包括在LP电介质块天线的电介质块中形成的两个或更多个槽，所述两个或更多个槽可以与所述LP电介质块天线的偏振方向成相同或不同的倾斜角。每个槽可以延伸完整跨过其所在的电介质块的各个面，或者它们也可以仅仅延伸部分跨过其所在的电介质块的各个面。在一些实施例中，一个或更多个槽可以延伸完全跨过其所在的各个面，而其他至少一个槽可以仅仅延伸部分跨过其各自所在的表面。
参照图7至图10，显示了根据本发明的天线的第二实施例。那些与第一实施例中相同的部件将使用相同的附图标记来表示。
图7所示根据第二实施例的天线10的构造与第一实施例的构造类似。本实施例也具有开槽的长方体电介质块14，但与第一实施例不同之处在于前者在其顶面放置有方形的金属寄生贴片34，寄生贴片34可以包括其他形状。与第一实施例比较而言，开槽的长方体电介质块14具有中心腔36，其代替钻出的孔洞以容置探针18。
根据本发明的天线10的该实施例的仿真结果显示AR带宽通过增加寄生贴片34得以显著提高，而宽阻抗带宽通过在电介质元件14的中心处引入中空圆柱形腔36得以保持。应注意的是，中空圆柱形腔36可以具有任意截面形状。
为了验证根据本发明的天线10的第二实施例的设计，制作出一个用于全球微波接入互操作性(Worldwide Interoperability for Microwave Access，WIMAX)应用(3.4-3.7GHz)系统的宽带全向LHCP天线10。中空的长方体电介质块14相对介电常数为εr＝15，具体尺寸为a＝b＝37mm、h＝26mm、a1＝10mm、w＝10mm、以及d＝14.5mm。放置于电介质块顶部的方形金属寄生贴片34具有p＝32.5mm的边长。电介质块14仍然通过探针18中心馈电，该探针18的半径r1＝0.63mm，长度l＝19.6mm(如图7(b)的放大部分更佳显示)。此外，边长g＝12.7mm的SMA凸缘20被用作小接地平面，该天线不增加也不需要额外的接地平面。
对于该实施例，图8显示了宽带全向CP天线的仿真AR，而其插图显示了对应的反射系数。从该图及插图可以观察到，仿真的3-dB AR带宽为24.6％(3.2-4.1GHz)，10-dB阻抗带宽为20.8％(3.27-4.03GHz)。所述阻抗带宽与图1至图6的第一实施例几乎相同，但AR带宽大约是第一实施例所得到的带宽的3倍。可用的重叠带宽为20.8％，这对于WIMAX系统绰绰有余。
另外对于本实施例，图9显示了CP天线的仿真辐射图。与预期一致，yz平面也得到了类似的结果。宽带CP天线的仿真天线增益在图10中显示。从该图可以看到，在天线通带内(3.27-4.03GHz)所述增益在-0.41dBic到1.66dBic之间变动。该增益在大约4GHz处为0dBic。
参照图11至图14，显示了根据本发明的天线的第三实施例。那些与第一和/或第二实施例中大体类似的部件使用相同的附图标记来表示。
图11所示根据第三实施例的天线10的构造与第一实施例(图1和图2)和第二实施例(图7)的构造类似。本实施例也具有被开槽并带有腔36的长方体电介质块14，但其与第一实施例不同之处在于前者具有位于其至少一个槽12中的寄生带条(parasitic strip)38。
更具体如图11所示，本发明全向CP天线10的该实施例在其四个侧面槽12内部置有四条寄生金属带条38(可以用泡沫垫片来支撑悬置的带条)。寄生带条38能够显著增大AR带宽，同时在整个天线通带提供稳定的辐射方向图。
为了验证本实施例的设计，制作了一个用于WIMAX系统的宽带全向LHCP天线10。中空的长方体电介质块14介电常数为εr＝15，尺寸为a＝b＝30mm、h＝25mm、r＝3mm、w＝7mm、以及d＝10.5mm。四条长度为ls＝30.5mm、宽度为ws＝1mm的金属带条38放置于各个槽12的内部，并距电介质块14表面有x0＝6.4mm的距离。电介质块14通过半径r1＝0.63mm、长度l＝19mm的探针18中心馈电。
对于该实施例，图12显示了宽带全向CP天线10的仿真AR，而图12中的插图显示了对应的反射系数。从该图及其插图可以观察到，仿真的3-dBAR带宽为24.8％(3.11-3.99GHz)，10-dB阻抗带宽为22.3％(3.11-3.89GHz)。重叠带宽为22.3％，与第二实施例中几乎相同。该带宽对于WIMAX系统来说绰绰有余。
另外对于本实施例，图13分别显示了CP天线在3.2GHz和3.8GHz的仿真辐射图。可以发现结果与第一实施例类似。另外还检查了在其他频率的辐射图，发现其在整个通带内都非常稳定。CP天线的仿真天线增益在图14中显示。在天线通带(3.11-3.89GHz)内所述增益在1.24dBic到2.09dBic之间变动，比第二实施例中略高。
就第一实施例而言，从第二和第三实施例可以看出，本发明的一个重要概念是在电介质块14中直接加工或形成槽12以构造EP或CP电介质波偏振器。将偏振器与LP天线集成为一体的理念适用于所有种类的EP和CP电介质天线，包括但不限于那些提供全向或宽边辐射图的天线。
从第二和第三实施例还可以看出，引入寄生金属贴片34和/或带条38增大了CP天线10的AR带宽。这些贴片和/或带条可以放置在电介质块上的任意处。
电介质块的介电常数(εr)可以是任意值，包括空气或泡沫材料的εr＝1，但εr＝1仅可适用于天线的第三实施例。
电介质块、槽、金属贴片、以及带条可以具有任意形状。
第二和第三实施例的CP天线还可以是LHCP或RHCP，也同样适用于EP天线。
第二和第三实施例还可以被形成为阵列。事实上，天线阵列可以由根据第一、第二和第三任一实施例的天线的任意组合形成。
根据本发明任一实施例的全向EP或CP天线不仅能够克服由来自建筑物墙面、地面等处的信号反射所导致的多路径问题，还能够帮助稳定信号传输，允许最大程度自由地选择天线的位置。因此，这种天线能够覆盖大片服务面积，从而对诸如移动网络及无线局域网络(WLAN)系统等无线应用很有吸引力。
图15为电子设备40的示意框图，该电子设备40包括有根据本发明任一实施例的天线10。当作示例而并非限制而言，所述电子设备40可以包括固定或移动无线站点或设备，又或是基站、地面、船舶或飞机用天线。
根据本发明的全向CP电介质天线具有低损耗、高辐射效率以及相对宽带宽的优点。可以使用范围宽泛的介电常数从而允许天线设计者得到合理的天线大小及带宽。
在诸如专利文献US4903033及US5596338所公开的公知的天线布局中，外部偏振器是放置在LP天线周围，从而以增加天线整体大小为代价来实现CP波辐射。与此相比，根据本发明任意实施例的天线是直接将偏振器与电介质块集成为一体，从而得到一种非常紧凑的全向CP天线。在本发明中，偏振器是通过在电介质上加工斜槽而直接与全向LP电介质天线成为一体。所提出的CP天线通过能够直接连接至50Ω的同轴线缆的SMA接头的内导体激励，因此馈电网络十分简单。
总之，本发明提供了一种EP电介质块天线，其包括LP电介质块天线以及波偏振器，该波偏振器直接与该LP电介质块天线的构件成为一体。所述波偏振器将LP电介质块天线的LP波转换成EP波或CP波。所述波偏振器通过在电介质块表面加工斜槽而与LP电介质块天线集成为一体。这提供了一种非常紧凑的具有宽边或全向辐射图的EP或CP天线。该EP或CP天线通过可以直接连接至同轴线缆的袖珍A型(SMA)接头的内导体激励，馈电网络十分简单。
虽然本发明已经在附图及前述说明中加以详细显示及描述，但其在性质上应被视为说明性的而并非限制性的，已经显示及说明过的应当理解成仅为示例性实施例而并非以任何方式对本发明保护范围的限制。能够理解的是，此处所述的任意特征可以用于任何实施例。这些示例性实施例并不互相排斥也未排除此处未记载的其他实施例。因此，本发明也提供了包括上述一个或多个示例性实施例的组合的实施例。可以在不脱离此处所陈述的本发明精神和范围的前提下对本发明进行更改及变动，其限制仅应以所附权利要求的表示为准。
在所附的权利要求以及前文的本发明说明书中，除了上下文要求之外，否则由于明确的语言或是必要的暗示，“包括”一词或是其诸如“包含”、“包括有”等变形均作不排他性的含义使用，也即，其用作表示存在所陈述的特征，而并不排除存在或加入本发明各种实施例中的其他特征。
应理解的是，此处在引用任何公开文献时，这种引用并不表示同意这些公开文献构成本领域的现有技术或惯用常识的一部分。

Claims (21)

1.一种椭圆偏振电介质块天线，包括：
线偏振电介质块天线；以及
波偏振器，其与所述线偏振电介质块天线集成为一体，其中该波偏振器将所述线偏振电介质块天线的线偏振波转换成椭圆偏振波。
2.如权利要求1所述的椭圆偏振电介质块天线，其中所述波偏振器与所述线偏振电介质块天线的电介质块集成为一体。
3.如权利要求2所述的椭圆偏振电介质块天线，其中所述波偏振器包括在所述线偏振电介质块天线的所述电介质块中形成的一个或多个槽，所述一个或多个槽的每一个与所述线偏振电介质块天线的偏振方向成一倾斜角。
4.如权利要求3所述的椭圆偏振电介质块天线，其中所述波偏振器包括在所述线偏振电介质块天线的所述电介质块中形成的两个或更多个槽。
5.如权利要求4所述的椭圆偏振电介质块天线，其中在所述线偏振电介质块天线的所述电介质块中形成的两个或更多个槽与所述线偏振电介质块天线的偏振方向成不同的倾斜角。
6.如权利要求4所述的椭圆偏振电介质块天线，其中所述波偏振器包括在所述线偏振电介质块天线的电介质块中形成的多个槽，每个槽被形成于所述电介质块的各个面上。
7.如权利要求6所述的椭圆偏振电介质块天线，其中所述多个槽形成于所述电介质块的各个侧面上并与穿过所述电介质块剩余两个无槽面的轴成一倾斜角，所述轴与所述线偏振电介质块天线的偏振方向平行。
8.如权利要求6所述的椭圆偏振电介质块天线，其中所述多个槽的每一个完整地延伸跨过其所在的所述电介质块的各个面。
9.如权利要求6所述的椭圆偏振电介质块天线，其中所述电介质块包括电介质材料的长方体块。
10.如权利要求9所述的椭圆偏振电介质块天线，其中所述波偏振器包括在所述电介质块中形成的四个槽，所述四个槽形成于所述长方体块的各个侧面上并与穿过所述长方体块剩下两个无槽面的轴成一倾斜角，所述轴与所述线偏振电介质块天线的偏振方向平行。
11.如权利要求3所述的椭圆偏振电介质块天线，还包括连接器，其装设有用于给所述电介质块馈电的探针，所述探针延伸进入所述块中并被大体容置于所述电介质块的中心。
12.如权利要求11所述的椭圆偏振电介质块天线，其中所述连接器的凸缘构成该天线的接地平面，所述凸缘的面积实质上小于所述电介质块的邻近放置该凸缘处的一面的面积。
13.如权利要求12所述的椭圆偏振电介质块天线，其中所述探针延伸进入所述电介质块内部的腔中。
14.如权利要求13所述的椭圆偏振电介质块天线，其中所述腔远大于所述探针，因此所述探针与界定出所述腔的所述电介质块的内表面之间存在气隙。
15.如权利要求13所述的椭圆偏振电介质块天线，还包括寄生贴片，该寄生贴片被放置在所述电介质块的一面上，这个面与邻近放置所述接地平面处一面相对。
16.如权利要求3所述的椭圆偏振电介质块天线，还包括寄生带条，该寄生带条位于所述一个或多个槽的至少一个中。
17.如权利要求1所述的椭圆偏振电介质块天线，其中该椭圆偏振电介质块天线包括圆偏振电介质块天线。
18.如权利要求1所述的椭圆偏振电介质块天线，其中该椭圆偏振电介质块天线具有宽边或全向辐射图。
19.一种椭圆偏振电介质块天线的形成方法，包括以下步骤：
将波偏振器与线偏振电介质块天线形集成为一体，其中该波偏振器将所述线偏振电介质块天线的线偏振波转换成椭圆偏振波。
20.一种电子设备，具有椭圆偏振电介质块天线，所述椭圆偏振电介质块天线包括：
线偏振电介质块天线；以及
波偏振器，其与所述线偏振电介质块天线集成为一体，其中该偏振器将所述线偏振电介质块天线的线偏振波转换成椭圆偏振波。
21.一种用于椭圆偏振电介质块天线的电介质块，包括：
电介质块，其具有用于容置馈电探针的腔；以及
一个或多个槽，其形成于所述电介质块的各个面上并与所述腔的纵轴成一倾斜角。
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