CN112216961A - 用于多宽带以及多极化通信的天线 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于多宽带和多极化通信的天线，以及天线可以包括配置为共同用作一对或多对偶极子的多个辐射器以及多个寄生元件。每个该辐射器可以被配置为促成在两个或更多个不重叠的频带上的谐振，以及每个辐射器可以包括臂和连接该臂和接地平面的接地壁。该臂可以包括臂板和折叠臂。该接地壁可以包括弯曲部分，该弯曲部分使得该臂与该接地平面之间的距离短于该臂与该接地平面之间的沿着该接地壁的电流传导路径的长度。在几何基准平面上，每个寄生元件的投影可以在夹持辐射器中相关联的一个辐射器的投影的两个间隙之间延伸。本发明实现了多宽带和多极化的有益效果。

Description

用于多宽带以及多极化通信的天线
相关申请的交叉引用
本发明要求如下优先权：申请日为2019年7月10日，申请号为62/872,266的美国临时专利申请，以及申请日为2020年6月11日，申请号为16/898,587的美国专利申请，相关申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明有关于用于多宽带以及多极化通信的天线，更具体地，有关于通过独创性地配置的辐射器和寄生元件实现双宽带的偶极子(dipole)天线，其中每个辐射器(radiator)可包括折叠臂(folded arm)和具有弯曲部分的接地壁(ground wall)，以及每个寄生元件(parasitic element)可以部分地围绕辐射器中相关联的一个辐射器。
背景技术
天线对于需要射频功能的现代电子设备是必不可少的，例如，智能电话、平板电脑和笔记本电脑等。随着通信标准演进以提供更快的数据传输速率和更高的吞吐量，天线需要满足更具挑战性的需求。例如，为了满足具有双极化分集的多输入多输出(multi-inputmulti-output，MIMO)的频率范围2(FR2)的频带上的第五代(fifth-generation，5G)移动通信的要求，天线需要分别在两个非重叠频带(从24.25至29.5GHz和从37.0至43.5GHz的两个频带)上支持比19.5％和16.1％更宽的带宽，并且还需要发送和/或接收不同极化的独立信号(例如，分别通过水平极化和垂直极化携带两个不同的数据流的两个信号)，其中不同极化的独立信号在这些不同极化之间具有高信号隔离度，从而提供高交叉极化鉴别(cross-polarization discrimination，XPD)。
此外，由于现代电子设备期望形状因子(form factor)小巧，因此期望天线尺寸紧密，则天线的剩余空间有限。因此，天线需要具有较高的带宽-体积比率，其为每单位体积中天线所能操作的带宽(单位为赫兹/立方毫米(Hz/mm3))。
在传统技术中，使用堆叠的贴片天线通过堆叠两个贴片来支持两个频带，但是不能满足5G移动通信的带宽要求。堆叠的贴片天线还具有相对较低的带宽-体积比率。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于多宽带(例如，双宽带)和多极化(例如，双极化)通信的天线(例如，图1a至图1f中的天线100)。天线可以包括连接到接地平面(例如，图1a中的G0)的相互分隔的多个辐射器(radiator)(图1a至图1f以及图2a至图2c中的r[1]至r[4])。该多个辐射器可以被配置为共同用作一对或多对(例如，两对)偶极子，以及每个该辐射器可以被配置为促成在两个或更多个不重叠的频带(例如，图8中的810和820)上的谐振。
每个该辐射器(例如，r[n]，其中n＝1至4)可以包括导电的臂(例如，图2b和图2c中的a[n])和连接该臂和该接地平面(ground plane)的导电的接地壁(例如，图2b和图2c中的g[n])。每个臂可以包括导电的臂板(例如，图2b和图2c中的b[n])和导电的折叠臂(例如，图2c中的h[n1]或h[n2])。该接地壁(ground wall)可以从该臂板的底面(图2c中的bb[n])向外延伸(例如，沿着负Z方向向下，图2b和图2c)到该接地平面。该折叠臂从可以该臂板的底面或从该臂板的顶面向外(例如，向下，图2b和图2c)延伸，其中该臂板的该顶面与该臂板的该底面相反，以及该折叠臂可以与该接地壁和该接地平面分隔开(例如，图2d)。
在实施例中(例如，图2d)，该接地壁可以从该臂板的该底面的第一位置(例如，gs[n1]或者gs[n2])向外延伸，以及该折叠臂可以从该臂板的该顶面或该底面的第二位置(例如，hs[n1]或者hs[n2])向外延伸；在平行于该臂板的该底面的几何基准面(xy-平面)上，该第一位置的投影可以在该臂板的投影之内的内部几何区域(例如，图2d中的bc[n])中，以及该第二位置的投影可以配置在该内部几何区域的边界与该臂板的投影的边界之间的几何区域中(例如，图2d中的bd[n]),其中该内部几何区域的边界与该臂板的投影的边界可以被配置为不相交(intersect)。
在实施例中(例如，图2f或图2g)，每个折叠臂可以包括延伸板(例如，hd[n1]或hd[n2]))和第一延伸壁(例如，hc[n1]或hc[n2])。该延伸板平行于该臂板以及可以与该臂板分隔开。该第一延伸壁可以连接该臂板和该延伸板。在实施例中(例如，图2g)，每个折叠臂可以进一步包括第二延伸壁(例如，hf[n1]或hf[n2])，该第二延伸壁可以从该延伸板的顶面或该延伸板的底面向外延伸，并且可以与该臂板和该第一延伸壁分隔开。
在实施例中，天线可以进一步包括多个寄生元件(图1a至图1f以及图4a中的p[1]至p[4])。该多个寄生元件可以相互绝缘，并且每个该寄生元件与该多个辐射器和该接地平面绝缘。在几何基准面(例如，图4a中的xy-平面)上，每个该寄生元件(例如，p[n]，其中，n＝1至4)的投影可以在两个间隙(图4a中的间隙gp[1]以及gp[2])之间延伸，其中该间隙夹持该多个辐射器中的一个相关联辐射器(例如，r[n])的投影，并且每个该寄生元件的投影可以布置为不完全围绕作为该多个辐射器的投影的几何中心的几何原点。
在实施例中(例如，图4d)，在该几何基准面上，每个该寄生元件(例如，p[n])的投影可以与该多个辐射器中的该相关联辐射器(例如，r[n])的投影部分地重叠。在实施例中(例如，图4e)，在该几何基准面上，每个该寄生元件的投影可以在该多个辐射器中的该相关联辐射器的投影之内。在实施例中(例如，图4f)，在该几何基准面上，每个该寄生元件的投影可以与该多个辐射器中的该相关联辐射器的投影不重叠。
在实施例中(例如，图1a-图1f以及图5a)，天线可以进一步包括一个或多个导电的耦接元件(例如，c[1]至c[4])。每个该耦接元件可以与该多个辐射器、该多个寄生元件和该接地平面绝缘。在该几何基准面上，每个该耦接元件(例如，图5a中的c[1]或c[4])的投影具有两个部分(例如，图5a中的511和512，或，514和515)分别在该多个寄生元件中的两个寄生元件(例如，p[1]和p[2]，或，p[4]和p[1])的投影之内。
在实施例中(例如，图4a或图4e)，在该几何基准面上，该多个寄生元件中的任何两个寄生元件的投影可以布置为不重叠。
在实施例中(例如，图4g或图5b)，在该几何基准面上，该多个寄生元件中的两个寄生元件的投影可以部分地重叠。
在实施例中(例如，图4c)，每个该寄生元件包括至少两个串联部分(例如，图4c中的s[n1]至s[nQ])，以及该串联部分中的两个相邻的部分可以沿着两个不平行方向(例如，v[n1]和v[n2])延伸。
在实施例中，每个该辐射器的接地壁可以包括弯曲部分(图2d、图3a以及图3c至图3e中的gb[n]，或图3b中的gb[n1]、gb[n2])，该弯曲部分使得该臂与该接地平面之间的距离(例如，图2d中的d1)短于该臂与该接地平面之间的沿着该接地壁的电流传导路径(例如，200)的长度。
在实施例中(图3a至第3e中之一)，该接地壁可以进一步包括第一支撑壁(例如，ga[n1]或ga[n2])和第二支撑壁(例如gc[n1]或gc[n2])。该第一支撑壁可以连接该臂和该弯曲部分，以及该第二支撑壁可以连接该弯曲部分和该接地平面。
在实施例中(图3a)，该弯曲部分(例如，gb[n])可以包括：连接到该第一支撑壁的第一阶梯板(例如，gp_a[n])；连接到该第二支撑壁的第二阶梯板(例如，gp_b[n]))；以及连接该第一阶梯板和该第二阶梯板的连接壁(例如，gw[n])。在平行于该接地平面的几何基准面(例如，xy-平面)上，该连接壁的投影(例如，xyb[n])可以布置为与该第一支撑壁的投影和该第二支撑壁的投影(例如，xya[n1]、xya[n2]、xyc[n1]和xyc[n2])不重叠。
在实施例中(图3a)，在该几何基准面上，该第一支撑壁的投影与该第二支撑壁的投影(例如，xya[n1]、xya[n2]、xyc[n1]和xyc[n2])不重叠。
在实施例中(图6a、图7a和图7d)，天线还可以包括用于两个不同极化的两个多频带信号(例如，图6a中的M1和M2)的两个馈电端子(feed terminal)(例如，Pt1和Pt2)。
在实施例中(图6b、图7b和图7c)，天线可以进一步包括用于两个不同极化的两个低频带信号(例如，图6b中的LB1和LB2)以及两个不同极化的两个高频带信号(例如，图6b中的HB1和HB2)的四个馈电端子(例如，Pt1a、Pt2a、Pt1b和Pt2b)。在实施例中(图6c和图7b)，该四个馈电端子可以被布置为用于第一极化的第一对多频带差分信号(例如，图6c中的M1+和M1-)和第二极化的第二对多频带差分信号(例如，图6c中的M2+和M2-)。
本发明的目的是提供一种用于多宽带和多极化通信的天线。该天线可以包括相互分隔的多个辐射器以及四个馈电端子(例如，图6b或图6c中的Pt1a、Pt1b、Pt2a和Pt2b)。该多个辐射器可以连接到接地平面，以及可以共同用作一对或多对偶极子。该四个馈电端子中的两个馈电端子(例如，图6b或图6c中的Pt1a和Pt1b)可以被布置为用于第一极化的第一低频带信号(例如，图6b中的LB1)和第一高频带信号(例如，图6b中的HB1)，或用于该第一极化的第一对多频带差分信号(例如，图6c中的M1+和M1-)。
该四个馈电端子中的另外两个馈电端子(例如，图6b或图6c中的Pt2a和Pt2b)可以被布置为用于第二极化的第二低频带信号(例如，图6b中的LB2)和第二高频带信号(例如，图6b中的HB2)，或用于该第二极化的第二对多频带差分信号(例如，图6c中的M2+和M2-)。
本发明提出了用于多宽带以及多极化通信的天线，实现了多宽带和多极化的有益效果。
结合附图阅读本发明实施例的下文详细描述，本发明的许多目的、特征和有益效果将是显而易见的。然而，在此采用的附图是出于描述的目的，而不应被视为是限制的。
附图说明
在审阅以下详细描述和附图之后，上述目的和有益效果对本领域技术人员将是显而易见的，其中：
图1a描述了根据本发明的实施例的天线的三维(three-dimensional，3D)视图；
图1b描述了天线的部分，其包括辐射器、寄生元件以及可选的耦接元件；
图1c论证了天线的一些特征；
图1d描述了另一天线的3D视图；
图1e和图1f描述了天线的俯视图和仰视图；
图2a描述了天线的辐射器的俯视图；
图2b和图2c描述了辐射器的部分的3D视图，其中包括臂板、折叠臂和接地壁；
图2d描述了每个辐射器的折叠臂和接地壁；
图2e-2h描述了根据本发明的不同实施例的折叠臂；
图3a描述了每个接地壁的部分；
图3b-3e描述了根据本发明的不同实施例的接地壁；
图4a和图4b描述了寄生元件的不同视图；
图4c描述了每个寄生元件的俯视图；
图4d-4g描述了根据本发明的不同实施例的寄生元件；
图5a描述了耦接元件；
图5b描述了根据本发明的实施例的耦接元件以及寄生元件的布置；
图6a、图6b以及图6c描述了根据本发明的不同实施例的馈电配置；
图7a-7d描述了根据本发明的不同实施例的天线的馈电元件；以及
图8描述了根据本发明的实施例的反射系数。
具体实施方式
图1a根据本发明的实施例描述了天线100的3D视图。图1b描述了天线100的部分分解图。天线100可以满足先进的多宽带和多极化通信标准的需求，例如，在两个分隔的FR2频带处的5G移动通信中具备双极化分集的MIMO。此外，天线100也可以尺寸紧密以提供较高的带宽-体积比率。
如图1a和图1b所示，天线100可以包括多个相互分隔的辐射器，例如，r[1]至r[4]，其可以共同用作多对偶极子。天线100可以进一步包括多个导电的寄生元件，例如，p[1]至p[4]。可选地，天线100还可以包括一个或多个导电的耦接元件，例如，c[1]至c[4]。
每个辐射器r[n](其中n＝1到4)可为导电的，并且导电地连接到导电的接地平面G0，接地平面G0可为平行于xy-平面的平面导体(请注意，所描述的接地平面G0仅是论证天线100如何配置在接地平面G0上，而不是将接地平面G0限制为所示的尺寸和形状；平行于xy-平面的接地平面G0实际上可以延伸得比所示的尺寸更宽。)寄生元件p[1]至p[4]可以相互分隔(没有机械上的干扰和连接)并且绝缘，每个寄生元件p[n](其中n＝1至4)可以与辐射器r[1]至r[4]和接地平面G0分隔并且绝缘。每个耦接元件c[n](其中n＝1至4)(如果包括在天线100中)可以与辐射器r[1]至r[4]、寄生元件p[1]至p[4]和接地平面G0分隔并且绝缘。分隔辐射器r[1]至r[4]、寄生元件p[1]至p[4]和耦接元件c[1]至c[4]的空间可以由电介质材料填充，例如，空气和/或非导电性的填料。
通过天线100的截面视图，图1c示出了天线100的一些特征，例如，折叠臂、弯曲接地以及寄生元件p[n]部分地围绕每个辐射器r[n]；这些功能将在后面详细介绍。如图所示，图1a描述了天线100的高角度(xy-平面上方)的3D视图，图1d描述了天线100的低角度(xy-平面以下)的3D视图，其中接地平面G0被隐藏。图1e和图1f分别描述了天线100的俯视图和仰视图。
为了论证辐射器r[1]至r[4]，图2a示出了天线100的俯视图，包括被隐藏的寄生元件p[1]至p[4]、耦接元件c[1]至c[4]和接地平面G0；图2b和图2c分别通过高角度的3D视图和低角度的3D视图描述了辐射器r[1]至r[4]的部分。如图2a所示，在xy-平面上，辐射器r[1]至r[4]的投影可以围绕几何原点p0，并且可以朝向四个不同的方向vd[1]至vd[4]；例如，方向vd[1]至vd[4]可以分别为x方向旋转45度、135度、225度、225度和315度。辐射器r[1]至r[4]可以由分别沿着几何线gpL[1]和gpL[2]延伸的间隙gp[1]和gp[2]分隔。例如，辐射器r[1]和r[2]可以在间隙gp[2]的两个相对侧，辐射器r[2]和r[3]可以在间隙gp[1]的两个相对侧以及等等。辐射器r[1]至r[4]的几何形状(形状、结构和尺寸)可以本质上相同，虽然可能存在细微差别(例如，馈电、布线和/或机械设计方面考虑等)和/或变化(例如，由于有限的制造的精度和准确性等)。
如图2b所示，每个辐射器r[n](其中n＝1至4)可以包括导电的臂a[n]和连接导电的臂a[n]和接地平面G0的导电的接地壁g[n]。如图2c所示，每个臂a[n]可以包括导电的臂板b[n]和一个或多个导电的折叠臂，例如，h[n1]和h[n2]。在实施例中，每个臂a[n]的臂板b[n]可为平行于xy-平面延伸的平面导体。例如，在实施例中，天线100可以由印刷电路板(printed circuit board，PCB)实施，并且臂板b[1]至b[4]可以由同一金属层形成。在实施例中，臂a[n]的每个折叠臂h[nk](其中k＝1至2)可为从臂板b[n]的底面bb[n](图2c)向外(例如，沿负z方向向下)延伸的导电的壁。由于每个折叠臂h[nk]可以被视为臂板b[n]的向下折叠的延伸，因此每个臂a[n]可以被「折叠」。臂a[1]至a[4]的折叠结构可以有助于增强天线100的性能，例如，扩展带宽、改善阻抗匹配、减少辐射方向的不期望的倾斜和/或增加XPD等。
如图2b和图2c所示，虽然折叠臂h[n1]和h[n2]可以从臂板b[n]的底面bb[n](图2c)向下延伸，每个辐射器r[n]的接地壁g[n]也可以从臂板b[n]的底面bb[n]向外(例如，沿负z方向向下)延伸以连接接地平面G0(图2b)，但是折叠壁h[n1]和h[n2]可以与接地壁g[n]保持分隔。图2d从高角度的3D视图、横截面视图和俯视图方面描述了折叠臂h[n1]、h[n2]和接地壁g[n]的布置。如图2d的横截面视图所示，接地壁g[n]可以从底面bb[n]弯曲到接地平面G0，并且每个折叠臂h[nk]可以被配置为与弯曲的接地壁g[n]和接地平面G0分隔开。
如图2d的俯视图所示，接地壁g[n]可以从底面bb[n]的位置gs[n1]和gs[n2]向下延伸，并且折叠臂h[n1]和h[n2]可以从底面bb[n]的位置hs[n1]和hs[n2]向下延伸。在实施例中，在xy-平面上，位置gs[n1]和gs[n2]中的每个的投影以及位置hs[n1]和hs[n2]中的每个的投影可以被布置为不重叠。
在实施例中，在xy-平面上，与位置gs[nk]的投影相比，位置hs[nk]的投影(其中k＝1至2)可以放置为更靠近底面bb[4]的投影的边界。也就是说，在xy-平面上，每个位置gs[nk]的投影(其中k＝1至2)可以放置在内部几何区域bc[n]中，内部几何区域bc[n]可以在臂板b[n]的投影之内(即底面bb[n]的投影)以及每个位置hs[nk]的投影可以位于内部几何区域bc[n]的边界与臂板b[n]的投影的边界之间的几何区域bd[n]中，其中内部几何区域bc[n]的边界和臂板b[n]的投影的边界可以布置为不相交。
在实施例中，在xy-平面上，可以将位置hs[nk]的投影布置为靠近附近的间隙gp[m]，其中m＝(((n+k)mod 2))+1(其中n＝1至4，k＝1至2)；例如，位置hs[nk]的投影可以布置在位置gs[nk]的投影和间隙gp[m]之间。例如，位置hs[11]的投影可以布置在位置gs[11]的投影和间隙gp[1]之间，位置hs[12]的投影可以布置在位置gs[12]的投影和间隙gp[2]之间。
在实施例中，在xy-平面上，位置hs[nk]的投影可以布置在几何原点p0附近；例如，与远点p_far[n]相比，位置hs[nk]的投影可以布置成更靠近近点p_near[n]，其中原点p0也可为臂板b[1]至b[4](即，底面bb[1]至bb[4]的投影)的投影的几何中心，点p_near[n]和p_far[n]可为在底面bb[n]的投影的边界上的分别为最接近和最远离原点p0的两个几何点。例如，在实施例中，位置hs[nk]可以被配置为使得，在位置hs[nk]的投影的边界上，可以存在(至少)一个几何点ph[n](未示出)：使得所述几何点ph[n]与近点p_near[n]之间的距离短于所述几何点ph[n]与远点p_far[n]之间的距离。
在图2b至图2d的实施例中，每个臂a[n]的折叠臂h[nk]可以简单地为导电的壁。然而，本发明不限于此。图2e至图2g论证了每个臂a[n]的折叠臂h[n1]和h[n2]的更多实施例。如图2e所示，在实施例中，每个折叠臂h[nk](其中k＝1至2)可以包括两个(或更多个)分隔的壁，例如，ha[nk]和hb[nk]。如图2f所示，在实施例中，每个折叠臂h[nk](对于k＝1至2)可以包括延伸板hd[nk]和连接臂板b[n]的底面bb[n]与延伸板hd[nk]的延伸壁hc[nk]，其中延伸板hd[nk]可为平行于臂板b[n](图2a至图2c)但与臂板b[n]分隔的平面导体，并且延伸壁hc[nk]可为导电的。如图2g所示，在实施例中，除了延伸壁hc[nk]和延伸板hd[nk]之外，每个折叠臂h[nk]可以进一步包括另一个导电的延伸壁hf[nk]，该导电的延伸壁hf[nk]可以从延伸板hd[nk]的顶面或底面向外延伸(例如，向上或向下延伸)，并且可以与臂板b[n]的底面bb[n]和延伸壁hc[nk]分隔开。
由于天线100可以通过PCB实施，每个折叠臂h[nk]可以通过依次交错一层或多层导电的通孔(via)和一层或多层导电的板(分别由一层或多层金属层形成的)形成。例如，如描述折叠臂h[n1]和h[n2]的实施例的图2h所示，每个折叠臂h[nk](其中k＝1至2)可以通过堆叠第一层通孔va[nk]、第一板pa[nk]、第二层通孔vb[nk]和第二板pb[nk]形成。类似地，壁ha[nk]、hb[nk](图2e)、hc[nk](图2f和图2g)和hf[nk](图2g)中的每一个可以通过交错导电的通孔层和导电的板来形成。在图2a至图2h所述的实施例中，折叠臂h[nk]可以从臂板b[n]的底面bb[n]向下(沿负z方向)延伸；然而，在其他实施方式(未示出)中，每个折叠臂h[nk]可以从每个臂板b[n]的与底面bb[n]相对的顶面向上(沿正z方向)延伸。
如图2d的截面视图所示，每个辐射器r[n]的接地壁g[n]可以包括弯曲部分gb[n]，以及弯曲部分gb[n]可以引起，在所测量的臂板b[n]的底面bb[n]和接地平面G0的顶面之间的距离d1要短于沿着接地壁g[n]为路线从臂板b[n]的底面bb[n]到接地平面G0的顶面的电流传导路径200的长度(例如，最短的)。弯曲部分gb[n]可以帮助改善天线100的性能，例如，减小天线100的尺寸以及增加带宽-体积比率等。因为天线设计可能期望传导路径200具有优选的长度L0(未示出)，如果接地壁g[n]从臂板b[n]的底面bb[n]没有弯曲沿着直线向下延伸到接地面G0，则距离d1将必须等于优选的长度L0，并且因此导致天线占据更大的体积。然而，如图2d所示，通过将接地壁g[n]布置为弯曲，距离d1可以缩短为比优选的长度L0短得多，并且因此可以减小天线100的总体积。
与图2d一起，图3a以高角度的3D视图和俯视图描述了每个接地壁g[n]的部分。除了弯曲部分gb[n]之外，接地壁g[n]可以进一步包括第一支撑壁ga[n1]和ga[n2]，以及第二支撑壁gc[n1]和gc[n2]。支撑壁ga[n1]和ga[n2]可为导电的，并且可以连接臂板b[n]的底面bb[n]和弯曲部分gb[n]的顶面。支撑壁gc[n1]和gc[n2]可以导电的，并且可以连接弯曲部分gb[n]的底面和接地平面G0的顶面。
如图3a所示，在实施例中，弯曲部分gb[n]可以包括第一阶梯板gp_a[n]、第二阶梯板gp_b[n]和连接壁gw[n]。阶梯板gp_a[n]可为平行于xy-平面的平面导体，并且可以分别在阶梯板gp_a[n]的顶面的位置ua[n1]和ua[n2]处连接到支撑壁ga[n1]和ga[n2]。阶梯板gp_b[n]可为平行于xy-平面的平面导体，并且可以在板gp_b[n]的底面的位置uc[n1]和uc[n2]处连接到支撑壁gc[n1]和gc[n2]。连接壁gw[n]可为导电的，并且可以连接阶梯板gp_a[n]的底面和阶梯板gp_b[n]的顶面的位置ub[n]。
如图3a的俯视图所示，在实施例中，在xy-平面上，连接壁gw[n]的投影xyb[n](例如，位置ub[n]的投影)可以被布置为与支撑壁ga[n1]、ga[n2]、gc[n1]和gc[n2]的投影xya[n1]、xya[n2]，xyc[n1]和xyc[n2](例如，位置ua[n1]、ua[n2]、uc[n1]和uc[n2]的投影)不重叠。同样，在实施例中，投影xya[n1]和xya[n2]的每个(例如，位置gs[n1]和gs[n2]的每个的投影)以及投影xyc[n1]和xyc[n2]的任何一个可以布置为不重叠。
除了图2d和图3a所示的实施例之外，图3b至图3e描述了根据本发明的接地壁g[n]的更多实施例。如图3b所示，在实施例中，接地壁g[n]可以包括多个相互分隔的部分，例如，gd[n1]和gd[n2]；部分gd[nk](其中k＝1到2)的每个可具有弯曲部分gb[nk]。在另一方面，在实施例(未示出)中，可以将图3a所示的分隔的支撑壁ga[n1]和ga[n2]壁组合成一个接合壁，和/或将分隔的支撑壁gc[n1]和gc[n2]组合成一个接合壁。
通过重新配置每个接地壁g[n]的弯曲部分gb[n]的结构，接地壁g[n]的传导路径200(图2d)可以具有更少或更多的转弯(turn)。例如，如图3c所示，在实施例中，接地壁g[n]的弯曲部分gb[n]可以简化为仅具有一个单板gp_a[n]在支撑壁ga[nk]和gc[nk]之间连接。在另一方面，如图3d所示，在实施例中，接地壁g[n]的弯曲部分gb[n]可以包括两个以上的阶梯板(例如，gp_a[n]、gp_b[n]和gp_c[n])以及连接每两个相邻的阶梯板一个以上连接壁(例如，gw_a[n]和gw_b[n])。
如图2d和图3a所示，接地壁g[n]的弯曲部分gb[n]可以形成U形转弯，其开口朝向每个折叠臂h[nk]；然而，如图3e所示，在实施例中，接地壁g[n]的弯曲部分gb[n]可以形成U形转弯，其开口朝向远离每个折叠臂h[nk]的方向。在实施例中，类似于图2h，天线100可以由PCB来实施，并且壁ga[nk]、gw[n]和gc[nk](图3a)中的每一个可以通过交错导电的通孔层和导电的板来形成。
图4a通过天线100的俯视图描述了寄生元件p[1]至p[4]的实施例(其中接地平面G0和耦接元件c[1]至c[4]被隐藏)。每个寄生元件p[n]可为平行于xy-平面的平面传导路径。在xy-平面上，由于每个辐射器r[n]的投影(例如，臂板b[n]的投影)可以夹持在两个间隙gp[1]和gp[2]之间(类似于夹持在两个半径之间的扇形(未示出))，在实施例中，寄生元件p[n]的投影也可以在夹持辐射器r[n]的两个间隙gp[1]和gp[2]之间延伸，并且因此可以通过指向扇形的中心的两个爪状径向部分ps[n1]和ps[n2]之间的回旋镖形(boomerang-shaped)中间部分pp[n]，部分地围绕辐射器r[n](例如，接地壁g[n]，为简洁起见，在图4a中以轮廓线示出)。如图4a所示，每个寄生元件p[n]可以被配置为不完全围绕几何原点p0。寄生元件p[1]至p[4]可以有助于增强天线100的性能，例如，扩展带宽、改善阻抗匹配、减少辐射方向的不期望的倾斜和/或增加XPD等。
图4b通过侧视图描述了天线100的实施例中的寄生元件p[1]至p[4]的布置(除了臂板b[1]和b[2]以外具有隐藏的耦接元件c[1]至c[4]和辐射器r[1]至r[4])。如图4b所示，在实施例中，寄生元件p[1]至p[4]可以位于接地平面G0上方一段距离(高度)d2(在每个寄生元件p[n]的底面和接地平面G0的顶部之间测量的)。虽然每个臂板b[n]可以位于接地平面G0上方的距离(高度)d1(也在图2d中示出)，但是在实施例中，距离d1和d2可以不同。例如，在如图4b所示的实施例中，高度d1可以高于高度d2，即，每个臂板b[n]可以高于每个寄生元件p[n]。在另一实施例(未示出)中，高度d1可以低于高度d2，即，寄生元件p[n]可以放置在臂板b[n]上方。在实施例中，天线100可以由PCB实施，并且每个寄生元件p[n]可以由金属层形成。
在实施例中，例如，如图4b所示的实施例，所有寄生元件p[1]至p[4]可以被放置在相同的高度d2处。在另一方面，在其他实施例中，寄生元件p[1]至p[4]的不同子集可以被布置在不同的高度；稍后将描述这种实施例中的一些。
图4c通过俯视图示出了每个寄生元件p[n]的实施例。每个寄生元件p[n]可以包括多个串联的部分s[n1]至s[nQ]；每个部分s[nq](其中q＝1到Q)可以沿方向v[nq]延伸长度L[nq](沿方向v[nq]的尺寸)和宽度w[nq](垂直于方向v[nq]的尺寸)。在实施例中，每两个相邻部分s[nq]和s[n(q+1)]的方向v[nq]和v[n(q+1)](其中q＝1至(Q-1))可以不同，即，每两个相邻部分s[nq]和s[n(q+1)]可以分别沿着两个不平行的方向v[nq]和v[n(q+1)]延伸，方向v[nq]和方向v[n(q+1)]之间的角度可以小于、等于或大于90度。在实施例中，每个寄生元件p[n]的xy-平面投影可以被配置为不是矩形。对于灵活性、适应性和/或性能调整等，部分s[n1]至s[nQ]的计数Q，以及每个部分s[nq]的方向v[nq]、宽度w[nq]和长度L[nq]可为可调节的以及可配置的。例如，在实施例中，可以将部分s[n1]至s[nQ]的宽度w[n1]至w[nq]设置为基本相等，在其他实施例中，部分s[n1]至s[nQ]的不同子集可以具有不同的宽度，例如，w[n1]＝w[nQ]>w[n2]＝w[n(Q-1)]，等等
图4d至图4f通过俯视图描述了每个寄生元件p[n]的不同实施例。如图4d所示，在实施例中，在xy-平面上，每个寄生元件p[n]的投影可以与辐射器r[n]的投影(例如，臂板b[n]的投影)部分重叠。换句话说，寄生元件p[n]的投影可以在辐射器r[n]的投影内具有一个或多个部分，例如，部分401和402，并且还可以具有其他部分，例如，在辐射器r[n]的投影之外的部分403。如图4e所示，在不同的实施例中，寄生元件p[n]的投影可以完全在辐射器r[n]的投影之内。如图4f所示，在另一实施例中，寄生元件p[n]的投影可以被配置为与辐射器r[n]的投影不重叠，即，寄生元件p[n]的投影可以完全在辐射器r[n]的投影之外。在图4f所示的实施例中，除了设置高度d2＞d1或d1＞d2之外，每个寄生元件p[n](图4b)的高度d2还可以设置为基本上等于臂板b[n]的高度d1。
在实施例中，例如，图4a或图4e所示的实施例，在xy-平面上，任意两个寄生元件p[n]和p[n’]的投影(n和n’不相等)可以被配置为不重叠。在另一方面，在不同的实施例中，例如，在下面描述的图4g所示的实施例中，一个寄生元件p[n]的投影可以被配置为与另一寄生元件p[n']的投影部分重叠(n和n'不相等)，即，寄生元件p[n]的投影可以具有一部分在另一寄生元件p[n']的投影之内。
图4g通过天线100的俯视图描述了寄生元件p[1]至p[4]的实施例(其中接地平面G0被隐藏)。在实施例中，寄生元件p[1]和p[3]可以布置在接地平面G0(未示出)上方的高度d2(未示出)处，而寄生元件p[2]和p[4]可以布置在接地平面G0上方的不同的高度d2′(未示出)处。此外，两个不同高度的两个相邻的寄生元件可以被配置为具有部分重叠的xy-平面投影。例如，如图4g所示，两个不同高度的寄生元件p[1]和p[2]可以具有部分重叠的xy-平面投影；由于高度差，即使寄生元件p[1]和p[2]的xy-平面投影部分重叠，寄生元件p[1]和p[2]也可以保持绝缘。类似地，不同高度的寄生元件p[2]和p[3]，不同高度的寄生元件p[3]和p[4]以及不同高度的寄生元件p[4]和p[1]的xy-平面投影也可以部分重叠。将不同的寄生元件布置成具有部分重叠的xy-平面投影可以帮助增强寄生元件之间的电磁互耦接。在实施例中，天线100可以不需要包括可选的耦接元件c[1]至c[4]。
图5a通过俯视图、侧视图和详细示出俯视图的部分的放大图描述了天线100的实施例中的寄生元件p[1]至p[4]和耦接元件c[1]至c[4]的布置。每个耦接元件c[n]可为平行于xy-平面的平面导体；例如，如图5a的侧视图所示，每个耦接元件c[n]可以位于接地平面G0上方的距离(高度)d3(在耦接元件c[n]的底面与接地平面G0的顶面之间)。虽然每个臂板b[n]和每个寄生元件p[n]可以分别位于接地平面G0上方的高度d1和d2，但是在实施例中，高度d3可以被设置为与高度d1和d2不同。例如，在实施例中(图5a)中，高度d1可以高于高度d3，并且高度d3可以高于高度d2；即，每个臂板b[n]可以高于每个耦接元件c[n]，并且每个耦接元件c[n]可以高于每个寄生元件p[n]。然而，天线100还可以具有具有不同的d1-d2-d3布置的其他实施例(未示出)，包括但不限于：具有d1＞d2＞d3的实施例、具有d1＝d3＞d2的实施例、具有d3>d2>d1的实施例、d2>d3>d1的实施例、d2>d3＝d1的实施例、d2>d1>d3的实施例，等等。注意，耦接元件c[1]至c[4]是可选的。在一些实施例中，天线可以仅需要耦接元件c[1]至c[4]的子集(例如，无、一个、少于全部或全部)。在实施例中，天线100可以由PCB实施，并且每个耦接元件c[n]可以由金属层形成。
在实施例中，在xy-平面上，每个耦接元件c[n]的投影可具有两个部分分别在两个关联的寄生元件p[n]和p[(n mod 4)+1]的投影之内，以及可具有一个部分在寄生元件p[1]至p[4]的投影之外。例如，如图5a的放大图所示，耦接元件c[1]的投影可具两个部分511和512分别在寄生元件p[1]和p[2]的投影之内，以及具有一部分513在寄生元件p[1]至p[4]的投影之外。类似地，耦接元件c[4]的投影可以具有两个部分514和515分别在寄生元件p[4]和p[1]的投影之内，以及具有一部分516在寄生元件p[1]至p[4]的投影之外。因为每个耦接元件c[n]的投影可以布置为与两个相关联的寄生元件p[n]和p[(n mod 4)+1]的投影部分重叠，所以每个耦接元件c[n]可以提供电容耦接，以增强在所述两个相关寄生元件之间的电磁耦接。
通过3D视图，图5b描述了布置寄生元件和耦接元件的另一实施例。在该实施例中，寄生元件p[1]和p[4]以及耦接元件c[2]可以被放置在高度d2，而寄生元件p[2]和p[3]以及耦接元件c[4]可以被放置在与高度d2不同的另一高度d2′处。在该实施例中可以不包括耦接元件c[1]和c[3]。不同高度的寄生元件p[1]和p[2]可能具有部分重叠的xy-平面投影；寄生元件p[3]和p[4]也可以具有部分重叠的xy-平面投影。在另一方面，相同高度的寄生元件p[2]和p[3]可以没有部分重叠的xy-平面投影，并且相同高度的寄生元件p[1]和p[4]可以没有部分重叠的xy-平面投影。此外，高度为d2的耦接元件c[2]以及高度为d2'的寄生元件p[2]和p[3]的每个可以具有部分重叠的xy-平面投影，以及高度为d2′的耦接元件c[4]的和高度为d2的寄生元件p[1]和p[4]的每个可以具有部分重叠的xy-平面投影。
图6a、图6b和图6c描述了根据本发明的不同实施例的天线100的馈电配置。如图6a所示，天线100可以被配置为分别具有两个馈电端子Pt1和Pt2，其中，两个馈电端子Pt1和Pt2分别用于两个具有第一极化和第二极化(例如，水平极化和垂直极化)的多频带(例如，双频带)信号M1和M2。端子Pt1和Pt2可以分别连接到两个信号电路601和602，信号电路601和602的每个可为切换器或双工器。当发送时，收发器600可以提供多个单频带信号，例如，两个低频带信号LB1和LB2以及两个高频带信号HB1和HB2。信号电路601可以根据信号LB1和HB1在端子Pt1处形成多频带信号M1，信号电路602可以根据信号LB2和HB2在端子Pt2处形成多频带信号M2，以及因此天线100可以通过第一极化和第二极化的电磁波分别发送信号M1和M2。当天线100接收第一极化和/或第二极化的电磁波时，天线100可以在端子Pt1和/或Pt2处提供信号M1和/或M2。信号电路601可以从信号M1中形成信号LB1和HB1，和/或信号电路602可以从信号M2中形成信号LB2和HB2，因此收发器600可以接收信号LB1、HB1和/或信号LB2、HB2。
如图6b所示，天线100还可被配置为具有连接到收发器600的四个馈电端子Pt1a、Pt2a、Pt1b和Pt2b，以用于两个低频带信号LB1、LB2和两个高频带信号HB1、HB2。当发送时，收发器600可以分别在端子Pt1a、Pt2a、Pt1b和Pt2b处提供低频带信号LB1、LB2和高频带信号HB1、HB2，因此天线100可以通过第一极化的电磁波发送信号LB1和HB1，以及可以通过第二极化的电磁波发送信号LB2和HB2。当天线100接收第一极化和/或第二极化的电磁波时，天线100可以分别在端子Pt1a、Pt1b和/或Pt2a、Pt2b处形成信号LB1、HB1和/或LB2、HB2，以由收发器600接收。
如图6c所示，天线100还可被配置为分别具有四个馈电端子Pt1a、Pt1b、Pt2a和Pt2b以用于第一对差分信号M1+和M1-以及第二对差分信号M2+和M2-。例如，差分信号M1+和M1-可为一对多频带(双频带)差分信号；类似地，差分信号M2+和M2-可为另一对多频带(双频带)差分信号。在实施例中，端子Pt1a和Pt1b可以连接到信号电路611，端子Pt2a和Pt2b可以连接到信号电路612。信号电路611和612中的每个可为差分切换器或差分双工器。在发送时，收发器600可以提供多对单频带差分信号，例如，两对低频带差分信号LB1+和LB1-、LB2+和LB2-，以及两对高频带差分信号HB1+和HB1-、HB2+和HB2-。信号电路611可以根据信号LB1+、LB1-、HB1+和HB1-在端子Pt1a和Pt1b处形成多频带差分信号M1+和M1-，以及信号电路612可以根据信号LB2+、LB2-、HB2+和HB2-在端子Pt2a和Pt2b处形成多频带差分信号M2+和M2-，以及因此天线100可以通过第一极化的电磁波发送信号M1+和M1-，并且通过第二极化的电磁波发送信号M2+和M2-。当天线100接收第一极化和/或第二极化的电磁波时，天线100可以在端子Pt1a、Pt1b和/或Pt2a、Pt2b处提供信号M1+和M1-和/或M2+和M2-。信号电路611可从信号M1+和M1-中形成信号LB1+、LB1-、HB1+和HB1-，和/或信号电路612可从信号M2+和M2中形成信号LB2+、LB2-、HB2+和HB2-，因此收发器600可以接收信号LB1+、LB1-、HB1+和HB1-和/或LB2+、LB2-、HB2+和HB2-。
图7a通过天线100的高角度的3D视图和俯视图(除r[3]之外具有隐藏的接地平面G0、寄生元件p[1]至p[4]、可选的耦接元件c[1]至c[4]以及辐射器r[1]至r[4])描述了天线100的馈电布置的实施例。如图7a所示，天线100可以进一步包括多个导电的馈电元件，例如，两个馈电元件701和702。馈电元件701和702的每个可以与接地平面G0、可选的耦接元件c[1]至c[4]、寄生元件p[1]至p[4]和辐射器r[1]至r[4]分隔并且绝缘。馈电元件701和702也可以彼此分隔并且绝缘。如图7a所示，在实施例中，馈电元件701可以沿着间隙gp[1]跨过间隙gp[2]延伸，并且馈电元件701的一端可以连接导电的通孔和导电的馈电线(outboundtrace)以用作图6a中的馈电配置的端子Pt1。在另一方面，馈电元件702可以沿着间隙gp[2]跨过间隙gp[1]延伸，并且馈电元件702的一端可以连接通孔和馈电线，以用作图6a中的馈电配置的端子Pt2。通过图7a中所示的馈电元件701，辐射器r[1]和r[4]可以共同用作用于沿x方向的极化的第一偶极子的一个极，而辐射器r[2]和r[3]可以共同用作第一偶极子的相反的极。通过图7a中所示的馈电元件702，辐射器r[1]和r[2]可以共同用作用于沿y方向的极化的第二偶极子的一个极，而辐射器r[3]和r[4]可以共同用作第二偶极子的相反的极。
基于可以实施图6a中的馈电配置的图7a所示的实施例，图7b描述了可以实施图6b或图6c中的馈电配置的布置的另一实施例。如图7b所示，馈电元件701的两个相反端可以分别连接两个通孔和两个馈电线，以用作图6b或图6c中的馈电配置的端子Pt1a和Pt1b，然而馈电元件702的两个相反端可以分别连接两个通孔和两个馈电线，以用作图6b或图6c中的馈电配置的端子Pt2a和Pt2b。
基于图7b所示的实施例，图7c描述了馈电配置的另一实施方式。在图7c中，馈电元件701的两个相反端可以分别连接两个通孔、低通滤波器LPF1和高通滤波器HPF1，以及两个馈电线，以用作图6b中的馈电配置的端子Pt1a和Pt1b。类似地，馈电元件702的两个相反端可以分别连接两个通孔、低通滤波器LPF2和高通滤波器HPF2，以及两个馈电线，以用作图6b中的馈电配置的端子Pt2a和Pt2b。馈电元件701的滤波器LPF1和HPF1可以抑制低频带信号LB1和高频带信号HB1之间的相互干扰(图6b)，以增强信号LB1和HB1之间的信号隔离；类似地，馈电元件702的滤波器LPF2和HPF2可以抑制低频带信号LB2和高频带信号HB2之间的干扰(图6b)，以增强信号LB2和HB2之间的信号隔离。注意，滤波器LPF1、LPF2、HPF1和/或HPF2可为可选的。是否在天线100中包括所述滤波器可以取决于诸如隔离要求的考虑。在其他实施例中(未示出)，滤波器LPF1、LPF2、HPF1和/或HPF2可以由SPST(单极单掷)切换器和/或阻抗调谐器代替。再次强调，所述滤波器、切换器和/或阻抗调谐器可为可选的，并且是否在天线100中包括所述滤波器、切换器和/或阻抗调谐器可能取决于诸如隔离要求的因素。
图7d通过天线100的高角度的3D视图和俯视图描述了天线100的馈电布置的另一实施例(具有除r[3]之外隐藏的接地平面G0、寄生元件p[1]至p[4]、可选的耦接元件c[1]至c[4]，以及辐射器r[1]至r[4])。如图7d所示，在实施例中，馈电元件701和702可以装配在间隙gp[1]和gp[2]的相交处。馈电元件701可以平行于方向v701延伸，并且馈电元件701的一端可以连接导电的通孔和导电的馈电线，以用作图6a中的馈电配置的端子Pt1。馈电元件702可以平行于方向v702延伸，并且馈电元件702的一端可以连接通孔和馈电线，以用作图6a中的馈电配置的端子Pt2。例如，在实施例中，方向v701可以从x方向本质上旋转45度，方向v702可以从y方向本质上旋转45度。通过图7d中所示的馈电元件701，辐射器r[1]和r[3]可以分别用作用于沿方向v701的极化的第一偶极子的两个相反的极，以及辐射器r[2]和r[4]可以分别用作用于沿方向v701极化的第二偶极子的两个相反的极。通过图7d中所示的馈电元件702，辐射器r[2]和r[4]可以分别用作用于沿方向v702极化的第三偶极子的两个相反的极，并且辐射器r[1]和r[3]可以分别用作用于沿方向v702的极化的第四偶极子的两个相反的极。类似于图7b和图7c所示，通过利用馈电元件701和702的每个的两端，在图7b中具有两个馈电端子Pt1和Pt2的实施例可以修改为具有用于图6b或图6c中的馈电配置中的四个馈电端子Pt1a、Pt1b、Pt2a和Pt2b的其他实施例(未示出)。除了图7a至图7d中所示的实施例之外，天线100还可以采用其他馈电布置，例如，直接馈电或缝隙(slot)馈电等。
图8描述了根据本发明的实施例的天线100的反射系数。在实施例中，通过辐射器r[1]至r[4]和寄生元件p[1]至p[4](以及可选的耦接元件c[1]至c[4])天线100可以形成四个凹口801、802、803和804以覆盖低频带810和高频带820，并且因此可以满足双宽带通信的挑战性需求。例如，在实施例中，辐射器r[1]至r[4]可以分别在低频带810和高频带820处提供两个谐振模式以及寄生元件p[1]至p[4]可以分别在低频带810和高频带820处提供额外两个谐振模式。换句话说，每个辐射器r[n]可以促成两个频带810和820处的谐振。与本发明的天线100不同，传统偶极子天线仅能支持单个频带。
总体来说，通过折叠臂(例如，h[11]至h[41]以及h[12]至h[42])，弯曲接地(例如，gb[1]至gb[4])和部分地围绕的寄生元件(例如，p[1]至p[4])，根据本发明的天线100可以实现多宽带和多极化。与诸如堆叠的贴片天线的传统天线相比，根据本发明的天线100可以在多个频带上提供更宽的带宽、更高的带宽-体积比率、更少的辐射方向的不期望的倾斜，更好的XPD以及用于MIMO的不同极化之间的优越的信号隔离。因此，根据本发明的天线100可以满足现代通信的需求和要求，例如，具有MIMO的5G移动通信。
虽然已经根据目前被视为是最实用和最优选的实施例描述了本发明，但是应该理解，本发明不必限制于所公开的实施例。相反，其旨在覆盖包含在所附申请专利范围的精神和范围之内的各种修改以及类似布置，其中所述各种修改和类似布置与最广泛的解释一致，从而包含所有这些修改和类似结构。

Claims (20)

1.一种用于多宽带和多极化通信的天线，包括：
连接到接地平面的相互分隔的多个辐射器；其中：
该多个辐射器被配置为共同用作一对或多对偶极子；以及
每个该辐射器被配置为促成在两个或更多个不重叠的频带上的谐振。
2.根据权利要求1所述的用于多宽带和多极化通信的天线，其特征在于，每个该辐射器包括：
导电的臂，该导电的臂包括导电的臂板和导电的折叠臂；以及
导电的接地壁；其中：
该接地壁从该臂板的底面向外延伸到该接地平面；
该折叠臂从该臂板的该底面或从该臂板的顶面向外延伸，其中该臂板的该顶面与该臂板的该底面相反；以及
该折叠臂与该接地壁和该接地平面分隔开。
3.根据权利要求2所述的用于多宽带和多极化通信的天线，其特征在于，
该接地壁从该臂板的该底面的第一位置向外延伸；
该折叠臂从该臂板的该顶面或该底面的第二位置向外延伸；
在平行于该臂板的该底面的几何基准面上，该第一位置的投影在该臂板的投影之内的内部几何区域中；以及
在该几何基准面上，该第二位置的投影在该内部几何区域的边界与该臂板的投影的边界之间的几何区域中。
4.根据权利要求2所述的用于多宽带和多极化通信的天线，其特征在于，该折叠臂包括：
平行于该臂板并且与该臂板分隔开的延伸板；以及
连接该臂板和该延伸板的延伸壁。
5.根据权利要求1所述的用于多宽带和多极化通信的天线，其特征在于，进一步包括：
相互绝缘的导电的多个寄生元件，并且每个该寄生元件与该多个辐射器和该接地平面绝缘，其中：
在几何基准面上，每个该寄生元件的投影在两个间隙之间延伸，其中该两个间隙夹持该多个辐射器中的一个相关联辐射器的投影，并且每个该寄生元件的投影不围绕作为该多个辐射器的投影的几何中心的几何原点。
6.根据权利要求5所述的用于多宽带和多极化通信的天线，其特征在于，
在该几何基准面上，每个该寄生元件的投影与该多个辐射器中的该相关联辐射器的投影部分地重叠。
7.根据权利要求5所述的用于多宽带和多极化通信的天线，其特征在于，进一步包括一个或多个导电的耦接元件，其中：
每个该耦接元件与该多个辐射器、该多个寄生元件和该接地平面绝缘；以及
在该几何基准面上，每个该耦接元件的投影具有两个部分，分别在该多个寄生元件中的两个寄生元件的投影之内。
8.根据权利要求5所述的用于多宽带和多极化通信的天线，其特征在于，
在该几何基准面上，该多个寄生元件中的任何两个寄生元件的投影不重叠。
9.根据权利要求5所述的用于多宽带和多极化通信的天线，其特征在于，
在该几何基准面上，该多个寄生元件中的两个寄生元件的投影部分地重叠。
10.根据权利要求5所述的用于多宽带和多极化通信的天线，其特征在于，
每个该寄生元件包括至少两个串联部分，以及该串联部分中的两个相邻的部分沿着两个不平行方向延伸。
11.根据权利要求1所述的用于多宽带和多极化通信的天线，其特征在于，每个该辐射器包括：
导电的臂；以及
连接该臂和该接地平面的导电的接地壁；其中：
该接地壁包括弯曲部分，该弯曲部分使得该臂与该接地平面之间的距离短于该臂与该接地平面之间的沿着该接地壁的电流传导路径的长度。
12.根据权利要求11所述的用于多宽带和多极化通信的天线，其特征在于，该接地壁进一步包括：
连接该臂和该弯曲部分的第一支撑壁；以及
连接该弯曲部分和该接地平面的第二支撑壁。
13.根据权利要求12所述的用于多宽带和多极化通信的天线，其特征在于，该弯曲部分包括：
连接到该第一支撑壁的第一阶梯板；
连接到该第二支撑壁的第二阶梯板；以及
连接该第一阶梯板和该第二阶梯板的连接壁，
其中：
在平行于该接地平面的几何基准面上，该连接壁的投影与该第一支撑壁的投影和该第二支撑壁的投影不重叠。
14.根据权利要求13所述的用于多宽带和多极化通信的天线，其特征在于，
在该几何基准面上，该第一支撑壁的投影与该第二支撑壁的投影不重叠。
15.根据权利要求1项所述的用于多宽带和多极化通信的天线，进一步包括：
用于两个不同极化的两个多频带信号的两个馈电端子。
16.根据权利要求1所述的用于多宽带和多极化通信的天线，其特征在于，进一步包括：
四个馈电端子，其中：
该四个馈电端子中的两个馈电端子用于第一极化的第一低频带信号和第一高频带信号，或用于该第一极化的第一对多频带差分信号；以及
该四个馈电端子中的另外两个馈电端子用于第二极化的第二低频带信号和第二高频带信号，或用于该第二极化的第二对多频带差分信号。
17.一种用于多宽带和多极化通信的天线，包括：
连接到接地平面的相互分隔的多个辐射器，并且该多个辐射器共同用作一对或多对偶极子；以及
四个馈电端子；其中：
该四个馈电端子中的两个馈电端子用于第一极化的第一低频带信号和第一高频带信号，或用于该第一极化的第一对多频带差分信号；以及
该四个馈电端子中的另外两个馈电端子用于第二极化的第二低频带信号和第二高频带信号，或用于该第二极化的第二对多频带差分信号。
18.根据权利要求17项所述的用于多宽带和多极化通信的天线，其中：
每个该辐射器包括：
导电的臂；以及
导电的接地壁，该导电的接地壁连接该臂和该接地平面；其中：
该接地壁包括弯曲部分，该弯曲部分使得该臂与该接地平面之间的距离短于该臂与该接地平面之间的沿着该接地壁的电流传导路径的长度。
19.根据权利要求17所述的用于多宽带和多极化通信的天线，其特征在于，进一步包括：
相互绝缘的导电的多个寄生元件，并且每个该寄生元件与该多个辐射器和该接地平面绝缘，其中：
在几何基准面上，每个该寄生元件的投影在两个间隙之间延伸，其中该两个间隙夹持该多个辐射器中的一个相关联辐射器的投影，并且每个该寄生元件的投影不围绕作为该多个辐射器的投影的几何中心的几何原点。
20.根据权利要求17所述的用于多宽带和多极化通信的天线，其特征在于，每个该辐射器包括：
导电的臂，该导电的臂包括导电的臂板和导电的折叠臂；
其中，该折叠臂从该臂板的底面或从该臂板的顶面向外延伸，其中该臂板的该顶面与该臂板的该底面相反；以及
该折叠臂与该接地平面分隔开。
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