CN112385087A - 差模缝隙耦合贴片天线 - Google Patents

Abstract

描述了一种缝隙耦合贴片天线。该天线包括至少一个辐射贴片。第一缝隙将来自该贴片的接收信号耦合到第一接收端口和第二接收端口。第二正交缝隙将来自发送端口的发送信号耦合到该贴片。发送馈电电路是单端馈电电路。接收馈电电路是差模馈电电路。接收馈电电路限定了一个差分端口，其中。从第一接收端口到差分端口的电通路长度与从第二接收端口到差分端口的电通路长度相差信号波长一半的奇数倍。接收馈电电路还限定了求和端口，其中，从第一接收端口到求和端口的电通路长度等于从第二接收端口到求和端口的电通路长度。

Description

差模缝隙耦合贴片天线

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年7月19日提交的发明名称为“差模缝隙耦合贴片天线”、申请号为16/039,853的美国专利申请的优先权，其内容以引用的方式并入本文。

技术领域

本申请涉及天线，包括用于无线网络中的通信的缝隙耦合贴片天线。

背景技术

缝隙耦合贴片天线是一种馈源经由基板中的缝隙(例如，狭槽)与辐射贴片电磁耦合的贴片天线(也称为微带天线)。通过将辐射贴片堆叠，缝隙耦合堆叠贴片天线可以获得更宽的带宽。宽带双极化缝隙耦合堆叠贴片天线已成为无线通信装置中(例如，基站天线阵列的设计中)的常用辐射元件。已经发现这种类型的辐射元件具有诸如宽带、双极化、低成本、以及易于制造和/或相对低剖面的特征。宽带双极化缝隙耦合堆叠贴片天线也已广泛用于接收分集和多输入多输出(multiple-input multiple-output，MIMO)传输。

在宽带双极化缝隙耦合堆叠贴片天线的传统设计中，用作隔离辐射元件的两个正交端口之间通常存在约30dB(或更小)的极化隔离度(isolation)。当这种传统天线用于紧密堆积的阵列配置中时，两个正交端口之间通常存在大约20dB至30dB(或更小)的隔离度。但是，已经发现，对于全双工基站天线阵列配置，这种隔离性能不满足要求。

需要提供一种天线设计，该天线设计改善了双极化缝隙耦合贴片天线的两个正交端口之间的隔离度。

发明内容

在各个示例中，本申请描述了一种缝隙耦合贴片天线，其中，发送端口具有单端馈电配置，接收端口具有差模馈电配置。接收端口使用差模馈电配置，可以抑制在全双工通信期间来自发送端口的潜在干扰信号。与传统的双极化缝隙耦合堆叠贴片天线设计相比，所公开的双极化缝隙耦合贴片天线的示例可以将隔离度提高10dB至20dB。

在一些方面，本申请描述了一种缝隙耦合贴片天线。该天线包括至少一个辐射贴片和支承至少一个辐射贴片的基板。该基板包括：用于将来自至少一个辐射贴片的接收信号电磁耦合到第一接收端口和第二接收端口的第一槽形缝隙；以及正交于第一缝隙的第二槽形缝隙，该第二槽形缝隙用于将来自发送端口的发送信号电磁耦合到至少一个辐射贴片。该天线还包括设置在基板上的发送馈电电路，该发送馈电电路用于将发送信号传输到发送端口，该第一馈电电路是单端馈电电路。该天线还包括设置在基板上的接收馈电电路，该接收馈电电路用于传输来自接收端口的接收信号，该接收馈电电路是差模馈电电路。该接收馈电电路限定第一接收端口和第二接收端口之间的差分端口。信号从第一接收端口传输到差分端口的第一电通路长度与信号从第二接收端口传输到差分端口的第二电通路长度相差信号波长的一半的奇数倍。该接收馈电电路还限定第一接收端口和第二接收端口之间的求和端口。信号从第一接收端口传输到求和端口的第三电通路长度等于信号从第二接收端口传输到求和端口的第四电通路长度。

在任一前述实施例/方面中，接收馈电电路可以包括设置于基板的第一侧的差分通路部分和设置于基板的相对第二侧的求和通路部分。该差分通路部分可以包括第一电通路长度和第二电通路长度，并且该求和通路部分包括第三电通路长度和第四电通路长度。

在任一前述实施例/方面中，基板可以是双面印刷电路板(printed circuitboard，PCB)，并且差分通路部分和求和通路部分可以印刷于PCB的相对两侧。

在任一前述实施例/方面中，基板可以包括第一PCB和第二PCB。该第一PCB上可以设有差分通路部分的第一PCB，该第二PCB上可以设有求和通路部分。

在任一前述实施例/方面中，第一接收端口和第二接收端口可以位于第二缝隙的相对两端，以使第一接收端口接收相对于第二接收端口接收的信号偏移180°的信号。

在任一前述实施例/方面中，第一电通路的通路长度可以为信号波长的3/4，并且第二电通路的通路长度可以为信号波长的1/4。

在任一前述实施例/方面中，第三电通路和第四电通路的通路长度可以均为信号波长的3/4。

在任一前述实施例/方面中，基板可以包括该天线的接地面。

在任一前述实施例/方面中，第一缝隙和第二缝隙的缝隙宽度可以互不相同。

在任一前述实施例/方面中，第一缝隙和第二缝隙可以在各自的中点处彼此交叉。

在任一前述实施例/方面中，接收馈电电路可以包括180°混合耦合器。

在任一前述实施例/方面中，该天线可以包括两个辐射贴片。第一缝隙可以将来自两个辐射贴片的接收信号电磁耦合到接收端口。第二缝隙可以将来自发送端口的发送信号电磁耦合到两个辐射贴片。

在一些方面，本申请描述了一种用于缝隙耦合贴片天线的差模馈电电路。该馈电电路包括第一端口和第二端口。该第一端口和第二端口被配置为位于缝隙耦合贴片天线的缝隙的相对两端，以使第一端口接收相对于第二端口接收的信号偏移180°的信号。该馈电电路还包括第一端口和第二端口之间的差分端口。信号从第一端口传输到差分端口的第一电通路长度与信号从第二端口传输到差分端口的第二电通路长度相差信号波长的一半的奇数倍。该馈电电路还包括第一端口和第二端口之间的求和端口。信号从第一端口传输到求和端口的第三电通路长度等于信号从第二端口传输到求和端口的第四电通路长度。

在任一前述实施例/方面中，第一电通路的通路长度可以为信号波长的3/4，并且第二电通路的通路长度可以为信号波长的1/4。

在任一前述实施例/方面中，第三电通路和第四电通路的通路长度可以均为信号波长的3/4。

在任一前述实施例/方面中，该馈电电路可以包括180°混合耦合器。

在一些方面，本申请描述了一种无线通信装置。该装置包括用于处理发送信号和接收信号的无线通信接口和用于传输发送信号和接收信号的缝隙耦合贴片天线。该天线包括至少一个辐射贴片和支承第一辐射贴片和第二辐射贴片的基板。该基板包括：用于将来自至少一个辐射贴片的接收信号电磁耦合到第一接收端口和第二接收端口的第一槽形缝隙；以及正交于第一缝隙的第二槽形缝隙，该第二槽形缝隙用于将来自发送端口的发送信号电磁耦合到至少一个辐射贴片。该天线还包括设置于基板的发送馈电电路，该发送馈电电路用于将发送信号传输到发送端口，该第一馈电电路是单端馈电电路。该天线还包括设置于基板的接收馈电电路，该接收馈电电路用于传输来自接收端口的接收信号，该接收馈电电路是差模馈电电路。该接收馈电电路限定第一接收端口和第二接收端口之间的差分端口。信号从第一接收端口传输到差分端口的第一电通路长度与信号从第二接收端口传输到差分端口的第二电通路长度相差信号波长的一半的奇数倍。该接收馈电电路还限定第一接收端口和第二接收端口之间的求和端口。信号从第一接收端口传输到求和端口的第三电通路长度等于信号从第二接收端口传输到求和端口的第四电通路长度。

在任一前述实施例/方面中，在该天线中，第一接收端口和第二接收端口可以位于第二缝隙的相对两端，以使第一接收端口接收相对于第二接收端口接收的信号偏移180°的信号。

在任一前述实施例/方面中，在该天线中，第一电通路的通路长度可以为信号波长的3/4，并且第二电通路的通路长度可以为信号波长的1/4。

在任一前述实施例/方面中，在该天线中，第三电通路和第四电通路的通路长度可以均为信号波长的3/4。

在任一前述实施例/方面中，无线通信接口可以用于全双工无线通信。

在任一前述实施例/方面中，该天线可以包括两个辐射贴片。第一缝隙可以将来自两个辐射贴片的接收信号电磁耦合到接收端口。第二缝隙可以将来自发送端口的发送信号电磁耦合到两个辐射贴片。

附图说明

作为示例，现将参考示出了本申请示例实施例的附图，在附图中：

图1是所公开的双极化缝隙耦合贴片天线的示例的等距视图；

图2是图1的示例天线的基板的第一侧的平面图，示出了发送馈电电路和接收馈电电路；

图3是基板的第二侧的平面图，示出了接收馈电电路的求和通路；

图4是图1的示例天线的侧视图；

图5是图1的示例天线的发送馈电电路和接收馈电电路的复合视图；

图6是图1的示例天线的接收馈电电路的简化示意图；

图7是示出图1的示例天线的示例端口隔离度测量的曲线图；

图8是示出图1的示例天线的示例电压驻波比测量的曲线图；

图9是可用于示例差模馈电电路的示例180°混合耦合器的示意图；以及

图10是其中可以实现所公开的天线的示例的示例无线通信装置的示意图；

相同的附图标记在不同的图中可以用于表示相同的部件。

具体实施方式

在各个示例中，本申请描述了一种双极化缝隙耦合贴片天线，其改善了两个正交端口之间的隔离度。所实现的隔离度比传统双极化缝隙耦合堆叠贴片天线所实现的隔离度高约10dB或更大(例如，在10dB至20dB的范围内)。因此，所公开的双极化缝隙耦合贴片天线的示例可以在正交的发送端口和接收端口之间实现约40dB至约50dB或更高的隔离度。这种改善的隔离度可以使所公开的双极化缝隙耦合贴片天线能够用于全双工相控阵列。

参考图1至图4，图1至图4示出了所公开的双极化缝隙耦合贴片天线100(为简便起见，在本文中也称为天线100)的示例。图1示出了示例天线100的等距视图；图2示出了示例天线100的一侧(可以称为顶侧)的平面图；图3示出了示例天线100的相对侧(可以称为底侧)的平面图；图4示出了示例天线100的侧视图。天线100可以用于全双工无线通信，其中，可以使用相同的时频资源(即，同时使用相同的频带)来传输发送信号和接收信号。天线100可以是天线阵列的元件，或者可以用作单独的天线。无论是用于阵列中还是单独使用，天线100都可以用于诸如基站、接入端口、或客户端设备(例如笔记本电脑)的无线通信装置中的无线通信(例如，接收和发送无线信号)。

天线100包括彼此堆叠的第一辐射贴片102和第二辐射贴片104。可以改变辐射贴片102、104的尺寸以实现期望的频宽。辐射贴片102、104均由基板110支承。基板110可以是任何合适的基板，例如印刷电路板(printed circuit board，PCB)或多个堆叠的PCB。基板110可以包括多个层，例如包括可以用作天线100的接地面的层。如下文进一步讨论的，基板110可在一侧或两侧上设置(例如，印刷)导电元件。图1至图4中所示的示例天线100是包括两个堆叠的辐射贴片102、104的缝隙耦合堆叠贴片天线，辐射贴片102、104可以一起工作以增大天线100的整体带宽。在其他示例中，可能仅存在单个辐射贴片(例如，如果较窄的频率带宽即可满足要求)。尽管本申请参考具有两个辐射贴片102、104的示例堆叠贴片天线100，但是应当理解，所公开的天线的其他示例可以不是堆叠贴片天线，并且可以使用单个辐射贴片。

基板110包括第一缝隙112和第二缝隙114，第一缝隙112和第二缝隙114都可以是槽形的，并且也可以称为第一槽和第二槽。第一缝隙112和第二缝隙114均具有纵轴，并且第一缝隙112和第二缝隙114被构造成彼此正交，以使得二者相互交叉。第一缝隙112和第二缝隙114可以大致在其各自的中点处彼此交叉。在一些示例中，第一缝隙112和第二缝隙114的缝隙宽度可以不同。第一缝隙112用于将来自辐射贴片102、104的接收信号电磁耦合到第一接收端口132和第二接收端口134。第二缝隙114用于将来自发送端口122的发送信号电磁耦合至辐射贴片102、104。

基板110上设置(例如，印刷)有发送馈电电路120。发送馈电电路120用于将发送信号(例如，由其中实施了天线100的无线通信装置的处理器或其他部件提供的信号)传输到发送端口122。发送信号通过第二缝隙114耦合到辐射贴片102、104以进行传输。基板110上设置(例如，印刷)有接收馈电电路130。接收馈电电路130用于传输来自接收端口132、134的接收信号。接收信号被辐射贴片102、104接收，并经由第一缝隙112耦合到接收端口132、134。

自干扰可能是无线通信所关注的问题。自干扰是指无线装置接收的信号中的干扰，其中，该干扰是由同一无线装置发送的发送信号引起的。自干扰会导致接收信号衰减，这是使用同一时频资源收发信号的全双工通信尤其关注的问题。减轻自干扰的一种可能方法是使用可消除或减少接收端口处出现的自干扰的天线设计。这种技术可以称为端口隔离，或简称为隔离。在天线阵列中一起使用多个天线元件的情况下，可能尤其需要隔离。

在本文公开的示例中，天线100通过使用具有差模接收馈电电路130与单端发送馈电电路120来减少或基本消除自干扰(也可以描述为改善隔离度)。传统的缝隙耦合贴片天线通常使用对称的馈电电路配置，其中，接收馈电电路和发送馈电电路均具有单端配置和单个端口。在本文公开的示例天线100中，发送馈电电路120具有单端配置(例如，单叉配置)，而接收馈电电路130具有差模配置(例如，双叉配置)。发送信号以单极化方式通过单端发送馈电电路120发送，并且接收信号以正交极化方式通过差模接收馈电电路130接收，以两个相反的相位(例如0°和180°)到达位于第二缝隙114的相对两端的两个接收端口132、134处。

接收馈电电路130可以包括差分通路部分和求和通路部分。接收馈电电路130的差分通路部分可以设置于基板110的一侧(例如，如图2所示，与发送馈电电路120在同一侧)，并且求和通路部分136可以设置于基板110的相对侧(如图3所示)。应注意的是，由于图3示出了基板110的相对侧，因此图3中所示的求和通路部分136相对于图2所示的差分通路部分垂直地翻转。例如，基板110可以是双面PCB，其中，接收馈电电路130的差分通路部分和求和通路部分分别印刷在两侧。在一些示例中，差分通路部分和求和通路部分可以印刷在分开的第一PCB和第二PCB上，并且两个PCB可以耦合在一起以形成基板110。

如结合图5和图6所解释的，发送馈电电路120和接收馈电电路130的配置有助于减少或基本消除自干扰。图5是发送馈电电路120和接收馈电电路130的复合视图，接收馈电电路130的差分通路部分和求和通路部分(可以设置在基板110的不同侧上)在图5中被一起示出。图6是接收馈电电路130的简化示意图。

在所示的示例中，接收馈电电路130包括第一接收端口132和第二接收端口134之间的差分端口138。差分端口138位于接收馈电电路130的差分通路部分上。差分端口138处的信号是在第一接收端口132接收的信号与第二接收端口134接收的信号的差。接收馈电电路130还包括第一接收端口132和第二接收端口134之间的求和端口140。求和端口140位于接收馈电电路130的求和通路部分136上。求和端口140处的信号是第一接收端口132接收的信号与第二接收端口134接收的信号之和。位于接收馈电电路130上的求和端口140可以与差分端口138大致相对(但不一定严格或直接相对)。通常，接收馈电电路130的差分通路部分和求和通路部分可以互不重叠，并且可以一起形成完整的电路。

天线100是双极性天线，其中，发送信号和接收信号具有正交极性。图5示出了天线100处的发送信号和接收信号的极性，其中，接收信号的极性用粗箭头表示，发送信号的极性用细箭头表示。值得注意的是，接收信号的极性与第一缝隙112(也可以称为接收槽)的电磁场对齐，发送信号的极性与第一缝隙112的电磁场正交。应当理解，在差模接收馈电电路130中，在第一接收端口132和第二接收端口134接收到的任何发送信号都处于相同相位；因此，在第一接收端口132和第二接收端口134处的任何发送信号都处于相同相位。然而，经由第一缝隙112在第一接收端口132和第二接收端口134接收的接收信号在第一接收端口132和第二接收端口134之间具有180°的相位偏移。即，与在第二接收端口134接收的接收信号相比，在第一接收端口132接收的同一接收信号具有180°的相位差。因此，第一接收端口132和第二接收端口134也可以分别称为0°接收端口和180°接收端口(反之亦然)。

在第一接收端口132接收的信号经过第一电通路长度L1传输到差分端口138，并且在第二接收端口134接收的同一信号经过第二电通路长度L2传输到差分端口138。第一电通路长度L1和第二电通路长度L2之间的差是信号波长λ的一半的奇数倍(即1、3、5倍等)。例如，第一电通路长度L1可以为λ/4，并且第二电通路长度L2可以为3λ/4，使得第一电通路长度L1和第二电通路长度L2之间的差为信号波长的一半(即λ/2)。接收馈电电路130的差分通路部分可以被定义为第一电通路长度L1和第二电通路长度L2的总和。如上所述，在第一接收端口132接收的任何发送信号与在第二接收端口134接收的发送信号处于相同相位。因此，第一电通路长度L1和第二电通路长度L2的设计使得在两个接收端口132、134接收的发送信号在差分端口138相互抵消。然而，在接收端口132、134接收的接收信号之间具有180°相位偏移(即，在第一接收端口132接收的接收信号与在第二接收端口134接收的同一接收信号相差180°)。因此，第一电通路长度L1和第二电通路长度L2之间的差使得来自第一接收端口132和第二接收端口134的接收信号相互对准，并使得接收信号在差分端口138被接收。

在第一接收端口132接收的信号经过第三电通路长度L3传输到求和端口140，并且在第二接收端口134接收的同一信号经过第四电通路长度L4传输到求和端口140。第三电通路长度L3和第四电通路长度L4在通路长度上基本相等。第三电通路长度L3和第四电通路长度L4可以基本等于第一电通路长度L1或第二电通路长度L2，或者可以不等于第一电通路长度L1或第二电通路长度L2。例如，第三电通路长度L3和第四电通路长度L4可以均为3λ/4。第三电通路长度L3和第四电通路长度L4的设计所提供的通路使得在求和端口140终止来自发送信号的任何不需要的干扰，且不终止任何接收信号。求和端口140可以端接在诸如电阻器的负载(未示出)中。

在本申请中，应该理解的是，电通路长度是信号经过的以信号波长λ为计的电路长度。例如，给定两个物理长度相等但电阻不同的电路，可以认为电阻较大的电路比电阻较小的电路具有更长的电通路长度。在一些示例中，接收馈电电路130可以是基板110上的印刷电路，并且可以使用单种导电材料(例如，铜)且全部以基本相同的宽度印刷而成。在这样的示例中，可以使用不同的物理长度来实现不同的电通路长度L1、L2、L3、以及L4。在其他示例中，除了或代替不同的物理尺寸，可以通过使用不同的材料来实现不同的电通路长度L1、L2、L3、以及L4。可以使用其他合适的技术来实现需要的电通路长度L1、L2、L3、以及L4。

由于接收馈电电路130的配置，在差分端口138接收的信号基本上仅是与第一缝隙112的电磁场的方向一致的极化信号，并且从差分端口138基本消除了与第一缝隙112的电磁场正交极化的任何信号。正交极化的信号可以替代地在求和端口140处被吸收并终止。因此，可以实现对来自正交极化发送信号的干扰的抑制。

图7和图8是示出示例全波仿真结果的曲线图，该示例全波仿真结果示出了所公开的天线的示例的性能。图7示出了在大约3.3GHz到大约4.2GHz的频率范围内的示例天线的示例模拟端口隔离度测量。如该图所示，所公开的天线的示例能够实现约40dB至约50dB或更高的端口隔离度。这是对传统双极化缝隙耦合堆叠贴片天线的改进，并且可以用于全双工天线阵列。图8示出了在大约3.3GHz至大约4.1GHz的频率范围内，示例天线的发送端口(表示为“N”)和差分端口(表示为“P”)的示例仿真电压驻波比(voltage standing waveratio，VSWR)测量。如该图所示，所公开的天线的示例能够实现大约1至大约1.8的范围内的VSWR。

在一些示例中，可以使用180°混合耦合器来实现所公开的天线。图9是可以用于实现接收馈电电路130的示例180°混合耦合器200的示意图。示例混合耦合器200提供第一接收端口232、第二接收端口234、差分端口238、以及求和端口240。如图9所示，混合耦合器200可被配置为具有所示的电通路长度，以满足如上所述的对L1、L2、L3、以及L4的要求。在其他混合耦合器中，可以将额外的导电长度添加到混合耦合器的各个部分，以便满足L1、L2、L3、以及L4的所需电通路长度。

如上所述，可以在不同的无线通信装置中实施本申请天线的各种示例。图10是示例无线通信装置1000的示意图，其中，可以使用本文描述的天线的示例。本文描述的天线的示例可以用作无线通信装置1000的单个天线或者天线阵列中的天线元件。例如，无线通信装置1000可以是无线通信网络中的基站、接入点、或客户终端。无线通信装置1000可以用于5G通信网络或其他无线通信网络内的通信。尽管图10示出了每个部件的单个实例，但是在无线通信装置1000中每个部件可以有多个实例。可以使用并行架构和/或分布式架构来实现无线通信装置1000。

无线通信装置1000可以包括一个或多个处理装置1005，例如处理器、微处理器、专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，FPGA)、专用逻辑电路、或其组合。无线通信装置1000还可以包括一个或多个可选的输入/输出(input/output，I/O)接口1010，其可以实现与一个或多个可选的输入装置1035和输出装置1070的连接。无线通信装置1000可以包括用于与网络(例如，内联网、互联网、P2P网络、WAN、LAN、以及无线接入网(radio access network，RAN)中的一个或多个)或其他节点进行有线或无线通信的一个或多个网络接口1015。网络接口1015可以包括到有线网络和无线网络的一个或多个接口。有线网络可以利用有线链路(例如，以太网电缆)。如图所示，网络接口1015可以经由天线阵列1075提供无线通信(例如，全双工通信)，其中，本文所公开的天线的示例可以用作天线元件。在其他示例中，无线通信装置1000可以使用所公开的天线的一个实例。无线通信装置1000还可包括一个或多个存储单元1020，其可包括诸如固态驱动器、硬盘驱动器、磁盘驱动器、以及光盘驱动器中的任意一种或多种的大容量存储单元。

无线通信装置1000可以包括一个或多个存储器1025，上述一个或多个存储器1025可以包括物理存储器1040，该物理存储器1040可以包括易失性或非易失性存储器(例如，闪存、随机存取存储器(random access memory，RAM)、以及只读存储器(read-only memory，ROM)中的任意一种)。非暂时性存储器1025(以及存储单元1020)可以存储供处理装置1005执行的指令。存储器1025可以包括例如用于运行操作系统(operating system，OS)以及其他应用/功能的其他软件指令。在一些示例中，一个或多个数据集或模块可以由外部存储器(例如，与无线通信装置1000进行有线或无线通信的外部驱动器)提供，或者可以由暂时性或非暂时性计算机可读介质提供。非暂时性计算机可读介质的示例包括RAM、ROM、可擦可编程ROM(erasable programmable ROM，EPROM)、电可擦可编程ROM(electrically erasableprogrammable ROM，EEPROM)、闪存、CD-ROM、或其他便携式存储器。

可能设有用于在无线通信装置1000的部件之间提供通信的总线1030。总线1030可以是任何合适的总线架构，包括例如存储器总线、外围总线、或视频总线。可选输入装置1035(例如，键盘、鼠标、麦克风、触摸屏、以及键盘中的任意一个或多个)和可选输出装置1070(例如，显示器、扬声器、以及打印机中的任意一个或多个)被示为在无线通信装置1000的外部，并连接到可选I/O接口1010。在其他示例中，输入装置1035和输出装置1070中的一个或多个可以被包括作为无线通信装置1000的部件。

处理装置1005也可以用于控制去往/来自天线阵列1075的通信发送/接收信号。

例如，如上所述，使用差模接收馈电电路可以提供相比于传统的将单端馈电电路用于发送端口和接收端口的缝隙耦合贴片天线的优点。如在所公开的天线中，使用具有两个接收端口的接收馈电电路，而不是传统的单个接收端口，可以有助于减少或消除来自在接收端口处接收到的发送信号的自干扰。

所公开的双极化缝隙耦合堆叠贴片天线的一些示例可以改善两个正交极化之间的端口隔离度。例如，可以实现在大约40dB至大约50dB范围内的隔离度(与传统的双极化缝隙耦合堆叠贴片天线相比，可以提高大约10dB至大约20dB)。

所公开的天线的示例可适用于全双工天线阵列，包括例如用于无线通信网络的基站或接入点中的紧密堆积的阵列配置。所公开的天线的示例还可以用于包括诸如笔记本电脑之类的客户端装置的其他无线通信装置中。

在不脱离权利要求的主题的情况下，本申请可以以其他具体形式实施。所描述的示例实施例在所有方面均应被认为仅是说明性的而非限制性的。可以组合从一个或多个上述实施例中选择的特征，以创建未明确描述的替代实施例，适用于此类组合的特征应理解为落入本申请的范围。例如，尽管已经示出了所公开的天线的某些尺寸和形状，但是可以使用其他尺寸和形状。

还公开了所公开范围内的所有值和子范围。而且，尽管本文公开和示出的系统、装置、以及过程可以包括特定数量的元件/部件，但是可以将系统、装置、以及组件修改为包括更多或更少的此类元件/部件。例如，虽然所公开的任意元件/部件可以表示单数，但是本文公开的实施例可以被修改为包括多个此类元件/部件。本文描述的主题旨在涵盖和包含所有适当的技术变更。

Claims (22)

1.一种缝隙耦合贴片天线，包括：

至少一个辐射贴片；

支承所述至少一个辐射贴片的基板，所述基板包括：

第一槽形缝隙，所述第一槽形缝隙用于将来自所述至少一个辐射贴片的接收信号电磁耦合到第一接收端口和第二接收端口；以及

正交于所述第一缝隙的第二槽形缝隙，所述第二槽形缝隙用于将来自发送端口的发送信号电磁耦合到所述至少一个辐射贴片；

设置在所述基板上的发送馈电电路，所述发送反馈电路用于将所述发送信号传输到所述发送端口，所述第一馈电电路是单端馈电电路；以及

设置在所述基板上的接收馈电电路，所述接收反馈电路用于传输来自所述接收端口的所述接收信号，所述接收馈电电路是差模馈电电路；

所述接收馈电电路限定所述第一接收端口和所述第二接收端口之间的差分端口，信号从所述第一接收端口传输到所述差分端口的第一电通路长度与信号从所述第二接收端口传输到所述差分端口的第二电通路长度相差信号波长的一半的奇数倍；以及

所述接收馈电电路限定所述第一接收端口和所述第二接收端口之间的求和端口，信号从所述第一接收端口传输到所述求和端口的第三电通路长度等于信号从所述第二接收端口传输到所述求和端口的第四电通路长度。

2.根据权利要求1所述的天线，其中，所述接收馈电电路包括设置于所述基板的第一侧的差分通路部分和设置于所述基板的相对第二侧的求和通路部分，其中，所述差分通路部分包括所述第一电通路长度和所述第二电通路长度，并且所述求和通路部分包括所述第三电通路长度和所述第四电通路长度。

3.根据权利要求2所述的天线，其中，所述基板是双面印刷电路板(PCB)，并且所述差分通路部分和所述求和通路部分印刷于所述PCB的相对两侧。

4.根据权利要求2所述的天线，其中，所述基板包括第一PCB和第二PCB，所述第一PCB上设有所述差分通路部分，所述第二PCB上设有所述求和通路部分。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的天线，其中，所述第一接收端口和所述第二接收端口位于所述第二缝隙的相对两端，以使所述第一接收端口接收相对于所述第二接收端口接收的信号偏移180°的信号。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的天线，其中，所述第一电通路的通路长度为所述信号波长的3/4，并且所述第二电通路的通路长度为所述信号波长的1/4。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的天线，其中，所述第三电通路和所述第四电通路的通路长度均为所述信号波长的3/4。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的天线，其中，所述基板包括所述天线的接地面。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的天线，其中，所述第一缝隙和所述第二缝隙的缝隙宽度不同。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的天线，其中，所述第一缝隙和所述第二缝隙在各自的中点处彼此交叉。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的天线，其中，所述接收馈电电路包括180°混合耦合器。

12.根据权利要求1至11中的任一项所述的天线，包括两个辐射贴片，并且其中：

所述第一缝隙将来自所述两个辐射贴片的所述接收信号电磁耦合到所述接收端口；以及

所述第二缝隙将来自所述发送端口的所述发送信号电磁耦合到所述两个辐射贴片。

13.一种用于缝隙耦合贴片天线的差模馈电电路，所述馈电电路包括：

第一端口和第二端口，所述第一端口和所述第二端口被配置为位于所述缝隙耦合贴片天线的缝隙的相对两端，以使所述第一端口接收相对于所述第二端口接收的信号偏移180°的信号；

所述第一端口和所述第二端口之间的差分端口，信号从所述第一端口传输到所述差分端口的第一电通路长度与信号从所述第二端口传输到所述差分端口的第二电通路长度相差信号波长的一半的奇数倍；以及

所述第一端口和所述第二端口之间的求和端口，信号从所述第一端口传输到所述求和端口的第三电通路长度等于信号从所述第二端口传输到所述求和端口的第四电通路长度。

14.根据权利要求13所述的差模馈电电路，其中，所述第一电通路的通路长度为所述信号波长的3/4，并且所述第二电通路的通路长度为所述信号波长的1/4。

15.根据权利要求13和14中任一项所述的差模馈电电路，其中，所述第三电通路和所述第四电通路的通路长度均为所述信号波长的3/4。

16.根据权利要求13至15中任一项所述的差模馈电电路，包括180°混合耦合器。

17.一种无线通信装置，包括：

用于处理发送信号和接收信号的无线通信接口；以及

用于传输所述发送信号和所述接收信号的缝隙耦合贴片天线，所述天线包括：

至少一个辐射贴片；

支承第一辐射贴片和第二辐射贴片的基板，所述基板包括：

第一槽形缝隙，所述第一槽形缝隙用于将来自所述至少一个辐射贴片的所述接收信号电磁耦合到第一接收端口和第二接收端口；以及

正交于所述第一缝隙的第二槽形缝隙，所述第二槽形缝隙用于将来自发送端口的发送信号电磁耦合到所述至少一个辐射贴片；

设置于所述基板的发送馈电电路，所述发送馈电电路用于将所述发送信号传输到所述发送端口，所述第一馈电电路是单端馈电电路；以及

设置于所述基板的接收馈电电路，所述接收馈电电路用于传输来自所述接收端口的所述接收信号，所述接收馈电电路是差模馈电电路；

所述接收馈电电路限定所述第一接收端口和所述第二接收端口之间的差分端口，信号从所述第一接收端口传输到所述差分端口的第一电通路长度与信号从所述第二接收端口传输到所述差分端口的第二电通路长度相差信号波长的一半的奇数倍；以及

所述接收馈电电路限定所述第一接收端口和所述第二接收端口之间的求和端口，信号从所述第一接收端口传输到所述求和端口的第三电通路长度等于信号从所述第二接收端口传输到所述求和端口的第四电通路长度。

18.根据权利要求17所述的装置，其中，在所述天线中，所述第一接收端口和所述第二接收端口位于所述第二缝隙的相对两端，以使所述第一接收端口接收相对于所述第二接收端口接收的信号偏移180°的信号。

19.根据权利要求17和18中任一项所述的装置，其中，在所述天线中，所述第一电通路的通路长度为所述信号波长的3/4，并且所述第二电通路的通路长度为所述信号波长的1/4。

20.根据权利要求17至19中任一项所述的装置，其中，在所述天线中，所述第三电通路和所述第四电通路的通路长度均为所述信号波长的3/4。

21.根据权利要求17至20中任一项所述的装置，其中，所述无线通信接口用于全双工无线通信。

22.根据权利要求17至21中任一项所述的装置，其中，所述天线包括两个辐射贴片，并且其中：

所述第一缝隙将来自所述两个辐射贴片的所述接收信号电磁耦合到所述接收端口；以及

所述第二缝隙将来自所述发送端口的所述发送信号电磁耦合到所述两个辐射贴片。

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