CN117276862A - 天线结构和探测装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种天线结构和探测装置，该天线结构包括至少两个方向图互补的辐射体，且该至少两个辐射体可以组成共口径天线，该天线结构对于空间的占用较小，在空间受限的应用场景中具有良好的适用性。通过波束选择模块对天线结构发送和接收的波束进行调控，可以进一步提升本申请提供的天线结构和探测装置的空域覆盖能力。

Description

天线结构和探测装置

技术领域

本申请涉及通信技术领域，具体的，涉及一种天线结构和探测装置。

背景技术

随着电子设备的逐渐普及，智能家居、智能交通等需要利用雷达对环境或者物体等进行感知的场景也越来越多。

雷达的探测功能的实现主要依靠的是雷达内部的天线对于电磁波的发送和接收，对于特定的雷达，其可以发送或接收到的电磁波的角度、频率是确定的且有限的。为了提高雷达的探测能力，增大雷达收发电磁波的角度和/或频率，可以在雷达的不同位置设置不同类型的天线，而这往往会增大雷达或者天线的体积，尤其对于体积受限的电子设备，这种解决方案并不会被优先考虑。因此，如何提高面积或体积受限的天线的空域覆盖能力，是亟需解决的问题。

发明内容

本申请提供一种天线结构和探测装置，通过设置共口径天线，并使得共口径天线在自由空间辐射的电磁波互补，有利于提高面积、体积受限的天线的空域覆盖能力。

第一方面，提供了一种天线结构，该天线结构包括：第一辐射单元，该第一辐射单元为单极子，该第一辐射单元包括第一辐射体；第二辐射单元，该第二辐射单元包括片状的第二辐射体，该第二辐射体具有第一通孔；该第一辐射体穿过该第一通孔。

该第一辐射单元可以为多种形状的单极子，例如柱状、片状、螺旋状等。或者，该第一辐射单元可以包括第一辐射部、第二辐射部和连接部，该第一辐射部位于片状第二辐射体的一侧，该第二辐射部位于片状第二辐射体的另一侧，该第一辐射部与第二辐射部通过连接部连接，该连接部穿过第一通孔。

本技术方案中，当对该第一辐射体在该第一馈电点馈电时，该第一辐射单元产生第一方向图，当对该第二辐射体在该第二馈电点馈电时，该第二辐射单元产生第二方向图；其中，该第一方向图与该第二方向图互补。

通过在第二辐射体上开设通孔，第一辐射体穿过该通孔，第一辐射体与第二辐射体构成共口径天线，有利于减小天线结构对空间的占用，提升该天线结构在空间受限的应用场景下的适用性。第一辐射体的方向图与第二辐射体的方向图互补，有利于提高天线结构的辐射覆盖能力。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该第一辐射单元还包括辐射盘，该第一辐射体的一端具有第一馈电点，该辐射盘位于第一辐射体远离该第一馈电点的一端，该辐射盘与该第一辐射体之间电导通。

应理解，第一馈电点用于为第一辐射体馈电。

本技术方案中，在第一辐射体远离第一馈电点的一端设置辐射盘，通过辐射盘的作用可以使得第一辐射体在径向方向上的辐射能力提高，有利于缩小天线结构在主瓣方向上的辐射能力与其他方向上的辐射能力之间的差距，提高天线结构在自由空间中整体的辐射效果。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该辐射盘的直径与该第一辐射体的高度之和为目标波长的四分之一，该目标波长为天线结构的工作波长。

本技术方案中，在设置辐射盘的情况下，可以设定服务盘的直径与第一辐射体轴向尺寸，有利于进一步缩小天线结构在主瓣方向上的辐射能力与其他方向上的辐射能力之间的差距，提高天线结构在自由空间中整体的辐射效果。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该第一通孔开设于该第二辐射体的中心区域，该第二辐射体上设置有第二馈电点，该第二馈电点远离该第一通孔的设置。

应理解，第二馈电点用于为第二辐射体馈电。

本技术方案中，第一通孔设置在第二辐射体的中心区域，第二辐射体的馈电点设置在远离第一通孔的边缘位置，一方面有利于提高第二辐射体在辐射方向上与第一辐射体的互补效果，另一方面，馈电点远离第一通孔有利于调整第一辐射体与第二辐射体的匹配效果，即有利于使得第一辐射体的S参数与第二辐射体的S参数相匹配。此外，将第二辐射体的馈电点远离第一辐射体还可以提高天线结构的隔离度。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该天线结构还包括地板，该第一辐射体与该第二辐射体位于该地板的同一侧。

本技术方案中，在第一馈电点一侧设置地板并将第一辐射体与第二辐射体设置在地板的同一侧，地板对电磁波的反射作用有利于提高天线结构的第一辐射体和第二辐射体在自由空间内的辐射效果，有利于提高天线结构的能量转换效率。

在一种可能的实现方式中，该第一馈电点与该第二馈电点位于该第二辐射体的同一侧。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该第一通孔的孔径的尺寸与第一辐射体的直径的差值为十分之一的目标波长，该目标波长为天线结构的工作波长。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该第一辐射体的轴向与第二辐射体所在平面垂直。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该第一辐射体与该第二辐射体的工作频率相同。

本技术方案中，将第一辐射体与第二辐射体协调至相同的工作频率，对于该工作频率下，天线结构在自由空间的辐射能力相对较高，有利于提高天线对特定频率电磁波的辐射效果，有利于提高对天线结构的定制能力。

第二方面，提供了一种天线结构，该天线结构包括：第一辐射贴片，该第一辐射贴片包括第一子贴片和第二子贴片，该第一子贴片的一端和该第二子贴片的一端相对且间隔设置；第二辐射贴片，该第二辐射贴片包括第三子贴片和第四子贴片，该第三子贴片的一端和该第四子贴片的一端相对且间隔设置，该第二辐射贴片与该第一辐射贴片耦合。

本技术方案中，当对该第一辐射贴片馈电时，该第一辐射贴片产生第三方向图，该第二辐射贴片耦合产生第四方向图，其中，该第三方向图与该第四方向图互补。

设置与第一辐射贴片耦合的第二辐射贴片，使得天线结构形成共口径天线，有利于减少天线结构对于空间的占用，提高天线结构在空间受限的设备中的适用性。第一辐射贴片与第二辐射贴片的方向图互补，有利于提高天线结构对于自由空间各个方向的辐射能力。设置相对且间隔设置的第一子贴片和第二子贴片，以及相对且间隔设置的第三子贴片和第四子贴片有利于提高天线结构的整体辐射效果。

在一种可能的实现方式中，第一辐射贴片所在平面与第二辐射贴片所在平面平行。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该天线结构还包括金属边框，该金属边框围绕第一辐射贴片和第二辐射贴片设置，该金属边框与该第一辐射贴片之间有间隔，该金属边框与该第二辐射贴片之间有间隔。

本技术方案中，将辐射贴片设置在金属边框中，并使得金属边框与辐射贴片之间间隔设置，可以提升金属边框对于第一辐射贴片与第二辐射贴片辐射出的电磁波传播方向的限定效果，使得天线结构的共口径的特征更加明显，从而有利于提高天线结构在特定空间或对特性方向上的辐射能力。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，第二辐射贴片的数量为两个，两个该第二辐射贴片分别位于该第一辐射贴片的H面，两个第二辐射贴片关于该第一辐射贴片对称设置。

本技术方案中，设置两个第二辐射贴片分别与第一辐射贴片耦合，并设置第二辐射贴片在第一辐射贴片的H面，有利于进一步提高第一辐射贴片与第二辐射贴片的耦合效果，从而有利于提高第二辐射贴片的辐射效果，进而提升天线结构的整体辐射能力，有利于提高天线结构的能量转换效率。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该天线结构还包括地板，该地板包括第二通孔；该第一子贴片和第二子贴片之间连接有第一连接臂，该第一连接臂电导通第一子贴片和第二子贴片；该第一连接臂远离第一辐射贴片的一端连接第二连接臂，该第二连接臂穿过该第二通孔并与该第一馈电线连接，该第一馈电线用于为第一辐射贴片馈电。

在一种可能的实现方式中，该第一连接臂和该第二连接臂可以为L型的一体结构。

本技术方案中，通过设置地板，并利用地板对于电磁波的反射能力，有利于提高天线结构的第一辐射体和第二辐射体在自由空间内的辐射效果，有利于提高天线结构的能量转换效率。在地板上开设第一通孔用于连接第一连接臂与第一馈电线，以使得第一馈电线与第一辐射贴片分别设置于地板的两侧，可以减少馈电线对于辐射贴片的辐射的影响，提高天线结构的辐射效果。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该天线结构还包括地板，该地板包括第二通孔；该第三子贴片和该第四子贴片之间连接有第三连接臂，该第三连接臂导通该第三子贴片和该第四子贴片；该第三连接臂远离第二辐射贴片的一端连接第四连接臂，该第四连接臂穿过第三通孔并与第二馈电线连接，该第二馈电线远离该第四连接臂的一端设置开路。

在一种可能的实现方式中，该第三连接臂和该第四连接臂可以为L型的一体结构。

在一种可能的实现方式中，该第二辐射贴片为偶极子，该偶极子的两个第三子贴片和第四子贴片可以对称设置。

本技术方案中，第二辐射贴片可以形成寄生的偶极子，该偶极子在与第一辐射贴片耦合作用下，第二辐射贴片在自由空间中的各个方向上的辐射的均匀性更佳，有利于提高天线结构的整体的辐射能力。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，在该第一辐射贴片的平面方向上，该第一辐射贴片与该第二辐射贴片之间的距离为十分之一至十分之四的目标波长，该目标波长为天线结构的工作波长。

本技术方案中，通过控制第一辐射贴片与第二辐射贴片之间的间距，进而可以提高第一辐射贴与第二辐射贴片之间的耦合效果，有利于提高天线结构的整体辐射能力。

第三方面，提供一种天线模块，该天线模块包括波束选择模块和第一方面及其任意可能的实现方式中的天线结构或者第二方面及其任意可能的实现方式中的天线结构，该波束选择模块用于调节天线结构发送和/或接收的波束。

第四方面，提供一种探测装置，包括多个第三方面及其任意可能的实现方式中的天线模块，该多个天线模块构成天线阵列。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种天线阵列示意图。

图2是本申请实施例提供的一种天线结构示意图。

图3是本申请实施例提供的一种天线的第一辐射体的辐射方向图。

图4是本申请实施例提供的一种天线的第二辐射体的辐射方向图。

图5是本申请实施例提供的一种天线的第一辐射体辐射主瓣方向的仿真结果。

图6是本申请实施例提供的一种天线的第二辐射体辐射主瓣方向的仿真结果。

图7是本申请实施例提供的一种天线的S参数仿真结果。

图8是本申请实施例提供的另一种天线结构图。

图9是本申请实施例提供的另一种天线的第一辐射体的辐射方向图。

图10是本申请实施例提供的另一种天线的第二辐射体的辐射方向图。

图11是本申请实施例提供的另一种天线的S参数的仿真结果。

图12是本申请实施例提供的又一种天线结构的示意图。

图13是本申请实施例提供的又一种天线结构的另一示意图。

图14是本申请实施例提供的又一种天线结构的又一示意图。

图15是本申请实施例提供的又一种天线结构的又一示意图。

图16是本申请实施例提供的又一种天线结构的又一示意图。

图17是本申请实施例提供的又一种天线的电流分布图。

图18是本申请实施例提供的又一种天线的第一辐射贴片的辐射方向仿真结果。

图19是本申请实施例提供的又一种天线的第一辐射贴片、第二辐射贴片和第三辐射贴片的辐射方向仿真结果。

图20是本申请实施例提供的又一种天线的第一辐射贴片辐射主瓣方向的仿真结果。

图21是本申请实施例提供的又一种天线的第一辐射贴片、第二辐射贴片和第三辐射贴片辐射主瓣方向的仿真结果。

图22是本申请实施例提供的又一种天线的一种极化方向图。

图23是本申请实施例提供的又一种天线的另一种极化方向图。

图24是本申请实施例提供的又一种天线的一种主瓣方向的仿真结果。

图25是本申请实施例提供的又一种天线的另一种主瓣方向的仿真结果。

图26是本申请实施例提供的又一种天线的S参数的仿真结果。

具体实施方式

下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。

下面详细描述本申请的实施例，本申请实施例的示例在附图中示出。在附图中，相同或相似的标号表示相同或相似的元件或具有相同或相似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学数据应当为本申请所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或按时所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在正式介绍本申请的实施例前，首先对以下实施例中可能用到的一些术语进行介绍。

1、毫米波(millimeter waves,mmWave,mmW)：指波长为1～10毫米的电磁波，位于微波与远红外波相交叠的波长范围，兼有两种波普的特点。毫米波又可以称为极高频(extremely high frequency,EHF)。

2、多入多出(multiple-input multiple-output,MIMO)技术：是指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收，从而改善通信质量。它能充分利用空间资源，通过多个天线实现多发多收，在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下，可以成倍的提高系统信道容量。

3、射频(radio frequency,RF)：又称为无线电频率、无线射频、高周波，指在3kHz～300GHz这个范围内的震荡频率，这个频率相当于无线电波的频率，以及携带着无限电信号的交流电的频率。

4、天线：是一种用来发射或者接收电磁波的元器件。发射天线的作用主要是将来自发射机的高频电流能量有效地转换成空间的电磁能量，接收天线的作用主要是将空间的电磁能量转换成高频电流能量送给接收机。

5、馈线：也称传输线，是连接天线和发射机输出端(或接收机的输入端)的导线。馈线应能将接收天线接收的信号以最小的损耗传送到接收机输入端，或将发射机发出的信号以最小的损耗传送到发射天线的输入端，同时它本身不应拾取或产生杂散干扰信号。

6、工作频段(frequency range)：任何天线总是在一定频率范围(频带宽度)内工作，其取决于指标的要求，通常情况下，满足指标要求的频率范围即可为天线的工作频段。工作频段的宽度称为工作带宽。工作在设计频率(即中心频率)时天线所能输送的功率最大，当工作频率偏离设计频率时，天线的有关参数不应超出规定的范围。在实际应用中，天线的形状、尺寸及构成材料等均需要根据天线的设计频率进行相应设计。

天线的谐振是天线的结构决定的，是固有特性。在天线谐振频率附近，可使电气性能(例如回波损耗)满足使用要求的频带范围可以称为天线的带宽。

天线的基本参数包括电路参数和辐射参数。其中电路参数包括输入阻抗、驻波比、回波损耗、隔离度等，用于表述天线在电路中的特性；辐射参数包括方向图、增益、极化、效率等，用于描述天线与自由空间中的电波的关系。

7、输入阻抗(input impedance)：是指天线馈电端输入电压与输入电流之比。天线与馈线的连接，最理想状态是天线的输入阻抗是纯电阻且等于馈线的特性阻抗(即电路的输出阻抗)，这样天线能与馈线处于良好的阻抗匹配。这时馈线终端没有功率反射，馈线上没有驻波，天线的输入阻抗随频率的变化比较平缓。天线的匹配工作即消除天线输入阻抗中的电抗分量(输入阻抗的虚部)，使电阻分量(输入阻抗的实部)尽可能接近馈线的特性阻抗。理想状态下，当天线和电路完全匹配时，电路里的电流全部送到天线部分，没有电流在连接处被反射回去。实际情况中，当反射回电路的电流小到满足要求可以认为天线与电路匹配。匹配的优劣可用以下四个参数来衡量，即反射系数、行波系数、驻波比和回波损耗。四个参数之间具有固定的数值关系。一般移动通信天线的输入阻抗可以为50欧姆(ohm，Ω)，75Ω，125Ω，150Ω等。

8、回波损耗(return loss，RL)：是传输线端口的反射波功率与入射波功率的比值。回波损耗是反射系数绝对值的倒数，一般以对数形式来表示，单位是分贝(decibel，dB)，一般是正值。回波损耗的值在0dB的到无穷大之间，回波损耗越大表示匹配越好。0表示全反射，无穷大表示无反射，完全匹配。在移动通信系统中，一般要求回波损耗大于10dB。

天线回波损耗可以用S11参数来表示，S11属于S参数中的一种。S11表示反射系数，此参数能够表征天线发射效率的优劣。S11参数通常为负数，S11参数越小，表示天线回波损耗越小，天线本身反射回来的能量越小，也就是代表实际上进入天线的能量就越多，天线的系统效率越高；S11参数越大，表示天线回波损耗越大，天线的系统效率越低。

需要说明的是，工程上一般以S11值为-6dB作为标准，当天线的S11值小于-6dB时，可以认为该天线可正常工作，或可认为该天线的发射效率较好。

9、隔离度(isolation)：指一个端口的输入功率耦合到另一个端口上的输出功率比值。用来定量表征天线间的耦合的强弱程度。在一个系统中，为保证每个天线正常工作，天线的隔离度必须满足一定的要求，否则天线间的干扰会压制住有用的信号，从而使系统无法正常工作，一般将发射天线的发射功率与另一天线所接收功率的比值定为天线隔离度。隔离度一般以对数形式来表示，单位是分贝(decibel，dB)，一般是正值。隔离度越大，天线间的干扰越小。一般天线隔离度应大于7dB，这样两个天线之间的干扰较小。

10、增益(gain)：天线在某一规定方向上的辐射功率通量密度与参考天线(通常采用理想点源)在相同输入功率时最大辐射功率通量密度的比值。天线增益用来衡量天线朝一个特定方向收发信号的能力，其单位为dBi，参考基准为全方向性天线。天线增益越高，方向性越好，能量越集中，波瓣越窄。

11、方向图：用于描述天线在各个方向的辐射特性，例如辐射场在每个方向的强度、特点等。一个天线可以看成是由很多个小的辐射元构成的，每个辐射元都向空间辐射电磁波。这些辐射元辐射的电磁波在有的方向相互叠加，辐射场变强了；有的方向相互抵消，辐射场变弱了。因此，普遍情况是天线在不同方向的辐射场强度都不同。

12、极化：用于描述天线在某个方向的辐射场的矢量方向。通常说的极化都是描述的电场的方向。电场的极化是根据沿电波传播方向看过去，电场矢量末端的移动轨迹来定义的。

13、天线效率：用于描述天线将输入端功率转化为辐射功率的能力。天线效率等于辐射功率与输入功率的比值。

天线的辐射效率用于衡量天线将高频电流或导波能量转换为无线电波能量的有效程度，是天线辐射的总功率和天线从馈线得到的净功率之比，天线的辐射效率一般不考虑回波损耗。

为了使天线的辐射提高，必须使流过天线导体的高频电流尽量的强，当电路处于谐振状态时，电路上的电流最大，因此，若使天线处于谐振状态，则天线的辐射最强。

天线谐振的理解如下：发射机+馈线+匹配网络+天线，构成了射频发送链路。发射机有一个射频输出阻抗，馈线有一个特性阻抗，发射机与馈线的阻抗要匹配，但是天线的输入阻抗不一定恰好等于馈线的特性阻抗，所以在馈线与天线之间要加一个匹配网络来完成阻抗的转换。一个调整好的匹配网络是指从网络与馈线接点向天线一方看过去，输入阻抗与馈线的特性阻抗/电阻相等。这时匹配网络+天线这一部分相当于一个电阻，此时可以称之为谐振，也即天线谐振。阻抗完全匹配将不产生反射波，在馈线里各点的电压振幅恒定，阻抗不匹配时，发射机发射的电波将有一部分反射回来，在馈线中产生反射波，反射波达到发射机最终产生为热量消耗掉。只有阻抗完全匹配才能达到最大功率传输，由于驻波的存在使天线处于谐振状态。

单根传输线可以等效为一个二端口网络，一端(port1)输入信号，另一端(port2)输出信号。输入反射系数S11，表示在port1端看到多大的信号反射，其值在0dB到负无穷大之间，一般S11的绝对值等于回波损耗，即S11＝-RL。正向传输系数S21表示信号从port1传递到port2过程的馈入损失，主要观测有多少能量被传输到目的端(port2)了，一般S21的绝对值等于隔离度。

14、偶极子(dipole)：无线电天线，由两根相互成一直线的水平杆组成，两端稍稍分开。

15、单极子(monopole)：无线电天线，由单个通常是直的元件组成。

16、散射参数(scattering parameters,S参数)：是微波传输中的一个重要参数，任意网络都可以用多个S参数表征其端口特性，Sij表示能量从j口注入，在i口测得的能量。以二端口网络为例，二端口网络有四个S参数，分别表示为S11、S21、S22、S12。

一种情况下，测量“前向”S参数时，在输入端施加激励信号，在输出端接匹配电阻，入射能量(a1)输入到端口1(port1)，有一部分能量(b1)被反射回来，另外一部分能量(b2)输出到端口2(port2)。其中S11＝b1/a1＝反射功率/输入功率，表示输出端端接匹配情况下的输入端反射系数，即表示端口2匹配时端口1的反射系数。S21＝b2/a1＝输出功率/输入功率，表示输出端端接匹配情况下的正向传输系数，即表示端口2匹配时端口1到端口2的正向传输系数。

另一种情况下，测量“反向”S参数时，在输出端施加激励信号，在输入端接匹配电阻，入射能量(a2)输入到端口2，有一部分能量(b1)被反射回来，另外一部分能量(b2)输出到端口1。其中S22＝b1/a2＝反射功率/输入功率，表示在输入端端接匹配情况下的输出端反射系数，即表示端口1匹配时端口2的反射系数。S12＝b2/a2＝输出功率/输入功率，表示在输入端端接匹配情况下的反向传输系数，即表示表示端口1匹配时，端口2到端口1的反向传输系数。

17、多波束天线(multi beam antenna)：指能产生多个锐波束的天线，这些锐波束(或称元波束)可以合成一个或多个成形波束，以覆盖特定的空域。

18、共口径天线(shared-aperture antenna)：指一种允许不同频段不同极化的多副天线能够在同一个口径面内同时工作的一种天线形式，它通过空间上的合理布局，充分利用载体空间，减小不同工作频率天线之间的电磁耦合，从而使得功能不同的多副天线可以相互独立互不影响地工作。

19、波束赋形(beamforming)：又称波束成型、空域滤波，是一种使用传感器阵列定向发送和接收信号的信号处理技术。波束赋形技术通过调整相位阵列的基本单元的参数，使得某些角度的信号获得相长干涉，而另一些角度的信号获得相消干涉。波束赋形既可以用于信号发射端，也可以用于信号接收端。

20、天线口径(antenna aperture)：表示天线接收无线电波功率的效率的参数。口径被定义为垂直于入射无线电波方向，并且有效截获入射无线电波能量的面积。

21、磁面：或称H面，是指平行于磁场方向的方向平面。

22、电面：或称E面，是指平行于电场方向的方向平面。

23、耦合：可理解为直接耦合和/或间接耦合，“耦合连接”可理解为直接耦合连接和/或间接耦合连接。直接耦合又可以称为“电连接”，理解为元器件物理接触并电导通；也可理解为线路构造中不同元器件之间通过印制电路板(printed circuit board，PCB)铜箔或导线等可传输电信号的实体线路进行连接的形式；“间接耦合”可理解为两个导体通过隔空/不接触的方式电导通。在一个实施例中，间接耦合也可以称为电容耦合，例如通过两个导电件间隔的间隙之间的耦合形成等效电容来实现信号传输。

24、连接/相连：可以指一种机械连接关系或物理连接关系，例如，A与B连接或A与B相连可以指，A与B之间存在紧固的构件(如螺钉、螺栓、铆钉等)，或者A与B相互接触且A与B难以被分离。

25、接通：通过以上“电连接”或“间接耦合”的方式使得两个或两个以上的元器件之间导通或连通来进行信号/能量传输，都可称为接通。

26、相对/相对设置：A与B相对设置可以是指A与B面对面(opposite to,或是faceto face)设置。

27、电容：可理解为集总电容和/或分布电容。集总电容指的是呈容性的元器件，例如电容元件；分布电容(或分布式电容)指的是两个导电件间隔一定间隙而形成的等效电容。

28、地，或地板：可泛指电子设备(比如手机)内任何接地层、或接地板、或接地金属层等的至少一部分，或者上述任何接地层、或接地板、或接地部件等的任意组合的至少一部分，“地”可用于电子设备内元器件的接地。一个实施例中，“地”可以是电子设备的电路板的接地层，也可以是电子设备中框形成的接地板或屏幕下方的金属薄膜形成的接地金属层。一个实施例中，电路板可以是印刷电路板(printed circuit board，PCB)，例如具有8、10、12、13或14层导电材料的8层、10层或12至14层板，或者通过诸如玻璃纤维、聚合物等之类的介电层或绝缘层隔开和电绝缘的元件。一个实施例中，电路板包括介质基板、接地层和走线层，走线层和接地层通过过孔进行电连接。一个实施例中，诸如显示器、触摸屏、输入按钮、发射器、处理器、存储器、电池、充电电路、片上系统(system on chip，SoC)结构等部件可以安装在电路板上或连接到电路板；或者电连接到电路板中的走线层和/或接地层。例如，射频源设置于走线层。

上述任何接地层、或接地板、或接地金属层由导电材料制得。一个实施例中，该导电材料可以采用以下材料中的任一者：铜、铝、不锈钢、黄铜和它们的合金、绝缘基片上的铜箔、绝缘基片上的铝箔、绝缘基片上的金箔、镀银的铜、绝缘基片上的镀银铜箔、绝缘基片上的银箔和镀锡的铜、浸渍石墨粉的布、涂覆石墨的基片、镀铜的基片、镀黄铜的基片和镀铝的基片。本领域技术人员可以理解，接地层/接地板/接地金属层也可由其它导电材料制得。

如图1所示为本申请实施例提供的一种天线阵列100，该天线阵列100可以包括一个或多个天线单元200，该天线单元200可以包括天线210和波束选择模块220。

其中，天线阵列100又可以称为感知阵列模块100，该天线阵列100用于收发波束从而对物体进行探测。

天线单元200中，天线210与波束选择模块220设置电连接，例如串联连接。天线210用于发送或者接收波束，该天线210可以为共口径多波束天线。波束选择模块220，用于能量分流给多个波束进行配置或者采用开关对不同波束进行切换。

在一些实施例中，该波束选择模块220可以通过开关的方法进行切换，例如单刀双掷开关等。或者该波束选择模块220也可以通过多级pin管的方法实现切换，例如变容二极管或者多级pin管等。

本申请实施例提供的天线阵列100可以应用于雷达等探测装置中，实现目标位置检测、手势检测、跌倒检测、安防检测、人体检测、目标跟踪、目标识别等功能，并可以运用于家居、汽车或医院等多个应用场景中。以下结合附图详细介绍本申请实施例提供的天线结构。

如图2是本申请实施例提供的一种天线210的结构，该天线210可以包括第一辐射单元和第二辐射单元，其中第一辐射单元为单极子，该第一辐射单元包括第一辐射体211，第二辐射单元包括贴片212。贴片212(第二辐射体)的厚度方向上开设第一通孔2121，该第一通孔2121可以位于贴片212的中心区域。第一通孔2121的直径大于第一辐射体211的直径，该第一辐射体211穿过贴片212上的第一通孔2121，即贴片212通过第一通孔2121套设于第一辐射体211的外侧。

其中，第一辐射体211可以为柱体(例如圆柱或者棱柱)、螺旋状或者片状等。或者该第一辐射单元可以包括第一辐射部、第二辐射部和连接部，该第一辐射部位于片状第二辐射体的一侧，该第二辐射部位于片状第二辐射体的另一侧，该第一辐射部与第二辐射部通过连接部连接，该连接部穿过第一通孔。

在一些实施例中，该第一通孔2121的孔径的尺寸与第一辐射体211的直径的尺寸的差值为二十分之一至十分之二的目标波长，该目标波长为天线结构的工作波长。在一个实施例中，该第一通孔2121的孔径的尺寸与第一辐射体211的直径的尺寸的差值为十分之一的目标波长。开设较小的通孔有利于控制贴片212的尺寸，从而有利于控制天线210的尺寸。

在一个实施例中，该第一辐射体211的高度为天线结构210的工作波长的四分之一。

在一些实施例中，第一辐射体211的轴向与贴片212所在平面垂直，相互垂直的第一辐射体211与贴片212有利于提高二者辐射方向图的互补效果。

该天线210还可以包括地板213，该地板213可以在第一辐射体211的轴向上靠近贴片212的一端设置。地板213的设置有利于控制天线210的辐射方向，有利于改善天线210在特定方向上的辐射效果。

上述第一辐射体211在靠近地板213的一端端面上设置第一馈电点214，该第一馈电点214(未示出)可以通过与第一馈电线2141连接，从而进行直接耦合馈电。

在一些实施例中，也可以在第一馈电点214的位置通过间接耦合馈电的方式向第一辐射体211进行馈电。通过间接耦合馈电等方式对辐射体进行馈电，有利于简化天线结构，提高天线210的多个辐射体的布局合理性。

贴片212包括第二馈电点215(未示出)，该第二馈电点215可以设置在贴片212边缘，即远离贴片212上的第一通孔2121位置设置。在一些实施例中，该第二馈电点215可以设置在面向地板213的一面。该第二馈电点215可以通过第二馈电线2151进行直接耦合馈电。

通过将第二馈电点215设置在远离通孔的位置，有利于将第一辐射体211的辐射波束的频率与贴片212的辐射波束的频率匹配，有利于提高天线210对特定频率范围内的波束的辐射效果。

在一些实施例中，该第二馈电点215也可以位于背离地板213的一面或者其他位置。通过分散布置第一辐射体211的馈电点与贴片212的馈电点有利于合理布置天线210的结构。

在一些实施例中，也可以在第二馈电点215的位置通过间接耦合馈电的方式向贴片212馈电。通过间接耦合馈电等方式对辐射体进行馈电，有利于简化天线结构，提高天线210的多个辐射体的布局合理性。

天线210可以采用多端口设计，其中第一辐射体211作为第一端口可以激励起单极子模式，该模式下第一辐射体211的极化方向垂直于地板213所在平面，贴片212作为第二端口激励起贴片212法向的辐射能力，使贴片212的极化方向与地板213所在平面平行。

如图3所示为第一辐射体211的辐射方向示意图，由图3可知，第一辐射体211的主辐射方向为Z轴方向，与X-Y平面垂直。如图4所示为贴片212的辐射方向示意图，由图4可知，贴片212的主辐射方向为X-Y平面方向，与Z轴垂直。因此，第一辐射体211的主辐射方向与贴片212的主辐射方向可以实现互补，进而可以实现天线210在空间中各个方向上的覆盖能力。结合图5和图6，第一辐射体211的主瓣方向为0°方向，对应的角宽度大致在-40°到40°范围内，贴片212的主瓣方向为55°方向，对应的角宽度大致在-100°到-30°范围内和30°到100°范围内，两者之间可以实现互补。

从另一个角度看，第一辐射体211的辐射方向图的零点与贴片212的辐射方向图的零点不在同一位置(不重合)，第一辐射体211的辐射方向图与贴片212的辐射方向图可以实现互补。

当上述天线210工作时，第一端口(第一辐射体211)可以发送第一波束，第二端口(贴片212)可以发送第二波束。第一波束和第二波束之间可以通过开关进行切换，该开关可以设置在上述波束选择模块220中。在实际使用过程中，可以采用波束切换或者合成网络来实现两个方向图的叠加和组合，实现广域覆盖，进而使得此天线210可以实现更大的扫描覆盖范围。

如图7为天线210对应的S参数图，其中第一端口和第二端口可以调谐至相同的工作频率。

其中，曲线S11用于表示第一端口的回波损耗，即可以反映第一端口输入的功率转换为第一辐射体211辐射出的能量的比例，对于相等的输入功率，S11的绝对值越大，第一端口的功率转换比例越高。S11的波谷(谷值至-10dB之间)在22GHz～25GHz之间，天线阵列200的工作频率工作在24GHz附近，因此，在天线210的工作频率范围内，第一端口的能量转换比例相对较高，反射系数较小，第一端口与第二端口的匹配度较高。

曲线S22用于表示第二端口的回波损耗，即可以反映第二端口输入的功率转化贴片212辐射出去的能量的比例，对于相等的输入功率，S22的绝对值越大，第二端口的输入功率转换比例越高。S22的波谷(谷值至-10dB之间)在22GHz～25GHz之间，天线阵列200的工作频率工作在24GHz附近，因此，在天线210的工作频率范围内，第二端口的能量转换比例相对较高，反射系数较小，第一端口与第二端口的匹配度较高。

曲线S21用于表示第二端口对于第一端口辐射的波束的增益，即可以反映第二端口对于第一端口辐射波束的影响。当S21为负值，S21的绝对值越小，表示第二端口对第一端口辐射的波束的干扰等负面影响越小。S21的波峰在24GHz～25GHz之间，天线阵列200的工作频率工作在24GHz附近，因此，在天线210的工作频率范围内，第二端口对于第一端口的辐射波束的负面影响相对较小。

用于表示第一端口对于第二端口辐射的波束的增益的曲线S12与曲线S21一致，因此，在天线210的工作频率范围内，第一端口对于第二端口的辐射波束的负面影响相对较小。

图8是本申请实施例提供的另一种天线230的结构。

相比于图3所示的天线210的结构，天线230在第一辐射体211远离贴片212的一端设置有圆盘216(或称辐射盘)，圆盘216的设置在一定程度上可以降低第一辐射体211的高度，可以缩减天线230在轴向上的尺寸。

在一些实施例中，在设置圆盘216的情况下，第一辐射体211的高度与辐射盘216的直径之和在四分之一目标波长左右，该目标波长为天线230的工作波长。

连接有圆盘216的单极子的辐射方向图如图9所示，其主辐射方向为Z轴方向，相比于不设置圆盘216的单极子的辐射方向(如图3所示)，设置有圆盘216的单极子在X-Y平面方向上的辐射得到增强。

贴片212的辐射方向图与图10所示，贴片212的主辐射方向为X-Y所在平面。与连接有圆盘216的第一辐射体211的主辐射方向垂直。因此，第一辐射体211的主辐射方向与贴片212的主辐射方向可以实现互补，进而可以实现天线230在空间中各个方向上的覆盖能力。

从另一个角度看，第一辐射体211的辐射方向图的零点与贴片212的辐射方向图的零点不在同一位置(不重合)，第一辐射体211的辐射方向图与贴片212的辐射方向图可以实现互补。

当上述天线230工作时，第一端口(第一辐射体211)可以发送第一波束，第二端口(贴片212)可以发送第二波束。第一波束和第二波束之间可以通过开关进行切换，该开关可以设置在上述波束选择模块220中。在实际使用过程中，可以采用波束切换或者合成网络来实现两个方向图的叠加和组合，实现广域覆盖，进而使得该天线230实现更大的扫描覆盖范围。

如图11所示为天线230对应的S参数图，其中第一端口的辐射部为设置有圆盘216的第一辐射体211，第二端口的辐射部为贴片212。

其中，曲线S11用于表示第一端口的回波损耗，即可以反映第一端口输入的功率转换为第一辐射体211辐射出的能量的比例，对于相等的输入功率，S11的绝对值越大，第一端口的功率转换比例越高。S11的波谷(谷值至-10dB之间)在23GHz～25GHz之间，天线阵列200的工作频率工作在24GHz附近，因此，在天线230的工作频率范围内，第一端口的能量转换比例相对较高，反射系数较小，第一端口与第二端口的匹配度较高。

曲线S22用于表示第二端口的回波损耗，即可以反映第二端口输入的功率转化贴片212辐射出去的能量的比例，对于相等的输入功率，S22的绝对值越大，第二端口的功率转换比例越高。S22的波谷(谷值至-10dB之间)在21GHz～26GHz之间，天线阵列200的工作频率工作在24GHz附近，因此，在天线230的工作频率范围内，第二端口的能量转换比例相对较高，反射系数较小，第一端口与第二端口的匹配度较高。

曲线S21用于表示第二端口对于第一端口辐射的波束的增益，即可以反映第二端口对于第一端口辐射波束的影响。当S21为负值，S21的绝对值越小，表示第二端口对第一端口辐射的波束的干扰等负面影响越小。S21的波峰在26GHz附近，天线阵列200的工作频率工作在24GHz附近，因此，在天线230的工作频率范围内，第二端口对于第一端口的辐射波束的负面影响相对较小。

曲线S12用于表示第一端口对于第二端口辐射的波束的增益，即可以反映第一端口对于第二端口辐射波束的影响。当S12为负值，S12的绝对值越小，表示第一端口对第二端口辐射的波束的干扰等负面影响越小。S12的波峰在26GHz附近，天线阵列200的工作频率工作在24GHz附近，因此，在天线230的工作频率范围内，第一端口对于第二端口的辐射波束的负面影响相对较小。

图12是本申请实施例提供的另一种天线240的结构。

该天线240可以包括第一辐射贴片241、第二辐射贴片242A和地板243，其中，第一辐射贴片241与第二辐射贴片242A间隔设置，第二辐射贴片242A可以设置于第一辐射贴片241的侧面(如H面或E面)，该第二辐射贴片242A为寄生偶极子结构。

在一些实施例中，该第一辐射贴片241可以为具有对称结构的偶极子，或者也可以为不对称结构的偶极子。

在一些实施例中，该第一辐射贴片241可以为片状偶极子，或者也可以为棒状偶极子以及其他形状的偶极子。

在一些实施例中，该天线240还可以包括第三辐射贴片242B，该第三辐射贴片242B也为寄生偶极子结构。其中，该第三辐射贴片242B与第二辐射贴片242A相对设置，第一辐射贴片241可以位于第二辐射贴片242A和第三辐射贴片242B之间，第二辐射贴片242A和第三辐射贴片242B可以分别设置于第一辐射贴片241的H面。

在一些实施例中，第二辐射贴片242A的几何中心和第三辐射贴片242B的几何中心的连线与第一辐射贴片241的H面垂直或平行，或者与第一辐射贴片241的H面之间形成夹角。

结合图12至图16，第一辐射贴片241可以包括两个子贴片，两个子贴片通过第一连接臂2412实现电连接。两个子贴片分别通过第一支柱2414与地板243进行固定连接，该第一支柱2414可以为导体。当第一辐射贴片241为对称结构的偶极子时，第一辐射贴片241的两个子贴片的形状、大小等一致。

在一个实施例中，第一辐射贴片241的两个子贴片的长边的尺寸在1个波长左右。

在另一个实施例中，第一辐射贴片241的两个子贴片的短边的尺寸在二分之一个波长左右。

在一些实施例中，第一辐射贴片241的两个子贴片分别通过两根第一支柱2414与地板243进行固定连接。该两根第一支柱2414关于子贴片的与长边垂直的对称轴成轴对称。两个子贴片所在平面可以与地板243平行。该第一支柱2414可以为导体，从而可以导通第一辐射贴片241和地板243。

地板243在第二连接臂2413在地板243上的投影位置的附近开设有第二通孔2415，该第二连接臂2413穿过该第二通孔2415，第二连接臂2413的一端与第一连接臂2412连接，第二连接臂2413的另一端连接有馈电线2411，该馈电线2411可以为微带线。第一连接臂2412可以与第二连接臂2413垂直连接，从而组成L型的第一探针。在一些实施例中，该第一连接臂2412和第二连接臂2412可以为一体成型的L型结构。

第二辐射贴片242A可以包括两个子贴片，该两个子贴片通过第三连接臂2422A实现电连接。两个子贴片分别通过第二支柱2424A与地板243进行固定连接，该第二支柱2424A可以为导体。

在一些实施例中，第二辐射贴片242A的两个子贴片分别通过一根第二支柱2424A与地板243进行固定连接。子贴片所在平面可以与地板243平行。该第二支柱2424A可以为导体，从而可以导通第二辐射贴片242A和地板243。

地板243在第四连接臂2423A在地板243上的投影位置的附近开设有第三通孔2425A，该第四连接臂2423A穿过该第三通孔2425A。该第四连接臂2423A一端与第三连接臂2422A连接，该第四连接臂2423A的另一端连接有延迟传输线2421A，该延迟传输线2421A可以为开路段。第三连接臂2422A可以与第四连接臂2423A垂直连接，从而组成L型第二探针。在一些实施例中，该第三连接臂2422A和第四连接臂2423A可以为一体成型的L型结构。

在一些实施例中，该延迟传输线2421A可以为微带线。

第三辐射贴片242B可以包括两个子贴片，该两个子贴片通过第五连接臂2422B实现电连接。两个子贴片分别通过第三支柱2424B与地板243进行固定连接，该第三支柱2424B可以为导体。

在一些实施例中，第三辐射贴片242B的两个子贴片分别通过一根第三支柱2424B与地板243进行固定连接。子贴片所在平面可以与地板243平行。该第三支柱2424B可以为导体，从而可以导通第三辐射贴片242B和地板243。

地板243在第六连接臂2423B在地板243上的投影位置的附近开设有第四通孔2425B，该第六连接臂2423B穿过该第四通孔2425B，第六连接臂2423B的一端连接第五连接臂2422B，该第六连接臂的另一端连接有延迟传输线2421B，该延迟传输线2421B可以为开路段。第五连接臂2422B可以与第六连接臂2423B垂直连接，从而组成L型第三探针。在一些实施例中，该第三连接臂2422B和第四连接臂2423B可以为一体成型的L型结构。

在一些实施例中，第一辐射贴片241与第二辐射贴片242A之间设置间隔，第一辐射贴241与第二辐射贴242A可以处于同一平面，第一辐射贴片241与第二辐射贴片242A的间距在0.1倍目标波长至0.4倍目标波长之间，该目标波长为天线结构240的工作波长。

在一个实施例中，第一辐射贴片241与第二辐射贴片242A的间距在四分之一的目标波长左右。

在一些实施例中，第一辐射贴片241与第三辐射贴片242B之间设置间隔，第一辐射贴241与第三辐射贴242B可以处于同一平面，第一辐射贴片241与第三辐射贴片242B的间距在0.1倍目标波长至0.4倍目标波长之间。

在一个实施例中，第一辐射贴片241与第三辐射贴片242B的间距在四分之一的目标波长左右。

在一些实施例中，馈电线2411的长度与延迟传输线2421A的长度和延迟传输线2421B的长度均不相同。

在一些实施例中，延迟传输线2421A的长度与延迟传输线2421B的长度相同。

在一些实施例中，馈电线2411的长度长于延迟传输线2421A的长度或延迟传输线2421B的长度。

如图16所示，该天线240还可以包括金属框244，该金属框244可以围绕上述第一辐射贴片241、第二辐射贴片242A和第三辐射贴片242B设置，该金属框244设置在上述辐射贴片的外周。

在一些实施例中，金属框244与第一辐射贴片241之间间隔设置。

在一些实施例中，金属框244与第二辐射贴片242A之间间隔设置。

在一些实施例中，金属框244与第三辐射贴片242B之间间隔设置。

通过设置金属边框244，可以在一定程度上限定上述辐射贴片的辐射的电磁波的传播方向，有利于使得天线240形成共口径天线。

如图17所示为上述天线240实际使用过程中，第一辐射贴片241、第二辐射贴片242A和第三辐射贴片242B上加载电流的方向示意图。

实际使用中，利用延迟传输线2421A对第二辐射贴片242A的频率进行调整，利用延迟传输线2421B对第三辐射贴片242B的频率进行调整，并对第二辐射贴片242A加载与第一辐射贴片241相反的电流，对第三辐射贴片242B加载与第一辐射贴片241相反方向的电流。这样，天线240可以得到两种极化方向，且两种方向具有互补效应，整体上可以提升天线240的空域覆盖能力。

示例性的，通过调整延迟传输线2421A和/或延迟传输线2421B的长度、宽度、厚度、材料种类等参数达到调整延迟传输线的电容和/或电感的目的，进而可以对第二辐射贴片242A的和延迟传输线2421B的频率的调整。

在一些实施例中，可以采用波束切换或者分配网络的方案对天线阵列100中的天线240进行调用，可以进一步提高天线阵列100的空域覆盖能力。

在天线240不包含第二辐射贴片242A和第三辐射贴片242B的情况下，该天线240的辐射方向图如图18所示。在天线240包含第二辐射贴片242A和第三辐射贴片242B的情况下，该天线240的辐射方向图如图19所示。对比图18和图19，可知：通过设置第二辐射贴片242A和第三辐射贴片242B，可以明显增大天线240的辐射的空域覆盖能力。

如图20所示为不设置第二辐射贴片242A和第三辐射贴片242B时，天线240主瓣示意图。其中，主瓣方向为0°方向，对应的角宽度(angular width(3dB))为87°。图21为设置第二辐射贴片242A和第三辐射贴片242B时，天线240的主瓣示意图。其中，主瓣方向为0°方向，对应的角宽度为119.1°，相比于不设置第二辐射贴片242A和第三辐射贴片242B的情况，该情况下天线240的辐射角的宽度明显增大。

如图22是包含第二辐射贴片242A和第三辐射贴片242B的天线240中第一极化方向图，图23是包含第二辐射贴片242A和第三辐射贴片242B的天线240的第二极化方向图。对比可知，第一极化方向主要在X-Z平面内，第二极化方向主要在Y-Z平面内，两个极化方向可以实现互补，进而达到提高天线240的空域覆盖能力的目的。

具体的，如图24所示为包含第二辐射贴片242A和第三辐射贴片242B的天线240中第一极化方向图的主瓣示意图，其中，主瓣方向为0°方向，对应的角宽度范围为-50°到50°左右。图25为包含第二辐射贴片242A和第三辐射贴片242B的天线240中第二极化方向图的主瓣示意图，其中，主瓣方向为44.0°方向，对应的角宽度范围为-50°到-30°范围和30°到50°范围。因而，第一极化方向和第二极化方向可以实现互补。

图26为天线240对应的S参数曲线，天线240中第一辐射贴片241、第二辐射贴片242A和第三辐射贴片242B采用同一端口。由图26可知，S11的波谷(谷值至-10dB之间)在23GHz～25GHz之间，天线阵列200的工作频率工作在24GHz附近，因此，在天线阵列200的工作频率范围内，第一端口的能量转换比例相对较高。

基于相同的发明构思，本申请实施例还提供了一种探测装置，该探测装置包括多个前述实施例中任一种可能的天线200，该多个天线200可以组成天线阵列100。

在本说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (16)

1.一种天线结构，其特征在于，包括：

第一辐射单元，所述第一辐射单元为单极子，所述第一辐射单元包括第一辐射体(211)；

第二辐射单元，所述第二辐射单元包括片状的第二辐射体(212)，所述第二辐射体(212)具有第一通孔(2121)；

所述第一辐射体(211)穿过所述第一通孔(2121)。

2.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述第一辐射单元还包括辐射盘(216)，所述第一辐射体(211)的一端具有第一馈电点，所述辐射盘(216)位于所述第一辐射体(211)远离所述第一馈电点的一端，所述辐射盘(216)与所述第一辐射体(211)之间电导通。

3.根据权利要求2所述的天线结构，其特征在于，所述辐射盘(216)的直径与所述第一辐射体(211)的高度之和为四分之一的目标波长，所述目标波长为所述天线结构的工作波长。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的天线结构，其特征在于，所述第一通孔(2121)开设于所述第二辐射体(212)的中心区域，所述第二辐射体(212)上设置有第二馈电点，所述第二馈电点远离所述第一通孔(2121)设置。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的天线结构，其特征在于，所述天线结构还包括地板(213)，所述第一辐射体(211)与所述第二辐射体(212)位于所述地板(213)的同一侧。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的天线结构，其特征在于，所述第一通孔(2121)的孔径与所述第一辐射体(211)直径的差值为十分之一的目标波长，所述目标波长为天线结构的工作波长。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的天线结构，其特征在于，所述第一辐射体(211)的轴向与所述第二辐射体(212)所在平面垂直。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的天线结构，其特征在于，所述第一辐射体(211)与所述第二辐射体(212)的工作频率相同。

9.一种天线结构，其特征在于，包括：

第一辐射贴片(241)，所述第一辐射贴片(241)包括第一子贴片和第二子贴片，所述第一子贴片的一端和所述第二子贴片的一端相对且间隔设置；

第二辐射贴片(242A)，所述第二辐射贴片(242A)包括第三子贴片和第四子贴片，所述第三子贴片的一端和所述第四子贴片的一端相对且间隔设置，所述第二辐射贴片(242A)与所述第一辐射贴片(241)耦合。

10.根据权利要求9所述的天线结构，其特征在于，所述天线结构还包括金属边框(244)，所述金属边框(244)围绕所述第一辐射贴片(241)和所述第二辐射贴片(242A)设置，所述金属边框(244)与所述第一辐射贴片(241)之间有间隔，所述金属边框(244)与所述第二辐射贴片(242A)之间有间隔。

11.根据权利要求9或10所述的天线结构，其特征在于，所述第二辐射贴片(242A)的数量为两个，两个所述第二辐射贴片(242A)分别位于所述第一辐射贴片(241)的H面，两个所述第二辐射贴片(242A)关于所述第一辐射贴片(241)对称设置。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的天线结构，其特征在于，所述天线结构还包括地板(243)，所述地板(243)具有第二通孔(2415)；

所述第一子贴片和所述第二子贴片之间连接有第一连接臂(2412)，所述第一连接臂(2412)电导通所述第一子贴片和所述第二子贴片；

所述第一连接臂远离所述第一辐射贴片(241)的一端与第二连接臂(2413)连接，所述第二连接臂(2413)穿过所述第二通孔(2415)并与第一馈电线(2411)连接，所述第一馈电线(2411)用于为所述第一辐射贴片(241)馈电。

13.根据权利要求9至12任一项所述的天线结构，其特征在于，所述天线结构还包括地板(243)，所述地板(243)具有第三通孔(2425A)；

所述第三子贴片和所述第四子贴片之间连接有第三连接臂(2422A)，所述第三连接臂(2422A)电导通所述第三子贴片和所述第四子贴片；

所述第二连接臂(2422A)远离所述第二辐射贴片(242A)的一端与第四连接臂(2423A)连接，所述第四连接臂(2423A)穿过所述第三通孔(2425A)并与第二馈电线(2421A)连接，所述第二馈电线(2421A)远离所述第四连接臂(2422A)的一端设置开路。

14.根据权利要求9至13中任一项所述的天线结构，其特征在于，在所述第一辐射贴片(241)的平面方向上，所述第一辐射贴片(241)与所述第二辐射贴片(242A)之间的距离为十分之一至十分至四的目标波长，所述目标波长为所述天线结构的工作波长。

15.一种天线模块，其特征在于，包括波束选择模块(220)和权利要求1至8或者权利要求9至14中任一项所述的天线结构，所述波束选择模块(220)用于调节所述天线结构发送和/或接收的波束。

16.一种探测装置，其特征在于，包括多个如权利要求15所述的天线模块，所述多个天线模块构成天线阵列。