CN1498445A - 多分段介质谐振天线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能够利用排列成圆形阵列的多个介质谐振器分段接收辐射的辐射天线。在一个天线系统中使用多个介质谐振器分段的目的是为了产生多个处于不同方向的波束，各个波束都具有一个“视轴”(即，发射时的最大辐射方向，或者接收时具有最大灵敏度的方向)。多个这样的波束可被同时激励以在任意一个方向上形成一个新的波束。这个新的波束可被递增地或连续地操纵，并且可在一个完整的360度圆周内受到操纵。当两个分段被同时激励时，天线将比单独一个分段具有更窄的主波瓣和/或更小的后瓣。在接收无线信号时，通过对这样的多波束进行电子化处理，就可以用于搜索信号的方向，由此形成了无线定向搜索设备的基础。另外，通过形成一个发射波束或者对无线信号进入方向上的接收波束进行分析，就可以形成一个“聪明”或“智能”的天线。波束操纵和智能天线技术也可被用于对特定方向中的窄哑点进行操纵，从而避免在该处发射，或者避免接收来自该方向的干扰信号。介质谐振器分段被安装在一个基板上，它们基本上为圆柱形或梯形的分段，并且通过内部探针或外部基板小孔得到馈电。

Description

多分段介质谐振天线

本发明涉及一种由多个邻接分段组成的介质谐振天线(DRA)，这些分段可同时受激以提供易于转向操纵的接收和发射波束以及极低的后瓣。

从1983年对介质谐振天线(DRA)的第一次系统研究“谐振圆柱介质空腔天线”，[LONG，S.A.，McALLISTER，M.W.，和SHEN，L.C.：“The ResonantCylindrical Dielectric Cavity Antenna”，IEEE Transactions on Antennas andPropagation(IEEE有关天线和传播的学报)，AP-31，1983，第406-412页]开始，因为它的辐射效率高、与最常使用的传输线具有良好的匹配并且具有较小的物理尺寸“介质谐振天线-谐振频率和带宽的普通设计关系及回顾”，[MONGIA，R.K.和BHARTIA，P.：“Dielectric Resonator Antennas-A Review andGeneral Design Relations for Resonant Frequency and Bandwidth”，InternationalJournal of Microwave and Millimetre-Wave Computer-Aided Engineering(微波和毫米波计算机辅助工程的国际杂志)，1994，4，(3)，第230-247页]，所以人们对其辐射图案的兴趣日益增长。

目前，大部分结构都采用一块安装在接地基板上的介质材料，该介质材料或者受到插入到地平面之中的一个小孔的激励“用作磁双极子天线的由小孔馈送的矩形和三角形介质谐振器”，[ITTIPIBOON，A.，MONGIA，R.K.，ANTAR，Y.M.M，BHARTIA，P.和CUHACI，M：“Aperture Fed Rectangular andTriangular Dielectric Resonators for use as Magnetic Dipole Antennas”，Electronics Letters，1993，29，(23)，第2001-2002页]，或者受到插入到介质材料中的一个探针的激励“矩形介质谐振天线”，[McALLISTER，M.W.，LONG，S.A.和CONWAY G.L.：“Rectangular Dielectric Resonator Antenna”，ElectronicsLetters，1983，19，(6)，第218-219页]。还有些作者提出用传输线进行直接激励“介质谐振天线的微波传输带传输线激励”，[KRANENBURG，R.A.和LONG，S.A.：“Microstrip Transmission Line Excitation of Dielectric Resonator Antennas”，Electronics Letters，1994，24，(18)，第1156-1157页]。

在本申请人所提交的共同未决的US专利申请(申请号09/431,548)中可以找到对可转向操纵DRA的进一步分析，该申请被作为本申请要求优先权的基础，并且被本申请引入以作为参考。

最常说明的两种几何结构是圆柱形和矩形介质片。在多个出版物中记载了如何通过利用一导电薄片穿过一象面进行切割以获得这些几何结构“半体积介质谐振天线的设计”，[TAM，M.T.K.and MURCH，R.D.：“Half volumedielectric resonator antenna designs”，Electro.Lett.，1997，33，(23)，第1914-1916页]；“置于金属面上用于天线应用的半分离介质谐振器”，[MONGIA，R.K.：“Half-split dielectric resonator placed on metallic plane for antenna applications”，Electro.Lett.，1989，25，(7)，第462-464页]。就本申请人所知，只有一篇出版物中记载了由多个小于半体积的分段制成的天线“微型的扇形和环形介质谐振天线”，[TAM，M.T.K and Murch，R.D.：“Compact Circular Sector and AnnularSector Dielectric Resonator Antennas”，IEEE Transactions on Antennas andPropagation(IEEE有关天线和传播的学报)，AP-47，1999，第837-842页]。

根据本发明的第一个方面所述，它提供了一种复合介质谐振天线，该天线含有多个独立的介质谐振天线，每个介质谐振天线都包括一个接地基底、一具有多个侧面并与接地基底有联系的介质谐振器单元以及一个用于将能量送入或送出所述介质谐振器单元的馈电机构。在这种天线中，各介质谐振器单元被安排成使其至少一个侧面与旁边的介质谐振器单元的至少一个侧面相邻。而且在这种天线中还含有一个电子线路，它能够通过单独地或组合地激励所述各介质谐振器单元以产生至少一个递增地或连续地可转向操纵的波束，此波束能够在一预定角度内受到操纵。

根据本发明的第二个方面所述，它提供了一种复合介质谐振天线，该天线含有多个独立的介质谐振天线，每个介质谐振天线都包括一具有多个侧面的介质谐振器单元以及一用于通过至少一个双极馈电方式将能量送入或送出所述介质谐振器单元的馈电机构。在这种天线中，各介质谐振器单元被安排成使其至少一个侧面与旁边的介质谐振器单元的至少一个侧面相邻。而且在这种天线中还含有一个电子线路，它能够通过单独地或组合地激励各介质谐振器单元以产生至少一个递增地或连续地可转向操纵的波束，此波束能够在一预定角度内受到操纵。

所述的相邻例面最好是基本上相互接触的。另外，在相邻侧面之间也可留一些小的空隙，这些空隙被填充入空气或其它介质材料。

将至少一对相邻介质谐振单元的相邻侧面用一个与两个相邻侧面相接触的导电壁隔开是有好处的。最好将所有相邻的侧壁都用一个导电壁隔开。可将介质谐振器单元直接放置在接地基底的上面、旁边或下面，或者也可在谐振器单元与接地基底之间留下一个小的空隙。此空隙可以是空气隙，也可以填充入固体、液态或气体的其它介质材料。

本发明寻求提供一种含有多个单元的天线，其中每个单元都是一个分段的DRA。这些单元可被同时激励，用以提供可转向操纵的接收和发射波束、无线定向搜索能力、智能(‘聪明的’)天线能力、低辐射后瓣以及较窄的辐射主瓣。本发明还寻求利用定义出DRA单元的侧面或边缘的导电壁的延长部分以使后瓣进一步大幅缩减。低的后瓣对应用于移动电话上的天线来说是十分重要的。另外，本发明还提供了一种新颖的用于DRA单元的几何结构。

在一些实施例中，圆柱形或环形DRA的90度扇区在其基本的HEM21δ模式中谐振，但是，利用这种或其它几何结构还可以有多种其它的谐振模式。另一种组合的例子是60度扇区及其相应的HEM31δ模式。

优选的HEM11δ、HEM21δ和HEM31δ模式都是混合电磁谐振模式，其辐射类似于水平磁双极的辐射，它可以产生具有余弦状或八字形图案的垂直极化辐射图案。

本申请人提请注意的是，在上述参考文献中所说明的结果可以等价地应用在工作于任何宽频率范围之上的DRA中，例如，从1MHz到1000MHz，对光学DRA来说甚至更高。频率越高，DRA的尺寸就越小，但是由以下将说明的探针/小孔及分段组合的几何结构所实现的普通波束图案可以在任何给定的频率范围内基本保持相同。利用具有高介电常数的介电材料，它也可以在1MHz以下的频率上工作。

利用本发明所述的天线和天线系统来产生至少一个递增地或连续地可转向操纵的波束，其有益效果在于，它可以在整个360度的圆周内操纵波束。通过额外地或有选择地提供电子线路用以合并馈电途径以形成和与差图案，其有益效果在于，它允许实现至多达到360度的无线定向搜索能力。

在本发明的第一个优选实施例中，各DRA单元被按照普通的圆形结构排列于纵轴周围并且每个单元都与两个相邻单元侧接，因而无线定向搜索和波束形成能力将是一个完整的360度圆周。应该注意，并不是一定要将各天线单元加工成形为具有圆形扇区的截面。作为替换，天线单元也可以具有普通的三角形或梯形截面，其主要的考虑是，使各单元的形状能够在纵轴周围相互匹配并且使每个单元都与两个相邻单元侧接。

在本发明的第二个优选实施例中，由各单元组成的阵列被放置在纵轴附近并且其总量不能形成一个整圆，而且除阵列中的第一个和最后一个单元以外的其它各单元都与两个相邻单元侧接，因而无线定向搜索和波束形成能力将小于一个完整圆周。

在第一和第二个实施例中，构成DRA的所有单元最好都具有相同的截面。这就意味着各个单元在被激励时将会具有相同的行为方式，而不管因各单元的相对方向而造成的方向效应如何。

一种对天线图案进行电子转向操纵的方法要提供多个现有波束，并于这些波束之间进行转换。另一种可替代的方法是将这些现有波束合并起来以实现所需的波束方向。通过使用多个DRA单元，天线图案就可基本上变成余弦形状，而且通过将两个角度稍微错开的余弦图案叠加在一起，就可以获得一个处于这两者当中的第三余弦图案。按照这种方式，就可通过合并固定的天线图案而实现波束的转向操纵和定向搜索。定向搜索的优点在于，(例如)移动电话可以通过它搜索到基站。波束转向操纵的优点则在于，可以随后将波束形成于基站的方向上。将这些优点合在一起就可以提高移动电话与基站之间的功率传输，进而可以提高通信质量并且延长电池寿命，同时，它还能减少进入使用电话的人体的电功率。本申请人的一个重要发现是，单独驱动一个天线单元所获得的后瓣一般不会比与同时驱动两个天线单元所获得的后瓣一样小。同时使用两个天线单元在这个方面可以获得显著的有益效果。

使用根据上面第二个优选实施例所述的几何结构及其类似结构(其中各天线单元没有排列成一个完整的圆周)的优点在于，利用一些几何结构，就可将由天线产生的并会对附近物体(如使用移动电话时人的头部)产生辐射的后瓣控制在很低的水平上，从而使辐射大大降低，进而使安全性能得到提高。使用根据上面第二个优选实施例所述的几何结构及其类似结构的另一个优点在于，同时激励两个天线单元时天线所产生的主波瓣比单独激励一个天线单元时所产生的主波瓣窄。

通过给定义出各天线单元边缘的导电壁提供延伸部分，就可以使分段DRA的后瓣得到进一步的缩减。导电壁的延伸部分可以是简单的平面延伸，也可以是按其它方式弯曲或变形的延伸，用以阻挡试图绕过导电壁边缘并且产生(或对其作出贡献的)天线后瓣的电磁波。此举已经由本中请人利用半圆柱形DRA以58MHz进行谐振而作出论述。

在本发明的另一个实施例中，可以额外地提供至少一个内部或外部单极天线或任何其它拥有圆形轴对称图案的天线，将天线与至少一个介质谐振天线单元合并起来，就可以消除后瓣区域，或者可以解决任何前后相互影响的问题(这种情况有可能在具有余弦形或8字形辐射图案的介质谐振天线中出现)。单极或其它圆形对称天线可被放置在介质谐振器单元内的正中，也可被安装在介质谐振器单元之上或之下并可由电子线路激励。在包括一个中空环形谐振器的实施例中，单极天线或其它圆形对称天线可被放置在中心空腔处。通过对任何实际馈电途径(最好是一套对称的馈电途径)进行电子地或逻辑地合并，也可以形成一个“虚拟的”单极天线或其它圆形对称天线。

利用上述所有分段几何结构，馈电可以采用多个导电探针的形式，这些导电探针包含在介质谐振器之内、或者被靠着介质谐振器放置、或者采用将前述两种放置方式组合在一起的组合放置。也可以利用接地基底中所提供的多个小孔馈电路径进行馈电。小孔馈电在介质材料之下的接地基底中是不连续的(通常为矩形)，它通常由其下的微波输送带传输线进行激励。微波输送带传输线通常被印在基底的下侧。在馈电采用探针形式的情况下，它们通常为延长的形式。可使用的探针的例子包括：细柱状导线，它通常平行于介质谐振器的纵轴。也可采用其它的探针形状(已经得到测试)，它们包括：粗圆柱、非圆形截面、细竖直板，甚至顶部带有导电“帽”的细竖直导线(类似于蘑菇状)。探针也可以含有金属化细条，此细条被放置在介质之内或者靠着介质放置，也可以前述两种方式组合放置。一般来说，如果具有正确位置、大小并且得到正确馈电，放置在介质之内或者靠着介质放置、或者以前述两种方式组合放置的任何导电单元都会激励出谐振。不同的探针形状会产生不同的谐振带宽，因而可将探针按照各种位置和各种方向放置(俯视时，沿径向与中心具有不同的距离，并且与中心的夹角不同)在介质谐振器之内或靠着介质谐振器或者以前述两种方式组合放置，从而满足特定的环境。另外，还可以在介质谐振器内或靠着介质谐振器或者将前述两种方式组合起来以放置一些探针，这些探针不是与电子线路连接，而是被动地对动态谐振天线的发射/接收特性产生影响，例如，通过感应的方式。

通常，在馈电包括单极天线馈电的情况下，则适当的介质谐振器单元必须与一个接地的基底联合使用，例如，可将其放置在接地基底之上，或者通过用一个小的空气间隙或其它介质材料层将它们隔离开。另外，在馈电包括双极馈电的情况下，则不需要接地的基底。本发明的实施例可以使用单极天线为带有接地基底的介质单元馈电，也可以使用双极天线为不带有相应接地基底的介质单元馈电。这两种馈电类型可被应用在同一复合天线当中。

介质谐振器单元可以是圆柱形分段，此分段含有基本沿径向的导电壁，导电壁被方便地沿基本平行于纵轴的方向放置。

另外，介质谐振器单元也可以具有普通的梯形截面，此截面被方便地沿平行于纵轴的方向放置。

由各天线单元组成的阵列可被排列成具有一个中心空腔，也可以不带有中心空腔。

介质谐振器单元也可以具有圆形分段或普通梯形以外的其他截面。对于实现大幅缩减后瓣十分重要的是，天线单元阵列相对于纵轴来说是完全或至少一部分圆对称的。

根据本发明所述的介质谐振器天线可以与多个发射机或接收机一起工作，这里所用的术语“发射机”或“接收机”，其含义分别是指可作为电子信号源并可通过天线发射信号的设备以及可接收和处理通过电磁辐射与天线通讯的电子信号的设备。发射机和/或接收机的数目可以与被激励天线单元的数目相等，也可以不相等。例如，可以在各个天线单元上单独连接一个发射机和/或接收机(即，一个天线单元配备一个发射机和/或接收机)，也可以只在一个天线单元上连接一个发射机和/或接收机(即，一个发射机和/或接收机在各天线单元之间切换)。在另一个例子中，可以将一个发射机和/或接收机(同时)与多个天线单元相连。通过连续改变各天线单元之间的馈电功率，就可以连续操纵天线阵的波束和/或定向灵敏度。可以有选择地将一个发射机和/或接收机与多个不相邻的天线单元连接起来。在另外一个例子中，一个发射机和/或接收机被与多个相邻或不相邻的天线单元连接起来，其目的是为了对已生成或已检测到的辐射图案产生增强的效果，或者是为了允许使天线能够同时在多个方向上进行发射和接收。

介质谐振器单元可由任何适当的介质材料形成，或者也可由具有综合正介电常数k的不同介质材料的组合形成。在优选实施例中，k值至少为10，它也可以至少为50或者甚至至少为100。k值甚至还可以很大，例如，大于1000，但是，可用的介质材料趋向于限制这种情况在低频中的使用。介质材料可以包括液态、固态、气态、等离子态或者其它任何处于中间状态的材料。介质材料可以比其嵌入处四周的材料具有更低的介电常数。

通过寻求提供一种能够产生多个波束的介质谐振器天线，这些波束可被单独选择或被同时形成，也可根据需要按照不同的方式组合，就可使本发明的实施例具有以下有各种益效果：

i)通过选择驱动多单元DRA中的不同单元，就可将天线做成能够在多个预选方向之一中(例如，在方位角中)进行发射和接收。通过在各单元之间进行轮流切换，就可使波束图案在角度上递增地转动。这种波束转向操纵对无线通讯、雷达和导航系统具有明显的实用性。

ii)通过将两个或多个波束合在一起，即，同时激励两个或多个单元，就可使波束形成于任意的方位角方向之中，从而便于对波束形成过程进行更加精确的控制。

iii)通过电子地连续改变两个波束之间的能量分配/合成，就可使合成波束的方向得到连续转向操纵。

iv)在只进行信号接收的情况下，通过对两个或多个波束上的信号振幅进行比较，或者通过对从两个波束上接收到的信号执行单脉冲处理，就可以找到进来的无线信号的到达方向。上述“单脉冲处理”指的是从两个波束中形成和与差的图案，用以确定来自远程信号源的信号的到达方向。

v)在典型的双向通讯系统(如移动电话系统)中，信号被(听筒)从一个点无线发射源(如基站)接收到并被发送回该发射源。利用上述iii)和iv)的内容，本发明的实施例就可被用来搜索发射源的方向，而且通过利用上述ii)的内容，本发明也可被用来在所述方向中形成一个最佳波束。能够实现这类操作的天线被称为具有“聪明”或“智能”功能。利用智能天线可提高天线增益的优点，就可以提高信噪比、提高通讯质量、减少发射器的功率(它有助于减少对附近人体的辐射)、并且延长电池的寿命。

vi)波束操纵和智能天线技术也可被用于对特定方向中的窄哑点进行操纵，从而避免在该处发射，或者避免接收来自该方向的干扰信号。

为了使本发明得到更好地理解，并且为了说明本发明是如何得到实现的，以下将参考例子并结合附图对其进行说明：

图1示出了根据本发明第一个实施例所述的DRA，它由一个圆柱的六个60度部分组成；

图2示出了根据本发明第二个实施例所述的DRA，它由三个60度的梯形单元组成；

图3是图2所示DRA的谐振特性图；

图4是由图2所示DRA产生的辐射图案；

图5示出了根据本发明第三个实施例所述的DRA，它由一个圆柱的两个45度象限组成；

图6是由图5所示DRA产生的辐射图案；

图7和图8分别示出了一个带有延伸部分和没有延伸部分的导电壁的半圆柱DRA；

图9和图10是由图7所示DRA产生的辐射图案；

图11和图12是由图8所示DRA产生的辐射图案；

图1是一种多分段DRA 1的平面视图，该DRA 1由六个介质谐振器单元2组成，每个单元都具有圆柱的60度扇区的形状，并且在接地的基板3上按照圆形对称排列。单元2的侧面4被金属制成的导电壁5隔开。各个单元内都有一个延长的探针6，与导电壁5一样，延长的探针6基本上与DRA 1的轴向平行。一个或多个探针6可被同时驱动以实现定向搜索(仅限于接收功能)、波束操纵(接收和/或发射时)以及“智能”天线的特性。

图2是另一种多分段DRA 11的平面视图，该DRA 11由三个介质谐振单元12a、12b及12c组成，每个单元都具有60度梯形截面的形状，并且在接地的基板13上按照部分圆形对称排列。单元12a、12b及12c的侧面14被金属制成的导电壁15隔开。各个单元内都有一个延长的探针16，与导电壁15一样，延长的探针16基本上与DRA 11的轴向平行。一个或多个探针16可被同时驱动以实现定向搜索(仅限于接收功能)、波束操纵(接收和/或发射时)以及“智能”天线的特性。由于组成图2所示DRA 11的单元12a、12b及12c阵列小于一个完整的圆周，因而其无线定向搜索和波束操纵能力也相应地小于完整圆周的情况。

图3是当单元12a、12b及12c被激励时，对图2所示DRA 11的S11反射信号的测量结果与频率之间的关系。从图中可以看出，所有三个单元12a、12b及12c都在约1950MHz下谐振。

图4示出了由通过一个电源分离器/合成器(未示出)共同驱动的DRA单12a、12b及12a+12b所产生的方位角天线辐射图案。图4中，主要的圆圈代表了5dB的间距。首先可以看到，12a+12b波束已被转向操纵至约12a图案与12b图案的中间，它示范出了电子波束的操纵。其次可以看出，它还有改进，即，合并12a+12b后的天线，其后瓣被减小。第三可以看出，12a+12b图案的主波

瓣远远窄于-3dB点上单独的12a和12b图案。

图5是另一种多分段DRA 21的平面视图，该DRA 21由两个介质谐振单元22a和22b组成，每个单元都具有45度圆柱扇区的形状，并且在接地的基板23上按照部分圆形对称排列。单元22a和22b的侧面24被金属制成的导电壁25隔开。各个单元内都有一个延长的探针26，与导电壁25一样，延长的探针26基本上与DRA 21的轴向平行。

图6示出了由通过一个电源分离器/合成器(未示出)共同驱动的DRA单元22a和22a+22b所产生的方位角天线辐射图案。图6中，主要的圆圈代表了5dB的间距。从图6中可以看到，与图2和图4所示的DRA一样，它也能够实现电子波束的操纵，并且能够在合并22a+22b之后减小天线的后瓣。

图7中示出了一个由一介质谐振单元32形成的DRA 31，其中介质谐振单元32具有半圆柱的形状，并且被安装在一个接地基板33上。单元32的表面34带有一个如图所示的导电壁35。在单元32内配有内延长探针和外延长探针36a、36b。

图8示出了一个与图7相类似的DRA 31′，它包括一个半圆柱状介质谐振单元32′、一接地基板33′以及一安装在单元32′的表面34′之上的导电壁35′。单元31′内配有内延长探针和外延长探针36a′、36b′。并且导电壁35′配有沿单元32′的长度方向伸展的延长部分37′。延长部分37′被远离表面34′地向后弯曲。延长部分37′有助于阻挡绕过导电壁35′边缘的电磁波，因为它会产生或对后瓣作出贡献。

图9、图10、图11和图12分别示出了当内探针36a被激励时图7所示DRA的辐射图案、当外探针36b被激励时图7所示DRA的辐射图案、当内探针36a′被激励时图8所示DRA的辐射图案以及当外探针36b′被激励时图8所示DRA的辐射图案。从这些图中可以明显看出，图9和图10的后瓣38a及38b远大于图11和图12的后瓣38a及38b′，从而清楚地阐明了延伸部分37′在减少后瓣方面的作用。应该注意，虽然在各单元32、32′中只提供了两个探针36a、36b及36a′、36b′，但在本例中，一次只有一个探针被激励。

Claims (37)

1.一种复合介质谐振天线，该天线含有多个独立的介质谐振天线，每个介质谐振天线都包括一个接地基底、一具有多个侧面并与接地基底有联系的介质谐振器单元以及一个用于将能量送入或送出所述介质谐振器单元的馈电机构，其特征在于，所述各介质谐振器单元被安排成使其至少一个侧面与旁边的介质谐振器单元的至少一个侧面相邻，而且该天线还含有一个电子线路，它能够通过单独地或组合地激励所述各介质谐振器单元以产生至少一个递增地或连续地可转向操纵的波束，此波束能够在一预定角度内受到操纵。

2.一种复合介质谐振天线，该天线含有多个独立的介质谐振天线，每个介质谐振天线都包括一具有多个侧面的介质谐振器单元以及一用于通过至少一个双极馈电方式将能量送入或送出所述介质谐振器单元的馈电机构，其特征在于，所述各介质谐振器单元被安排成使其至少一个侧面与旁边的介质谐振器单元的至少一个侧面相邻，而且该天线还含有一个电子线路，它能够通过单独地或组合地激励各介质谐振器单元以产生至少一个递增地或连续地可转向操纵的波束，此波束能够在一预定角度内受到操纵。

3.如权利要求1或2所述的天线，其特征在于，在至少两个所述侧面之间留有一个空隙。

4.如权利要求1至3中任一个权利要求所述的天线，其特征在于，至少一对相邻介质谐振器单元的相邻侧面被一与这两个侧面都接触的导电壁隔开。

5.如权利要求4所述的天线，其特征在于，全部所述侧面都配有一个导电壁。

6.如上述权利要求中的任何一个所述的天线，其特征在于所述各介质谐振器单元被按照普通的圆形结构排列于中心轴周围并且每个所述单元都与两个相邻单元侧接。

7.如上述权利要求中的任何一个所述的天线，其特征在于所述各介质谐振器单元被按照普通的部分圆形结构排列于纵轴周围，而且除阵列中的第一个和最后一个所述单元以外的其它各单元都与两个相邻单元侧接。

8.如上述权利要求中的任何一个所述的天线，其特征在于所述介质谐振器单元具有同于圆周扇形的截面。

9.如权利要求1至7中的任何一个所述的天线，其特征在于所述介质谐振器单元具有三角形截面。

10.如权利要求1至7中的任何一个所述的天线，其特征在于所述介质谐振器单元具有普通的梯形截面。

11.如上述权利要求中的任何一个所述的天线，其特征在于全部所述介质谐振器单元都具有相同的截面。

12.如权利要求4或最终基于权利要求4的5至11中的任何一个所述的天线，其特征在于至少有一个导电壁基本沿着径向从纵轴延伸出所述单元的侧面。

13.如权利要求3或最终基于权利要求3的4至12中的任何一个所述的天线，其特征在于所述可操纵波束可以在一个完整的360度圆周内得到转向操纵。

14.如权利要求3或最终基于权利要求3的4至13中的任何一个所述的天线，其特征在于它还包括电子线路用以通过合并所述多个介质谐振器单元的馈电机构以形成和与差图案，从而允许实现至多达到360度的无线定向搜索能力。

15.如权利要求3或最终基于权利要求3的4至14中的任何一个所述的天线，其特征在于还包括电子线路用于合并多个介质谐振器单元的馈电机构以形成至多达360度的振幅和/或相位比较无线定向搜索能力。

16.如上述权利要求中的任何一个所述的天线，其特征在于所述馈电机构采取导电探针的形式，这些导电探针包含在所述介质谐振器单元之内、或者被靠着介质谐振器放置、或者采用将前述两种放置方式组合起来的组合放置。

17.如权利要求1至15中的任何一个所述的天线，其特征在于所述馈电机构采取小孔的形式，这些小孔被放置于一个接地基底内。

18.如权利要求17所述的天线，其特征在于所述小孔在介质谐振器单元之下的接地基底中是不连续的。

19.如权利要求18所述的天线，其特征在于所述小孔为普通的矩形形状。

20.如权利要求17所述的天线，其特征在于，在各个待被激励的小孔之下放置有一个微波带传输线。

21.如权利要求20所述的天线，其特征在于，所述微波带传输线被印在基底上远离介质谐振器单元的一侧。

22.如权利要求16所述的天线，其特征在于有预定数目的包含在所述介质谐振器单元之内、或者被靠着介质谐振器放置、或者被以前述两种方式组合放置的探针未与所述电子线路相连接。

23.如权利要求22所述的天线，其特征在于所述探针是无终结的开环电路。

24.如权利要求22所述的天线，其特征在于所述探针由具有包括短路在内的任何阻抗的负载终结。

25.如上述权利要求中的任何一个所述的天线，其特征在于所述介质谐振器单元由介电常数k≥10的介电材料形成。

26.如权利要求1至24中的任何一个所述的天线，其特征在于所述介质谐振器单元由介电常数k≥50的介电材料形成。

27.如权利要求1至24中的任何一个所述的天线，其特征在于所述介质谐振器单元由介电常数k≥100的介电材料形成。

28.如上述权利要求中的任何一个所述的天线，其特征在于所述介质谐振器单元由液体或胶体材料形成。

29.如权利要求1至27中的任何一个所述的天线，其特征在于所述介质谐振器单元由固体材料形成。

30.如权利要求1至27中的任何一个所述的天线，其特征在于所述介质谐振器单元由气体材料形成。

31.如权利要求3或最终基于权利要求3的权利要求4至30中的任何一个所述的天线，其特征在于，单个发射机或接收机与多个介质谐振器单元连接。

32.如权利要求3或最终基于权利要求3的权利要求4至30中的任何一个所述的天线，其特征在于，多个发射机或接收机单独与相应的多个介质谐振器单元连接。

33.如权利要求3或最终基于权利要求3的权利要求4至30中的任何一个所述的天线，其特征在于，单个发射机或接收机与多个不相邻的介质谐振器单元连接。

34.如权利要求1和基于权利要求1的任何一个权利要求所述的天线，其特征在于所述馈电机构至少含有一个单极馈电途径。

35.如权利要求2至33中的任何一个所述的天线，其特征在于所述馈电机构至少含有一个双极馈电途径。

36.如权利要求2至33中的任何一个所述的天线，其特征在于所述馈电机构至少含有一个单极馈电途径。

37.如权利要求2至33中的任何一个所述的天线，其特征在于，至少有一个介质谐振器单元与接地基底有关联，并且它含有一馈电机构，此馈电机构包括至少一个单极馈电途径，而且至少有另一个介质谐振器单元含有一馈电机构，此馈电机构包括至少一个双极馈电途径。

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