本公开的实施例涉及一种天线。一些实施例涉及用于无线电设备的天线。
背景技术：
无线电设备是一种被设计为传输携带信息的射频电磁信号和/或接收携带信息的射频电磁信号的设备。
无线电设备包括用作传输器、接收器或收发器的射频电路系统、以及一个或多个天线。
天线提供射频电路系统与空中接口之间的精心设计的耦合的一部分。它具有精细控制的频率相关复阻抗。
天线有时被设计为以低q因子谐振，因此它具有很宽的操作带宽。因此，有时可能难以使用频率划分将一个天线与另一天线隔离。
由于天线具有频率相关复阻抗，因此容易受到由于导体的存在和/或其附近的电流流动而引起的电感和电容效应的影响。
因此，使多个天线同时操作可能是一项具有挑战性的任务，尤其是在天线的极端物理分离不可能或不可行的无线电设备(例如，移动无线电设备)中。
在该上下文中，移动无线电设备是指可以由人移动的大小的设备，并且可以包括较小基站、接入点、用户设备(ue)、物联网(iot)设备、车辆无线电模块等。
技术实现要素：
根据各种但并非全部实施例，提供了一种装置，该装置包括：
具有周界的接地平面；
被定位在接地平面的周界内并且从接地平面向外延伸的至少一个支撑件；
在距接地平面一定距离处由支撑件支撑的至少一个多端口天线，其中多端口天线具有与每个端口相关联的不同辐射图，其中当第一端口被使用时，多端口天线以第一辐射图进行操作，并且当不同于第一端口的第二端口被使用时，多端口天线以不同于第一辐射图的第二辐射图进行操作；
其中至少一个支撑件包括被定位在多端口天线与接地平面之间的缝隙(slot)和/或接地平面包括缝隙。
在一些但并非全部示例中，至少一个多端口天线被配置为具有包括至少一个频率的操作带宽，其中缝隙的长度基本等于与至少一个频率相对应的波长的一半。
在一些但并非全部示例中，缝隙弯折(meander)。
在一些但并非全部示例中，第一辐射图和第二辐射图是不相关的，其各向同性包络相关系数小于50％。
在一些但并非全部示例中，至少一个射频开关控制第一端口的使用和第二端口的使用。
在一些但并非全部示例中，接地平面在基本平坦的平面中延伸，其中支撑件从基本平坦的平面直立。
在一些但并非全部示例中，多端口天线包括被耦合到第一端口的第一天线元件、被耦合到第二端口的第二天线元件、和阻抗元件，其中第一天线元件和第二天线元件被间隔开，并且其中阻抗元件连接在第一天线元件与第二天线元件之间。
在一些但并非全部示例中，第一端口为以第一天线图进行操作的第一天线元件提供第一间接馈电，并且第二端口为以不同于第一天线图的第二天线图进行操作的第二天线元件提供第二间接馈电，其中第一间接馈电包括与第一天线元件被电隔离并且被电容耦合到第一天线元件的第一耦合元件，其中第二间接馈电包括与第二天线元件被电隔离并且被电容耦合到第二天线元件的第二耦合元件。
在一些但并非全部示例中，第一耦合元件和第一天线元件处于第一平面中，其中第二耦合元件和第二天线元件处于第二平面中，并且其中第一平面与第二平面被间隔开并且平行于第二平面。
在一些但并非全部示例中，第一天线元件和第二天线元件中的每个具有相同的形状并且被布置有不同的手性(handedness)。
在一些但并非全部示例中，第一天线元件具有第一长度，其中第二天线元件具有第二长度，并且其中第一天线元件是弯曲的并且第二天线元件是弯曲的。
在一些但并非全部示例中，该装置包括多个天线模块的阵列，每个天线模块包括：
被定位在接地平面的周界内并且从接地平面向外延伸的支撑件；
在距接地平面一定距离处由支撑件支撑的多端口天线，其中多端口天线具有与每个端口相关联的不同辐射图；
其中至少一个支撑件包括被定位在多端口天线与接地平面之间的缝隙和/或接地平面包括缝隙。
在一些但并非全部示例中，该装置包括一个或多个传输线，一个或多个传输线包括沿着传输线的长度的一个或多个端口并且纵向地将一个天线模块的端口与另一不同天线模块的端口互连。
在一些但并非全部示例中，该装置包括用于选择性地同时将多个无线电收发器互连到天线模块的一个或多个射频开关的网络。
在一些但并非全部示例中，开关网络被配置为逐收发器而实现多个不同的辐射图。
在一些但并非全部示例中，该装置被配置为无线电设备或移动无线电设备或无线电设备的组件或移动无线电设备的组件。
根据各种但并非全部实施例，提供了如所附权利要求书中所要求保护的示例。
根据各种但并非全部实施例，提供了一种装置，该装置包括：
接地导体，包括具有周界的接地平面和被定位在接地平面的周界内并且从接地平面向外延伸的至少一个支撑件；
在距接地平面一定距离处由支撑件支撑的至少一个多端口天线，其中多端口天线具有与每个端口相关联的不同辐射图，其中当第一端口被使用时，多端口天线以第一辐射图进行操作，而当不同于第一端口的第二端口被使用时，多端口天线以不同于第一辐射图的第二辐射图进行操作；
其中接地导体包括被定位在多端口天线与接地平面的周界之间的缝隙。
附图说明
现在将参考附图描述一些示例实施例，在附图中：
图1示出了本文中描述的主题的示例实施例；
图2a、图2b示出了本文中描述的主题的另一示例实施例；
图3a、图3b示出了本文中描述的主题的另一示例实施例；
图4示出了本文中描述的主题的另一示例实施例；
图5示出了本文中描述的主题的另一示例实施例；
图6示出了本文中描述的主题的另一示例实施例；
图7示出了本文中描述的主题的另一示例实施例；
图8示出了本文中描述的主题的另一示例实施例；
图9a至图9c示出了本文中描述的主题的其他示例实施例；
图10a和图10b示出了本文中描述的主题的其他示例实施例；
图11a至图11c示出了本文中描述的主题的其他示例实施例；
图12a至图12f示出了本文中描述的主题的其他示例实施例；
图13示出了本文中描述的主题的另一示例实施例；
图14a、图14b示出了本文中描述的主题的其他示例实施例；
图15示出了本文中描述的主题的另一示例实施例；
图16示出了本文中描述的主题的另一示例实施例；
图17示出了本文中描述的主题的另一示例实施例；
图18示出了本文中描述的主题的另一示例实施例；
图19a、图19b示出了本文中描述的主题的其他示例实施例；
图20示出了本文中描述的主题的另一示例实施例；
图21示出了本文中描述的主题的另一示例实施例；
图22示出了本文中描述的主题的另一示例实施例；
图23示出了本文中描述的主题的另一示例实施例；
图24示出了本文中描述的主题的另一示例实施例；
图25a示出了本文中描述的主题的另一示例实施例；
图25b示出了本文中描述的主题的另一示例实施例；
图25c示出了本文中描述的主题的另一示例实施例；
图26a示出了本文中描述的主题的另一示例实施例；
图26b示出了本文中描述的主题的另一示例实施例；
图27示出了本文中描述的主题的另一示例实施例。
具体实施方式
各个附图示出了具有可重新配置辐射图60的装置10的示例。
在一些但并非全部示例中，装置10是无线电设备或移动无线电设备或无线电设备的组件或移动无线电设备的组件。移动无线电设备是指可以由人移动的大小的设备，并且可以包括较小基站、接入点、用户设备(ue)、物联网(iot)设备、车辆无线电模块等。
图1示出了装置10的示例。装置10包括具有周界22的接地平面20；被定位在接地平面20的周界22内并且从接地平面20向外2延伸的至少一个支撑件40；以及在距接地平面20距离h处由支撑件40支撑的至少一个多端口天线50。多端口天线50至少具有第一端口52a和第二端口52b。每个端口52a、52b与不同辐射图60相关联。当第一端口52a被使用时(图2a)，多端口天线50以第一辐射图60a进行操作(图3a)，而当不同于第一端口52a的第二端口52b被使用时(图2b)，多端口天线50以不同于第一辐射图60a的第二辐射图60b进行操作(图3b)。
支撑件40以及具有第一端口52a和第二端口52b的多端口天线50的组合形成天线模块30。
第一辐射图60a和第二辐射图60b是远场辐射图，并且是不相关的，其各向同性包络相关系数小于50％。
从图1中可以看出，支撑件40包括被定位在多端口天线50与接地平面20之间的缝隙42。
支撑件40与接地平面20的周界22间隔开。
在该示例但并非全部示例中，接地平面20在基本平坦的平面中延伸。在该示例但并非全部示例中，支撑件40从基本平坦的平面直立。
在一些示例中，接地平面20基本不在平坦平面内。例如，在一些示例中，接地平面20可以包括在公共平坦平面中的一个或多个非平面部分，并且接地平面20可以具有三维形状。在一些但并非全部示例中，接地平面20的至少一部分符合设备、机械部件和/或电子部件中的一项或多项的一个或多个表面。接地平面20可以例如符合壳体部件。在一些但并非全部示例中，接地平面20根本不具有平坦的平面部分，或者接地平面20的仅一部分包括平坦的平面部分。
在所示的示例中，但并非全部示例中，支撑件40从基本平坦的平面垂直于该平面以90°角直立。但是，在其他示例中，该角度可以不是90°。
基本平坦的平面法向于第一方向上的矢量。在所示的示例中，支撑件40在第一方向2上从接地平面20向外延伸。在所示的示例中，支撑件40平行于第一方向延伸。在其他示例中，支撑件40可在平行于平坦平面的方向上延伸。在其他示例中，支撑件40可以在具有平行于平坦平面的分量和平行于第一方向的分量的方向上延伸。
由支撑件40支撑的多端口天线50在第一方向2上与接地平面20分离。
在一些示例中，支撑件40是平面支撑结构，与其高度h和宽度相比，该平面支撑结构具有相对较薄的深度。缝隙40从支撑件40的第一侧穿过支撑件40的深度一直延伸到支撑件40的第二侧。
支撑件40包括作为多端口天线50的接地平面进行操作的导电材料。
在该示例但并非全部示例中，多端口天线50以与接地平面20的最大间隔被支撑在支撑件40的顶部处。
多端口天线50与接地平面20之间的最小分离距离h可以是任何值。它可以被用于控制多频带天线50的q因子。增加h将降低q因子。
端口52a、52b可以经由支撑件40被电耦合到无线电电路系统(未示出)。
在至少一些示例中，多端口天线50和支撑件40可以是机械地(和电地)彼此附接的分离的组件。多端口天线50和/或支撑件40可以由包括绝缘部分和导电部分的复合结构形成。
在至少一些示例中，多端口天线50和支撑件40可以是单个组件。多端口天线50和支撑件40可以由包括绝缘部分和导电部分的复合结构形成。
在一些示例中，复合结构是包括多个层的层压结构。在该示例中，多端口天线50和/或支撑件40由多层结构形成，该多层结构包括绝缘基底和至少部分覆盖基底的一个或多个导电层。基底可以例如是平坦的板。基底可以例如包括玻璃增强的环氧层压材料(例如，fr-4)。
在一些示例中，复合结构是通过激光直接结构化来形成的。例如，使用激光使掺杂有非导电金属无机化合物的热塑性材料在其表面处选择性地导电。复合结构可以是使用注塑热塑性塑料的模制复合结构。
在一些示例中，复合结构是模制互连器件(mid)，该mid包括具有一个或多个集成导体的注塑热塑性部件。因此，复合结构是模制复合结构。
在一些示例中，多端口天线50、支撑件40和接地平面20可以是单个组件。单个组件可以被形成为包括绝缘部分和导电部分的模制复合结构。
图4示出了多端口天线50的s参数。多端口天线50被配置为具有在谐振频率(fr)65处的操作带宽63。这由图4中的s11和s22参数的曲线图示出。操作带宽在图中的标记2和3之间。多端口天线50被配置为在第一端口52a与第二端口52b之间具有极好的隔离。这由图4中的s21和s21参数的曲线图67示出。隔离在25至50db之间。
设计是对称的，因此s11和s22在曲线图中彼此重叠，而s12和s21在曲线图中彼此重叠。
馈电点之间的高度隔离实现了馈电点的不同组合的容易的开关组合，因为不同端口彼此之间没有负载。
参考图5，在一些示例中，缝隙42的长度(沿着其长度的直线，而不是其端部之间的距离)可以基本等于与频率fr相对应的波长λr的一半。
在该示例中，缝隙42是封闭缝隙42，该封闭缝隙42包括横向地分离并且平行延伸达缝隙42的长度的第一对细长的相对侧面44、46、以及纵向地分离并且延伸达缝隙42的宽度的第二对较短侧面。在该上下文中，封闭缝隙是导电构件中的孔，该孔具有整个在导电构件内完全成环的周界。孔由导电材料包围(环绕)。孔周围有封闭电气路径。
在该示例中，缝隙42的长度长于支撑件40的宽度。缝隙42弯折使得其被装配在支撑件40内。因此，与使用笔直缝隙42相比，可以减小支撑件40的宽度。
缝隙42提供扼流效应或高阻抗，并且减小了被耦合到主接地平面20并且经由支撑件40返回端口52的返回电流。缝隙42引导支撑件40上的任何返回电流远离端口52a、52b。
图6示出了多端口天线50的示例。多端口天线50包括被耦合到第一端口52a的第一天线元件54a、被耦合到第二端口52b的第二天线元件54b、以及可选地连接在第一天线元件54a与第二天线元件54b之间的阻抗元件62。
阻抗元件62可以是具有电感和/或电容的无源电抗组件。阻抗元件62可以是或可以包括具有电阻的电阻组件。阻抗元件62可以是集总组件或集总组件的布置。集总组件是具有焊盘的电子组件。其可以设置在卷带包装上。集总组件可以被手工焊接到天线50，或者被机器放置并且被回流焊接在烤箱中。阻抗元件62可以是或可以包括分布式组件，例如微带/带状线/共面波导。
集总或分布的阻抗元件62可以包括一定量的电阻、电感和电容。这样的阻抗元件62的行为相对于频率而变化，使得尽管它在某些频率下被称为电感器，但是它可以在其他频率下充当电容器。另外，在一些示例中，还可以在不同频率下提供变化量的电阻。
在所示的示例中，阻抗元件62是电感线圈。
在一些示例中，包括第一天线元件54a和第二天线元件54b的多端口天线50可以是自平衡的，即，在不存在阻抗元件62的情况下是平衡的。
在一些示例中，可以通过阻抗元件62来平衡包括第一天线元件54a和第二天线元件54b的多端口天线50。在该示例中，没有阻抗元件62的多端口天线50是不平衡的。
第一天线元件54a和第二天线元件54b以距离d被间隔开，并且它们在最接近点64处最接近。
第一天线元件54a和第二天线元件54b可以独立地操作。
在该示例中，阻抗元件62在第一天线元件54a的最接近点64a处或附近连接到第一天线元件54a，并且在第二天线元件54b的最接近点64b处或附近连接到第二天线元件54b。
第一天线元件54a以第一天线图进行操作。第二天线元件54b以不同于第一天线图的第二天线图进行操作。
第一端口52a为第一天线元件54a提供第一馈电。当第一间接馈电时，第一馈电包括第一耦合元件53a，该第一耦合元件53a与第一天线元件54a被电隔离并且被电容耦合到第一天线元件54a。第一耦合元件53a可以被电连接到第一端口52a或通过阻抗匹配电路连接到端口52a。
第二端口52b为第二天线元件54b提供第二馈电。当第二间接馈电时，第二馈电包括第二耦合元件53b，该第二耦合元件53b与第二天线元件54b被电隔离并且被电容耦合到第二天线元件54b。第二耦合元件53b可以被电连接到第二端口52b或通过阻抗匹配电路连接到端口52a。
第一天线元件54a和第二天线元件54b可以部分重叠而不接触(参见图7)，或者可以不重叠但是彼此靠近。
第一天线元件54a与第二天线元件54b之间的平衡可以通过使用阻抗元件62来实现。在一些示例中，另外地或替代地，该平衡可以通过设计第一耦合元件53a和/或第二耦合元件53b和/或天线元件54a和/或天线元件54b来实现。可以在不使用阻抗元件62的情况下创建自平衡天线结构。
支撑件40中的缝隙42(如图5所示)提供扼流效应，并且减小了经由支撑件40的返回电流(如前所述)。缝隙42引导支撑件40上的任何返回电流远离耦合元件53a、53b。
图7示出了图6的多端口天线50的示例。
第一天线元件54a和第二天线元件54b以距离d被间隔开，并且它们部分重叠而在交叉点64a、64b(最接近点)不接触。第一天线元件54a和第二天线元件54b可以独立地操作。
在该示例中，阻抗元件62在第一天线元件54a的交叉点64a处或附近连接到第一天线元件54a，并且在第二天线元件54b的相对交叉点64b处或附近连接到第二天线元件54b。交叉点64a、64b标识第一天线元件54a和第二天线元件54b的重叠区域。
第一天线元件54a是谐振元件并且具有第一操作带宽。第二天线元件54b是谐振元件并且具有第二操作带宽。
在一些但并非全部示例中，第一操作带宽和第二操作带宽重叠。第一天线元件54a和第二天线元件54b可以具有相同的谐振模式。谐振模式可以例如是四分之一波长谐振模式、半波长谐振模式或全波长谐振模式。
图7所示的多端口天线50在图8中被分离成子组件，以更好地示出图7中的第一天线元件54a和第二天线元件54b的空间关系。
第一天线元件54a和第二天线元件54b中的每个天线元件具有相同的形状并且被布置有不同的手性(手征性(chirality))。在从侧面观察时(图7、图8)，第一天线元件54a顺时针弯曲，而第二天线元件54b逆时针弯曲。弯曲减小了第一天线元件54a与第二天线元件54b之间的耦合/重叠。
第一天线元件54a和第二天线元件54b是不对称的。
可以看出，在所示的示例中，第一天线元件54a和第二天线元件54b是彼此的镜像(图8)，它们已经在正交于反射平面59的平面中相对于彼此移动，因此它们是平行但重叠的(图7)。在其他示例中，第一天线元件54a和第二天线元件54b可以具有不同的形状，例如，以具有不同的操作带宽。
第一天线元件54a具有第一长度，第二天线元件54b具有第二长度。第一长度可以与第一长度相同或不同。
第一天线元件54a是弯曲的，使得第一天线元件54a的一部分71a平行于接地平面20，并且第一天线元件54a的一部分73a不平行于接地平面20，从而导致第一天线元件54a到接地平面20上的投影被缩短。弯曲会缩短投影长度。
第二天线元件54b是弯曲的，使得第二天线元件54b的一部分71b平行于接地平面20，并且第二天线元件54b的一部分73b不平行于接地平面20，从而导致第二天线元件54b到接地平面20上的投影被缩短。弯曲会缩短投影长度。
在该示例中，第一端口52a与第二端口52b之间的分离小于第一长度并且小于第二长度。端口52a、52b可以比元件的组合长度更远。这取决于耦合元件53a、53b的形状。
第一天线元件54a和第二天线元件54b中的每个二天线元件包括：斜坡部73、弯曲部75和延伸部71，其中斜坡部73上升到弯曲部75，天线元件54在该弯曲部75处弯曲以形成平行于接地平面20延伸的延伸部71。斜坡部73、弯曲部75和延伸部71的描述包括单个曲折部件提供斜坡部73和弯曲部75两者作为单个曲折部的可能性。
第一天线元件54a包括：第一斜坡部73a、第一弯曲部75a和第一延伸部71a。第一斜坡部73a上升到第一弯曲部75a，天线元件54a在该第一弯曲部75a处弯曲以形成平行于接地平面20延伸的延伸部71a。
第二天线元件54b包括：第二斜坡部73b、第二弯曲部75b和第二延伸部71b。第二斜坡部73b上升到第二弯曲部75b，天线元件54b在该第二弯曲部75b处弯曲以形成平行于接地平面20延伸的第二延伸部71a。
如图7所示，交叉点64a、64b在弯曲部75a、75b处或附近。
从图5可以看出，斜坡部从平行于接地平面20的平坦平面上升，该平坦平面由支撑件40的边缘限定到弯曲部。弯曲部位于平行于平坦平面但是与平坦平面间隔开的平行的平坦平面处。天线元件在弯曲部处弯曲以形成在平行的平坦平面内延伸的延伸部。
尽管在图5所示的示例中，第一天线元件和第二天线元件在第一方向上延伸超出支撑件40，使得支撑件40在交叉点处不在第一天线元件与第二天线元件之间延伸，但是在其他示例中，支撑件40的绝缘基底可以在交叉点64a、64b处在第一天线元件54a与第二天线元件54b之间延伸。例如，如前所述，多端口天线50和支撑件40可以共享公共支撑基底。
再次参考图7和图8，延伸部71a、71b每个终止于端部。斜坡部73a、73b延伸，同时朝向散热器部71a、71b的端部上升。
在支撑件侧在斜坡部73a、73b与延伸部71a、71b之间形成有角度。这可以是90°角，但是，钝角减小了斜坡部73a、73b之间的重叠/耦合。
在至少一些示例中，斜坡部73a、73b被电连接到支撑件40的导电部分，该导电部分被电连接到接地平面20。在另一实施例中，73a和73a可以经由(多个)集总组件(电感器和/或电容器)连接到支撑件40的导电部分以使元件以期望频率谐振。如果天线元件在该频率下没有自然谐振。
在一些但并非全部示例中，阻抗元件(图7、图8中未示出)可以在第一天线元件54a与第二天线元件54b之间延伸。它可以例如在最接近点64a、64b之间延伸。
在图7和图8所示的示例中，弯曲部75a、75b是肘部。
在支撑件侧在斜坡部73a、73b与延伸部71a、71b之间形成有钝角。耦合元件53a、53b与在自由端近侧的延伸部71a、71b相关联。
在一些但并非全部示例中，第一耦合元件53a和第一天线元件54a处于第一平面中(图8左)并且第二耦合元件53b和第二天线元件54b处于第二平面中(图8右)。
当如图7所示布置时，在使用时，第一平面平行于第二平面并且与第二平面以距离d间隔开。第一天线元件54a和第二天线元件54b重叠。
在其他示例中，第一天线元件54a和第二天线元件54b不重叠。在这些示例中，第一平面平行于第二平面。它可以与第二平面共面或与第二平面间隔开。
在一些但并非全部示例中，第一天线元件54a是基本二维的。斜坡部73a是线性的，并且延伸部71a是线性的并且与斜坡部73a对准。在一些但并非全部示例中，第二天线元件54b是基本二维的。斜坡部73b是线性的，并且延伸部71b是线性的并且与斜坡部73b对准。
在图7和图8所示的示例中，有一个弯曲部75a、75b、一个斜坡部73a、73b和一个延伸部71a、71b。在其他示例中，天线元件54a、54b包括向上和向下倾斜的一个以上的斜坡部73a、73b、一个以上的延伸部71a、71b、以及一个以上的弯曲部75a、75b。
在一些示例中，斜坡部73a、73b的角度可以不同。在一些示例中，它可以垂直于延伸部71a、71b。
在一些但并非全部示例中，天线元件54基本是三维的，并且包括向左和向右倾斜(与上下相比)的附加的斜坡部73a、73b、一个以上的延伸部71a、71b、以及一个以上的弯曲部75a、75b。
图9a至图11c示出了到第一端口52a和第二端口52b的馈电。第一端口52a和第二端口52b可以是同一天线模块30的端口或不同天线模块30的端口。一个或多个天线模块30可以如前所述。
例如，每个天线模块30可以包括：被定位在接地平面20的周界22内并且从接地平面20向外延伸的支撑件40；在距接地平面20一定距离处由支撑件40支撑的多端口天线50，其中多端口天线50具有与每个端口52相关联的不同辐射图；其中至少一个支撑件40包括被定位在多端口天线50与接地平面20之间的缝隙42。
在图9a中，收发器100经由射频开关110连接到第一端口52a和第二端口52b。开关110是单极双端子(1p2t)开关。开关110的端子之一互连到第一端口52a，开关110的另一端子互连到第二端口52b。射频开关110控制第一端口52a的使用和第二端口52b的使用。
在图9b中，收发器100经由一个射频开关110a连接到第一端口52a，并且经由不同的射频开关110b连接到第二端口52b。开关110a是单极单端子(1p1t)开关。开关110b是单极单端子(1p1t)开关。端口52a、52b中的一者或两者经由开关110a、110b互连到收发器100。射频开关110a、110b控制第一端口52a的使用和第二端口52b的使用。因此，端口52a、52b可以由开关110a、110b直接互连。
在图9c中，收发器100在没有开关的情况下连接到多端口天线50的第一端口52a，并且在没有开关的情况下连接到多端口天线50的第二端口52b。在第一端口52a与第二端口52b之间引入有相位变化φ。端口52a、52b被直接组合(不使用功率组合器/分配器)。在该示例中，一个或多个移相器112用于引入相移。
图10a示出了当同时使用同一天线模块30的第一端口52a和第二端口52b两者时形成的远场辐射图60的示例。图10b示出了当两个端口52a、52b被直接组合以产生第三辐射图时的参数s11的示例。
可调移相器可能是有损的。在图11a和图11b中，移相器112由沿着传输线120处于特定物理距离处的馈电点122提供。传输线120包括沿着传输线120的长度的一个或多个馈电点122，并且纵向地互连端口52a、52b。相移可以通过选择不同馈电点122来改变。沿着所选择的馈电点122的传输线120的物理距离控制由传输线120互连的端口52a、52b之间的相移。一个或多个开关110被用于选择馈电点122。
图11b所示的示例使用开关110(1p4t)来选择馈电点122，并且使用每个馈电点122的开关110来互连到馈电点122。它可以适合于宽带使用。图11b所示的示例使用开关110(1p4t)来选择馈电点122，并且没有使用每个馈电点122的开关110来互连到馈电点122。它可以适合于窄带使用。
在图11b中，每个馈电点122与开关110的其相应端子之间连接有半波长传输线。开放的半波长传输线当在开关110的未选择端子处保持开路时提供无限阻抗。一个替代选项是使用四分之一波长传输线，但是在开关110的未选择端子处接地短路。传输线可以全部或部分地替换为包括(多个)电感器和(多个)电容器的集总电抗网络。
在图11c中，一对开关110(ip4t)被用于选择端口52a、52b之间的相移。移相器112并联在两个开关110之间。一个开关110选择特定移相器112的输入。另一开关110选择该特定移相器112的输出。例如，移相器112可以通过选择传输线120的不同长度(和/或不同集总组件)来提供。
在图11a、图11b、图11c的示例中的相移的数目被限制为4，但是其可以是任何数目。
图12a、图12b、图12c、图12d、图12e、图12f示出了当在相同或不同天线模块30的端口52a、52b之间使用不同相移时获取的不同辐射图60。这些图示出了由端口52a、52b之间的不同的所选择的相位偏移提供的辐射图60。图12a示出了针对-45°的相位偏移的辐射图60。图12b示出了针对0°的相位偏移的辐射图60。图12c示出了针对 45°的相位偏移的辐射图60。图12d示出了针对90°的相位偏移的辐射图60。图12e示出了针对135°的相位偏移的辐射图60。图12f示出了针对180°的相位偏移的辐射图60。一个或多个射频开关110通过选择相位偏移和辐射图60来控制第一端口52a的使用和第二端口52b的使用。
图13、图14a、图14b、图15、图16示出了多个天线模块30的阵列200的不同示例。每个天线模块具有端口52a、52b。来自不同对的天线模块的不同对的端口52a、52b可以同时被使用，例如如参考图9a-c、图10a-b、图11a-c和图12a-f所述。
天线模块30共享同一接地平面20。在这些示例中，阵列200是二维阵列。每个天线模块30从接地平面20的同一侧在同一方向上向外延伸。在这些示例中，每个天线模块30从接地平面20的同一侧在同一方向上向外延伸基本相同的距离。在这些示例中，每个支撑件30具有高度h。对于不同模块30和不同支撑件30，高度h可以相同或不同。
在示例中，天线模块30在两个正交方向(x方向、y方向)之一上被对准。如果天线模块在一个方向上被对准，则其天线元件54在该方向上被对准。
天线模块30在空间上以图案被布置以形成阵列200。该图案具有180°的旋转对称性。在一些示例中，该图案另外具有90°的旋转对称性。
天线模块30的中心规则地被间隔开。
在图13中，两个天线模块30在同一方向上被对准并且相对被定位。
在图14a、图14b中，第一对天线模块30在同一方向(x方向)上被对准并且相对被定位，而第二对天线模块30在不同的同一方向(y方向)上对准并且相对被定位。方向x、y是正交的。第一对天线模块30之间的分离距离与第二对天线模块30之间的分离距离相同。天线模块30与正方形的边被对准。
在图15中，第一组天线模块30在同一方向(y方向)上被对准，并且第二组天线模块30在不同的同一方向(x方向)上被对准。方向x、y是正交的。第一组天线模块30的中心之间的分离距离是相同的。第二组天线模块30的中心之间的分离距离是相同的。第一组天线模块30的中心之间的分离距离与第二组天线模块30的中心之间的分离距离相同。天线模块30的中心被布置在规则的3×3网格上。天线模块30的布置是交错的。第一组天线模块30在(x，y)位置(0，0)、(0，2)、(1，1)、(2，0)、(2，2)处。第二组天线模块30在(x，y)位置(0，1)(1，0)、(1，2)、(2，1)处。
在图16中，第一组天线模块30在同一方向(平行于y方向)上被对准，并且第二组天线模块30在不同的同一方向(平行于x方向)上被对准。方向x、y是正交的。第一组天线模块30的中心之间的分离距离是相同的。第二组天线模块30的中心之间的分离距离是相同的。第一组天线模块30的中心之间的分离距离与第二组天线模块30的中心之间的分离距离相同。
第一组天线模块30的中心被布置在第一网格上，该第一网格是2行×3列的网格，其中行平行于x方向延伸，而列平行于y方向延伸。第二组天线模块30的中心被布置在第二网格上，该第二网格是3行×2列的网格，其中行平行于x方向延伸，而列平行于y方向延伸。第一网格和第二网格在空间上偏移。
第一网格的原点位于(x，y)位置(0，d/2)处。第一组天线模块30(平行于y方向被对准)相对于第一网格的偏移原点在第一网格中位于(x，y)位置(0，0)、(0、1)、(1，0)、(1、1)、(2，0)、(2，1)处。
第二网格的原点位于(x，y)位置(d/2，0)处。第二组天线模块30(平行于x方向对准)相对于第二网格的偏移原点在第二网格中位于(x，y)位置(0，0)、(0、1)、(0、2)、(1，0)、(1，1)、(1、2)处。
图13、图14a、图14b、图15、图16示出了多个天线模块30的阵列200的不同示例。每个阵列可以是模制复合结构。
每个阵列可以由子阵列的组合形成，每个子阵列是模制复合结构。如前所述，模制复合结构可以包括绝缘部分和导电部分。多个多端口天线50及其支撑件40和接地平面20的一部分可以是被用作子阵列的单个组件。该单个组件可以由模制复合结构形成。
图17示出了类似于图11b所示的装置10的示例。
不同端口52a、52b是不同天线模块30上的端口。两个端口52a、52b通过传输线120互连。
传输线120包括沿着其长度一个或多个馈电点122，并且纵向地互连不同天线模块30a、30b的端口52a、52b。所连接的端口被选择以具有足够的隔离。
每个馈电点122与到天线端口52a的相位偏移和到天线端口52b的相位偏移相关联。特定馈电点122的到天线端口52a的相位偏移取决于从该馈电点122到天线端口52a的距离。该馈电点122的到天线端口52b的相位偏移取决于从该馈电点122到天线端口52b的距离。
开关110被用于选择要使用的馈电点122之一。这选择了要使用的特定辐射图。
应当注意，互连天线模块30a、30b的传输线120引入了相变，并且不包括功率合成器/分配器。
图18示出了如图14b所示的天线模块30的阵列200。
传输线120纵向地互连不同天线模块50的一些端口52。互连的端口52被选择为具有足够的隔离。
在该示例中，互连的天线模块30不直接邻近最近邻居，而是相对的。互连的天线模块30不是最近的天线模块30。
每个传输线120包括沿着其长度的一个或多个馈电点122。每个传输线120可以如图17所述进行操作。
在先前的示例中，已经使用了单个收发器100。已经描述了如何选择性地操作单个收发器以使用多个不同的辐射图60。这个选择性可以使用包括一个或多个开关110的开关网络选择要使用的不同端口52或端口52的组合来实现。端口52可以位于相同或不同的天线模块30上。可以针对同时使用的端口52应用不同的相位分离，例如，通过选择互连不同天线模块30上的端口52的传输线120上的馈电点122。
如图19a、图19b所示，也可以选择性地使用一个以上的收发器100。也可以同时使用一个以上的收发器100。射频开关网络114可以被用于选择性地将多个无线电收发器100同时互连到天线模块30。
收发器选择性可以使用包括一个或多个射频开关110的开关网络114来选择不同端口52和/或选择端口52的不同组合以供不同收发器100使用来实现。
收发器100可以具有专用辐射图60，或者它可以选择性地使用多个不同辐射图进行操作。辐射图60的选择性可以使用开关网络114来选择不同端口52或端口52的组合以供收发器100使用来实现。可以对同时使用的端口52应用不同的相位分离，例如，通过选择互连传输线120上的馈电点。
在一些示例中，辐射图通过使用哪些天线模块30的哪些端口52以及在它们之间应用什么相位差来确定。射频开关110的开关网络114可以用于选择辐射图60。射频开关网络选择性地将无线电收发器互连到一个或多个天线模块30的一个或多个端口52(具有或不具有特定相位延迟)。
在图19a中，每个收发器100具有对一组辐射图的排他性访问。在图19b中，每个收发器100共享辐射图。
再次参考图18，如果端口互连120的数目为n，收发器的数目为t，并且每个互连有m个不同辐射图，则存在用于使用装置10的m*(n^t)个配置。
在该示例中，存在4对互连端口(n＝4)，这些对通过传输线120互连，每个传输线120具有m＝4个馈电点。因此，装置10存在4*(4^t)个配置。如果特定收发器可以通过开关网络114被开关以使用n个互连传输线120中的任何互连传输线120上的m个馈电点122中的任何馈电点122，则将有n*m个可能的辐射图60可用于该收发器100。
在前述示例中，并且在权利要求中，参考收发器。收发器是可以充当接收器、传输器或充当传输器和接收器的电路系统。收发器可以是可以同时用作传输器和接收器的全双工收发器。
在一些示例中，收发器可以被替换为传输器或接收器或传输器和/或接收器的组合。
当装置10正在接收时，可以同时使用多个不同辐射图60。在mimo中，同时传输的来自不同传输器的信号(空中接口的多个输入mi)使用不同辐射图60来接收(来自空中接口的多个输出mo)。在接收分集中，来自同一传输器的信号(空中接口的单个输入si)使用不同辐射图60来接收(来自空中接口的多个输出mo)。
当装置10正在传输时，可以同时使用多个不同辐射图60。在mimo中，使用不同辐射图60同时传输信号(空中接口的多个输入mi)。在传输分集中，使用不同辐射图60同时(或在不同时隙中)传输同一信号(空中接口的多个输入mi)。
装置10可以在同一时间以同一频率进行传输和接收(全双工操作)。
装置10可以在不同时间传输和接收(时分双工)。
装置10能够使用多个可选择的辐射图60进行操作。辐射图比收发器100更多。射频开关110可以被用于选择辐射图，从而减少损耗。开关的插入损耗可以小于1db。
装置10使得并行收发器链能够同时操作。期望装置10将在3gpp新无线电和5g的其他实现中找到应用。
预计它将对增强型移动宽带(embb)、超可靠低延迟通信(urllc)和大规模机器类型通信(emtc)具有特殊的益处。
装置10可以在不同的传输(和/或接收)链上传输(和/或接收)不同的数据消息以增加吞吐量。
装置10可以在不同的传输(和/或接收)链上传输(和/或接收)相同的数据消息以增加接收的可能性。
装置10在具有多径衰落、干扰和物理变化(例如，人、物体的运动)的动态无线环境中是鲁棒的。
装置10适合于室内和/或室外使用。
装置10抗扰动/干扰。
装置10可以动态地选择使用哪个(哪些)天线图60来优化性能。
使用一个或多个收发器经由接收分集可以提高天线增益。
使用一个或多个收发器经由波束形成可以提高天线增益。
使用一个或多个收发器经由传输分集可以提高性能。
使用一个或多个收发器经由波束形成可以提高性能。
可以避免用户设备和其他手持设备的死亡握持。死亡握持是指用户将手指/手放在天线附近并且使之失谐。
图20、图21和图23示出了包括第一多端口天线50a和第二多端口天线50b的装置10的示例。
当使用第一端口521时，第一多端口天线50a以第一辐射图进行操作；当使用不同于第一端口521的第二端口522时，第一多端口天线50a以不同于第一辐射图的第二辐射图进行操作。
当使用第三端口523时，第二多端口天线50b以第三辐射图进行操作；当使用不同于第三端口523的第四端口524时，第二多端口天线50b以不同于第三辐射图的第四辐射图进行操作。在这些示例但并非全部示例中，第一端口521面向第四端口524，第二端口522面向第三端口523。
有两个节点212a、212b。节点212a可以在节点103处耦合到传输器电路系统或者在节点101处耦合到接收器电路系统。节点212b可以耦合到传输器电路系统节点103或接收器电路系统节点101。装置10可以以全双工模式操作，在全双工模式下，节点212a、212b中的一个节点被耦合到传输器节点103，而另一个节点被耦合到接收器节点101。传输器节点103和接收器节点101可以在相同或重叠的操作频带中同时操作。
可选地，模拟信号干扰消除(sic)电路210被耦合在节点212a、212b之间。图22中示出了模拟信号干扰消除电路210的示例。sic电路210包括：与第一节点212a相关联的第一耦合元件211a；与第二节点212b相关联的第二耦合元件211b；以及在第一耦合元件211a与第二耦合元件211b之间的路径中的可调谐移相器213。sic电路210补偿来自传输信号的干扰，其中一个或多个传输信号可能同时作为不想要的接收信号而到达接收器电路系统。在一些示例中，sic电路可以包括在耦合元件211a、211b中的一者或两者处或作为单独的组件的衰减器。在一些示例中，衰减器可以是可变衰减器。可调谐移相器213在节点212a、212b之间引入相移。在一些但并非全部示例中，可调谐移相器213是可以引入可变相移的可调谐移相器。
耦合元件211a、211b可以是任何合适的耦合器。耦合元件211可以例如是高阻抗连接、功率分配器或定向rf耦合器。
在一些但并非全部示例中，可以为sic电路系统210提供可选择的旁路(未示出)。这允许使用或不使用sic电路系统。
存在至少一个开关110用于选择第一节点212a与第一对端口中的每个端口之间的多个路径120之一。开关110控制第一节点212a如何被互连到第一对端口。在图20中，开关110a被配置为选择第一节点212a与第一多端口天线50a的第一端口521和第二端口522(第一对端口)之间的多个路径121a之一。在图21和图23中，第一对端口是第一多端口天线50a的第二端口522和第二多端口天线50b的第四端口524。在图21中，开关110a被配置为选择第一节点212a与第一多端口天线50a的第二端口522和第二多端口天线50b的第四端口524(第二对端口)之间的多个路径121a之一。
存在至少一个开关110用于选择第二节点212b与第二对端口中的每个端口之间的多个路径120之一。开关控制第二节点212b如何被互连到第二对节点。在图20中，开关110b被配置为选择第二多端口天线50b的第三端口523与第四端口524(第二对端口)之间的多个路径120之一。在图21和图23中，第二对端口是第一多端口天线50a的第一端口521和第二多端口天线50b的第三端口523。在图21中，开关110b被配置为选择第二节点212b与第一多端口天线50a的第一端口521和第二多端口天线50b的第三端口523(第二对端口)之间的多个路径121b之一。
在图20、图21和图23的示例中，开关110用于改变端口对之间的相位差分布并且控制节点101、103之间的相位偏移。端口之间的相移可以例如在0到180之间。端口对之间的相位差的变化改变辐射图和节点101(rx)、103(tx)之间的隔离。可选地，开关还可以被用于施加阻抗变换。
因此，装置10可以包括用于选择性地将射频收发器(接收器、传输器)同时互连到天线模块的一个或多个射频开关的网络。这包括选择性地将第一收发器互连到第一节点212a和将第二收发器互连到第二节点212b。
第一收发器和第二收发器可以同时操作。一对第一收发器和第二收发器可以按以下操作组合同时操作：
传输器、传输器
传输器、接收器
接收器、传输器
接收器、接收器。
开关网络还被配置为逐收发器(传输器、接收器)而实现多个不同的辐射图。
作为示例，图24示出了由节点101和103定义的系统(图23)的s参数，节点101和103分别被耦合到通过使用第一对端口(521和523)表示的辐射图和通过使用第二对端口(端口(522和524))表示的辐射图。该系统被配置为针对传输和接收两者具有在谐振频率(fr)65处的操作带宽62。这由s11和s22参数的曲线图示出。该系统被配置为在节点101(rx)与103(tx)之间具有极好的隔离。这由s21参数的曲线67示出。第一节点101与第二节点103之间的隔离在40到90db之间。
在某些示例中，在端口521和523之间存在180°的第一相位偏移，并且在端口522和524之间存在0°的第二相位偏移，以实现最大隔离和第一组辐射图。在其他示例中，在端口521和523之间存在0°的第二偏移，并且在端口522和524之间存在180°的第一相位偏移，以实现最大隔离和第二组辐射图。
参考图20，传输线120纵向地互连第一对端口521、522，并且包括沿着其长度的一个或多个馈电点。开关110a被配置为选择性地将第一节点212a互连到馈电点之一。互连第一端口521和第二端口522的传输线120提供从馈电点到第一端口521的第一路径和从馈电点到第二端口522的电并联的第二路径。
开关110a是1pnt开关。开关110a的n个端子中的每个端子提供到互连第一端口521和第二端口522的传输线120上的不同馈电点的互连路径121a。
第一节点212a与第一对端口521、522的每个端口之间的多个路径121a共享从第一节点212a到第一开关110a的极点的公共传输线。多个路径121a中的每个具有取决于由开关110a选择的馈电点的不同的相位偏移。第一对端口521、522之间的相位偏移可以例如是任何合适的值，例如可以在0到180°之间。
传输线120纵向地互连第二对端口523、524，并且包括沿着其长度的一个或多个馈电点。开关110b被配置为选择性地将第二节点212b互连到馈电点之一。互连第三端口523和第四端口524的传输线120提供从馈电点到第三端口523的第三路径和从馈电点到第四端口524的电并联的第四路径。
开关110b是1pnt开关。开关110b的n个端子中的每个端子提供到互连第三端口523和第四端口524的传输线120上的不同馈电点的互连路径121b。
第二节点212b与第二对端口523、524的每个端口之间的多个路径共享从第二节点212b到第二开关110b的极点的公共传输线。多个路径121b中的每个具有取决于由开关110b选择的馈电点的不同的相位偏移。相位偏移可以例如在0到180°之间。
参考图21，传输线120纵向地互连第一对端口522、524。这是对角线互连。传输线120包括沿着其长度的一个或多个馈电点。开关110a被配置为选择性地将第一节点212a互连到馈电点之一。互连第二端口522和第四端口524的传输线120提供从馈电点到第二端口522的路径和从馈电点到第四端口524的电并联路径。
开关110a是1pnt开关。开关110a的n个端子中的每个端子提供到互连第二端口522和第四端口524的传输线120上的不同馈电点的互连路径121a。
第一节点212a与第一对端口522、524的每个端口之间的多个路径121a共享从第一节点212a到第一开关110a的极点的公共传输线。多个路径121a中的每个具有取决于由开关110a选择的馈电点的不同的相位偏移。相位偏移可以例如在0到180°之间。
传输线120纵向地互连第二对端口521、523。这是对角线互连。传输线120包括沿着其长度的一个或多个馈电点。开关110b被配置为选择性地将第二节点212b互连到馈电点之一。互连第一端口521和第三端口523的传输线120提供从馈电点到第一端口521的路径和从馈电点到第三端口523的电并联路径。
开关110b是1pnt开关。开关110b的n个端子中的每个端子提供到互连第一端口521和第三端口523的传输线120上的不同馈电点的互连路径121b。
第二节点212b与第二对端口521、523的每个端口之间的多个路径121b共享从第二节点212b到第二开关110b的极点的公共传输线。多个路径121b中的每个具有取决于由开关110b选择的馈电点的不同的相位偏移。相位偏移可以例如在0到180°之间。
参考图23，第一节点212a互连到第二端口522。第二端口522经由多个并联路径121a串联互连到第四端口524，每个并联路径121a引入不同的相位偏移。相位偏移可以例如在0到180°之间。开关1102、1104被用于选择多个并联路径之一用于第二端口522与第四端口524之间的串联电连接。多个路径中的每个是对角互连。
开关1102是1pnt开关，并且开关1104是1pnt开关。n个并联路径121a通过开关1102的一个端子与开关1104的一个端子之间的互连来提供。开关1102的单极被耦合到第二端口522。开关1104的单极被耦合到第四端口524。
第二节点212b互连到第三端口523。第三端口523经由多个并联路径121b串联互连到第一端口521，每个并联路径121b引入不同的相位偏移。相位偏移可以例如在0到180°之间。开关1103、1101被用于选择多个并联路径121b之一用于第三端口523与第一端口521之间的串联电连接。多个路径121b中的每个是对角互连。
开关1103是1pmt开关，并且开关1101是1pmt开关。m个并联路径通过开关1103的一个端子与开关1101的一个端子之间的互连来提供。开关1103的单极被耦合到第三端口523。开关1101的单极被耦合到第一端口521。
参考图25a，如前所述，用于支撑多频带天线50的支撑件40可以可选地包括被定位在多端口天线50与接地平面20之间的缝隙42。支撑件40和端口天线50的组合形成天线模块30。在一些示例中，缝隙42的长度(沿着其长度的直线，而不是其端部之间的距离)可以基本等于与频率fr相对应的波长λr的一半。在该示例中，缝隙42是封闭缝隙42，该封闭缝隙42包括横向地被分离并且平行延伸达缝隙42的长度的第一对细长的相对侧面44、46、以及纵向地分离并且延伸达缝隙42的宽度的第二对较短侧面。在该示例中，缝隙42的长度短于支撑件40的宽度。在该示例中，缝隙42是矩形的。细长的相对侧面44、46是直的并且平行的。
缝隙42提供扼流效应，并且减小了经由支撑件40从接地平面20返回的电流。缝隙42引导支撑件40上的任何返回电流远离多频带天线50的端口52a、52b。
缝隙42的几何形状可以被调节以调节端口之间的隔离。例如，增加缝隙42的端对端分离可以调节其q因子。缝隙42(与图5相比)的拉直使缝隙42的端对端分离增加了一倍以上。缝隙的宽度也可以被用于增加缝隙的q值。
参考图25b，如前所述，在装置10中，用于支撑多频带天线50的支撑件40可以可选地包括被定位在多端口天线50与接地平面20之间的缝隙42。支撑件40和多端口天线50的组合形成天线模块30。在该示例中，缝隙42具有用于被调谐缝隙42的效应的相关联的集总电抗组件90。缝隙42提供扼流效应，并且减小了经由支撑件40从接地平面20返回的电流。缝隙42引导支撑件40上的任何返回电流远离多频带天线50的端口52a、52b。在所示的示例中，缝隙42类似于图25a所示的缝隙42。集总电抗组件90桥接在细长的相对侧面44、46之间延伸的缝隙。
参考图25c，在装置10中，接地平面20具有邻近支撑多频带天线50的支撑件40的缝隙42。在该示例中，在接地平面20中在支撑件40的相对侧面上有一对缝隙42。在该示例但并非全部示例中，在支撑件40中没有缝隙42。缝隙42提供扼流效应，并且减小了经由支撑件40从接地层20返回的电流。缝隙42引导接地平面20上的任何返回电流远离支撑件40。在所示的示例中，缝隙42类似于图25a所示的缝隙42，但是不同地被定位。在一些示例中，集总电抗组件90可以与缝隙42相关联，如图25b所示。
在一些示例中，在装置10中，接地平面20具有邻近支撑件40的一个或多个缝隙42，并且支撑件40包括被定位在多端口天线50与接地平面20之间的缝隙42。
术语“接地导体”是指接地平面20和支撑件40的组合。缝隙42可以是接地导体中的缝隙，例如，缝隙42可以在支撑件40中，和/或在接地平面20中。
在一些示例中，接地导体可以具有三维形状。在一些但并非全部示例中，接地导体的至少一部分符合设备、机械部件和/或电子部件中的一项或多项的一个或多个表面。接地导体可以例如符合壳体部件。在一些但并非全部示例中，接地导体根本不具有平坦的平面部分，或者接地导体的仅一个或多个部分包括平坦的平面部分。
除了支撑件40的大小和缝隙42的形状，图25中的装置10类似于图5所示的装置。
减小时隙42的q因子将增加s参数s11、s12的带宽。它增加了所使用的辐射图的操作带宽。它还增加了隔离带宽。
图26a和图26b示出了可以以全双工模式(图26a)或以能够选择辐射图的模式(图26b)进行操作的装置10的示例。
装置10包括两个多频带天线50。多频带天线50可以如前所述。
射频开关110的网络被配置为选择多频带天线50的端口52以供收发器使用。
在图26a中，射频开关110的网络具有第一配置。在第一配置中，射频开关110的网络被配置为将第一收发器(rx)直接连接到第一多频带天线50的第一端口并且通过第一移相器112将第一收发器(rx)连接到第二多频带天线50的第二端口。在示例中，互连的端口对角地相对。
在第一配置中，射频开关110的网络还被配置为将第二收发器(tx)直接连接到第二多频带天线50的第一端口并且通过第二移相器112将第二收发器(tx)连接到第一多频带天线50的第二端口。在示例中，互连的端口对角地相对。
当射频开关110的网络被控制为处于第一配置时，移相器112被控制为提供不同的相移。在该示例中，由两个移相器112提供的相移之间的差为180°。
在第一配置中，装置10以参考图23描述的方式操作。
在图26b中，射频开关110的网络具有第二配置。在第二配置中，射频开关110的网络被配置为将第一收发器(rx)直接连接到第一多频带天线50的第一端口并且通过第一移相器112将第一收发器(rx)连接到第一多频带天线50的第二端口。
在第二配置中，射频开关110的网络还被配置为将第二收发器(tx)直接连接到第二多频带天线50的第一端口并且通过第二移相器112将第二收发器(tx)连接到第二多频带天线50的第二端口。
当将射频开关110的网络被控制为处于第二配置时，第一移相器和第二移相器112被控制为提供控制天线辐射图的相移。第一移相器112控制第一收发器的辐射。第二移相器112控制第二收发器的辐射。
在第二配置中，装置10以例如参考图11a、图11b或图11c描述的方式操作。
在该示例中，开关110的网络以及第一移相器和第二移相器112是模块600的组件。开关110的网络以及第一移相器和第二移相器112的操作可以由控制电路系统400控制。在所示的示例中，控制电路系统是模块600的组件。在其他示例中，控制电路系统400与模块600分离。
在前述示例中，已经参考了开关110(和开关网络)。如图27所示，开关的切换可以由装置10处的控制电路系统400控制。
在该装置是从网络接收无线电通信的诸如用户设备等终端的情况下，网络300可以向装置10发送命令302，该命令302由装置10用来控制开关110的操作。因此，在装置10处，装置10被配置为根据一个或多个接收信号302来控制开关110的操作。接收信号302可以是由诸如基站或接入点等网络节点302发送的命令信号。因此，在3gppnr中，gnb(基站)302发送无线电接入信号(由3gpp标准为无线电接入而指定的信号)302，该无线电接入信号302由用户设备10处的控制电路系统400用来控制一个或多个开关110，并且例如控制：
使用了多少个接收器，与什么辐射图60一起使用了什么物理信道；
使用了多少个传输器，与什么辐射图60一起使用了什么物理信道；
同时使用了多少个传输器和接收器，与什么辐射图一起使用了什么物理信道。
如本申请中使用的，“电路系统”一词可以是指以下中的一项或多项或全部：
(a)仅硬件电路系统实现(诸如仅在模拟和/或数字电路系统中的实现)，以及
(b)硬件电路和软件的组合，诸如(如适用)：
(i)(多个)模拟和/或数字硬件电路与软件/固件的组合，以及
(ii)具有软件(包括(多个)数字信号处理器)的(多个)硬件处理器、软件和(多个)存储器的任何部分，这些部分一起工作以引起诸如移动电话或服务器等装置执行各种功能，以及
(c)(多个)硬件电路和/或(多个)处理器，诸如(多个)微处理器或(多个)微处理器的一部分，他们需要软件(例如，固件)才能操作，但是软件在不需要用于操作时可以不存在。
电路系统的这种定义适用于该术语在本申请中的所有使用，包括在任何权利要求中。作为另一示例，如本申请中使用的，术语“电路系统”还涵盖仅硬件电路或处理器及其(或它们的)随附软件和/或固件的实现。术语电路系统还涵盖(例如，并且在适用于特定权利要求元素的情况下)用于移动设备的基带集成电路、或者服务器、蜂窝网络设备或其他计算或网络设备中的类似集成电路。
在某些示例中，被描述为连接或互连的组件可以在操作上被耦合，并且可以存在任何数目或组合的中间元件(包括没有中间元件)。
在结构特征已经描述的情况下，其可以被替换为用于执行结构特征的一个或多个功能的部件，无论该功能或这些功能是显式地还是隐式地被描述。
射频电路系统和天线可以被配置为在多个操作谐振频带中操作。例如，操作频带可以包括(但不限于)长期演进(lte)(美国)(734至746mhz和869至894mhz)、长期演进(lte)(世界其他地区)(791至821mhz和925至960mhz)、调幅(am)无线电(0.535-1.705mhz)、调频(fm)无线电(76-108mhz)、蓝牙(2400-2483.5mhz)、无线局域网(wlan)(2400-2483.5mhz)、hiper局域网(hiperlan)(5150-5850mhz)、全球定位系统(gps)(1570.42-1580.42mhz)、美国全球移动通信系统(us-gsm)850(824-894mhz)和1900(1850-1990mhz)、欧洲全球移动通信系统(egsm)900(880-960mhz)和1800(1710-1880mhz)、欧洲宽带码分多址(eu-wcdma)900(880-960mhz)、个人通信网络(pcn/dcs)1800(1710-1880mhz)、美国宽带码分多址(us-wcdma)1700(传输：1710至1755mhz，接收：2110至2155mhz)和1900(1850-1990mhz)、宽带码分多址(wcdma)2100(传输：1920-1980mhz，接收：2110-2180mhz)、个人通信服务(pcs)1900(1850-1990mhz)、时分同步码分多址(td-scdma)(1900mhz至1920mhz、2010mhz至2025mhz)、超宽带(uwb)下限(3100-4900mhz)、uwb上限(6000-10600mhz)、手持式数字视频广播(dvb-h)(470-702mhz)、dvb-hus(1670-1675mhz)、数字无线电mondiale(drm)(0.15-30mhz)、全球微波访问互操作性(wimax)(2300-2400mhz、2305-2360mhz、2496-2690mhz、3300-3400mhz、3400-3800mhz、5250-5875mhz)、数字音频广播(dab)(174.928-239.2mhz、1452.96-1490.62mhz)、射频标识低频(rfidlf)(0.125-0.134mhz)、射频标识高频(rfidhf)(13.56-13.56mhz)、射频标识超高频(rfiduhf)(433mhz、865-956mhz、2450mhz)，5g的频率分配可以包括例如700mhz、3.6-3.8ghz、24.25-27.5ghz、31.8-33.4ghz、37.45-43.5、66-71ghz、mmwave和>24ghz。
天线可以有效操作的频带是天线的回波损耗小于操作阈值的频率范围。例如，当天线的回波损耗优于(即，小于)-6db或-10db时，可以发生高效运行。
如此处使用的，“模块”是指不包括由最终制造商或用户添加的某些部件/组件的单元或装置。
上面描述的示例可以在以下的启用组件中得到应用：汽车系统；电信系统；电子系统，包括消费电子产品；分布式计算系统；用于生成或渲染媒体内容的媒体系统，包括音频、视觉和视听内容以及混合、中介、虚拟和/或增强现实；个人系统，包括个人健康系统或个人健身系统；导航系统；用户界面，也称为人机界面；网络，包括蜂窝、非蜂窝和光网络；自组织网络；互联网；物联网；虚拟网络；以及相关软件和服务。
本文档中使用的“包括”一词具有包括性而非排他性含义。也就是说，对包括y的x的任何引用都表示x可以仅包括一个y或者可以包括一个以上的y。如果意图使用具有排他性含义的“包括”，则在上下文中通过提及“仅包括一个……”或使用“由……组成”来清楚地表达。
在本说明书中，已经参考了各种示例。关于示例的特征或功能的描述指示这些特征或功能存在于该示例中。不管是否明确说明，在本文中使用术语“示例”或“例如”或“可能”或“可以”表示这样的特征或功能至少存在于所描述的示例中(无论是否描述为示例)，并且它们可以但不一定存在于某些或所有其他示例中。因此，“示例”、“例如”、“可能”或“可以”是指一类示例中的特定实例。实例的属性可以是仅该实例的属性，也可以是该类的属性，或者是该类的子类的属性，该子类包括该类中的一些但并非全部实例。因此，隐式地公开了，参考一个示例而不是参考另一示例描述的特征在可能的情况下可以在该另一示例中用作工作组合的一部分，但不一定必须在该另一示例中使用。
尽管在前面的段落中已经参考各种示例描述了实施例，但是应当理解，可以在不脱离权利要求的范围的情况下对所给出的示例进行修改。
在说明书和/或附图中使用的任何机械尺寸仅是示例。尺寸由所使用的特定中心频率确定。如果将天线设计为以不同频率存在和/或如果使用不同材料进行实现，则尺寸和确切的实现细节将发生变化。
除了以上明确描述的组合，还可以以其他组合来使用在先前描述中描述的特征。
尽管已经参考某些特征描述了功能，但是这些功能也可以由其他特征执行，无论这些特征是否描述。
尽管已经参考某些实施例描述了特征，但是这些特征也可以存在于其他实施例中，无论这些实施例是否描述。
本文档中使用的“一个”或“该”一词具有包括性而非排他性含义。就是说，对包括一个/该y的x的任何引用表示x可以仅包括一个y或可以包括一个以上的y，除非上下文清楚地表明相反。如果打算将“一个”或“该”用于排他性含义，则会在上下文中明确指出。在某些情况下，可以使用“至少一个”或“一个或多个”来强调包括性含义，但是不应当将缺少这些术语用于推断和排他性含义。
权利要求中的特征(或特征组合)的存在是对该特征或(特征组合)本身的引用，也是对实现基本相同技术效果的特征(等同特征)的引用。等同特征包括例如作为变体的特征，并且以基本相同的方式实现基本相同的结果。等同特征包括例如以基本相同的方式执行基本相同的功能以实现基本相同的结果的特征。
在本说明书中，已经参考了使用形容词或形容词短语的各种示例来描述示例的特性。关于示例的对特性的这种描述表明，该特性在某些示例中与所描述的完全相同，而在其他示例中与所描述的基本相同。
尽管在上述说明书中努力引起人们对被认为很重要的特征的注意，但是应当理解，申请人可以通过权利要求书针对以上提及和/或在附图中示出的任何可获专利的特征或特征的组合寻求保护，无论重点是否在于其。
1.一种电子装置，包括：
接地平面，具有周界；
至少一个支撑件，被定位在所述接地平面的所述周界内并且从所述接地平面向外延伸；
至少一个多端口天线，在距所述接地平面一定距离处由所述支撑件支撑，其中所述多端口天线具有与每个端口相关联的不同辐射图，其中当第一端口被使用时，所述多端口天线以第一辐射图进行操作，并且当不同于所述第一端口的第二端口被使用时，所述多端口天线以不同于所述第一辐射图的第二辐射图进行操作；
其中所述至少一个支撑件包括被定位在所述多端口天线与所述接地平面之间的缝隙和/或所述接地平面包括缝隙。
2.根据权利要求1所述的电子装置，其中所述至少一个多端口天线被配置为具有包括至少一个频率的操作带宽，其中所述缝隙的长度基本等于与所述至少一个频率相对应的波长的一半。
3.根据权利要求1或2所述的电子装置，其中所述缝隙弯折。
4.根据权利要求1或2所述的电子装置，其中至少一个射频开关控制所述第一端口的使用和所述第二端口的使用。
5.根据权利要求1或2所述的电子装置，其中所述接地平面在基本平坦的平面中延伸，其中所述支撑件从所述基本平坦的平面直立。
6.根据权利要求1或2所述的电子装置，其中所述多端口天线包括被耦合到所述第一端口的第一天线元件、被耦合到所述第二端口的第二天线元件、和阻抗元件，其中所述第一天线元件和所述第二天线元件被间隔开，并且其中所述阻抗元件被连接在所述第一天线元件与所述第二天线元件之间。
7.根据权利要求1或2所述的电子装置，其中所述第一端口为以第一天线图进行操作的所述第一天线元件提供第一间接馈电，并且所述第二端口为以不同于所述第一天线图的第二天线图进行操作的所述第二天线元件提供第二间接馈电，其中所述第一间接馈电包括第一耦合元件，所述第一耦合元件与所述第一天线元件被电隔离并且被电容耦合到所述第一天线元件，其中所述第二间接馈电包括第二耦合元件，所述第二耦合元件与所述第二天线元件被电隔离并且被电容耦合到所述第二天线元件。
8.根据权利要求7所述的电子装置，其中所述第一耦合元件和所述第一天线元件处于第一平面中，其中所述第二耦合元件和所述第二天线元件处于第二平面中，并且其中所述第一平面与所述第二平面被间隔开并且平行于所述第二平面。
9.根据权利要求1或2所述的电子装置，其中所述第一天线元件和所述第二天线元件中的每个天线元件具有相同的形状并且被布置有不同的手性。
10.根据权利要求1或2所述的电子装置，其中所述第一天线元件具有第一长度，其中所述第二天线元件具有第二长度，并且其中所述第一天线元件是弯曲的并且所述第二天线元件是弯曲的。
11.根据权利要求1所述的电子装置，包括多个天线模块的阵列，每个天线模块包括：
支撑件，被定位在所述接地平面的所述周界内并且从所述接地平面向外延伸；
多端口天线，在距所述接地平面一定距离处由所述支撑件支撑，其中所述多端口天线具有与每个端口相关联的不同辐射图；
其中所述至少一个支撑件包括被定位在所述多端口天线与所述接地平面之间的缝隙和/或所述接地平面包括缝隙。
12.根据权利要求11所述的电子装置，包括一个或多个传输线，所述一个或多个传输线包括沿着所述传输线的长度的一个或多个端口，并且纵向地将一个天线模块的端口与另一不同天线模块的端口互连。
13.根据权利要求11或12所述的电子装置，包括一个或多个射频开关的网络，所述一个或多个射频开关的网络用于选择性地同时将多个无线电收发器互连到天线模块。
14.根据权利要求13所述的电子装置，其中开关的所述网络被配置为按收发器而实现多个不同的辐射图。
15.根据权利要求1、2、11和12中任一项所述的电子装置，被配置为无线电设备或移动无线电设备。
技术总结