專利名稱：模塊化雙極化天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及與無(wú)線通信設(shè)備一起使用的天線，特別涉及與這種其各模塊的天線在不同方向發(fā)生極化的無(wú)線設(shè)備一起使用的模塊化天線系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
計(jì)算機(jī)行業(yè)正在趨向于使用在個(gè)人計(jì)算機(jī)、膝上計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理(“PDA”)家庭控制中心、計(jì)算機(jī)工作站、打印機(jī)、傳真機(jī)等中使用的無(wú)線技術(shù)。以前，所有這些裝置都涉及到使用用于使這些各種裝置連接的專用電纜，以及經(jīng)常使用專有協(xié)議的裝置專用軟件。為了有效地與所有這些個(gè)人電子裝置進(jìn)行通信，個(gè)人可能需要獲得用于把裝置互連在一起的許多不同電纜。然而，人們不能保證所有裝置都能互連。
在1998年，一種被稱為“Bluetooth(藍(lán)牙)”的專題組由Intel(英特爾)、IBM、Nokia(諾基亞)、Ericsson(愛立信)和Toshiba(東芝)組成，以便制定短距離無(wú)線射頻(“RF”)通信的全球規(guī)范。該規(guī)范于1999年公布，并將在今后有助于實(shí)現(xiàn)所有與制造商無(wú)關(guān)的各種裝置間的互操作性，因此，藍(lán)牙針對(duì)的是數(shù)據(jù)短距離交換技術(shù)。例如，它可用于使不同裝置之間實(shí)現(xiàn)信息同步，也可不用電纜就能把因特網(wǎng)鏈接裝置與因特網(wǎng)連接。有效使用藍(lán)牙技術(shù)的關(guān)鍵是藍(lán)牙無(wú)線電模塊。這些模塊依賴于用于有效進(jìn)行RF信號(hào)的短距離無(wú)線收發(fā)的天線。另一種正在隨著頻率的不斷增加而采用的無(wú)線技術(shù)是IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)用于替代整個(gè)建筑物中的有線LAN(局域網(wǎng))，從而可不用把電子裝置與硬布線網(wǎng)絡(luò)連接就能實(shí)現(xiàn)這些電子裝置的操作。
在這些應(yīng)用中可以使用常規(guī)RF天線，但這些天線需要使其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成在用于藍(lán)牙和802.11通信的高頻帶(2.4GHz)中操作。此外，諸如在蜂窩電話上使用的天線那樣的常規(guī)天線較大，并從其使用所在的設(shè)備突出，而這是不期望有的。結(jié)果，該行業(yè)轉(zhuǎn)向了在這些無(wú)線應(yīng)用中使用的小尺寸(low profile)天線，這些小尺寸天線包括PIFA式(“平面倒F形天線”)天線。
典型PIFA天線包括平面輻射板，該平面輻射板位于接地板上方，平面輻射板和接地板通過(guò)短路板接合在一起。這種PIFA天線具有小尺寸外形、高效率和全向輻射方向圖，特別適合于上述無(wú)線通信應(yīng)用。然而，即使使用這些PIFA天線也可能會(huì)產(chǎn)生其自身的諸多問(wèn)題。如果該天線未正確設(shè)置在電子部件內(nèi)，則該天線可能會(huì)處在被稱為“盲點(diǎn)”的位置，在該“盲點(diǎn)”位置，已發(fā)射信號(hào)與已反射信號(hào)進(jìn)行組合，而已反射信號(hào)消除期望的已發(fā)射信號(hào)，該狀態(tài)也被稱為深衰落，即已發(fā)射信號(hào)電平下降到可檢測(cè)的電平以下。
一所房間或其他封閉環(huán)境可能會(huì)具有許多盲點(diǎn)，這取決于其配置以及無(wú)線裝置在該環(huán)境中的設(shè)置。對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，要考慮盲點(diǎn)的存在并把無(wú)線設(shè)備相應(yīng)定位是有一定負(fù)擔(dān)的。消除這種盲點(diǎn)的一條途徑是利用多重天線，該多重天線由于空間分集或陣列方法而增加信號(hào)強(qiáng)度。然而，該解決方案具有其自身問(wèn)題，即各輻射單元經(jīng)常相互耦合在一起。
本發(fā)明針對(duì)的是一種解決該“盲點(diǎn)”問(wèn)題的方案，并針對(duì)的是一種克服上述缺點(diǎn)的天線。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一般目的是提供一種采用具有極化分集的多個(gè)單獨(dú)天線以便對(duì)設(shè)備極化是未知的或者設(shè)備在環(huán)境中被去極化的情況加以克服的改進(jìn)的模塊化天線系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一目的是提供一種可以容易在PC(個(gè)人計(jì)算機(jī))、PDA、膝上計(jì)算機(jī)等中使用的具有小尺寸外形和小尺寸的改進(jìn)的無(wú)線天線，該天線實(shí)質(zhì)消除了在使用利用本發(fā)明的天線的裝置時(shí)的深度衰落問(wèn)題。
本發(fā)明的另一目的是提供一種與“藍(lán)牙”或802.11技術(shù)一起使用的無(wú)線天線組件，其中，該天線組件包括不同極化方向的兩個(gè)PIFA式天線，以便實(shí)質(zhì)消除在電子裝置操作環(huán)境中的盲點(diǎn)或深度衰落的問(wèn)題。
本發(fā)明的又一目的是提供一對(duì)天線組件，各組件均在介質(zhì)外殼中包括PIFA式內(nèi)部外殼，該外殼可彼此相互嚙合，以使各天線在不同方向定向，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)天線組件的雙極化。
這些和其他目的是通過(guò)本發(fā)明的新穎性和獨(dú)特結(jié)構(gòu)來(lái)達(dá)到的。在本發(fā)明的一個(gè)主要方面，PIFA式天線是通過(guò)把導(dǎo)電板彎制成普通U形來(lái)形成的，其中，U形的兩個(gè)腿分別用作天線的輻射元件和接地平面，該輻射元件和接地平面通過(guò)U形的基部來(lái)實(shí)現(xiàn)互連或短接。這些天線中的兩個(gè)設(shè)置在該組件中，并且各自均被收容在其自己的介質(zhì)外殼內(nèi)，這些外殼采用一種方式來(lái)互連，使得各天線以不同方式發(fā)生極化。
在本發(fā)明的另一主要方面，兩個(gè)天線外殼具有嚙合裝置，該嚙合裝置與天線外殼形成一體。在優(yōu)選實(shí)施例中，該嚙合裝置采用在兩個(gè)外殼的偏置側(cè)(offset sides)形成的燕尾部件和槽的形式，以便當(dāng)組裝在一起時(shí)，使兩個(gè)天線定向在兩個(gè)不同方向。這些外殼還使兩個(gè)天線彼此隔離，并用于包含各天線的適當(dāng)平面，從而使天線彼此隔離。
在本發(fā)明的又一主要方面，各天線均包括T形輻射元件，并且輻射元件和接地平面都被開槽。這兩個(gè)槽一般彼此對(duì)準(zhǔn)并提供無(wú)連接器的結(jié)合區(qū)域，在該區(qū)域，同軸饋線的屏蔽編織和中心導(dǎo)體可以通過(guò)焊接、燃燒、熔接等裝設(shè)到天線上。
在本發(fā)明中，提供了一種把兩個(gè)天線外殼嚙合在一起的天線組件。各外殼均采用介質(zhì)材料形成并包括PIFA式天線。各天線均包括平面T形輻射元件，該輻射元件與平面接地板對(duì)準(zhǔn)并位于該平面接地板的上面，該平面接地板配置成與輻射元件大體平行。這兩個(gè)板通過(guò)短路板來(lái)連接，該短路板的寬度小于輻射元件和接地板的相應(yīng)寬度。到天線的饋線是采用同軸電纜的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)的，該同軸電纜的接地編織端接于接地板，而中心導(dǎo)體端接于輻射元件。該天線組件使各天線部件以不同方式定向，使得該各天線以不同方式發(fā)生極化。將這兩個(gè)部件接合在一起，以使該天線組件的尺寸最小。
通過(guò)以下詳細(xì)說(shuō)明并結(jié)合附圖，將明白本發(fā)明的其他目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。


通過(guò)參照以下說(shuō)明并結(jié)合附圖，可以更好地了解本發(fā)明及其目的和優(yōu)點(diǎn)，在附圖中，相同的參考編號(hào)表示圖中的相同元件，在附圖中圖1是在本發(fā)明的天線組件中使用的倒F形天線(PIFA)的透視圖；圖2是在用于彼此連接的位置的一對(duì)天線的透視圖；圖3是從下側(cè)所視的圖2的天線模塊的透視圖；圖4是說(shuō)明接合在一起的天線模塊的透視圖；圖5是與圖3類似并且模塊相互嚙合的透視圖；圖6是沿著圖5的線6-6所取的斷面圖；圖7是在圖6中看到的右邊模塊的斷面，并示出了同軸電纜與模塊的連接；以及圖8是示出天線模塊當(dāng)組裝在一起時(shí)的輻射方向圖的圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了在本發(fā)明中利用的平面倒F形天線元件，或“PIFA”10。該天線元件10包括平面第一導(dǎo)電板12，其具有預(yù)選擇的長(zhǎng)度L1和寬度W2；以及第二導(dǎo)電板14，第一導(dǎo)電板12和第二導(dǎo)電板14通過(guò)第三導(dǎo)電板16互連在一起并彼此隔開，第三導(dǎo)電板16提供這兩個(gè)板12、14之間的短接電路。如圖1最佳所示，輻射板12具有T形結(jié)構(gòu)，并且具有較寬頂部13，該“T形”的頂部13與“T形”的腿部15相比較寬，并定向成橫向或偏置。
第二板14具有用于定義該板的預(yù)選擇表面積的預(yù)定長(zhǎng)度和寬度尺寸L2、W2。在所示實(shí)施例中，第二板14的表面積大于第一板12，并且這兩個(gè)板12、14優(yōu)選地配置成彼此大體平行，這在PIFA中是典型的。在所示實(shí)施例中，第二板14一般比第一板長(zhǎng)，并且互連用的第三板的寬度一般小于第一板12和第二板14的寬度W1、W2。應(yīng)該理解，該平行配置僅是優(yōu)選的，并且兩個(gè)板至少可以設(shè)置在兩個(gè)不同平面上。第二板14還通過(guò)折疊沖壓、采用單塊導(dǎo)電材料來(lái)形成整個(gè)天線元件，并將其沿著邊緣折疊，或者通過(guò)折疊18a、18b(其可以與在19一樣作部分開槽)來(lái)與短路板16連接，以便于彎曲這些板。
本發(fā)明的天線系統(tǒng)的各倒F形天線10實(shí)質(zhì)彼此相同。各天線10的輻射板12優(yōu)選地設(shè)有槽20，該槽20沿著輻射板12的前邊緣20a，在與短路板16對(duì)置的位置(或在下文中將要描述的天線元件10的“前端”的位置)開口。該槽20在輻射元件的腿部15內(nèi)沿長(zhǎng)度方向延伸，并且優(yōu)選的是在其中心的下面。接地板14具有比槽20大的類似槽22，該槽22開始于板14的對(duì)應(yīng)邊緣22a，而且也在接地板14的內(nèi)部沿長(zhǎng)度方向延伸。如下所述，這些槽一般彼此垂直對(duì)準(zhǔn)并有助于把同軸饋線56端接于天線元件10。盡管在本文中采用結(jié)合PIFA式天線10的系統(tǒng)的天線模塊對(duì)本發(fā)明的模塊化天線系統(tǒng)進(jìn)行說(shuō)明，然而應(yīng)該理解，本發(fā)明的系統(tǒng)可以適合與其他類型的天線一起使用。
圖2和圖3示出了本發(fā)明的把兩個(gè)單獨(dú)天線模塊24接合在一起的天線“系統(tǒng)”或組件，如下所述，該兩個(gè)天線模塊24可相互嚙合。各天線模塊24均包括用于在內(nèi)部支撐單個(gè)天線元件10的介質(zhì)外殼或框架26。該介質(zhì)外殼26可以設(shè)置為采用諸如塑料等那樣的合適介質(zhì)材料模制的整體結(jié)構(gòu)。
如圖所示，各天線模塊24均具有略大于天線元件10的方形或矩形構(gòu)成，以便容易在內(nèi)部容納天線元件。在此方面，各模塊24均可以認(rèn)為具有如圖所示的外殼或框架狀結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)采用各種側(cè)壁32、34、36，這些側(cè)壁32、34、36一起限定天線元件10的具有中心空腔或內(nèi)部空腔的外殼。該外殼具有兩個(gè)側(cè)壁34，其設(shè)置成彼此鄰接；以及第三側(cè)壁36，其包括嚙合裝置，用于把兩個(gè)對(duì)應(yīng)天線模塊裝設(shè)和接合在一起。把這三個(gè)側(cè)壁34、36互連的是壁32，該壁32具有開口33，通過(guò)該開口33，可以把天線元件10插入模塊24的中心空腔29內(nèi)。
各外殼26均具有開口頂部28(圖2)和閉式底部30(圖3)，并還可以包括與外殼26模制成一體的多個(gè)安裝墊或塊38，該多個(gè)安裝墊或塊38用于更方便地把模塊安裝到諸如膝上計(jì)算機(jī)或臺(tái)式計(jì)算機(jī)那樣的合適結(jié)構(gòu)上或內(nèi)。底表面或安裝塊38具有施加于其上的粘合層39，用于把模塊固定到該結(jié)構(gòu)上。
如上所述，兩個(gè)天線模塊24優(yōu)選地設(shè)有用于彼此嚙合或互鎖的裝置。最好如圖3和圖4所示，該嚙合裝置40可以包括燕尾式嚙合裝置，例如榫眼或溝道44、插入其內(nèi)的凸榫、舌或其他類似突起部42。這兩個(gè)模塊的結(jié)構(gòu)優(yōu)選的是雌雄榫結(jié)構(gòu)，使得兩個(gè)天線模塊24一旦組裝就可以相互嚙合在一起并可靠地保持在一起，但是也可考慮其他類型的嚙合，例如插頭和插座，以及任何其他類似的凸起和凹部配置。針對(duì)各天線元件10的極化，該嚙合裝置有助于使天線模塊24彼此成近似直角地在優(yōu)選方位定向。該輔助裝置40可以在框架裝設(shè)壁36的外部部分之間采用舌槽或雌雄榫相互嚙合結(jié)構(gòu)的一般形式。如圖2和圖3所示，伸長(zhǎng)舌42從左邊模塊的附屬壁36突出，并且在右邊天線模塊24的對(duì)應(yīng)的對(duì)置附屬壁36內(nèi)形成凹槽44。該凹槽的尺寸和形狀被確定成用于收納舌42。如圖4和圖5所示，燕尾舌42在箭頭“A”的方向滑入凹槽44內(nèi)，以便把兩個(gè)天線模塊24接合在一起。在優(yōu)選實(shí)施例中，舌42和凹槽44在斷面上具有相互嚙合的燕尾結(jié)構(gòu)，從而當(dāng)模塊相互嚙合時(shí)，不會(huì)把模塊在舌槽相互嚙合結(jié)構(gòu)的橫向方向拉開。如圖2所示，燕尾凹槽44的一端開口，并且凹槽的相對(duì)端44a閉合。
如圖2和圖4所示，T形的頂部13和腿部15采用彼此偏置的方式定向。這些天線中的各方的輻射方向圖可以認(rèn)為至少部分地以各天線的槽20為中心，并且這種組合的場(chǎng)方向圖在圖8中作了圖示。每個(gè)T形輻射元件和饋電槽中的各方向用于影響各天線的輻射元件的極化。極化的方向發(fā)生在沿著各輻射板12的腿部15的長(zhǎng)度方向，即從槽20到T形的頂部13。長(zhǎng)度D控制天線元件的工作頻率，而寬度W控制天線元件的隔離。長(zhǎng)度D越大，頻率就越低，以及寬度W就越小，隔離就將越接近最小。在優(yōu)選實(shí)施例中，長(zhǎng)度D大于寬度W。因此，輻射方向圖將相交，并提供比使用單個(gè)天線獲得的方向圖大的整體擴(kuò)展輻射方向圖。這由各天線的頂部13和腿部15的不同寬度來(lái)補(bǔ)充，這些不同寬度合作生成大于單個(gè)或恒定的寬度段的帶寬。這種T形天線元件近似于蝴蝶結(jié)天線。
模塊的開口可使天線容易滑入或?qū)肫涓髂K24內(nèi)。圖6和圖7優(yōu)選地示出了主要通過(guò)一系列支撐壁50、52支撐在模塊外殼26內(nèi)的天線元件10。這些支撐壁50中的兩個(gè)彼此隔開，并在天線的長(zhǎng)度方向從天線元件10的“前部”延伸到“后部”。這些壁50在天線饋電槽20、22的側(cè)面延伸，并由壁52封閉，以限定兩個(gè)板12、14之間的通路66，并且該通路66可認(rèn)為包圍槽20、22。
該位置在圖6中用“RM”來(lái)表示，并且為了說(shuō)明目的，天線元件10的“后部”即圖6中的“RM”被認(rèn)為是使第一板和第二板互連在一起的短路板的部分，而天線的“前部”即圖6中的“F”被認(rèn)為是設(shè)置在第一板和第二板的自由端。天線元件的饋電槽22優(yōu)選地與該通路53對(duì)準(zhǔn)，使得這些饋電槽22在通路53的長(zhǎng)度方向延伸，并使得圍繞槽22的天線元件部分有效形成通路66的頂壁和底壁。該通路66便于饋線56的安裝和端接。
這些支撐壁50、52不僅用于支撐輻射板12，而且使第一板12和第二板14以規(guī)定的間隔保持彼此隔開?？梢栽趫D2和圖4中設(shè)置作為接片55所示的一個(gè)或多個(gè)護(hù)圈，這些護(hù)圈彼此隔開并在支撐壁50的上方延伸，而且這些護(hù)圈用于把第一導(dǎo)電板的前邊緣或自由邊緣在模塊外殼內(nèi)保持就位，并在與其上部折線合作防止第一導(dǎo)電板垂直移動(dòng)。這些護(hù)圈55可以在其面對(duì)開端的位置(如圖2和圖4的左模塊中所示)或者其沿著與開端鄰接的壁所在的位置(如圖2和圖4的左模塊中所示)定向。
在天線模塊的組裝中，可以把天線元件插入各模塊外殼的開端內(nèi)，使得天線元件槽22與外殼內(nèi)部通路66對(duì)準(zhǔn)，從而使天線元件自由端由護(hù)圈保持就位。在該位置，同軸饋線56可以導(dǎo)入外殼通路66內(nèi)。饋線56首先使其外絕緣層62剝離，以暴露其屏蔽編織63。而且使饋線56的中心導(dǎo)體58暴露，但使其絕緣層60在約等于或略小于用于使兩個(gè)導(dǎo)電板14、14分開的距離D(圖1)的距離內(nèi)保持完好無(wú)損。然后，如圖7所示，中心導(dǎo)體58可以端接于第一導(dǎo)電板12，并且屏蔽編織63可以端接于第二導(dǎo)電板14。這種類型的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)天線和饋線之間的無(wú)連接器的結(jié)合。
在本發(fā)明的另一重要方面，各天線均不僅具有彼此隔離的獨(dú)立接地平面，而且具有通過(guò)各天線元件的短路板16形成的“固有”后屏蔽。該后屏蔽在使用天線的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)與其他天線和任何周圍元件的電氣隔離，這有助于提供期望性能，而與系統(tǒng)內(nèi)的天線的布置無(wú)關(guān)。在向天線元件10饋電所在的位置彼此對(duì)準(zhǔn)，并且位于兩個(gè)槽20、22的端部80附近(圖1)。這樣，各天線的饋電和接地被集成在單獨(dú)的天線元件10內(nèi)，從而無(wú)需把它們彼此隔開，以獲得期望的天線元件的頻率。
圖8示出了本發(fā)明的使用外殼26的兩個(gè)天線元件10的布局的效果。把兩個(gè)外殼接合在一起，使得其上部輻射板2的各槽20彼此偏置，并且如果沿著槽在長(zhǎng)度方向畫虛線，則這些虛線將相交。各天線的兩個(gè)輻射方向圖用R1和R2來(lái)表示，并且這些輻射方向圖可以認(rèn)為是從各天線元件輻射板12的整個(gè)本體發(fā)射出的。在圖8中，兩個(gè)天線元件10在偏置方位安裝在諸如所示的膝上計(jì)算機(jī)100那樣的電子部件內(nèi)。天線元件10設(shè)置在計(jì)算機(jī)100的基部部分101。天線元件10被定位成使其輻射板12成直角定向，以便將其他天線元件與該配置鎖定，各天線元件均在不同方向分別發(fā)生極化。如圖8所示，這導(dǎo)致天線元件(在圖8的箭頭方向在其對(duì)置兩側(cè)延伸)的兩個(gè)輻射方向圖R1、R2明顯重疊，這樣，如果電子部件位于壁的附近或者位于另一“盲點(diǎn)”內(nèi)，即使一個(gè)天線元件的輻射方向圖壓縮的“深度衰落”內(nèi)，則其他天線元件的輻射方向圖將不受到如此有害的影響。
應(yīng)該理解，本發(fā)明可以在不背離其精神或中心特征的情況下，采用其他特定形式來(lái)實(shí)施。例如，模塊或外殼可以采用所示的方形或矩形結(jié)構(gòu)以外的不同形狀。此外，可以通過(guò)介入介質(zhì)部件把天線元件在其特定方位接合在一起。因此，本發(fā)明的例子和實(shí)施例在所有方面應(yīng)認(rèn)為是說(shuō)明性而不是限制性的，并且本發(fā)明應(yīng)不限于本文中給出的詳情。
權(quán)利要求
1.一種雙極化天線組件，該雙極化天線組件包括一對(duì)天線模塊，各天線模塊均包括平面倒F形天線元件，各天線元件均包括第一導(dǎo)電板；第二導(dǎo)電板，其與第一導(dǎo)電板彼此隔開，并與第一導(dǎo)電板大體平行；第三導(dǎo)電板，其在第一導(dǎo)電板和第二導(dǎo)電板之間延伸，并使第一導(dǎo)電板和第二導(dǎo)電板短路連接；以及同軸饋線，其與所述第一導(dǎo)電板和第二導(dǎo)電板電氣連接；各天線模塊均還包括介質(zhì)外殼，用于支撐其內(nèi)部的所述天線元件，各外殼均具有多個(gè)側(cè)壁，該多個(gè)側(cè)壁共同限定所述外殼的內(nèi)部空腔，這些側(cè)壁中的一個(gè)包括通過(guò)其延伸并與模塊空腔連通的第一通路，通過(guò)該第一通路可插入所述天線元件，所述側(cè)壁的其他側(cè)壁包括用于收容所述饋線部分的第二通路；設(shè)置在所述各天線模塊的外部上用于把所述天線模塊嚙合在一起的裝置，該嚙合裝置設(shè)置在與所述第一通路鄰接的所述外殼的側(cè)壁上；以及所述各天線元件均具有對(duì)置的第一端和第二端，天線元件被不對(duì)稱地收容在所述模塊內(nèi)部空腔內(nèi)，使得當(dāng)所述天線模塊對(duì)接合在一起時(shí)，所述天線元件第一端彼此偏置，從而使各天線元件的極化方向在不同的方向定向，這樣，兩個(gè)天線元件中的每個(gè)的輻射波方向圖至少部分地重疊，以改善天線組件的接收。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙極化天線，其中，所述嚙合裝置包括突出舌部件，其位于所述天線模塊對(duì)中的一個(gè)上；以及凹槽部件，其位于所述天線模塊對(duì)中的另一個(gè)上，當(dāng)所述天線模塊對(duì)接合在一起時(shí)，該舌部件被收容在凹槽部件內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙極化天線，其中，所述舌部件和凹槽部件與其各自天線模塊外殼一體形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙極化天線，其中，所述各天線元件的所述第一導(dǎo)電板用作所述天線元件的輻射器，并且所述第二導(dǎo)電板的每個(gè)用作所述天線元件的對(duì)應(yīng)接地平面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙極化天線，其中，所述第二導(dǎo)電板的表面積大于所述第一導(dǎo)電板的相應(yīng)的表面積。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙極化天線，其中，所述第三導(dǎo)電板使所述第一導(dǎo)電板和第二導(dǎo)電板沿著其鄰接對(duì)準(zhǔn)邊緣互連，所述第三導(dǎo)電板設(shè)置在所述天線元件的所述第二端，位于與所述第一導(dǎo)電板和第二導(dǎo)電板相交的平面上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙極化天線，其中，各天線元件的所述第一導(dǎo)電板和第二導(dǎo)電板包括在內(nèi)部形成的饋電槽，該饋電槽在所述第一導(dǎo)電板和第二導(dǎo)電板的長(zhǎng)度方向延伸，并且所述饋線與其各自天線模塊在所述饋電槽上連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的雙極化天線，其中，各外殼均包括多個(gè)支撐壁，該多個(gè)支撐壁設(shè)置在所述天線模塊內(nèi)部空腔內(nèi)，并在所述第一導(dǎo)電板和第二導(dǎo)電板之間延伸，該支撐壁在所述第一導(dǎo)電板和第二導(dǎo)電板之間保持預(yù)定的間隔。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的雙極化天線，其中，所述支撐壁中的兩個(gè)在所述饋電槽的對(duì)置側(cè)延伸，并限定用于部分地包圍所述饋電槽的部分的通路。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙極化天線，其中，所述各天線模塊的所述每個(gè)第三導(dǎo)電板限定所述天線元件的各自后屏蔽，并當(dāng)所述兩個(gè)天線模塊嚙合在一起時(shí)，后屏蔽定向成彼此橫向。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙極化天線，其中，所述天線元件各第一導(dǎo)電板均是T形。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的雙極化天線，其中，所述天線元件各第一導(dǎo)電板均是T形，并且所述槽在所述T形內(nèi)沿長(zhǎng)度方向延伸。
13.一種在無(wú)線傳輸中使用的性能改善的雙極化天線組件，該天線組件包括第一和第二天線，其接合在一起作為組件，以使其在各自第一和第二方向定向，該天線在兩個(gè)不同方向發(fā)生極化，所述各天線均包括第一導(dǎo)電板，用于提供天線的輻射元件；第二導(dǎo)電板，用于提供天線的接地平面，第二導(dǎo)電板與所述第一導(dǎo)電板彼此隔開，所述第一導(dǎo)電板和第二導(dǎo)電板在不同的、彼此隔開的平面上延伸，每個(gè)天線元件還包括第三導(dǎo)電板，用于使所述第一導(dǎo)電板和第二導(dǎo)電板互連在一起，所述第三導(dǎo)電板在與所述第一導(dǎo)電板和第二導(dǎo)電板的所述平面相交的平面上延伸，所述第三導(dǎo)電板定義所述天線的各自后端，所述第一導(dǎo)電板和第二導(dǎo)電板包括在內(nèi)部形成的開始于其前端的槽，這些槽沿長(zhǎng)度方向延伸到所述后端；第一和第二饋線，其分別連接到所述第一和第二天線上，每個(gè)饋線均包括一段長(zhǎng)度的同軸電纜，其收容內(nèi)導(dǎo)體和外屏蔽編織，所述第一和第二饋線的內(nèi)導(dǎo)體與所述第一和第二天線的第一導(dǎo)電板電氣連接，并且所述第一和第二饋線的屏蔽編織與所述第一和第二天線的第二導(dǎo)電板電氣連接；所述第一和第二天線中的每個(gè)均分別被支撐在單獨(dú)的第一和第二介質(zhì)外殼內(nèi)，各外殼具有多個(gè)壁，該多個(gè)壁一起限定空心的內(nèi)部部分，該第一和第二外殼中的每個(gè)的所述一個(gè)壁包括開口，該開口與所述內(nèi)部部分連通，通過(guò)該開口可把所述天線元件插入所述內(nèi)部部分內(nèi)，并可從所述內(nèi)部部分中取出所述天線元件，所述第一和第二外殼中的每個(gè)還包括延伸到所述內(nèi)部部分內(nèi)的支撐壁，所述支撐壁使所述第一導(dǎo)電板和第二導(dǎo)電板彼此隔開，并在所述內(nèi)部部分內(nèi)定義用于部分地包圍所述饋線的饋線室；以及所述第一和第二外殼中的每個(gè)還包括用于使彼此嚙合以便把所述第一和第二外殼在預(yù)選擇方位保持在一起成為一體的裝置，其中，所述第一和第二天線的所述前端和后端彼此偏置，從而使所述第一和第二天線中的每個(gè)的極化在偏置、但相交的方向定向。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的雙極化天線組件，其中，所述第一和第二天線中的每個(gè)的所述第一導(dǎo)電板的面積小于所述第二導(dǎo)電板的對(duì)應(yīng)的面積。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的雙極化天線組件，其中，所述第一導(dǎo)電板是T形，并且所述第一天線定向成與所述第一外殼嚙合裝置平行，并且所述第二天線定向成與所述第二外殼嚙合裝置橫向。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的雙極化天線組件，其中，將所述第一和第二天線元件的第三導(dǎo)電板中的一個(gè)設(shè)置在所述第一開口內(nèi)，使得所述第三導(dǎo)電板閉合所述開口。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的雙極化天線組件，其中，所述嚙合裝置包括突起部，其設(shè)置在所述第一和第二外殼中的一個(gè)上；以及凹部，其設(shè)置在所述第一和第二外殼中的另一個(gè)上，突起部采用一種方式被收容在所述凹部?jī)?nèi)，通過(guò)該方式把所述第一和第二外殼嚙合在一起。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的雙極化天線組件，其中，所述第一和第二天線中的每個(gè)均包括設(shè)置在其所述第一導(dǎo)電板和第二導(dǎo)電板內(nèi)的槽，所述槽開始于所述第一板和第二板的前邊緣并延伸到所述第一導(dǎo)電板和第二導(dǎo)電板的本體部?jī)?nèi)，所述第一和第二饋線分別設(shè)置在所述槽內(nèi)，并且所述內(nèi)導(dǎo)體和屏蔽編織與所述槽連接，所述前端分別配置成與所述嚙合裝置橫向和平行。
19.一種雙極化天線組件，該雙極化天線組件包括一對(duì)天線模塊，每個(gè)天線模塊包括平面倒F形天線元件，每個(gè)天線元件均包括第一導(dǎo)電板；第二導(dǎo)電板，其與第一導(dǎo)電板彼此隔開，并與第一導(dǎo)電板大體平行；第三導(dǎo)電板，其在第一導(dǎo)電板和第二導(dǎo)電板之間延伸，并使第一導(dǎo)電板和第二導(dǎo)電板短路連接；以及同軸饋線，其與所述第一導(dǎo)電板和第二導(dǎo)電板電氣連接，所述每個(gè)天線元件的所述第一導(dǎo)電板定義所述天線元件的輻射器，并且所述第二導(dǎo)電板定義所述天線元件的對(duì)應(yīng)接地平面，所述第一導(dǎo)電板是T形；以及所述天線元件第一端彼此偏置，從而使各天線元件的極化在不同方向定向，從而使兩個(gè)天線元件中的每個(gè)的輻射波方向圖至少部分地重疊，以改善天線組件的接收。
全文摘要
一種天線系統(tǒng)，該天線系統(tǒng)利用一對(duì)天線模塊，各天線模塊均具有天線和包含該天線的介質(zhì)框架。在該天線模塊對(duì)的框架之間設(shè)置一種互補(bǔ)相互嚙合結(jié)構(gòu)，以便把模塊保持在一起，并把各天線對(duì)保持在預(yù)定的相關(guān)方位。輔助結(jié)構(gòu)位于框架的外壁上，從而使壁和輔助結(jié)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)天線間的隔離阻擋的雙功能。
文檔編號(hào)H01Q1/22GK1511359SQ02809261
公開日2004年7月7日 申請(qǐng)日期2002年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月13日
發(fā)明者威廉H·達(dá)登Iv, 馬爾科·施皮格爾, 肯特·雷尼爾, 施皮格爾, 威廉H 達(dá)登Iv, 雷尼爾 申請(qǐng)人:莫萊克斯公司