用于雙頻帶定向天線的低頻帶反射器的制造方法
【專利說明】用于雙頻帶定向天線的低頻帶反射器
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2013年3月15日提交的申請?zhí)枮?1/800，854的美國臨時申請的優(yōu)先權(quán)。上述申請的公開內(nèi)容通過引用合并在本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明大體上涉及雙頻帶定向天線。更具體地，本發(fā)明涉及在高頻帶方向圖和低頻帶方向圖之間切換的反射器。
【背景技術(shù)】
[0004]使用單個饋送(single feed)提供雙頻帶覆蓋(例如，2.4GHz和5.0GHz)的天線是常見的。然而，對使用具有反射寄生元件的通?？捎玫奶炀€在這些頻帶之一中形成方向圖的嘗試經(jīng)常會引起另一頻帶的方向圖的不需要的改變。這種改變使兩個頻帶中的同時進(jìn)行的操作變得復(fù)雜。
[0005]更具體地，較低頻帶反射器中的改變?nèi)菀子绊戄^高頻帶方向圖中的方向圖。高頻帶反射器中的改變通常不會影響低頻帶方向圖，因為相對于低頻帶的波長，高頻帶反射器更短。因此，較低頻率的頻帶方向圖不受影響。但是，只有當(dāng)高頻帶和低頻帶之間的頻率比足夠大(例如，頻率比為2:1或更大)時才是如此。當(dāng)高頻帶和低頻帶之間的頻率比不足夠大(例如，小于2:1)時，高頻帶可能干擾低頻帶操作。
[0006]本領(lǐng)域存在對于允許同時在高頻帶和低頻帶中工作的雙頻帶定向天線的需要。更具體地，存在對以下雙頻帶定向天線的需要:該雙頻帶定向天線具有在對高頻帶保持透明的同時在低頻形成期望的方向圖的低頻帶反射器，使得高頻方向圖不受其他不利影響。
【附圖說明】
[0007]圖1圖示了示例性曲折線反射器；
[0008]圖2圖示了包括多個堆疊的水平傳輸線的示例性曲折線反射器；以及
[0009]圖3圖示了曲折線反射器中使用的示例性等效電路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的實施例提供了一種具有低頻帶反射器的雙頻帶定向天線，低頻帶反射器在低頻帶形成期望的天線方向圖，同時對較高頻帶保持透明。由于這樣的頻率透明，較低頻帶的方向圖變化不影響較高頻帶頻率的方向圖。如本文所使用的，對于反射器，透明指一個頻帶(例如，低頻帶)中的反射器對另一頻帶(例如，高頻帶)的方向圖不可見，或不會以其他方式影響另一頻帶的方向圖。
[0011]本發(fā)明的實施例使用低頻反射器而不是接地面槽或諸如電感調(diào)諧短反射器的其他低效率的反射器。目前公開的天線系統(tǒng)的實施例允許具有最小化硬件成本且不犧牲兩個頻帶中的任何一個頻帶的方向圖帶寬、峰值增益或前后比的雙頻帶獨(dú)立方向圖操縱。與兩個分立的智能天線系統(tǒng)相反，雙頻帶陣列的使用可以導(dǎo)致尺寸減小和硬件成本減少。在給定的射頻(RF)環(huán)境中也可以支持附加的射頻鏈路。
【具體實施方式】
[0012]本發(fā)明的實施例涉及在低頻帶對用于雙頻帶定向天線的反射器的使用，使得反射器形成期望的方向圖，而且還在高頻帶保持透明，從而避免對該頻帶中的方向圖造成不需要的或其它不期望的改變。
[0013]雖然參考2.4GHz和5.0GHz范圍內(nèi)的操作，但是對于雙頻帶天線的操作，這些參考是示例性的。將理解的是，本文所描述的雙頻帶定向天線可以在任何合適的頻帶中工作，這些合適的頻帶可以包括2.4GHz或5.0GHz頻帶或任何其他合適的頻帶。本發(fā)明的實施例允許具有雙頻帶驅(qū)動元件和要接通和斷開的受切換的高頻帶和低頻帶反射器的雙頻帶定向天線，并且低頻帶反射器不會干擾高頻帶方向圖。
[0014]在一些實施例中，定向天線系統(tǒng)包括雙頻帶驅(qū)動元件、相對于雙頻帶驅(qū)動元件布置的高頻帶反射器以及相對于雙頻帶驅(qū)動元件布置的低頻帶反射器元件。低頻帶反射器元件可以包括曲折線，例如下面所描述的圖1的曲折線100或圖2的曲折線200。
[0015]圖1圖示了示例性曲折線100。在一些實施例中，曲折線100可以作為金屬薄板部件在印刷電路板(PCB)上實現(xiàn)為電介質(zhì)基板上的跡線，或者能夠由諸如銅導(dǎo)體的彎曲管或電線來構(gòu)造。曲折線100包括曲折饋送105、由高度為hvert 150的豎直部分165連接的傳輸線160和接地面110。在一些實施例中，可以在定向天線系統(tǒng)的低頻帶反射器元件中實現(xiàn)曲折線100。
[0016]用于接地面(即，接地面110)上的定向天線的反射器通常高度大約為λ/4，其中λ表示波長。在一些實施例中，當(dāng)存在對反射器高度的限制時，實施曲折線100(即，具有曲折線100的低頻帶反射器)。例如，示出為135的可用高度h可以小于λ/4。因此，曲折線可以允許以空間狹窄形態(tài)因素，特別是關(guān)于對高度h 135的限制來實施雙頻帶定向天線。在一些實施例中，特別配置的曲折線反射器100可以被特別地配置，使得曲折線反射器100可以被用于縮短低頻帶反射器，同時使其對高頻帶頻率透明。
[0017]圖2圖示了曲折線200。在一些實施例中，曲折線200與圖1的曲折線100類似。曲折線200包括曲折饋送210。曲折線200包括水平堆疊的短路傳輸線280，它們由短豎直部分220連接，每個豎直部分220具有例如圖1中示出為150的hvert所表示的豎直高度。在圖2中示出為230、240、250和260 (也在圖1中示出為115、120、125和130)的“a”點和“b”點然后是“c”點和“d”點之間可見的電抗由等式I給出:
[0018](I) Xn= Z0.tan (2 π Itr/λ )，
[0019]其中，Itr表示傳輸線290的電氣長度，λ表示波長，Xn表示在頻率F下第η個傳輸線的電抗。頻率F由F = c/A給出，其中，c表示在傳輸介質(zhì)中的傳播速度。
[0020]波長λ根據(jù)頻率F變化，如等式2a和等式2b所示:
[0021](2a)入高=c/F高
[0022](2b)入低=c/F低
[0023]如本文所使用的，ZO表示傳輸線的特性阻抗。ZO是圖1中示出