專(zhuān)利名稱(chēng)：折疊方向性天線(xiàn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與移動(dòng)式或可攜式蜂巢式通訊系統(tǒng)有關(guān)，更特別的是與一種與移動(dòng)式或可攜式用戶(hù)單元一起使用的緊密可配置天線(xiàn)裝置有關(guān)。
背景技術(shù)：
分碼多重?cái)X取技術(shù)(CDMA)通訊系統(tǒng)，提供一基站與一或多個(gè)移動(dòng)式或可攜式用戶(hù)單元之間的無(wú)線(xiàn)通訊。該基站典型的是一種無(wú)線(xiàn)電收發(fā)機(jī)的電腦控制集合，并內(nèi)連至一陸地上的公共交換電話(huà)網(wǎng)絡(luò)(PSTN)。該基站進(jìn)一步包含用于傳送前向鏈接無(wú)線(xiàn)電頻率信號(hào)至該移動(dòng)式用戶(hù)單元，以及從每個(gè)移動(dòng)式單元接收反向鏈接無(wú)線(xiàn)電頻率信號(hào)的一種天線(xiàn)裝置。每個(gè)移動(dòng)式用戶(hù)單元也包含用于該前向鏈接信號(hào)接收，與反向鏈接信號(hào)傳輸?shù)囊环N天線(xiàn)裝置。一典型的移動(dòng)式用戶(hù)單元是一種數(shù)字蜂巢式電話(huà)手提系統(tǒng)，或與一蜂巢式調(diào)制解調(diào)器整合的個(gè)人電腦。在這樣的系統(tǒng)中，多數(shù)個(gè)移動(dòng)式用戶(hù)單元可能在相同中心頻率上傳輸或接收信號(hào)，并以獨(dú)特的調(diào)變碼，辨別來(lái)自各自用戶(hù)單元所傳送或接收的信號(hào)。
除了分碼多重?cái)X取技術(shù)(CDMA)以外，在一基站與一或多個(gè)移動(dòng)式或可攜式單元之間，用于通訊的其它無(wú)線(xiàn)存取技術(shù)，包含在電氣和電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)802.11標(biāo)準(zhǔn)與藍(lán)芽標(biāo)準(zhǔn)工樣發(fā)展的描述。所有這樣的無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)，需要在該接收與傳輸兩端處的天線(xiàn)使用。此領(lǐng)域?qū)＜宜熘氖窃黾尤魏螣o(wú)線(xiàn)通訊系統(tǒng)中的天線(xiàn)獲取，具有對(duì)無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)效能的有利影響。
用于在一移動(dòng)式用戶(hù)單元處傳輸與接收信號(hào)的共有天線(xiàn)，是一種單極天線(xiàn)(或任何其它具有一泛方向性輻射類(lèi)型的天線(xiàn))。一單極天線(xiàn)由一單一電纜或天線(xiàn)組件組成，并與該用戶(hù)單元中的無(wú)線(xiàn)電收發(fā)機(jī)整合。來(lái)自該用戶(hù)單元用于傳輸?shù)哪M或數(shù)字信息，輸入至該無(wú)線(xiàn)電收發(fā)機(jī)，并使用一指定至該用戶(hù)單元的調(diào)變碼(例如在一分碼多重?cái)X取技術(shù)(CDMA)系統(tǒng)中)。該調(diào)變載波信號(hào)是從該用戶(hù)單元天線(xiàn)傳輸至該基站。由該用戶(hù)單元天線(xiàn)所接收的前向鏈接信號(hào)，是由該無(wú)線(xiàn)電收發(fā)機(jī)解調(diào)，并供應(yīng)至該用戶(hù)單元之中的處理電路。
來(lái)自一單極天線(xiàn)的信號(hào)傳輸在本質(zhì)上是泛方向性的。也就是說(shuō)，該信號(hào)在所有方向上，在一基本水平面中，以大致相同信號(hào)強(qiáng)度的方式傳送。以一單極天線(xiàn)組件進(jìn)行信號(hào)接收同樣的也是泛方向性的。一單極天線(xiàn)并不具有分辨?zhèn)蓽y(cè)在一高度方向上的信號(hào)，是不是與來(lái)自另一高度方向的信號(hào)相同或相異的能力。同樣的，一單極天線(xiàn)在高度方向中不產(chǎn)生明顯的輻射。該天線(xiàn)類(lèi)型一般是參照為一甜甜圈類(lèi)型，而該天線(xiàn)組件位于該甜甜圈洞的中央。
移動(dòng)式用戶(hù)單元可使用的一種第二形式天線(xiàn)，是在美國(guó)專(zhuān)利案NO.5,617,102中描述。舉例而言，該方向性天線(xiàn)包括固定在一膝上型電腦外圍的兩天線(xiàn)組件。附加至每個(gè)組件的一相位轉(zhuǎn)換器，給予該輸入信號(hào)一相位角度延遲，借此調(diào)整該天線(xiàn)相位(在接收與傳輸兩種模式中應(yīng)用)，以提供在選擇方向中的一種集中信號(hào)或波束。集中該波束增加該天線(xiàn)獲取與方向性。該引用專(zhuān)利的雙重組件天線(xiàn)，借此將該傳輸信號(hào)指向進(jìn)入預(yù)定的部分方向，提供用以改變與該基站有關(guān)的用戶(hù)單元方位，借此最小化由于方位改變的信號(hào)損失。與該天線(xiàn)對(duì)等性原理一致，該天線(xiàn)接收特性是受到所使用的相位轉(zhuǎn)換器影響。
分碼多重?cái)X取技術(shù)(CDMA)蜂巢式系統(tǒng)是一種干擾限制系統(tǒng)。也就是說(shuō)，隨著在一巢室或鄰近巢室中作用的移動(dòng)式或可攜式用戶(hù)單元增加，頻率干擾便增加，并因而增加位錯(cuò)誤比率。為了維持面對(duì)增加錯(cuò)誤比率的信號(hào)與系統(tǒng)健全，該系統(tǒng)操作器便減少一或多個(gè)使用者的可允許最大數(shù)據(jù)比率，或減少作用用戶(hù)單元的數(shù)目，借此清除可能干擾的電波。舉例來(lái)說(shuō)，為了增加兩倍的最大可得數(shù)據(jù)比率，該作用移動(dòng)式用戶(hù)單元的數(shù)目便被減半。然而，一般此技術(shù)不能使用于因?yàn)槿鄙俜?wù)優(yōu)先權(quán)分配用戶(hù)的數(shù)據(jù)比率增加。最后，其也可能在該基站與該可攜式單元兩處(或之一)，使用方向性天線(xiàn)，以避免過(guò)度的干擾。典型的是，一方向性天線(xiàn)波束類(lèi)型是通過(guò)使用一相位陣列天線(xiàn)而達(dá)成。該相位陣列天線(xiàn)是利用控制輸入至每個(gè)天線(xiàn)組件信號(hào)的相位角度方式，電力地掃瞄或操控至需要的方向。然而，該相位陣列天線(xiàn)在該組件間隔，與該接收或傳輸信號(hào)相比為小的時(shí)候，具有減少效能與獲取的問(wèn)題。當(dāng)這樣的天線(xiàn)是與一可攜式或移動(dòng)式用戶(hù)單元聯(lián)合時(shí)，一般該天線(xiàn)陣間隔是相對(duì)小的，因此該天線(xiàn)效能便相應(yīng)妥協(xié)。
在一種帶有一基站的可攜式或移動(dòng)式用戶(hù)單元的通訊系統(tǒng)中，像是一分碼多重?cái)X取技術(shù)(CDMA)通訊系統(tǒng)，該可攜式或移動(dòng)式用戶(hù)單元典型上是一種手持式裝置，或是一種相對(duì)于像是一膝上型電腦尺寸為小的裝置。在某些實(shí)施例中，該天線(xiàn)是在內(nèi)側(cè)或從該裝置外殼或范圍突出。舉例來(lái)說(shuō)，蜂巢式電話(huà)手提系統(tǒng)使用一內(nèi)部貼片天線(xiàn)，或一突出的單極或雙極天線(xiàn)之一。一較大的可攜式裝置，像是膝上型電腦，可能具有在一分別范圍或與該膝上型電腦外殼整合的天線(xiàn)或天線(xiàn)陣。一分別范圍的天線(xiàn)，在該通訊裝置從一位置載送到另一位置時(shí)，對(duì)使用或管理而言可能是笨重的。然而整合式天線(xiàn)克服了此缺點(diǎn)，這樣的天線(xiàn)，除了一貼片天線(xiàn)以外，一般是一種從通訊裝置突出的形式。當(dāng)該裝置從一位置移動(dòng)到另一位置時(shí)，這些突出可能被破壞或損壞。即使對(duì)一突出天線(xiàn)而言是非常小的傷害，也可能大大地改變其操作特性。
在整合一無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)天線(xiàn)至一范圍中時(shí)，有許多問(wèn)題必須考慮，是否該范圍包括一個(gè)與該通訊裝置或該通訊裝置本身外殼分離的單元。在設(shè)計(jì)該天線(xiàn)與其相關(guān)范圍時(shí)，必須小心地考量該天線(xiàn)電力特性，因此信號(hào)通過(guò)該無(wú)線(xiàn)鏈接傳播時(shí)可滿(mǎn)足預(yù)定的操作限制，像是該位錯(cuò)誤比率、信號(hào)噪聲比，或是信號(hào)噪聲干擾比。該天線(xiàn)的電力性質(zhì)是受到該天線(xiàn)物理參數(shù)影響，在此之后將進(jìn)一步討論。
該天線(xiàn)也必須具有特定力學(xué)特性，以滿(mǎn)足使用者需要并符合所需的電力效能。該天線(xiàn)長(zhǎng)度，或是該天線(xiàn)陣的每個(gè)組件長(zhǎng)度，與該接收或傳輸信號(hào)頻率有關(guān)。如果該天線(xiàn)是一種單極配置，該長(zhǎng)度典型是該信號(hào)頻率波長(zhǎng)的四分之一。為了在800百萬(wàn)赫茲(一種無(wú)線(xiàn)頻率頻帶)中操作，一四分之一波長(zhǎng)單極便是3.7英吋。該半波長(zhǎng)雙極的長(zhǎng)度便是7.4英吋。
該天線(xiàn)必須進(jìn)一步滿(mǎn)足該使用者的審美觀(guān)點(diǎn)。如果該天線(xiàn)可從該通訊裝置展開(kāi)，在該通訊裝置中必須具有足夠的體積，以安置該儲(chǔ)存天線(xiàn)與周?chē)M件。但是因?yàn)樵撏ㄓ嵮b置是在移動(dòng)式或可攜式服務(wù)中使用，該裝置必須維持具有相對(duì)小及輕的形狀，以使其容易攜帶。該天線(xiàn)展開(kāi)機(jī)制在力學(xué)上必須是簡(jiǎn)單并可靠的。對(duì)于那些在與該通訊裝置分離范圍中的天線(xiàn)而言，該天線(xiàn)與該通訊裝置之間的連接機(jī)制，必須是可靠及簡(jiǎn)單的。
不只該天線(xiàn)的電力、力學(xué)與美學(xué)性質(zhì)是重要的，同時(shí)也必須克服在該無(wú)線(xiàn)環(huán)境中的獨(dú)特效能問(wèn)題。其中一種問(wèn)題被稱(chēng)為多路徑凋零。在多路徑凋零中，從一傳送器(一基站或移動(dòng)式用戶(hù)單元之一)傳輸?shù)囊粺o(wú)線(xiàn)電頻率信號(hào)，可能在前進(jìn)至該預(yù)期接收器的路徑中遭遇干擾。舉例而言，該信號(hào)可能被像是建筑物的物體反射，借此指引該原始信號(hào)的反射形式至該接收器。在這樣的情事中，該接收器便接收到兩種不同形式的相同無(wú)線(xiàn)電頻率信號(hào)；該原始形式與該反射形式。每個(gè)接收信號(hào)都是處于相同的頻率，但是該反射信號(hào)可能因?yàn)樵摲瓷渑c形成至該接收器的相異傳輸路徑長(zhǎng)度，而背離原始的相位。因此，該原始與反射的信號(hào)可能部分地彼此消除(破壞干擾)，造成在該接收信號(hào)中的凋零與下降。
單一組件天線(xiàn)對(duì)于多路徑凋零是敏感的。一單一組件天線(xiàn)無(wú)法決定一傳送的傳輸信號(hào)是來(lái)自何方向，并因此無(wú)法轉(zhuǎn)向以更正確的偵測(cè)并接收傳輸信號(hào)。其方向性類(lèi)型是由該天線(xiàn)組件的物理結(jié)構(gòu)所固定。只有該天線(xiàn)位置與方位可改變以盡力消除該多路徑凋零效應(yīng)。
在上述參考專(zhuān)利中描述的該雙組件天線(xiàn)，因?yàn)樵撎炀€(xiàn)類(lèi)型的對(duì)稱(chēng)性與相對(duì)半球型波瓣的的本質(zhì)，對(duì)于多路徑凋零也是敏感的。因?yàn)樵撎炀€(xiàn)類(lèi)型波瓣是多少彼此之間對(duì)稱(chēng)并相對(duì)，反射至該天線(xiàn)后方側(cè)的信號(hào)也可能具有與在前方接收信號(hào)相同的接收功率。也就是說(shuō)，如果該傳輸信號(hào)從預(yù)期接收之前或之后的一物體反射，并接著反射至該天線(xiàn)的后方側(cè)時(shí)，將會(huì)以直接從該來(lái)源接收的方式，在因?yàn)槎嗦窂降蛄愣鴮?duì)該兩信號(hào)相位差異產(chǎn)生破壞干擾的位置處進(jìn)行干擾。
存在于蜂巢式通訊系統(tǒng)中的另一個(gè)問(wèn)題是巢室間信號(hào)干擾。多數(shù)個(gè)的蜂巢式通訊系統(tǒng)區(qū)分為獨(dú)立的巢室，而每個(gè)巢室具有位于中心處的一基站。每個(gè)基站的安置大概是以彼此之間60度的間隔，而與該鄰近的基站相鄰。每個(gè)巢室可視為在中央帶有一基站的六邊形。每個(gè)巢室的邊緣緊靠該鄰近巢室，且一巢室群形成一蜂巢狀類(lèi)型。該巢室一邊至其基站的距離，典型是由從位于靠近該巢室邊緣的一移動(dòng)式用戶(hù)單元傳輸一可接收信號(hào)至該巢室的基站，所需要的最小功率所推算(換句話(huà)說(shuō)，所需要用來(lái)傳輸一可接收信號(hào)至一距離為該巢室半徑的功率)。
巢室間干擾在靠近一巢室的移動(dòng)式用戶(hù)單元，跨越該邊緣而傳輸信號(hào)至一鄰近巢室時(shí)產(chǎn)生，并在該鄰近巢室中產(chǎn)生通訊干擾。通常，在相同或接近間隔頻率上，鄰近巢室中的信號(hào)造成巢室間干擾。該巢室間干擾的問(wèn)題，通常是在靠近一巢室邊緣的用戶(hù)單元，于高功率程度傳輸，而因此該傳輸信號(hào)可由位于巢室中央的預(yù)定基站有效接收時(shí)惡化。同樣的，來(lái)自位于該預(yù)定接收之前或之后的另一移動(dòng)式用戶(hù)單元的信號(hào)，可能到達(dá)在相同功率程度的基站，也代表了額外的干擾。
因?yàn)樵卩徑彩抑械挠脩?hù)單元，通常是在該相同載波或中央頻率上傳輸，因此該巢室間干擾問(wèn)題在分碼多重?cái)X取技術(shù)(CDMA)系統(tǒng)中便惡化。舉例而言，在相鄰巢室中于相同載波頻率傳輸至不同基站的兩用戶(hù)單元操作，在兩信號(hào)都在該基站接收時(shí)產(chǎn)生干擾。一信號(hào)對(duì)于另一信號(hào)來(lái)說(shuō)便是噪音。該干擾程度以及該接收器得以偵測(cè)并解調(diào)該預(yù)期信號(hào)的能力，同樣也受到該用戶(hù)單元操作的功率程度影響。如果該用戶(hù)單元之一是位于一巢室的邊緣，便對(duì)于在該巢室與該鄰近巢室中的其它單元，以一較高功率程度處傳輸，以到達(dá)該預(yù)定基站。但是，其信號(hào)也由該在鄰近巢室中的非預(yù)定基站接收。根據(jù)在該非預(yù)定基站所接收的該兩相同載波頻率信號(hào)的相對(duì)功率程度，也可能適當(dāng)?shù)貜脑撪徑彩宜鶄鬏數(shù)男盘?hào)中，分辨從其巢室中所傳輸?shù)男盘?hào)。此領(lǐng)域觀(guān)點(diǎn)明顯的需要一種減少該用戶(hù)單元天線(xiàn)的機(jī)制，而能夠在該前向鏈接(基站至用戶(hù))的操作中，具有減少在一基站處所接收的干擾傳輸數(shù)量的顯著效果。對(duì)于該前向鏈接而言也需要一類(lèi)似機(jī)制，以改善在該用戶(hù)單元處的接收信號(hào)品質(zhì)。
總結(jié)說(shuō)，明顯的在該無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)中，最重要的便是將天線(xiàn)效能最大化，而將尺寸與制造復(fù)雜度最小化。

發(fā)明內(nèi)容
一種整體低剖面方向性天線(xiàn)，包括一多數(shù)個(gè)瘦長(zhǎng)天線(xiàn)臂，從一整體中央集線(xiàn)器徑向延伸，其中該天線(xiàn)臂可變形地朝上折疊至一大致與該中央集線(xiàn)器垂直的方位，以形成一方向性天線(xiàn)陣。該天線(xiàn)進(jìn)一步包括從該中央集線(xiàn)器延伸的一中央臂。為了儲(chǔ)存與運(yùn)輸，該低剖面方向性天線(xiàn)可利用變形該瘦長(zhǎng)臂至該整體中央集線(xiàn)器平面的方式緊密地縮回。該天線(xiàn)臂與該整體中央集線(xiàn)器是由一均勻可變形材料，以像是沖模切割的方式形成，借此避免附加該天線(xiàn)臂至該整體中央集線(xiàn)器的分離鏈接或樞軸聯(lián)合的需要。該均勻可變形材料簡(jiǎn)化了該天線(xiàn)范圍之中的天線(xiàn)生產(chǎn)及安裝。
在一實(shí)施例中，該低剖面方向性天線(xiàn)包含五個(gè)瘦長(zhǎng)臂與一個(gè)中央臂，每個(gè)都是從一單薄片可變形材料切割而形成。這六個(gè)組件的每一個(gè)，可從所有組件都位于的一單一平面方位，變形為每個(gè)組件朝上彎曲，以形成與該中央集線(xiàn)器之間大概為90度角的一種作用或展開(kāi)配置。由一單薄片制作工藝制作該天線(xiàn)，避免所有膠接、焊接等的操作，否則便需要連接不同的組件以形成該天線(xiàn)。同樣的，為使用一可變形材料，因此不產(chǎn)生任何聯(lián)合。導(dǎo)線(xiàn)、接地平面、輻射狀結(jié)構(gòu)、孔口等，是位在該可變形材料，或在該可變形材料之上或之下黏合的平行層上。這些傳導(dǎo)組件是在該可變形組件上，以一蝕刻或壓印工序產(chǎn)生。該制作工序部分?jǐn)?shù)量很少(只有一片狀部分)，且因此在由該單一部分制作工藝制作該所有天線(xiàn)組件時(shí)的勞力成本便被最小化。
此外，該可變形材料可以包含位在其上的導(dǎo)線(xiàn)，用以?xún)?nèi)連固定在均勻材料表面上的微電組件。一外部接口連接該微電組件至一電力來(lái)源與該通訊裝置。利用在該可變形、均勻材料上形成該電力天線(xiàn)組件的方式，當(dāng)該天線(xiàn)展開(kāi)時(shí)便形成個(gè)一大的電子孔徑，然而該天線(xiàn)在密封或儲(chǔ)藏配置中，保持一種低剖面的緊密封包。
本發(fā)明前述及其它的特征與優(yōu)點(diǎn)，將從如附圖中所描述的后續(xù)本發(fā)明特定敘述與較佳實(shí)施例而變得明顯，其中相同的標(biāo)號(hào)在不同的附圖中，始終表示為相同的部分。該附圖并不一定符合尺寸，而是強(qiáng)調(diào)描述本發(fā)明的原則。


圖1是一典型的通訊巢室的示意圖。
圖2、圖3與圖是根據(jù)本發(fā)明所建構(gòu)的一天線(xiàn)實(shí)施例的不同角度所示的視圖。
圖5、圖6與圖7是圖2、圖3與圖4中天線(xiàn)實(shí)施例的剖切示意圖。
圖8、圖9與圖10是根據(jù)本發(fā)明所建構(gòu)的天線(xiàn)范圍的立體圖，其中該天線(xiàn)組件是在展開(kāi)與儲(chǔ)存配置中描述。
圖11是用于整合圖2的徑向翼至該圖8范圍的機(jī)制示意圖。
圖12A是該圖8、圖9與圖10范圍的分解立體圖。
圖12B是該接地平面的一替代配置實(shí)施例的分解立體圖。
圖13是根據(jù)本發(fā)明所建構(gòu)不包含圖8范圍的一展開(kāi)配置的天線(xiàn)立體示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1描述一種典型分碼多重?cái)X取技術(shù)(CDMA)蜂巢式通訊系統(tǒng)的一巢室50。該巢室50代表一地理面積，其中移動(dòng)式用戶(hù)單元60-1至60-3與一中央位置基站65通訊。每個(gè)用戶(hù)單元60配有根據(jù)本發(fā)明所建構(gòu)的一天線(xiàn)70。該用戶(hù)單元60由該系統(tǒng)操作器提供無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)及/或聲音服務(wù)，并可通過(guò)基站65(包含該天線(xiàn)68)，將像是膝上式電腦、可攜式電腦、個(gè)人數(shù)字助理(PDAs)等等的裝置連接至一網(wǎng)絡(luò)75，其可以是一公共交換電話(huà)網(wǎng)絡(luò)(PSTN)、一封包交換電話(huà)網(wǎng)絡(luò)(像是該網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò))、一公共數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)或一私人網(wǎng)絡(luò)。該基站65通過(guò)任何像是主要比率整合服務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)(ISDN)的相異可獲得通訊協(xié)議，或是基于像是IS-634或V5.2協(xié)議的其它D信道鏈路存取協(xié)議(LAPD)，或是在該網(wǎng)絡(luò)是一種根據(jù)像是網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)的以太網(wǎng)絡(luò)封包時(shí)的傳輸控制/網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議(TCP/IP)，與該網(wǎng)絡(luò)75通訊。該用戶(hù)單元60本質(zhì)上可以是移動(dòng)式的，并可以在與該基站65通訊時(shí)，從一位置移動(dòng)到另一位置。當(dāng)該用戶(hù)單元從一巢室離開(kāi)而進(jìn)入另一巢室時(shí)，該通訊連接便從離開(kāi)巢室的基站遞交至該進(jìn)入巢室的基站。
圖1以范例的方式，為了讓本發(fā)明容易敘述，而描述在一巢室50中的一基站65與三個(gè)移動(dòng)式單元60。本發(fā)明對(duì)于在像是該巢室50的一個(gè)別巢室中，具有與一或多個(gè)基地站通訊的更多用戶(hù)單元的典型系統(tǒng)也是適用的。本發(fā)明進(jìn)一步也適用于任何無(wú)線(xiàn)通訊裝置或系統(tǒng)之中。
由本領(lǐng)域中的技術(shù)也可了解，圖1可以是一種標(biāo)準(zhǔn)蜂巢式通訊系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用像是分碼多任務(wù)擷取技術(shù)(CDMA)、分時(shí)多任務(wù)擷取技術(shù)(TDMA)、全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)或其它的信號(hào)結(jié)構(gòu)，其中該無(wú)線(xiàn)電頻率頻道指定在該基站65與該用戶(hù)單元60之間載送數(shù)據(jù)及/或聲音。在一較佳實(shí)施例中，圖1是一種類(lèi)分碼多任務(wù)擷取技術(shù)(like-CDMA)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用像是為該大氣接口所定義的IS-95B標(biāo)準(zhǔn)的分碼多任務(wù)原則。
在該巢室基礎(chǔ)系統(tǒng)的一實(shí)施例中，該移動(dòng)式用戶(hù)單元60使用一天線(xiàn)70，提供從該基站65傳輸?shù)南蚯版溄訜o(wú)線(xiàn)電信號(hào)方向性接收，同樣的，(通過(guò)稱(chēng)為波束成形的程序)也提供從該移動(dòng)式用戶(hù)單元60至該基站65的反向鏈接信號(hào)方向性傳輸。此概念在圖1中，以該波束類(lèi)型71至73的范例描述，該類(lèi)型從每個(gè)移動(dòng)式用戶(hù)單元60朝向該基站65，為了最佳的傳遞，或多或少在一方向中朝外延伸。借由朝向該基站65或多或少的方向性傳輸，以及從該基站65的位置開(kāi)始的方向性地接收信號(hào)，該天線(xiàn)裝置70降低該移動(dòng)式用戶(hù)單元60的巢室內(nèi)干擾與多路徑凋零的影響。此外，因?yàn)樵撎炀€(xiàn)波束類(lèi)型71、72、73在該基站65的方向中朝外延伸，但在其它方向中衰減，則從該移動(dòng)式用戶(hù)單元60-1、60-2與60-3至該基站65的有效通訊信號(hào)的傳輸，所需要的功率便較少。
圖2描述從一彈性或可變形材料122的單一介電基質(zhì)制作工藝并在其上形成的一天線(xiàn)陣120。該天線(xiàn)陣120的組件，在此后會(huì)進(jìn)一步討論，是利用切割或壓印該介電基質(zhì)材料空白薄片，成為圖2中類(lèi)型的方式所形成。該介電材料切割形成多數(shù)個(gè)徑向翼126(圖2中所顯示的五徑向翼只是一種范例)與一中央組件130。在另一實(shí)施例中，其中該天線(xiàn)陣120操作為一相位陣列，而不具有該中央組件130。每個(gè)該徑向翼126與該中央組件130，從一中央集線(xiàn)器128延伸。如同所顯示的，該徑向翼126從該中央集線(xiàn)器128的外圍延伸，而該中央組件130從該中央集線(xiàn)器128的接近中央處延伸。當(dāng)該徑向翼126與該中央組件130是由該介電薄片制作時(shí)，便在鄰近徑向翼之間形成在該介電基質(zhì)122中的缺口，并在該中央組件的每一側(cè)上形成一缺口。在圖2中，一接地平面132是位于該介電基質(zhì)122之下。因?yàn)樵趫D2的示范實(shí)施例中，該接地平面的半徑稍微大于該中央集線(xiàn)器128的半徑，所以該接地平面可通過(guò)該缺口而看見(jiàn)。
在圖2中，所描述的該徑向翼126、該中央組件130與該中央集線(xiàn)器128是一種儲(chǔ)存或平面配置。也就是說(shuō)，該徑向翼126、該中央組件130與該中央集線(xiàn)器128位于同樣的平面中。在該操作模式中，每個(gè)該徑向翼126沿著在該介電基質(zhì)122的可變形材料中的一折疊線(xiàn)134，對(duì)著該中央集線(xiàn)器128朝上變形。該中央組件同樣的也沿著一折疊線(xiàn)135朝上變形。在一實(shí)施例中，該折疊線(xiàn)134與135僅代表該個(gè)別組件，由于該介電基質(zhì)122的可變形特性折疊時(shí)所依循的線(xiàn)。在另一實(shí)施例中，該折疊線(xiàn)代表包含的穿孔線(xiàn)或拉鏈洞，以強(qiáng)化該天線(xiàn)組件的折疊能力與彈性特性(也就是說(shuō)，允許該聯(lián)合變形而不超過(guò)其應(yīng)力限制)。
在每一個(gè)該徑向翼126上，形成一傳導(dǎo)組件136。在該中央組件上130則形成一傳導(dǎo)組件137。在一實(shí)施例中，在該徑向翼126與該中央組件130的前方與后方表面上，形成互動(dòng)組件。如在此之后將被討論的，在一實(shí)施例中，該傳導(dǎo)組件137是一種用以傳送或接收信號(hào)的主動(dòng)式組件，而該傳導(dǎo)組件136是被設(shè)定為有關(guān)該接收或傳輸信號(hào)的反射式組件或方向性組件。在圖2中所顯示該傳導(dǎo)組件136與137的形狀只是一種范例。在另一實(shí)施例中，該傳導(dǎo)組件136是一種單極天線(xiàn)，可選擇與該接地平面132整合或分離，以實(shí)行該方向性或反射性性質(zhì)。在圖2中未顯示的一切換器，控制在該傳導(dǎo)組件136與該接地平面132之間的連接。該切換器可利用一兩極真空管接點(diǎn)、一金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)、一雙極接點(diǎn)晶體管或一種微機(jī)電結(jié)構(gòu)(MEMS)切換器實(shí)作。
圖2的天線(xiàn)是位于一外殼的范圍之中，聯(lián)合一通訊裝置使用。因此，一可操作天線(xiàn)的形狀與尺寸以及其組成組件，是與該預(yù)期天線(xiàn)效能特征(像是，操作頻率、輸入阻抗、獲取、帶寬)，以及該較佳外殼的尺寸與形狀有關(guān)。此外，如果該外殼尺寸要求一特定最大傳導(dǎo)組件尺寸，例如一組件寬度，則其可能需要增加另一個(gè)傳導(dǎo)組件尺寸，以補(bǔ)償該另一尺寸的限制。這些參數(shù)不但影響該傳導(dǎo)組件的尺寸，而且決定使用的實(shí)際形狀時(shí)，也必須考量這些因子。
注意在圖2的實(shí)施例中，該傳導(dǎo)組件136的一部分138也可在該中央集線(xiàn)器128上延伸，且因此與該中央集線(xiàn)器周?chē)c該折疊線(xiàn)138交叉。同樣的，該傳導(dǎo)組件137的一部分139在該中央集線(xiàn)器128上，延伸超過(guò)該折疊線(xiàn)135。該部分138與139是彈性或可變形的，以避免在該傳導(dǎo)組件136或137折疊或變形時(shí)，產(chǎn)生斷裂或分裂。該部分138與139是連接至該中央集線(xiàn)器128的孔口(在圖2中并未顯示)。這些孔口連接沿著該中央集線(xiàn)器128的下方或上方表面，或是一埋置層中布置的導(dǎo)線(xiàn)(在圖2中并未顯示)。需要用來(lái)連接至一外部裝置的特定導(dǎo)線(xiàn)，在一接口141中終止。該導(dǎo)線(xiàn)與孔口為了該天線(xiàn)陣120的組件，負(fù)載功率、控制該無(wú)線(xiàn)電頻率信號(hào)，同時(shí)也內(nèi)連至位于該中央集線(xiàn)器128的頂部或底部表面上，一或多個(gè)該徑向翼126或該中央組件130上的電子組件(在圖2中并未顯示)。該接口141連接至外部組件(通過(guò)一未顯示的連接器)，用以供應(yīng)電力、控制信號(hào)、在該傳輸模式中的傳輸信號(hào)以及在該接收模式中的接收信號(hào)。此外，用以提供如以上討論至該接地平面132連接的該切換器，便組成如此的電子組件。
該傳導(dǎo)組件136或137是由一種傳導(dǎo)性材料形成，并以壓印或蝕刻方式在該介電基質(zhì)122上形成。在一實(shí)施例中，該介電基質(zhì)122包括聚酯薄膜或聚亞胺，且在上面形成一銅表面。該傳導(dǎo)組件136或137包括從該聚酯薄膜或聚亞胺基質(zhì)，以蝕刻方式所形成的銅類(lèi)型。替代的，傳導(dǎo)性油墨或環(huán)氧化物也可使用，以在一介電基質(zhì)上壓印該傳導(dǎo)組件136或137。
圖3是該天線(xiàn)陣120的側(cè)視圖，特別是顯示兩個(gè)徑向翼126與該中央集線(xiàn)器128。同樣也可看到該接地平面132。注意在此實(shí)施例中，該接地平面132延伸超過(guò)該中央集線(xiàn)器128的外圍。這在本發(fā)明中并不是必要條件。
圖4是該天線(xiàn)陣120的底視圖，且在此實(shí)施例中，也包含被類(lèi)型化的一基質(zhì)150，用以接受為了與該傳導(dǎo)組件136與137聯(lián)合操作的電子組件151。如同在該基質(zhì)150底部表面上所顯示的，用于內(nèi)連該傳導(dǎo)組件136與137、該電子組件151與該接口141的導(dǎo)線(xiàn)152與孔口153只是一種范例。
圖4也刻劃了在每個(gè)徑向翼126的后方表面上的傳導(dǎo)組件154。一傳導(dǎo)組件155位于該中央組件130的后方表面上。該傳導(dǎo)組件154與155在某些實(shí)施例中并不需要。該傳導(dǎo)組件154與該傳導(dǎo)組件136合作(傳導(dǎo)地或誘導(dǎo)地整合)，操作以作為有關(guān)該接收或傳輸信號(hào)的反射性或方向性功能。舉例而言，在一實(shí)施例中，該傳導(dǎo)組件154形成一傳輸線(xiàn)，形成為了供應(yīng)該傳導(dǎo)組件136的傳輸，例如，一套筒雙極天線(xiàn)。同樣的，該傳導(dǎo)組件155與該傳導(dǎo)組件137聯(lián)合操作(都位于該中央組件130上)?；叵朐撝醒虢M件130作為該天線(xiàn)陣120的一主動(dòng)式組件，在該天線(xiàn)陣在一相位陣列模式中操作時(shí)是不需要的，其中輸入至每個(gè)該傳導(dǎo)組件136/154的信號(hào)，是可控制以操控該天線(xiàn)波束。
圖5是與聯(lián)合圖2、圖3與圖4聯(lián)合討論的不同層的側(cè)視圖。為了清楚顯示，該層是以放大形式顯示。該接地平面132是位于該介電基質(zhì)122的下方，且該基質(zhì)是方位并圍繞在該接地平面132之下。注意該接地平面132稍微地延伸超過(guò)該中央集線(xiàn)器128的外圍。圖5也描述在該介電基質(zhì)122及該基質(zhì)150中的示范導(dǎo)線(xiàn)157與孔口158，用以提供該傳導(dǎo)組件136、137、154與155、該電子組件151與該接口141之中的電子連接。在該導(dǎo)線(xiàn)157與該接地平面132之間，必須提供某種絕緣，且此外未在圖5平面中的額外導(dǎo)線(xiàn)是位于該介電基質(zhì)122上。該導(dǎo)線(xiàn)157典型上是由與該介電基質(zhì)的可變形特性一致的彈性電路傳導(dǎo)材料所建構(gòu)。
圖6描述除了該基質(zhì)150之外的另一實(shí)施例。在此實(shí)施例中，該微電組件151是固定在該介電基質(zhì)122上，且較佳地位在該中央集線(xiàn)器128之中。該導(dǎo)線(xiàn)157與該孔口158分別提供從該傳導(dǎo)組件136與137的該部分138與139，至該不同微電組件151的傳導(dǎo)路徑，也與該傳導(dǎo)組件154與155傳導(dǎo)通訊。(見(jiàn)圖4)。在另一實(shí)施例中，該導(dǎo)線(xiàn)157是位于該介電基質(zhì)122的該頂部表面，或其頂部與底部?jī)烧弑砻嬷稀Ｒ话闵?，?duì)于在此描述的所有實(shí)施例，該銅表面是以一保護(hù)性介電材料壓縮，以密封該表面，抵抗該組件的曝露。實(shí)作此動(dòng)作的技術(shù)在此領(lǐng)域中是已知的。
圖7描述一額外的實(shí)施例，用以形成該天線(xiàn)陣120的不同平行層。特別地，形成一種介電基質(zhì)180，在該介電基質(zhì)180的該頂部與底部表面上，具有彈性導(dǎo)線(xiàn)182(參照為彈性電路)。孔口184連接所需要的傳導(dǎo)導(dǎo)線(xiàn)182，以通過(guò)該接口141及該微電組件151與該傳導(dǎo)組件136、137、154與155之間，從該天線(xiàn)陣120載送信號(hào)，或載送信號(hào)至該天線(xiàn)陣。在一區(qū)域188中，該基質(zhì)180是加厚的。此加厚區(qū)域可以與該徑向翼126與該中央組件130的位置一致，以提供較大耐久性的可變形聯(lián)合。一介電基質(zhì)190位在該介電基質(zhì)180以上，而一介電基質(zhì)192位于該介電基質(zhì)180以下。該介電基質(zhì)190與192也是以剛性或可變形材料形成。然而，如果該介電基質(zhì)190與192是位于不妨礙該折疊線(xiàn)135與138(見(jiàn)圖2)的位置，則該介電基質(zhì)190與192可由一剛性材料形成。雖然在圖7中并未顯示，一接地平面可位于該介電基質(zhì)192以下。
取代如以上所討論，利用一單一介電薄片產(chǎn)生該徑向翼126與該中央組件130，在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，該天線(xiàn)組件是各自形成并聯(lián)合。在一實(shí)施例中，該徑向翼126與該中央組件130是由一彈性或可變形材料形成，并利用一黏著接合與該中央集線(xiàn)器128聯(lián)合。替代地，該徑向翼126與該中央組件130也可利用在每個(gè)相符組件中的第一形成可焊孔口，與該中央集線(xiàn)器128聯(lián)合。該兩片部分是引導(dǎo)與彼此接觸，接著該孔口被焊接以產(chǎn)生之間的接點(diǎn)。因?yàn)樵诖藢?shí)施例中，該徑向翼126與該中央組件130是由一可變形材料形成，如在圖2中所指出的，該徑向翼126與該中央組件130可沿著該折疊線(xiàn)135與138變形。替代地，該徑向翼126(與該中央組件130)與該中央集線(xiàn)器128之一或兩者可由一剛性材料形成，并在之間利用插入一片可變形或可轉(zhuǎn)動(dòng)材料的方式聯(lián)合。該折疊線(xiàn)135與138便因此在該聯(lián)合材料中形成。舉例而言，該徑向翼126與該中央組件130可由一剛性材料形成，并利用一片固定至該每個(gè)徑向翼126與該中央集線(xiàn)器128的可變形材料(舉例而言，利用膠合)，與該中央集線(xiàn)器128聯(lián)合。該中央組件130同樣的也固定至該中央集線(xiàn)器128。在此實(shí)施例中，該中央集線(xiàn)器128可由一例如像是印刷電路板材料的剛性材料，或由一彈性或可變形材料建構(gòu)。作為使用黏著劑以聯(lián)合該徑向翼126與該中央組件130及該中央組件130的替代方式，也可在該兩相符彈性表面的每一個(gè)上，形成可焊接孔口。該兩片部分是相符的，且該孔口被焊接以產(chǎn)生該兩片之間的可變形接點(diǎn)。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該傳導(dǎo)組件136、137、154與155是位于該介電基質(zhì)122的相反側(cè)上(例如以壓印或蝕刻的方式)。一可變形材料的第二層(典型上是與形成該介電基質(zhì)122所使用的材料相同)，接著便在該介電基質(zhì)122的底部與頂部?jī)杀砻嫔蠈訅?，以形成一種具有在該介電層之間布置不同傳導(dǎo)組件的多層基質(zhì)，借此保護(hù)該傳導(dǎo)表面。
在一操作模式中，該傳導(dǎo)中央組件137(與傳導(dǎo)組件155聯(lián)合)傳輸并接收無(wú)線(xiàn)電頻率信號(hào)，而該傳導(dǎo)中央組件136(與傳導(dǎo)組件155聯(lián)合操作)作為反射器或指向器。每個(gè)傳導(dǎo)組件136的有效長(zhǎng)度，是以形成長(zhǎng)于該共鳴長(zhǎng)度的有效長(zhǎng)度的方式，可控制而達(dá)成一反射性模式，因此在該傳導(dǎo)組件136上的入射能量，是朝著該來(lái)源反射回去。在一方向性模式中(當(dāng)該有效長(zhǎng)度小于該共鳴長(zhǎng)度時(shí))，該傳導(dǎo)組件136基本上察覺(jué)不到該無(wú)線(xiàn)電頻率信號(hào)。在此方法中，來(lái)自該主動(dòng)式組件132的輻射類(lèi)型可操控或指向至360度方位角圓周的一特定部分。在另一操作實(shí)施例中，在每個(gè)徑向翼126上的傳導(dǎo)組件136與154操作為一相位陣列，其中輸入至每個(gè)天線(xiàn)組件的信號(hào)相位角度，是可控制以操控該天線(xiàn)波束。在該相位陣列模式中部包含該中央組件130。
根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)所建構(gòu)的該天線(xiàn)陣120，使用低成本組件與較少的整合步驟，因此在制造上相對(duì)簡(jiǎn)單。在整合期間中所減少的處理操作數(shù)目，造成較高可重復(fù)性、產(chǎn)品輸出與較低成本的結(jié)果。為了該天線(xiàn)組件的一單薄片可變形基質(zhì)的使用，避免產(chǎn)生分離的力學(xué)聯(lián)合，并利用該中央組件130與該徑向翼126簡(jiǎn)單折疊至其操作鉛直位置的方式，提供一緊密儲(chǔ)存配置，以及一完全作用可操作配置。
用于封裝該天線(xiàn)陣120的一示范外殼198，是在圖8中描述，其中該各自的徑向翼126與該中央組件128是包裝至一塑料或介電框架200之中，其與在一基板204中的個(gè)別凹處202相符。如同在此領(lǐng)域中所知的技術(shù)，有許多適合形成該外殼198的多種塑料材料，像是防彈膠(Lexan)、聚丙烯、聚碳酸脂與ABS塑料。包圍一徑向翼126的每個(gè)該介電框架200，進(jìn)一步包括用于與在該基板204邊緣212中形成個(gè)別凹處210相符的邊緣208。該中央組件127被包圍至一介電框架216之中。該介電框架216與該基板204中的一凹處220相符。為了該天線(xiàn)陣120的最佳操作，該徑向翼126與該中央組件130必須被朝上折疊或旋轉(zhuǎn)，以與該基板204形成一預(yù)定角度。在一實(shí)施例中，此角度是90度。為了確保該徑向翼126與該中央組件130位在該最佳角度之中，在該外殼198中建構(gòu)一停止位置。在該操作模式中，該停止位置是由該介電框架200與216以及該基板204之間的相符或比鄰表面所控制。
圖9顯示在該基板204中，于封閉或嵌壁位置中的該介電框架200。圖10是該基板204的側(cè)視圖，其中該介電框架200是顯示其儲(chǔ)存位置。注意由根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)建構(gòu)的一天線(xiàn)所提供的低剖面，是特別適用于可攜式通訊裝備。該介電框架200與其相關(guān)徑向翼126，以及該介電框架216及其相關(guān)中央組件130，是被簡(jiǎn)單地使用，以為了該通訊裝置，提供有利的方向性特征與一大型電力天線(xiàn)裝置。
圖11描述一介電框架200，其包含一頂部外部覆蓋230與一下方迷惑(captivation)覆蓋232。該徑向翼126延伸通過(guò)在該介電框架200的該下方部分中的開(kāi)口，并向上延伸鄰近該頂部外部覆蓋230。一旦該徑向翼126是位于位置中，該下方迷惑覆蓋232是利用例如像是黏著劑、一塑料扣件(snap)或一超音波熔接程序的方式，附加至該頂部外部覆蓋230。雖然在圖11中并未顯示，在一實(shí)施例中的該下方迷惑覆蓋232，包含用于與在該頂部外部覆蓋230中的洞相符的凸起。該凸起進(jìn)一步突起通過(guò)在該徑向翼126中的洞，維持該徑向翼126在對(duì)于該頂部外部覆蓋230與該下方迷惑覆蓋232的一固方位置。該介電框架200朝下旋轉(zhuǎn)以安裝至該凹處202之中，這也在圖8中描述。該旋轉(zhuǎn)移動(dòng)是針對(duì)以參照字符238所顯示，位于該面積的一樞軸點(diǎn)發(fā)生。本領(lǐng)域的技術(shù)認(rèn)為在本發(fā)明中，可使用多種旋轉(zhuǎn)機(jī)制。一個(gè)這樣的旋轉(zhuǎn)技術(shù)使用在該面積238中的一塑料棒或軸，并與該基板204中的接受洞相符合。該中央組件127是以一相同的方式安裝在該介電框架216之中。
圖12A是圖8的該外殼198的分解圖，包含上述討論本發(fā)明的各種組件。如在圖11中所顯示，該介電基質(zhì)122是分離地整合，且該徑向翼通過(guò)在該介電框架200中的一或多個(gè)開(kāi)口。該介電框架200接著是可樞轉(zhuǎn)的位于該基板204之中(如在圖11中聯(lián)合討論的)，而該基板204是以扣件或螺絲254固定地附加至一基板249。圖11的實(shí)施例也包含一基板平板。
圖12B是與圖12A一樣的圖標(biāo)，但顯示接地平面的一替代形式。在此，該接地平面并不是之前描述的簡(jiǎn)單圓盤(pán)132。在此實(shí)施例中，該接地平面反而是以從該中央集線(xiàn)器128朝外延伸的多數(shù)個(gè)指狀物132-1組成。該指狀物徑向地方位在大概與該輻射組件126相同的位置。在一較佳實(shí)施例中，具有與該徑向翼126相同數(shù)目的指狀物132-1，且每個(gè)指狀物是具有與該徑向翼126之一的相同形狀。
在此實(shí)施例中，當(dāng)該傳導(dǎo)組件136是單極天線(xiàn)時(shí)，典型上他們每一個(gè)都與該接地平面指狀物132-1的個(gè)別之一整合或分離，以實(shí)行該方向性或反射性性質(zhì)。
圖13是在圖2與圖13中所描述的特定組件的另一描述。然而，在圖13中，該徑向翼126與該中央組件130的方位，是為了操作而朝上折疊成為一豎立或接近垂直的位置。否則，如在圖12中所顯示，該徑向翼126與該中央組件130便可變形至一大致平面的儲(chǔ)藏或折疊配置。
雖然本發(fā)明已經(jīng)參考一較佳實(shí)施例的方式描述，由此領(lǐng)域的技術(shù)所該了解的是，對(duì)本發(fā)明的組件而言，可替換為不背離本發(fā)明觀(guān)點(diǎn)的不同改變或等價(jià)的組件。本發(fā)明的觀(guān)點(diǎn)進(jìn)一步包含從在此之前所設(shè)定不同實(shí)施例的組件聯(lián)合。此外，也可利用不背離本發(fā)明基本觀(guān)點(diǎn)的修改方式，以適應(yīng)一特定狀況。因此，其意義是本發(fā)明并不限制于所公開(kāi)用于實(shí)作此發(fā)明的最佳考量特定實(shí)施例，并且本發(fā)明將包括落于該附加申請(qǐng)專(zhuān)利范圍觀(guān)點(diǎn)之中的其它所有構(gòu)造。
權(quán)利要求
1.一種天線(xiàn)陣，包括一可變形介電基質(zhì)，形成從一整合中央集線(xiàn)器放射延伸的多數(shù)個(gè)天線(xiàn)組件，因此在該整合中央集線(xiàn)器與該多數(shù)個(gè)天線(xiàn)組件之間，形成一可變形聯(lián)合；以及一接地平面，該接地平面形成為多數(shù)個(gè)指狀物，一接地平面指狀物與該個(gè)別的天線(xiàn)組件之一聯(lián)合；其中該多數(shù)個(gè)天線(xiàn)組件可變形地垂直于該整合中央集線(xiàn)器，否則便可裝配成平面方位；以及其中該多數(shù)個(gè)天線(xiàn)的至少之一可操作為一主動(dòng)式組件，用以接收并傳送無(wú)線(xiàn)電頻率信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的天線(xiàn)陣，其特征在于該介電基質(zhì)是均質(zhì)的并在該可變形聯(lián)合的區(qū)域中是加厚的。
3.如權(quán)利要求1所述的天線(xiàn)陣，其特征在于該多數(shù)個(gè)天線(xiàn)組件包括位于該介電基質(zhì)上的傳導(dǎo)材料。
4.如權(quán)利要求1所述的天線(xiàn)陣，其特征在于該接地平面指狀物的數(shù)目是與該天線(xiàn)組件的數(shù)目相同。
5.如權(quán)利要求1所述的天線(xiàn)陣，其特征在于該多數(shù)個(gè)天線(xiàn)組件的每一個(gè)是一種主動(dòng)式組件，用以接收或傳輸無(wú)線(xiàn)電頻率信號(hào)，并且其中該多數(shù)個(gè)天線(xiàn)組件的每一個(gè)，可控制以操控該天線(xiàn)波束類(lèi)型，利用以控制該天線(xiàn)組件所載送信號(hào)相位的方式，操作成為一種相位陣列天線(xiàn)。
6.如權(quán)利要求5所述的天線(xiàn)陣，其特征在于該多數(shù)個(gè)天線(xiàn)組件的每一個(gè)是為一單極天線(xiàn)。
7.如權(quán)利要求1所述的天線(xiàn)陣，其特征在于進(jìn)一步包括多數(shù)個(gè)電子組件，該電子組件形成在該介電基質(zhì)的一表面上，并為該多數(shù)個(gè)天線(xiàn)組件，可操作以載送信號(hào)。
8.如權(quán)利要求7所述的天線(xiàn)陣，其特征在于該多數(shù)個(gè)電子組件的一個(gè)或多個(gè)，是位于該多數(shù)個(gè)天線(xiàn)組件的一個(gè)或多個(gè)之上。
9.如權(quán)利要求1所述的天線(xiàn)陣，其特征在于進(jìn)一步包括位于該介電基質(zhì)上的導(dǎo)線(xiàn)，用以為該多數(shù)個(gè)天線(xiàn)組件而載送信號(hào)。
10.如權(quán)利要求1所述的天線(xiàn)陣，其特征在于該多數(shù)個(gè)天線(xiàn)組件，包括由多數(shù)個(gè)被動(dòng)式組件所周?chē)鷩@的一主動(dòng)式組件，其中該多數(shù)個(gè)被動(dòng)式組件可以在一第一方向性模式與一第二反射性模式中調(diào)整，以指向或反射從該主動(dòng)式組件所傳輸或所接收的能量。
11.如權(quán)利要求10所述的天線(xiàn)陣，其特征在于該主動(dòng)式組件是利用從該整合中央集線(xiàn)器移除材料的方式，從該可變形薄片所形成，以在該主動(dòng)式組件兩側(cè)上產(chǎn)生一缺口，且其中該主動(dòng)式組件的底部邊緣固定至該介電基質(zhì)，因此該主動(dòng)式組件可變形為鉛直于該整合中央集線(xiàn)器的方位。
12.如權(quán)利要求10所述的天線(xiàn)陣，其特征在于該多數(shù)個(gè)被動(dòng)式組件是對(duì)一外部控制信號(hào)產(chǎn)生反應(yīng)，以安置該多數(shù)個(gè)被動(dòng)式組件至該第一方向性模式或該第二反射性模式之中。
13.如權(quán)利要求12所述的天線(xiàn)陣，其特征在于進(jìn)一步包括一切換器，用以將該多數(shù)個(gè)被動(dòng)式組件的每一個(gè)，內(nèi)連至該接地平面指狀物之一，以響應(yīng)用于決定該切換器位置的控制信號(hào)，且其中該切換器位置決定該多數(shù)個(gè)被動(dòng)式組件的每一個(gè)，是否在該第一方向性模式或該第二反射性模式之中。
14.如權(quán)利要求1所述的天線(xiàn)陣，其特征在于該多數(shù)個(gè)天線(xiàn)組件的每一個(gè)，包含形成在該介電基質(zhì)頂部表面上的一頂部傳導(dǎo)部分，以及形成在該介電基質(zhì)底部表面上的一底部傳導(dǎo)部分。
15.如權(quán)利要求1所述的天線(xiàn)陣，其特征在于該天線(xiàn)陣進(jìn)一步包括位于該可變形薄片之下的一接地平面。
16.如權(quán)利要求14所述的天線(xiàn)陣，其特征在于該接地平面是與該可變形薄片整合。
17.如權(quán)利要求1所述的天線(xiàn)陣，其中該天線(xiàn)陣被容納于一外殼之中，包括一基部；一相同的多數(shù)個(gè)介電框架，其中該多數(shù)個(gè)天線(xiàn)組件的每一個(gè)，是位于該多數(shù)個(gè)介電框架之一中；以及一接地平面，該接地平面形成為多數(shù)個(gè)指狀物，一接地平面指狀物與該個(gè)別的天線(xiàn)組件之一聯(lián)合；其中該多數(shù)個(gè)介電框架的每一個(gè)，可樞轉(zhuǎn)地附加至該基部，因此該多數(shù)個(gè)天線(xiàn)組件可利用旋轉(zhuǎn)的方式，其方位垂直于該整合中央集線(xiàn)器，沿著該多數(shù)個(gè)介電框架的該可樞轉(zhuǎn)附件，而成位于與該基部鉛直的位置，且其中該多數(shù)個(gè)介電框架可樞轉(zhuǎn)至接近該基部的位置。
18.如權(quán)利要求1所述的天線(xiàn)陣，其特征在于該整合中央集線(xiàn)器與該多數(shù)個(gè)天線(xiàn)組件每一個(gè)之間的該聯(lián)合，包含一穿孔接點(diǎn)，以此改善該可變形聯(lián)合的彈性特性。
19.一種天線(xiàn)陣，包括一基質(zhì)，該基質(zhì)上具有從其整合中央集線(xiàn)器放射延伸的多數(shù)個(gè)天線(xiàn)組件，其中該多數(shù)個(gè)天線(xiàn)的每一個(gè)，包含具有該整合中央集線(xiàn)器的一可變形聯(lián)合；一接地平面，該接地平面形成為多數(shù)個(gè)指狀物，一接地平面指狀物與該個(gè)別的天線(xiàn)組件之一聯(lián)合；一中央組件，該中央組件在該接近中央處，包含具有該整合中央集線(xiàn)器的一可變形聯(lián)合；其中該多數(shù)個(gè)天線(xiàn)組件與該中央組件，當(dāng)變形為與該整合中央集線(xiàn)器垂直時(shí)便是可操作的，否則便可裝配為一平面的方位。
20.如權(quán)利要求19所述的天線(xiàn)陣，其特征在于該中央組件是一種用于傳輸或接收信號(hào)的主動(dòng)式組件，且其中該多數(shù)個(gè)天線(xiàn)組件可在一第一方向性狀態(tài)或一第二反射性狀態(tài)操作，用以指向或反射從該中央組件傳輸或接收的信號(hào)。
21.如權(quán)利要求19所述的天線(xiàn)陣，其特征在于進(jìn)一步包括在該基質(zhì)上的傳導(dǎo)路徑，用以提供信號(hào)至該多數(shù)個(gè)天線(xiàn)組件與該中央組件，或從該多數(shù)個(gè)天線(xiàn)組件與該中央組件接收信號(hào)。
22.如權(quán)利要求21所述的天線(xiàn)陣，其特征在于該傳導(dǎo)路徑是位于該基質(zhì)的該頂部表面上。
23.如權(quán)利要求21所述的天線(xiàn)陣，其特征在于該傳導(dǎo)路徑是位于該基質(zhì)的該底部表面上。
24.如權(quán)利要求19所述的天線(xiàn)陣，其特征在于進(jìn)一步包括方位在該整合中央集線(xiàn)器下方的一接地平面。
25.如權(quán)利要求21所述的天線(xiàn)陣，其特征在于進(jìn)一步包括該整合中央集線(xiàn)器、該多數(shù)個(gè)天線(xiàn)組件之一與該中央組件之中所選擇的一平面上的微電組件。
26.一種天線(xiàn)陣，包括一種中央集線(xiàn)器，該中央集線(xiàn)器從一第一介電基質(zhì)形成；多數(shù)個(gè)天線(xiàn)組件，包括在一第二介電基質(zhì)上形成的一傳導(dǎo)表面，并可變形地貼附于該中央集線(xiàn)器，因此該多數(shù)個(gè)天線(xiàn)組件可變形至一直立的方位，并可變形至一平面的方位；以及一接地平面，該接地平面形成為多數(shù)個(gè)指狀物，一接地平面指狀物與該個(gè)別的天線(xiàn)組件之一聯(lián)合；其中該多數(shù)個(gè)天線(xiàn)組件的至少之一，可操作為一主動(dòng)式組件，用以接收及傳送無(wú)線(xiàn)電頻率信號(hào)。
27.如權(quán)利要求26所述的天線(xiàn)陣，其特征在于該多數(shù)個(gè)天線(xiàn)組件是聯(lián)合至該中央集線(xiàn)器的外部邊緣。
28.如權(quán)利要求26所述的天線(xiàn)陣，其特征在于該第一與第二介電基質(zhì)，包括剛性介電材料，且其中該中央集線(xiàn)器與該多數(shù)個(gè)天線(xiàn)組件，是以位于其間的一可變形介電材料聯(lián)合。
29.如權(quán)利要求26所述的天線(xiàn)陣，其特征在于該多數(shù)個(gè)天線(xiàn)組件，包括一多數(shù)個(gè)徑向天線(xiàn)組件，該多數(shù)個(gè)徑向天線(xiàn)組件可變形地與該中央集線(xiàn)器的邊緣聯(lián)合，而一中央組件可變形地與該中央集線(xiàn)器的接近中心聯(lián)合。
30.如權(quán)利要求26所述的天線(xiàn)陣，其特征在于該多數(shù)個(gè)天線(xiàn)組件，可在一相位陣列模式中操作，以操控該天線(xiàn)波束。
全文摘要
一種形成在一可變形介電材料或基質(zhì)上的天線(xiàn)陣，包含一中央組件與從一中央集線(xiàn)器延伸的多數(shù)個(gè)徑向組件。在該操作模式中，該徑向組件向上折疊為一接近鉛直位置，而該中央組件位在該集線(xiàn)器中央，且該徑向組件周?chē)鷩@該中央組件。在一實(shí)施例中，該中央組件作為該天線(xiàn)陣的一主動(dòng)式組件，且該徑向組件可以在一方向性或反射性狀態(tài)中控制，以產(chǎn)生來(lái)自該天線(xiàn)陣的一方向性波束類(lèi)型。當(dāng)不使用時(shí)，該天線(xiàn)組件變形為一平面，并因此可以整合至一外殼供緊密儲(chǔ)存。在一相位陣列實(shí)施例中，并不具備該中央組件，而該多數(shù)個(gè)徑向組件可操作以操控該天線(xiàn)波束。
文檔編號(hào)H01Q1/08GK1788385SQ200380102734
公開(kāi)日2006年6月14日 申請(qǐng)日期2003年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月4日
發(fā)明者姜檳, 威廉·R·帕梅爾, 葛里分·K·哥沙德, 克里斯多夫·A·史耐德 申請(qǐng)人:美商智慧財(cái)產(chǎn)權(quán)授權(quán)股份有限公司