具有漸變式環(huán)形天線元件的天線組件的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種具有漸變式環(huán)形天線元件的天線組件。一種可用于接收高清電視信號的天線組件，所述天線組件包括：至少一個(gè)漸變式環(huán)形天線元件；以及包括基座和上部的支撐件，所述上部聯(lián)接至所述漸變式環(huán)形天線元件，所述基座具有構(gòu)造為以接合的方式容納反射器元件的一部分的槽口，以將所述反射器元件安裝到所述基座。
【專利說明】具有漸變式環(huán)形天線元件的天線組件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型總體涉及構(gòu)造成用于接收諸如高清電視(HDTV)信號的電視信號的天線組件。
【背景技術(shù)】
[0002]這一部分的說明僅僅提供與本實(shí)用新型相關(guān)的背景信息，而可能不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。
[0003]許多人都喜歡看電視。近來，由于高清電視(HDTV)而極大地改善了觀看電視的感受。很多人通過他們現(xiàn)有的有線電視或衛(wèi)星電視服務(wù)提供商為HDTV付費(fèi)。實(shí)際上，許多人都不知道HDTV信號通常是經(jīng)由免費(fèi)的公共波段傳播的。這意味著可利用適當(dāng)?shù)奶炀€免費(fèi)接收HDTV信號。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]根據(jù)各個(gè)方面，提供了天線組件的示例性實(shí)施方式。在示例性實(shí)施方式中，天線組件通常包括一個(gè)或多個(gè)漸變式環(huán)形天線元件。
[0005]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，一種能夠操作用于接收高清電視信號的天線組件包括:至少一個(gè)漸變式環(huán)形天線元件；以及包括基座和上部的支撐件，所述上部聯(lián)接至所述漸變式環(huán)形天線元件，所述基座具有槽口，該槽口構(gòu)造為以能夠接合的方式容納反射器元件的一部分，以將所述反射器元件安裝至所述基座。
[0006]所述支撐件被構(gòu)造為使得所述上部能夠相對于所述基座在第一構(gòu)造和第二構(gòu)造之間旋轉(zhuǎn)，所述第一構(gòu)造用于將所述漸變式環(huán)形天線元件支撐在水平表面上，所述第二構(gòu)造用于從垂直表面支撐所述漸變式環(huán)形天線元件。
[0007]所述支撐件被構(gòu)造為使得:所述上部相對于所述基座在第一方向上的旋轉(zhuǎn)將所述支撐件從所述第一構(gòu)造轉(zhuǎn)換為所述第二構(gòu)造；并且所述上部相對于所述基座在與所述第一方向相反的第二方向上的旋轉(zhuǎn)將所述支撐件從所述第二構(gòu)造轉(zhuǎn)換為所述第一構(gòu)造。
[0008]所述支撐件包括螺紋桿部分和用于容納所述螺紋桿部分的螺紋開口 ；所述螺紋桿部分從所述基座向上延伸；并且所述螺紋開口由所述上部限定。
[0009]所述天線組件進(jìn)一步包括用于在所述第一構(gòu)造和/或所述第二構(gòu)造中保持所述支撐件的一個(gè)或多個(gè)止動(dòng)件。
[0010]所述一個(gè)或多個(gè)止動(dòng)件構(gòu)造為，當(dāng)?shù)谝缓偷诙箘?dòng)件接合在對應(yīng)的第一或第二開口中時(shí)，所述一個(gè)或多個(gè)止動(dòng)件向用戶提供觸覺和/或聲音指示以停止相對于所述基座的旋轉(zhuǎn)所述上部；并且/或者所述一個(gè)或多個(gè)止動(dòng)件包括一個(gè)或多個(gè)凸出部、小塊、突起和/或突出部。
[0011 ] 所述天線組件包括構(gòu)造為分別以接合的方式被容納在第一開口和第二開口內(nèi)的第一止動(dòng)件和第二止動(dòng)件，以將所述支撐件保持在對應(yīng)的第一構(gòu)造或第二構(gòu)造中；所述第一止動(dòng)件在所述第一開口內(nèi)的接合阻止了所述上部和所述基座的相對轉(zhuǎn)動(dòng)，從而有助于將所述支撐件保持在所述第一構(gòu)造中；并且所述第二止動(dòng)件在所述第二開口內(nèi)的接合阻止了所述上部和所述基座的相對轉(zhuǎn)動(dòng)，從而有助于將所述支撐件保持在所述第二構(gòu)造中。
[0012]所述天線組件進(jìn)一步包括至少一個(gè)反射器元件，該反射器元件的一部分構(gòu)造為以能夠接合的方式被容納在所述槽口中以將所述反射器元件安裝到與所述漸變式環(huán)形天線元件間隔開的所述基座，由此所述反射器元件能夠操作用于朝向所述漸變式環(huán)形天線元件反射電磁波。
[0013]所述反射器元件包括格柵或網(wǎng)格表面。
[0014]所述反射器元件包括相對于所述格柵或網(wǎng)格表面向外延伸的至少一個(gè)外周凸緣。
[0015]所述反射器元件能夠經(jīng)由所述槽口安裝到所述基座，而不需要機(jī)械緊固件。
[0016]所述天線組件構(gòu)造為能夠橫跨包括從470兆赫至806兆赫的UHF頻率(通道7_13)的整個(gè)UHF DTV通道頻譜而操作；并且所述漸變式環(huán)形天線元件包括:具有開口的大致環(huán)形；間隔開的第一端部和第二端部，所述第一端部和第二端部限定至少部分地在間隔開的所述端部之間延伸的開口槽口，由此所述開口槽口能夠操作用于提供平衡式傳輸線路的間隙饋送；中間部；以及從相應(yīng)的第一端部和第二端部向所述中間部延伸的第一彎曲部和第二彎曲部，使得所述漸變式環(huán)形天線元件具有帶有大致圓形開口的大致圓形環(huán)形狀；所述第一彎曲部和所述第二彎曲部的寬度從相應(yīng)的第一端部和第二端部至所述中間部逐漸增力口，使得所述中間部寬于所述第一端部和所述第二端部，并且使得所述漸變式環(huán)形天線元件的外徑從所述大致圓形開口的直徑偏移；并且所述第一彎曲部是所述第二彎曲部的鏡像。
[0017]從之后提供的詳細(xì)描述中，本實(shí)用新型的進(jìn)一步的方面和特征將變得明顯。此外，本實(shí)用新型的任何一個(gè)或更多方面可單獨(dú)地實(shí)施，或與本實(shí)用新型的任何一個(gè)或多個(gè)其他方面以任何組合來實(shí)施。應(yīng)理解，詳細(xì)的描述和具體的實(shí)施例盡管示出了本實(shí)用新型的示例性實(shí)施方式，但是它們僅僅用于說明的目的，而不旨在限制本實(shí)用新型的范圍。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]這里所描述的附圖僅僅是為了說明的目的，而不旨在以任何方式限制本實(shí)用新型的范圍。
[0019]圖1為根據(jù)一示例性實(shí)施方式的包括漸變式環(huán)形天線元件、反射器、殼體(為清楚起見而分解了端件)和PCB巴倫(balun)的分解立體圖；
[0020]圖2為示出了在部件已經(jīng)組裝并封裝在殼體內(nèi)之后的圖1所示的天線組件的立體圖；
[0021]圖3為示出了圖1所示的漸變式環(huán)形天線元件、反射器和PCB巴倫的端視立體圖；
[0022]圖4是圖3所示部件的側(cè)視圖；
[0023]圖5為圖1所示的漸變式環(huán)形天線元件的正視圖；
[0024]圖6為圖1所示的漸變式環(huán)形天線元件的后視圖；
[0025]圖7為圖1所示的漸變式環(huán)形天線元件的仰視平面圖；
[0026]圖8為圖1所示的漸變式環(huán)形天線元件的俯視平面圖；
[0027]圖9為圖1所示的漸變式環(huán)形天線元件的右視圖；
[0028]圖10為圖1所示的漸變式環(huán)形天線元件的左視圖；[0029]圖11為示出了圖2所示的天線組件的示例性應(yīng)用的立體圖，其中天線組件支撐在電視的頂部上，由同軸電纜將天線組件連接到電視，從而所述天線組件可用來接收信號，并通過該同軸電纜將所述信號發(fā)送到電視；
[0030]圖12為示出了用于具有75歐姆的非平衡同軸饋送的天線組件的示例性實(shí)施方式的計(jì)算機(jī)模擬的增益/方向性和Sll與頻率(以兆赫為單位)的關(guān)系的示例性曲線圖；
[0031]圖13為具有兩個(gè)漸變式環(huán)形天線元件、反射器和PCB巴倫的天線組件的另一示例性實(shí)施方式的視圖；
[0032]圖14為具有漸變式環(huán)形天線元件和支撐件的天線組件的另一示例性實(shí)施方式的視圖，并還示出了支撐在臺(tái)面或桌面的頂部的該天線組件；
[0033]圖15是圖14所示的天線組件的立體圖；
[0034]圖16為具有漸變式環(huán)形天線元件和室內(nèi)墻壁安裝件/支撐件的天線組件的另一示例性實(shí)施方式的立體圖，并還示出了安裝到墻壁上的該天線組件；
[0035]圖17為具有漸變式環(huán)形天線元件和支撐件的天線組件的另一示例性實(shí)施方式的立體圖，并還示出了在室外安裝到垂直立柱或桿上的該天線組件；
[0036]圖18為圖17所示的天線組件的另一立體圖；
[0037]圖19為具有兩個(gè)漸變式環(huán)形天線元件和支撐件的天線組件的另一示例性實(shí)施方式的立體圖，并還示出了在室外安裝到垂直立柱或桿上的該天線組件；
[0038]圖20為示出了根據(jù)示例性實(shí)施方式的圖13中所示天線組件的計(jì)算機(jī)模擬的方向性和Sll與頻率(以兆赫為單位)的關(guān)系的示例性曲線圖；
[0039]圖21為構(gòu)造成接收VHF信號的天線組件的另一示例性實(shí)施方式的立體圖；
[0040]圖22為圖21所示的天線組件的正視圖；
[0041]圖23為圖21所示的天線組件的俯視圖；
[0042]圖24為圖21所示的天線組件的側(cè)視圖；
[0043]圖25為示出了根據(jù)示例性實(shí)施方式的圖21至24中所示天線組件的計(jì)算機(jī)模擬的方向性和VSWR(電壓駐波比)與頻率(以兆赫為單位)的關(guān)系的示例性曲線圖；
[0044]圖26為具有漸變式環(huán)形天線元件和支撐件的天線組件的另一示例性實(shí)施方式的立體圖，該支撐件能夠在用于在水平表面上支撐天線組件的第一構(gòu)造(圖26所示)和從垂直表面支撐天線組件的第二構(gòu)造(圖27所示)之間可旋轉(zhuǎn)地轉(zhuǎn)換；
[0045]圖27為圖26所示天線組件的立體圖，但為可旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換支撐件已經(jīng)旋轉(zhuǎn)至第二構(gòu)造之后以便從垂直表面支撐天線組件的立體圖；
[0046]圖28為圖26和27所示的天線組件的另一分解立體圖，并且示出用于在第一或第二構(gòu)造中固定可旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換支撐件的螺紋桿部分和止動(dòng)構(gòu)件；
[0047]圖29為圖26和27所示天線組件的另一分解立體圖；
[0048]圖30為圖26所示的天線組件的右視圖，可旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換支撐件被示為處于第一構(gòu)造中用于在水平表面上支撐天線組件；
[0049]圖31為圖26所示的天線組件的左視圖；
[0050]圖32為圖26所示的天線組件的正視圖；
[0051]圖33為圖26所示的天線組件的后視圖；
[0052]圖34為圖26所示的天線組件的上后立體圖；[0053]圖35為圖26所示的天線組件的俯視圖；
[0054]圖36為圖26所示的天線組件的仰視圖；
[0055]圖37為圖27所示的天線組件的右視圖，可旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換支撐件被示為處于第二構(gòu)造中用于從垂直表面支撐天線組件；
[0056]圖38為圖27所示的天線組件的左視圖；
[0057]圖39為圖27所示的天線組件的正視圖；
[0058]圖40為圖27所示的天線組件的后視圖；
[0059]圖41為圖27所示的天線組件的俯視圖；
[0060]圖42為圖27所示的天線組件的仰視圖；
[0061]圖43為具有漸變式環(huán)形天線元件和支撐件的天線組件的另一示例性實(shí)施方式的立體圖，該支撐件能夠在用于在水平面上支撐天線組件的第一構(gòu)造(圖26所示)和從垂直表面支撐天線組件的第二構(gòu)造(圖27所示)之間可旋轉(zhuǎn)地轉(zhuǎn)換，其中該可旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換支撐件示出為處于第一構(gòu)造中，該可旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換支撐件的槽口或凹槽內(nèi)安裝有反射器；
[0062]圖44為圖43所示的天線組件的左視圖；
[0063]圖45為圖43所示的天線組件的正面立體圖，漸變式環(huán)形天線元件從支撐件移除，并且示出安裝在支撐件的槽口內(nèi)的反射器；
[0064]圖46為圖43所示天線組件的支撐件的俯視圖，其中移除了螺紋桿部分；
[0065]圖47為圖43所示的天線組件的仰視圖；
[0066]圖48為具有兩個(gè)漸變式環(huán)形天線元件和反射器的天線組件的另一示例性實(shí)施方式的立體圖,其中天線組件進(jìn)一步包括VHF偶極子和集成到UHF天線內(nèi)部的集成UHF巴倫天線共用器；
[0067]圖49是圖48所示天線組件的背面立體圖；
[0068]圖50為根據(jù)示例性實(shí)施方式為了自立式室內(nèi)使用而安裝至電桿和電桿底座的圖48所示的天線組件的立體圖。
[0069]圖51為示出圖48所示天線組件在不同頻率(以兆赫(MHz)為單位)下UHF計(jì)算機(jī)模擬增益(以各向同性增益(dBi)為單位)和方位角的關(guān)系的示例性曲線圖；
[0070]圖52為示出圖48所示天線組件在不同頻率(以兆赫(MHz)為單位)下UHF計(jì)算機(jī)模擬增益(dBi)和仰角的關(guān)系的示例性曲線圖；
[0071]圖53為示出圖48所示天線組件的UHF主軸增益(dBi)和頻率(MHz)的關(guān)系的示例性曲線圖；
[0072]圖54為示出圖48所示天線組件的UHF計(jì)算機(jī)模擬電壓駐波比(VSWR)和頻率(MHz)的關(guān)系的示例性曲線圖；
[0073]圖55為示出圖48所示天線組件在不同頻率(MHz)下VHF元件計(jì)算機(jī)模擬增益(dBi)和方位角的關(guān)系的示例性曲線圖；
[0074]圖56為示出圖48所示天線組件在不同頻率(MHz)下VHF元件計(jì)算機(jī)模擬增益(dBi)和仰角的關(guān)系的示例性曲線圖；以及
[0075]圖57為示出圖48所示天線組件的VHF元件主軸增益(dBi)和頻率(MHz)的關(guān)系的示例性曲線圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0076]以下描述在本質(zhì)上僅僅是示例性的，絕非以任何方式限制本實(shí)用新型、應(yīng)用或使用。
[0077]圖1至圖4示出了體現(xiàn)本實(shí)用新型的一個(gè)或多個(gè)方面的示例性天線組件100。如圖1所示，天線組件100大致包括漸變式環(huán)形天線元件104(在圖5至圖10中也示出了)、反射器元件108、巴倫112、以及具有可拆卸的端件或端部120的殼體116。
[0078]如圖11所示，天線組件100可用于接收數(shù)字電視信號(高清電視(HDTV)信號是數(shù)字電視信號的一種)并將接收到的信號發(fā)送到諸如電視的外部裝置。在所示出的實(shí)施方式中，使用同軸電纜124(圖2和圖11)將天線組件100接收到的信號傳輸?shù)诫娨?圖11)。天線組件100還可定位在其他大致水平的表面上，諸如桌面、咖啡桌面、書桌面、書架等等。可選實(shí)施方式可包括定位在其他地方和/或利用其他裝置支撐的天線組件。
[0079]在一個(gè)實(shí)施例中，天線組件100可包括裝配有F型連接器的75歐姆的RG6同軸電纜124 (不過也可采用其他合適的通信線路)?？蛇x實(shí)施方式可包括其他的同軸電纜或其他合適的通信線路。
[0080]如圖3、圖5和圖6所示，漸變式環(huán)形天線元件104具有由外周或外周部140和內(nèi)周或內(nèi)周部144相配合地限定的大致環(huán)形形狀。外周或外周部140大致呈圓形。內(nèi)周或內(nèi)周部144也大致呈圓形，從而漸變式環(huán)形天線元件104具有大致圓形的開口 148。
[0081]在一些實(shí)施方式中，該漸變式環(huán)形天線元件的外徑約為220毫米，內(nèi)徑約為80毫米。在一些實(shí)施方式中，內(nèi)徑與外徑相偏離，使得由內(nèi)周部144大致限定的圓的中心(內(nèi)徑的中點(diǎn))位于由外周部140大致限定的圓的中心(外徑的中點(diǎn))下方約20毫米處。換言之，該內(nèi)徑可與該外徑相偏離，從而該內(nèi)徑的中點(diǎn)位于該外徑中點(diǎn)下方約20毫米處。這樣，直徑的偏離為漸變式環(huán)形天線元件104提供了逐漸縮減的形狀，從而其至少一部分(圖3、圖5和圖6中所示的頂部126)比另一部分(圖3、圖5和圖6中所示的端部128)寬。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，漸變式環(huán)形天線元件104的逐漸縮減可提高性能、增強(qiáng)美感。如圖1、圖3、圖5和圖6所示，該漸變式環(huán)形天線元件104包括大致對稱的第一半部或彎曲部150以及第二半部或彎曲部152，從而第一半部或彎曲部150是第二半部或彎曲部152的鏡像。每個(gè)彎曲部150,152都大致在對應(yīng)的端部128之間延伸，然后寬度逐漸縮減或逐漸增加，直到漸變式環(huán)形天線元件104的中部或頂部126為止。漸變式環(huán)形天線元件104與殼體116可以以這樣的方位定位，使得漸變式環(huán)形天線元件104的寬部126位于頂部，而較窄的端部128位于底部。
[0082]繼續(xù)參照圖3、圖5和圖6，漸變式環(huán)形天線元件104包括間隔開的端部128。在一個(gè)特別的實(shí)施例中，漸變式環(huán)形天線元件104的端部128間隔開約2.5毫米的距離?？蛇x實(shí)施方式可包括端部間隔開大于或小于2.5毫米的天線元件。例如，一些實(shí)施方式包括端部間隔開約2毫米至約5毫米距離的天線元件。間隔開的端部可在它們之間限定一開口槽，其用來提供用于平衡式傳輸線路的間隙饋送(gap feed) 0
[0083]端部128包括緊固件孔132，這些緊固件孔132的型式對應(yīng)于PCB巴倫112的緊固件孔136。因此，可在緊固件孔132、136對準(zhǔn)后將機(jī)械緊固件(例如，螺釘?shù)?插入穿過這些緊固件孔，以將PCB巴倫112附接到漸變式環(huán)形天線元件104上。可選實(shí)施方式可包括構(gòu)造不同的緊固件孔(例如，更多或更少、不同形狀、不同大小、不同位置的孔等等)。另外的實(shí)施方式可包括其他的附接方法(例如，焊接等)。
[0084]如圖4和圖7至圖10所示，所示出的漸變式環(huán)形天線元件104基本是平面的，且具有大致恒定或均勻的厚度。在一個(gè)示例性實(shí)施方式中，該漸變式環(huán)形天線元件104的厚度約為3毫米。其他的實(shí)施方式可包括更厚或更薄的天線元件。例如，一些實(shí)施方式可包括厚度約為35微米的天線元件(例如，I盎司銅，等等)，其中天線元件被安裝、支撐或裝配在印刷電路板上。其他的實(shí)施方式可包括由鋁、陽極氧化鋁、銅等制成的厚度約為0.5毫米至約5毫米的自立式、自支撐式的天線元件。在另一示例性實(shí)施方式中，該天線元件包括封裝在支撐塑料罩內(nèi)的相對薄的鋁箔，這被用來降低與鋁相關(guān)的材料成本。
[0085]可選實(shí)施方式可包括與附圖所示的漸變式環(huán)形天線元件104構(gòu)造不同的天線元件。例如，其他實(shí)施方式可包括具有居中(無偏離)開口的非漸變式環(huán)形天線元件。其他實(shí)施方式可包括這樣的環(huán)形天線元件，該環(huán)形天線元件限定基本完整的圓形環(huán)或者一不具有間隔開的自由端部128的環(huán)。其他實(shí)施方式可包括具有外圍部/外周部、內(nèi)圍部/內(nèi)周部以及/或者尺寸或形狀不同的開口、諸如具有非圓形形狀(例如，橢圓形、三角形、矩形等)的天線元件。還可以以各種構(gòu)造(例如，形狀、尺寸等)設(shè)置天線元件104(或其任何部分)，其至少部分地取決于預(yù)期的最終用途以及將要由天線組件接收的信號。
[0086]可采用各種材料用于天線組件104。僅舉例而言，漸變式環(huán)形天線元件104可由諸如鋁(例如陽極氧化鋁等)、銅、不銹鋼或其他合金等的金屬導(dǎo)電體形成。在另一實(shí)施方式中，漸變式環(huán)形天線元件104可由片狀金屬?zèng)_壓而成，或者通過在印刷電路板基板上有選擇地蝕刻銅層而形成。
[0087]圖1、圖3和圖4示出了可與天線組件100 —起使用的示例性反射器108。如圖3所不，反射器108包括大致平坦或平面的表面160。反射器108還包括相對于表面160向外延伸的擋板、唇緣或者側(cè)壁部164。反射器108 —般可用于大致朝向漸變式環(huán)形天線元件104反射電磁波。
[0088]至于反射器的尺寸以及其至天線元件的間距，發(fā)明人注意到以下情況。反射器的尺寸及其至天線元件的間距對性能有著強(qiáng)烈的影響。將天線元件放置成離反射器很近將使天線有著較好的增益，但是卻有較窄的阻抗帶寬和較差的VSWR(電壓駐波比)。除尺寸減小夕卜，這樣的設(shè)計(jì)不適于預(yù)期的寬帶應(yīng)用。如果將天線元件放置成離反射器太遠(yuǎn)，則增益由于不適當(dāng)?shù)亩ㄏ喽陆?。如果適當(dāng)?shù)卮_定天線元件的尺寸和比例、反射器的尺寸、擋板尺寸以及天線元件與反射器之間的距離，則會(huì)產(chǎn)生這樣一種最佳的構(gòu)造，即，其充分利用與在電氣方面較小的反射器元件的近區(qū)耦合，從而產(chǎn)生增大了的阻抗帶寬，同時(shí)緩解了相位抵償效應(yīng)?？偟男Ч窃谧杩箮挕⒎较蛐曰蛟鲆?、發(fā)射效率以及物理尺寸之間形成示例性平衡。
[0089]在該示出的實(shí)施方式中，反射器108大致為具有四個(gè)外周側(cè)壁部164的方形?？蛇x實(shí)施方式可包括具有不同構(gòu)造(例如，不同形狀、尺寸、較少的側(cè)壁部等等)的反射器。甚至可以使側(cè)壁反置，使其指向天線元件的相反一側(cè)。側(cè)壁的作用在于稍微增大反射器的有效電氣尺寸并提高阻抗帶寬。
[0090]在尺寸方面，一個(gè)示例性實(shí)施方式的反射器108具有長和寬約為228毫米的大致方形表面160。繼續(xù)這個(gè)例子，反射器108還可具有相對于表面160的高度均約為25.4毫米的外周側(cè)壁部164。本段落提供的尺寸(與本文所闡明的所有尺寸一樣)僅僅是為了說明的目的而提供的示例，從而這里所公開的任何天線部件可例如根據(jù)特定的用途和/或?qū)⒂商炀€組件接收或發(fā)送的信號而構(gòu)造成具有不同的尺寸。例如，另一實(shí)施方式可包括具有高度約為10毫米的擋板、唇緣或外周側(cè)壁部164的反射器108。另一實(shí)施方式可具有擋板、唇緣朝向天線元件相反方向的反射器108。在這樣的實(shí)施方式中，還可為敞開的盒增加一頂部，該頂部可用作接收器板或其他電子元件的屏蔽罩。
[0091]進(jìn)一步參照圖3，可在反射器的外周側(cè)壁部164中設(shè)置切口、開口或凹口 168以便于反射器108在殼體116內(nèi)的安裝和/或殼體端件120的附接。在一不例性實(shí)施方式中，反射器108可以可滑動(dòng)地定位在殼體116內(nèi)(圖1)。殼體端件120的緊固件孔172可與反射器的開口 168對準(zhǔn)，從而可將緊固件插入穿過對準(zhǔn)的開口 168、172?？蛇x實(shí)施方式可具有沒有上述開口、切口或凹口的反射器。
[0092]圖1、圖3和圖4示出了可與天線組件100 —起使用的示例性巴倫112，該巴倫用于將平衡線路轉(zhuǎn)變?yōu)榉瞧胶饩€路。在所示實(shí)施方式中，天線組件100包括具有巴倫112的印刷電路板。具有巴倫112的PCB可通過緊固件和緊固件孔132及136耦合到漸變式環(huán)形天線元件104(圖3)?？蛇x實(shí)施方式可包括用于將巴倫112連接到漸變式環(huán)形天線元件上的不同的裝置和/或除印刷電路板巴倫112之外的不同類型的變壓器。
[0093]如圖1所示，殼體116包括端件120以及中部180。在該特別的實(shí)施例中，端件120通過機(jī)械緊固件、緊固件孔172、174以及螺紋插座176可拆卸地連接到中部180?？蛇x實(shí)施方式可包括具有一體形成、固定的端件的殼體。其他實(shí)施方式可包括具有一個(gè)或多個(gè)可拆卸的端件的殼體，這些端件與殼體的中部卡扣配合、摩擦配合或干涉配合，而不需要機(jī)械緊固件。
[0094]如圖2所示，殼體116大致呈U形，其具有由大致水平的構(gòu)件或部分186連接的間隔開的直立部分或構(gòu)件184。在本實(shí)施方式中，這些構(gòu)件184、186相配合地限定了殼體116的大致U形輪廓。
[0095]如圖1所示，漸變式環(huán)形天線元件104可定位在與供反射器108定位的直立構(gòu)件184不同的直立構(gòu)件184上。在一個(gè)特別的實(shí)施例中，殼體116構(gòu)造為(例如，成形為、大小確定為，等等)，使得在漸變式環(huán)形天線元件104和反射器108定位到殼體116的各個(gè)不同側(cè)上時(shí)，漸變式環(huán)形天線元件104與反射器108間隔開約114.4毫米。此外，殼體116可構(gòu)造成使得殼體的側(cè)部184為長和寬約為25.4厘米的大致方形。因此，天線組件100因而可設(shè)置為具有相對小的整體占用空間(footprint)。這些形狀和尺寸僅是為了說明的目的而提供的，因?yàn)闅んw的具體構(gòu)造(例如，形狀、尺寸等)可例如根據(jù)特定的用途而改變。
[0096]殼體116可由各種材料形成。在一些實(shí)施方式中，殼體116由塑料形成。在天線組件用作室外天線的那些實(shí)施方式中，殼體可由耐氣候材料(例如，防水和/或耐紫外線的材料等)形成。此外，殼體116 (或其底部)還可由能為殼體116的底面提供相對高的摩擦系數(shù)的材料形成。相應(yīng)地，這又有助于防止天線組件100相對于用于支撐組件100的表面(例如，如圖11所示的電視的頂面等等)滑動(dòng)。
[0097]在一些實(shí)施方式中，所述天線組件還可包括內(nèi)置或位于殼體內(nèi)的數(shù)字調(diào)諧器/轉(zhuǎn)換器(ATSC接收器)。在這些示例性實(shí)施方式中，數(shù)字調(diào)諧器/轉(zhuǎn)換器可用于將天線組件接收的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，具有反置的擋板和蓋的反射器可用作ATSC接收器的屏蔽罩。屏蔽盒降低了作用在調(diào)諧器電路上的發(fā)射或接收干涉的效應(yīng)。將調(diào)諧器放置在該罩中節(jié)約了空間并消除(或降低)了天線元件與調(diào)諧器耦合的可能性，否則，它們的耦合將對天線的阻抗帶寬和方向性產(chǎn)生不利的影響。
[0098]在各種實(shí)施方式中，天線組件100被調(diào)諧為(在一些實(shí)施方式中被優(yōu)化為)接收頻率范圍約在470兆赫到約690兆赫的高清電視(HDTV)相關(guān)頻率的信號。在這樣的實(shí)施方式中，在較窄的范圍內(nèi)調(diào)諧該天線組件100來接收這些HDTV信號使得天線元件104可以較小，卻還能充分地發(fā)揮功能。通過該較小的各個(gè)物理尺寸，可減小天線組件100的總體尺寸，從而減小了天線組件100的占用空間，例如在室內(nèi)使用天線組件100以及將天線組件100放置在電視頂部上(例如圖11等)時(shí)，這一點(diǎn)是有利的。
[0099]現(xiàn)在將僅僅為了說明的目的而提供天線組件100的示例性工作參數(shù)。這些工作參數(shù)可針對其他的實(shí)施方式而加以改變，例如根據(jù)特定的用途和將由天線組件接收的信號。
[0100]在一些實(shí)施方式中，天線組件100可構(gòu)造成具有基本如圖12所示的工作參數(shù)，該圖12示出了用于具有75歐姆的非平衡同軸饋線的天線組件100的示例性實(shí)施方式的計(jì)算機(jī)模擬的增益/方向性和Sll對頻率(以兆赫為單位)的關(guān)系。在其他實(shí)施方式中，可采用300歐姆的平衡雙引線。
[0101]圖12大致表明天線組件100具有在約470Mhz到約698Mhz內(nèi)的相對平坦的增益曲線。此外，圖12還表明，天線組件100具有約SdBi的最大增益(各向同性增益分貝數(shù))以及大約75歐姆的輸出阻抗。
[0102]此外，圖12還表明Sll在約470MHz到約698MHz的頻帶內(nèi)低于_6dB。低于該值的Sll的值確保了天線進(jìn)行良好的匹配并在較高效率下工作。
[0103]此外，天線組件還可構(gòu)造為一定程度上無需指向目標(biāo)。在這樣的示例性實(shí)施方式中，天線組件不必在每次改變電視頻道時(shí)重新指向目標(biāo)或重新定向。
[0104]圖13示出了體現(xiàn)了本實(shí)用新型的一個(gè)或更多方面的天線組件200的另一實(shí)施方式。在該示出的該實(shí)施方式中，天線組件200包括兩個(gè)大致并排的漸變式環(huán)形天線元件204A和204B，這兩個(gè)天線元件大致呈數(shù)字8的構(gòu)造(如圖13所示)。在該示例性實(shí)施方式中，兩個(gè)環(huán)形204A和204B被布置為彼此相反，使得在每個(gè)環(huán)形204A、204B的每對相對地間隔開的端部之間保持間隙。該間隙或開口槽可用來提供用于平衡式傳輸線路的間隙饋送。在操作中，該間隙饋送構(gòu)造允許垂直流向電流分量有效地互相抵消，使得天線組件200在通帶頻率下具有相對純的H極化，并且展現(xiàn)出非常低水平的交叉極化信號。
[0105]天線組件200還包括反射器208以及印刷電路板巴侖212。天線組件200可設(shè)有與殼體116相同或不同的殼體。除了具有兩個(gè)漸變式環(huán)形天線元件204A和204B(以及由此而實(shí)現(xiàn)的改進(jìn)了的天線范圍)之外，在至少一些實(shí)施方式中，天線組件200可與天線組件100相類似地操作和構(gòu)造。圖20為示出用于根據(jù)示例性實(shí)施方式的天線組件200的計(jì)算機(jī)模擬的方向性和Sll對頻率(以兆赫為單位)的關(guān)系的示例性曲線圖。
[0106]圖14至圖19以及圖26至圖42示出了體現(xiàn)了本實(shí)用新型的一個(gè)或更多方面的天線組件的其他示例性實(shí)施方式。例如，圖14和圖15示出了具有漸變式環(huán)形天線元件304和支撐件388的天線組件300。在該示例性實(shí)施方式中，天線組件300被支撐在諸如桌面、臺(tái)面、電視機(jī)等的頂表面的水平表面390上。天線組件300還可包括印刷電路板巴倫312。在一些實(shí)施方式中，天線組件可包括具有沿著天線元件的中部和/或第一和第二彎曲部的開口(例如，孔、缺口、凹口、空口、凹處等等)的漸變式環(huán)形天線元件(例如，304、404、504等等)，其中，這些開口可例如用于幫助使天線元件與支撐件對準(zhǔn)和/或?qū)⑵浔３值街渭＠?，具有這樣開口的相對薄的金屬天線元件可由具有與天線元件的所述開口對準(zhǔn)并摩擦地容納在其中的突出部、凸起物或凸出物的塑性支撐結(jié)構(gòu)支撐，這樣摩擦接合或卡扣配合有助于將天線元件保持到塑性支撐結(jié)構(gòu)。
[0107]作為另一實(shí)施方式，圖16示出了具有漸變式環(huán)形天線元件404和室內(nèi)墻壁安裝件/支撐件488的天線組件400。在該實(shí)施例中，所述天線組件安裝到如墻壁等的垂直表面490。天線組件400還可包括印刷電路板巴倫。然而在圖10中由于該巴倫被支撐件488擋住而沒有被示出。
[0108]圖26至圖42示出具有漸變式環(huán)形天線元件804和可旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換支撐件、底座或支座888的另一示例性天線組件800。在該示例中，漸變式環(huán)形天線804可以被覆蓋材料(例如塑料、其他介電材料等)所覆蓋或被放置在覆蓋材料內(nèi)，該覆蓋材料可以與制備支撐件888的材料相同。
[0109]在天線組件800的該示例性實(shí)施方式中，不論支撐件888是在第一或是第二構(gòu)造中，可旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換支撐件888允許從垂直表面將天線組件800支撐在水平表面上。例如，圖26示出第一構(gòu)造中的支撐件或支座888，其中在支撐件888被放置在水平表面上之后，支撐件888允許將天線組件800支撐在水平表面。其上可以放置天線組件800的水平表面可以包括事實(shí)上的任意水平表面，諸如臺(tái)面、桌面、電視頂面等。在一些實(shí)施方式中，天線組件800可以通過使用插入穿過位于支撐件888底部上的固定孔899 (圖36)的機(jī)械緊固件(例如木螺釘?shù)?而被固定地附接或固定到水平表面。但是，天線組件800可以通過使用諸如雙面膠帶等其他方法附接至水平表面。或者，天線組件800完全不需要附接至水平表面。
[0110]圖27示出處于第二構(gòu)造中的支撐件888，其允許天線組件800安裝到垂直表面，諸如墻壁等。在一些實(shí)施方式中，天線組件800可以通過位于支撐件888底部上的開口898 (圖40)而從墻壁上的釘子或螺釘懸吊下來。
[0111]通過示例，用戶可以旋轉(zhuǎn)支撐件888以將支撐件888從第一構(gòu)造(圖26)轉(zhuǎn)換到第二構(gòu)造(圖27)，反之亦然。如圖28和圖29所示，可旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換支撐件888包括螺紋桿部分889和螺紋開口 894。在該示例中，螺紋桿部分889從支撐件888的底座向上延伸，并且螺紋開口 894由支撐件888的上部限定。在其他實(shí)施方式中，這可以是相反的，使得基座包括螺紋開口，并且螺紋桿部分從安裝件的上部向下延伸。
[0112]繼續(xù)參照圖28和圖29，支撐件888還包括用于將可旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換支撐件888保持在第一或第二構(gòu)造中的止動(dòng)件。在圖28所示的該示例性實(shí)施方式中，支撐件888包括構(gòu)造成可接合地容納在開口 891內(nèi)的第一止動(dòng)件890 (例如凸出部、小塊、突起、突出部等)，以將支撐件888保持在第一構(gòu)造中。圖30、31和34示出第一止動(dòng)件890接合在開口 891內(nèi)，該接合阻止了支撐件888的上部和下部的相對轉(zhuǎn)動(dòng)，因而有助于將支撐件888保持在第一構(gòu)造中，從而將天線組件800支撐在水平表面上。在本示例中，在支撐件888的上部上設(shè)置第一止動(dòng)件890，并且開口 891在支撐件888的下部或基座上。在其他實(shí)施方式中，這可以是相反的，使得基座包括第一止動(dòng)件，并且開口位于支撐件的上部上。
[0113]支撐件888包括構(gòu)造成可接合地容納在開口 892 (圖28)內(nèi)的第二止動(dòng)件893 (圖29)(例如凸出部、小塊、突起、突出部等)，以將支撐件888保持在第二構(gòu)造中。第二止動(dòng)件893在開口 892內(nèi)的接合阻止了支撐件888的上部和下部的相對轉(zhuǎn)動(dòng)，因而有助于將支撐件888保持在第二構(gòu)造中，從而從垂直表面支撐天線組件800。在本示例中，第二止動(dòng)件893設(shè)置在支撐件888的上部上，并且開口 892位于支撐件888的下部或基座上。在其他實(shí)施方式中，這可以是相反的，使得基座包括第二止動(dòng)件，并且開口位于支撐件的上部上。
[0114]除了有助于將支撐件888保持在第一或第二構(gòu)造中以外，止動(dòng)件還可以有助于給用戶提供觸覺和/或聲音指示，以阻止支撐件888的上部或下部相對于其他部分的轉(zhuǎn)動(dòng)。例如，在用戶將支撐件888從第一或第二構(gòu)造重新配置或轉(zhuǎn)換為其他構(gòu)造時(shí)，該用戶可以感覺和/或聽到咔嚓聲，因?yàn)閷?yīng)的第一或第二止動(dòng)件890、893被接合到了對應(yīng)的開口891,892 內(nèi)。
[0115]如圖29和圖33所示，天線組件800包括用于將同軸線纜連接至天線組件800的連接器897。替代實(shí)施方式可以包括不同類型的連接器。
[0116]天線組件300 (圖14和15)、400(圖16)和800 (圖26至圖42)不包括任何反射器。在一些實(shí)施方式中，天線組件300、400、800沒有反射器也提供了良好的VSWR(電壓駐波比)。然而，在其他實(shí)施方式中，天線組件300、400、800可以包括反射器，諸如與這里所公開的反射器(例如，108 (圖1)、208 (圖 13)、508 (圖 17)、608 (圖 19)、708 (圖 21)、908 (圖43)、1008(圖48))相同或類似的反射器或者其他適當(dāng)配置的反射器。
[0117]在至少一些實(shí)施方式中，天線組件300、400、800可與天線組件100和200相類似地操作和構(gòu)造。支撐件388、488、888所示圓形形狀僅僅是示意性實(shí)施方式。支撐件388、488、888可以具有許多形狀(例如正方形、六邊形等)。去掉反射器可以導(dǎo)致天線具有較少增益但具有更寬的雙向模式，這對于信號強(qiáng)度水平較高并來自多個(gè)方向的一些情況來說可以是有好處的。
[0118]圖17至圖19中示出了用于安裝在室外的天線組件的其他示例性實(shí)施方式。圖17和圖18示出了具有漸變式環(huán)形天線元件504、印刷電路板巴倫512和支撐件588的天線組件500，其中天線組件500在室外安裝到垂直立柱或桿592。圖19示出了具有兩個(gè)漸變式環(huán)形天線元件604A和604B以及支撐件688的天線組件600，其中，天線組件600在室外安裝到垂直立柱或桿692。在各個(gè)實(shí)施方式中，支撐件588和/或688可以是不可轉(zhuǎn)換的或以大體類似于支撐件888的方式可旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換。
[0119]天線組件500和600包括反射器508和608。與反射器108和208的大致實(shí)心平坦表面不同，反射器508和608具有柵格或網(wǎng)格表面560和660。反射器508還包括兩個(gè)外周凸緣564。反射器608包括兩個(gè)外周凸緣664。對室外應(yīng)用而言，網(wǎng)格式反射器通常是優(yōu)選的，其可降低風(fēng)載。對室外應(yīng)用而言，尺寸通常不太重要，從而可將網(wǎng)格式反射器制成比同等的室內(nèi)模型稍大，以補(bǔ)償網(wǎng)格的低效率。網(wǎng)格式反射器增大的尺寸還消除或降低了對擋板的需求，這對于在趨于有關(guān)尺寸對性能曲線邊界附近處的室內(nèi)模型通常更為重要。
[0120]這里所公開的各個(gè)實(shí)施方式中的任一個(gè)(例如圖14至圖19、圖26至圖42、圖43至圖47、圖48至圖50等)可以包括一個(gè)或更多個(gè)與天線組件100的部件類似的部件(例如，巴倫、反射器等)。此外，在至少一些實(shí)施方式中，這里所公開的各種天線組件中的任何天線組件可與天線組件100相類似地操作和構(gòu)造。
[0121]根據(jù)一些實(shí)施方式，用于甚高頻(VHF)范圍(例如，170兆赫至216兆赫等)內(nèi)的信號的天線元件在形狀上可以不是圓形，但是仍然基于這里公開的天線元件的基本電氣幾何形狀。例如，VHF天線元件可構(gòu)造成沿著天線元件的內(nèi)周和外周提供多于一個(gè)長度的電路徑。這些元件與在電氣方面較小的反射器的適當(dāng)組合可如這里所公開的其他示例天線組件一樣在方向性、效率、帶寬和物理尺寸之間形成良好的平衡。
[0122]例如，圖21至圖24示出了天線組件700的示例性實(shí)施方式，該天線組件可用于接收VHF信號(例如，在170兆赫至216兆赫的頻率帶寬內(nèi)的信號，等等)。如示出的那樣，天線組件700包括天線元件704和反射器708。
[0123]天線元件704具有外周部或外圍部740以及內(nèi)周部或內(nèi)圍部744。外周部或外圍部740大致是矩形的。內(nèi)周部或內(nèi)圍部744也大致是矩形的。此外,天線組件704還包括大致在天線元件704的兩個(gè)側(cè)構(gòu)件794之間布置或延伸的調(diào)諧桿793。該調(diào)諧桿793大致平行于天線元件704的頂部構(gòu)件795和底部構(gòu)件796。該調(diào)諧桿793延伸越過天線元件704，使得天線元件704包括大致矩形的下部開口 748以及大致矩形的上部開口 749。天線元件704還包括間隔開的端部728。
[0124]通過調(diào)諧桿793，天線元件704包括長度不同的第一和第二電路徑，其中較短的電路徑包括調(diào)諧桿793，而較長的電路徑不包括該調(diào)諧桿793。該較長的電路徑由天線元件704的外環(huán)限定，其包括天線元件的間隔開的端部728、底部構(gòu)件796、側(cè)構(gòu)件794和頂部構(gòu)件795。較短的電路徑由天線元件704的內(nèi)環(huán)限定，其包括天線元件的間隔開的端部728、底部構(gòu)件796、側(cè)構(gòu)件794的一些部分(即，調(diào)諧桿793和底部構(gòu)件796之間的部分)和調(diào)諧桿793。按照復(fù)耦合理論，在一些實(shí)施方式中，由天線元件704的內(nèi)環(huán)和外環(huán)限定的電路徑使得能在約170兆赫到約216兆赫的VHF帶寬范圍內(nèi)有效工作。由于有更高的效率，從而可減小天線組件的尺寸(例如，減小尺寸75%，等)，但仍然提供令人滿意的工作特性。
[0125]調(diào)諧桿793可構(gòu)造為(例如，大小確定為、成形為、定位成等)向天線元件704提供阻抗匹配。在一些示例性實(shí)施方式中，調(diào)諧桿793可為天線元件704提供與300歐姆變壓器更接近地匹配的阻抗。
[0126]在一特別的實(shí)施例中，天線元件704的端部728間隔開大約2.5毫米的距離。另舉一例，天線元件704可構(gòu)造為寬度(在圖22中，從左至右)約為600毫米，高度(在圖22中，從上到下)約為400毫米，且具有在底部構(gòu)件796上方約278毫米的距離處的調(diào)諧桿793。各種材料可用于天線元件704。在一個(gè)示例性實(shí)施方式中，天線元件704由具有3 /4英寸乘3 / 4英寸的方形橫截面的鋁制中空管制成。在該特別的示例中，天線元件704的各個(gè)部分(728、793、794、795、796)都由相同的鋁管形成，但是并非要求所有的實(shí)施方式都這樣?？蛇x實(shí)施方式可包括不同地構(gòu)造的天線元件，例如由不同材料構(gòu)成(例如除鋁之外的其他材料、天線元件具有由不同材料形成的部分，等)、具有非矩形的形狀和/或具有不同尺寸(例如，端部間距大于或小于2.5毫米，等)。例如，一些實(shí)施方式包括端部間隔開約2毫米至約5毫米距離的天線元件。間隔開的端部可在它們之間限定一開口槽，其可操作用以提供用于平衡式傳輸線路的間隙饋送。
[0127]繼續(xù)參照圖21至圖24，反射器708包括柵格或網(wǎng)格表面760。反射器708還包括兩個(gè)外周凸緣764。外周凸緣764可從網(wǎng)格表面760向外延伸。此外，構(gòu)件797可布置在網(wǎng)格表面760的后方，從而為網(wǎng)格表面760提供加強(qiáng)和/或提供用于將網(wǎng)格表面760支撐或聯(lián)接到支撐結(jié)構(gòu)上的裝置。僅舉例而言，反射器708可構(gòu)造為寬度(在圖22中，從左至右)約為642毫米，高度(在圖22中，從上到下)約為505毫米，且與天線元件704相距約200毫米的距離，使反射器的網(wǎng)格表面760與天線元件704的后表面間隔開。也僅舉例而言，夕卜圍凸緣764可長約23毫米，并以約120度的角度從網(wǎng)格表面760向外延伸。各種材料可用于反射器708。在一個(gè)示例性實(shí)施方式中，反射器708包括涂布有聚乙烯基膜的鋼。可選實(shí)施方式可包括構(gòu)造不同的反射器(例如，不同的材料、形狀、尺寸、位置等等)、沒有反射器或反射器定位成距離天線元件更遠(yuǎn)或更近。
[0128]圖25為示出了用于根據(jù)示例性實(shí)施方式的天線組件700的計(jì)算機(jī)模擬的方向性和VSWR(電壓駐波比)對頻率(以兆赫為單位)的關(guān)系的示例性曲線圖。
[0129]圖43至圖44示出了體現(xiàn)了本實(shí)用新型的一個(gè)或多個(gè)方面的天線組件900的示例性實(shí)施方式。如示出的那樣，天線組件900包括漸變式環(huán)形天線元件904和可旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換支撐件、安裝件或支架988。
[0130]支撐件988是可在用于在水平表面上支撐天線組件900的第一構(gòu)造(圖43和圖44中示出)和用于從垂直表面支撐天線組件900的第二構(gòu)造之間旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換。在一些實(shí)施方式中，天線組件900可以通過使用插入位于支撐件988的底部(圖47)上的固定孔998和999的機(jī)械緊固件(例如螺釘?shù)?而附接、固定或聯(lián)接到水平表面。天線組件900可以使用諸如雙面膠帶等其他方法附接到表面?；蛘撸炀€組件900完全不需要附接到水平表面。
[0131]在結(jié)構(gòu)和操作上，支撐件988可以類似于上面所述的天線組件800的支撐件888。例如，支撐件988包括從支撐件988的基座向上延伸的螺紋桿部分989 (圖45)。支撐件988還包括由支撐件988的上部限定的螺紋開口。在其他實(shí)施方式中，這可以是相反的，使得基座包括螺紋開口，并且螺紋桿部分從安裝件的上部向下延伸。
[0132]支撐件988包括用于將可旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換支撐件988保持在上面針對支撐件888所述的第一或第二構(gòu)造中的止動(dòng)件。在該示例性實(shí)施方式中，支撐件988包括構(gòu)造為可接合地容納在開口 991 (圖45)內(nèi)的第一止動(dòng)件890(例如凸出部、小塊、突起、突出部等)，以將支撐件988保持在第一構(gòu)造(圖44)中。支撐件988包括構(gòu)造為可接合地容納在開口內(nèi)的第二止動(dòng)件993 (圖44)(例如凸出部、小塊、突起、突出部等)，以將支撐件988保持在第二構(gòu)造中。除了有助于將支撐件988保持在第一或第二構(gòu)造中以外，止動(dòng)件還可以有助于給用戶提供觸覺和/或聲音指示，以阻止支撐件988的上部或下部相對于其他部分的轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0133]支撐件988進(jìn)一步包括用于將同軸線纜(例如與F型連接器適用的75歐姆RG6同軸線纜，等)連接至天線組件900的連接器997。替代的實(shí)施方式可以包括不同類型的連接器。
[0134]在該示例性實(shí)施方式中，可旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換支撐件988還包括如圖46所示的槽口或凹槽909。槽口或凹槽909被構(gòu)造為容納反射器908的下部，從而在不需要任何機(jī)械固定件或其他安裝裝置的情況下將反射器908安裝到支撐件988。如圖43和圖44所示，在支撐件988處于第一構(gòu)造中以在水平表面上支撐天線組件900時(shí)，反射器908可以安裝在槽口 909中。如圖44所示，當(dāng)安裝在槽口 909中時(shí)，反射器908與漸變式環(huán)形天線元件904間隔開。
[0135]反射器908包括格柵或網(wǎng)格表面960，該格柵或網(wǎng)格表面960具有從網(wǎng)格表面960向外(例如，以斜角等)延伸的兩個(gè)外周凸緣或側(cè)壁964。在使用中，反射器908可用于大致向漸變式環(huán)形天線元件904反射電磁波，并且大致影響阻抗帶寬和方向性。在替代的實(shí)施方式中，可以使用具有其他構(gòu)造的反射器，諸如具有實(shí)心平坦表面的反射器(例如反射器108、208等)。在其他示例性實(shí)施方式中，天線組件900可以不包括任何反射器908。
[0136]除了反射器908和具有槽口 909的基座988以外，天線組件900可以包括一個(gè)或多個(gè)類似于上面所述的天線組件800的部件。此外，在至少一些實(shí)施方式中，天線組件900可與天線組件100相類似地操作和構(gòu)造。
[0137]在示例性實(shí)施方式中，天線組件900可以構(gòu)造為具有、提供和/或操作有以下特征的一個(gè)或多個(gè)(但不一定是任意或全部)。例如，天線組件900可以構(gòu)造為在30+英里的范圍內(nèi)以8.25dBi的峰值增益(UHF)操作，以及在整個(gè)UHF DTV通道頻譜上的恒定增益。不管是否在室內(nèi)、室外或頂樓中，天線組件900可以提供良好的性能。在尺寸上，天線組件900可以小到12英寸長度、12英寸寬度和5英寸深度。天線組件900可以具有有效、緊湊設(shè)計(jì)，這提供了橫跨整個(gè)后2009UHF DTV頻譜的極佳的增益和阻抗匹配，并且在全部具有
8.25dBi峰值增益的UHF DTV頻率上具有良好的方向性。
[0138]圖48至圖49示出了體現(xiàn)了本實(shí)用新型的一個(gè)或多個(gè)方面的天線組件1000的示例性實(shí)施方式。如示出的那樣，天線組件1000包括兩個(gè)漸變式環(huán)形天線元件1004(例如，在圖8的構(gòu)造中，等)和支撐件1088。
[0139]在該示例性實(shí)施方式中，兩個(gè)環(huán)形1004被布置為彼此相對，使得間隙保持在每個(gè)環(huán)形1004的每對相對地間隔開的端部之間。該間隙或開口槽可用來提供用于平衡式傳輸線路的間隙饋送。在工作中，該間隙饋送構(gòu)造允許垂直流向電流部件有效的互相抵消，使得天線組件1000在通帶頻率下具有相對純的H極化，并且展現(xiàn)出非常低水平的交叉極化信號。
[0140]天線組件1000還包括具有格柵或網(wǎng)格表面1060的反射器1008。兩個(gè)外周凸緣或側(cè)壁1064從網(wǎng)格表面1060向外(例如，以傾斜角，等)延伸。使用中，反射器1008可用于大致向漸變式環(huán)形天線元件1004反射電磁波，并且大致影響阻抗帶寬和方向性。在替代的實(shí)施方式中，可以使用具有其他構(gòu)造的反射器，諸如具有實(shí)心平坦表面的反射器(例如反射器108、208等)。在另一示例性實(shí)施方式中，天線組件1000可以不包括任何反射器1008。
[0141]在該示例性實(shí)施方式中，天線組件1000還包括偶極子1006。偶極子1006可以從中心饋送，并且包括兩個(gè)導(dǎo)體或偶極子天線元件1007 (例如桿等)。偶極子天線元件1007相對于漸變式環(huán)形天線元件1004向外延伸。在該所示實(shí)施方式中，偶極子天線組件1007從天線組件1000的相應(yīng)的左側(cè)和右側(cè)向外側(cè)向延伸。構(gòu)造偶極子1006，從而允許天線組件1000橫跨從大約174兆赫至大約216兆赫的VHF頻率范圍而工作。雙漸變式環(huán)形天線元件1004還允許天線組件1000橫跨從大約470兆赫至大約806兆赫的UHF頻率范圍而工作。因此，天線組件1000特別地構(gòu)造為接收(例如調(diào)諧和/或定向，等)橫跨頻率的UHF /VHF DTV通道頻譜。除了偶極子1006，天線組件1000可以包括類似于上面針對雙漸變式環(huán)形天線組件600所述部件的一個(gè)或多個(gè)部件。此外，天線組件1000可以包括阻抗75歐姆的輸出F連接器。
[0142]在示例性實(shí)施方式中，天線組件1000可以構(gòu)造為具有、提供和/或操作有以下特征的一個(gè)或多個(gè)(但不一定是任意或全部)。例如，天線組件1000可以構(gòu)造為在從174MHz至216MHz (通道7-13)的VHF頻率范圍和從470MHz至806MHz (通道14-69)的UHF頻率范圍內(nèi)操作。天線組件1000可以具有50+英里的范圍，70度的大波束寬度，在670MHz下的
10.4dBi的峰值增益(UHF)，在216MHz下的3.1dBi的峰值增益(VHF)，UHF和VHF的VSWR3.0最大值，以及在整個(gè)UHF / VHF DTV通道頻譜上的恒定增益。不管是否在室內(nèi)、室外或頂樓中，天線組件1000可以提供良好的性能。在尺寸上，天線組件1000可以小到20英寸長度、35.5英寸寬度和6.5英寸深度。天線組件1000可以配置為提高弱VHF站的性能，并且在性能不損失的情況下可操作為帶寬天線。
[0143]在示例性實(shí)施方式中，天線組件1000包括允許在性能不會(huì)降低的情況下結(jié)合特定調(diào)諧HDTV元件的集成共用器。在該示例中的共用器包括集成到UHF天線內(nèi)部的集成UHF巴倫天線共用器，例如在支撐件1088內(nèi)。傳統(tǒng)多頻帶天線是有固有損失的，因?yàn)樵诮Y(jié)合來自它們的分立元件(disparate element)的信號時(shí),通過阻抗失配和相位消除可能損失多達(dá)90%的電視信號。在認(rèn)識(shí)到傳統(tǒng)多頻帶天線的這個(gè)缺點(diǎn)之后，發(fā)明人就此在他們的天線組件1000中開發(fā)并包括特定的網(wǎng)絡(luò)饋送，該網(wǎng)絡(luò)饋送能夠在不會(huì)發(fā)生上面提及的損失的情況下結(jié)合UHF和VHF信號。例如，天線組件1000可以傳送接收信號的98%到數(shù)字調(diào)諧器，而不會(huì)通過阻抗失配和相位消除而損失。
[0144]在圖50中，根據(jù)示例性實(shí)施方式，天線組件1000示出為安裝到用于自立式室內(nèi)使用的立柱或安裝桿1092。舉例而言，安裝桿1092通?？梢詾镴型并具有大約20英寸的長度。安裝桿1092示出為經(jīng)由螺栓固定至安裝托架。在替代實(shí)施方式中，天線組件1000可以不同地安裝在室內(nèi)、室外或頂樓等。
[0145]圖51至圖57示出圖48所示的天線組件1000的性能技術(shù)數(shù)據(jù)。使用最先進(jìn)的仿真器獲得計(jì)算機(jī)模擬性能數(shù)據(jù)，仿真器具有以下假定:理想的電導(dǎo)體(PEC)，自由空間，不包括巴倫(balun)，以及300歐姆的線路傳輸線參考。圖51至圖57示出的數(shù)據(jù)和結(jié)果僅僅是為了說明的目的而不為了限制的目的。因此，天線組件可以構(gòu)造為具有大體如圖51至圖57中的任一個(gè)或多個(gè)所示的操作參數(shù),或者其可以構(gòu)造為具有例如取決于天線組件的特定應(yīng)用和所接收信號的不同的操作參數(shù)。
[0146]如測試數(shù)據(jù)所示，天線組件1000具有:在670MHz下的10.4dBi的峰值增益(UHF)、在216MHz下的3.1dBi的峰值增益(VHF)，以及UHF和VHF的3.0的最大VSWR。特別地，天線組件在整個(gè)UHF / VHF DTV通道頻譜上具有恒定增益。
[0147]因此，根據(jù)例如特定的終端使用、天線組件接收或發(fā)送的信號，和/或天線組件的期望操作范圍，本實(shí)用新型的實(shí)施方式包括可以擴(kuò)展為任意數(shù)量(一個(gè)或多個(gè))的天線元件的天線組件。僅僅舉例而言，天線組件的另一示例性實(shí)施方式包括四個(gè)漸變式環(huán)形天線元件，這些天線元件共同工作以改進(jìn)天線組件的整個(gè)范圍。
[0148]其他實(shí)施方式涉及制備和/或使用天線組件的方法。各個(gè)實(shí)施例涉及接收數(shù)字電視信號的方法，諸如大約170兆赫至大約216兆赫的頻率范圍內(nèi)和/或大約470兆赫至大約690兆赫頻率范圍內(nèi)的高清電視信號。在一個(gè)示例性實(shí)施方式中，方法通常包括將自天線組件的至少一個(gè)通信線路連接至電視，以將由天線組件所接收的信號發(fā)送至電視。在該方法的實(shí)施方式中，天線組件(例如100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000等)可以包括至少一個(gè)天線元件(例如104、204、304、504、604、704、804、904等)。天線組件可以包括至少一個(gè)反射器元件(例如108、208、508、608、708、908、1008等)。在一些實(shí)施方式中，可以存在不具有任何反射器元件的自立式天線元件，其中自立式天線元件可以提供良好的阻抗帶寬，在高信號區(qū)域工作的非常緊湊的解決方案的低方向性。在另一示例中，方法可以包括將支撐件(例如支撐件888、988等)的一部分旋轉(zhuǎn)至第一或第二構(gòu)造，其中第一構(gòu)造中的支撐件允許在水平表面上支撐天線組件，并且第二結(jié)構(gòu)中的支撐件允許在垂直表面上支撐天線組件。
[0149]天線組件可以操作為接收具有大約470兆赫至大約690兆赫的頻率范圍的聞清電視信號。天線元件可以擁有具有開口的大致環(huán)形形狀(例如148等)。天線元件(連同反射器尺寸、擋板和間隔)可以被調(diào)諧至在從大約470兆赫至大約690兆赫的帶寬范圍內(nèi)操作的至少一個(gè)電諧振頻率。反射器元件可以與天線元件間隔開，通常向天線元件反射電磁波，并且通常影響阻抗帶寬和方向性。天線元件可以包括間隔開的第一和第二端部(例如128等)、中間部(例如126等)、從相應(yīng)的第一和第二端部延伸至中間部的第一和第二完全部(例如150、152等)，以使得天線元件的環(huán)形和開口通常為圓形。從相應(yīng)的第一和第二端部至中間部，第一和第二彎曲部的寬度可以逐漸增加，以使中間部寬于第一和第二端部，并且使天線元件的外徑從常規(guī)圓形開口的直徑偏移。第一曲線部可以是第二曲線部的鏡像。大致圓形開口的中心可以從天線元件的大致圓形環(huán)形的中心偏移。反射器元件可以包括用于使電磁波偏轉(zhuǎn)的擋板(例如164等)。擋板可以至少部分地沿著反射器元件的至少一個(gè)周緣部定位。反射器元件可以包括與天線元件大體平行的大體平坦表面(例如160等)，以及大致朝向漸變式環(huán)形天線元件相對于大體平坦表面向外延伸的至少一個(gè)側(cè)壁部(例如164等)。在一些實(shí)施方式中，反射器元件包括沿著反射器元件的周緣部的側(cè)壁部，該側(cè)壁部大體垂直于反射器元件的大體平坦表面，由此側(cè)壁部可用作使電磁波能量偏轉(zhuǎn)的擋板。
[0150]這里所公開的天線組件的實(shí)施方式可以構(gòu)造為提供以下優(yōu)點(diǎn)中的一個(gè)或多個(gè)。這里公開的實(shí)施方式可提供在物理和電氣方面較小的天線組件，但是其仍能類似于物理和電氣方面較大的天線組件工作和運(yùn)轉(zhuǎn)。所公開的示例性實(shí)施方式可提供相對較小且不顯眼的天線組件，其可用于在室內(nèi)接收信號(例如，與數(shù)字電視相關(guān)的信號(高清電視信號是其一種)，等等)。進(jìn)一步舉例而言，這里公開的示例性實(shí)施方式可具體構(gòu)造為供接收(例如，調(diào)諧和/或指向)2009年數(shù)字電視(DTV)頻譜(例如，位于約174兆赫到約216兆赫的第一頻率范圍內(nèi)的HDTV信號以及在從約470兆赫到約690兆赫的第二頻率范圍內(nèi)的信號，等等)。這里公開的示例性實(shí)施方式從而可具有相對高的效率(例如，約90%，在545MHz下約98%，等等)，并具有相對良好的增益(例如，約SdBi的最大增益，優(yōu)良的阻抗曲線、平坦的增益曲線、2009DTV譜域內(nèi)的相對均勻的增益、相對高的增益，而占用空間僅為約25.4厘米乘約25.4厘米，等等)。利用這樣相對良好的效率和增益，可實(shí)現(xiàn)較高質(zhì)量的電視接收，而無需或不需要對通過一些示例性天線實(shí)施方式接收到的信號進(jìn)行放大。此外，或可選的是，示例性實(shí)施方式還可構(gòu)造成接收VHF和/或UHF信號。
[0151]這里已經(jīng)公開了天線組件(例如，100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000,等等)的示例性實(shí)施方，它們用于接收諸如HDTV信號的數(shù)字電視信號。然而，替代實(shí)施方式可包括被調(diào)諧而用來接收非電視信號和/或頻率與HDTV不相關(guān)的信號的天線元件。其他的實(shí)施方式可用來接收AM / FM無線電信號、UHF信號、VHF信號等等。因此，本實(shí)用新型的實(shí)施方式不應(yīng)限制為僅僅接收頻率與數(shù)字電視或HDTV相關(guān)、或頻率在與數(shù)字電視或HDTV相關(guān)的頻率范圍內(nèi)的電視信號?？蛇x的是，這里公開的天線組件可與諸如收音機(jī)、計(jì)算機(jī)等的各種電子裝置結(jié)合使用。因此，本實(shí)用新型的范圍不應(yīng)限制為僅僅用于電視和與電視相關(guān)的信號。
[0152]這里公開的數(shù)字尺寸和具體材料僅僅是為了說明性目的而提供的。這里公開的特定尺寸和具體材料不是為了限制本實(shí)用新型的范圍，因?yàn)槠渌膶?shí)施方式可例如根據(jù)具體的應(yīng)用和預(yù)期最終用途而形成為具有不同的尺寸、具有不同的形狀，和/或由不同的材料和/或工藝形成。[0153]本文使用的一些術(shù)語僅出于參考目的，因此并不是為了進(jìn)行限制。例如，諸如“上”、“下”、“上方”、“下方”、“向上”、“向下”、“向前”和“向后”之類的術(shù)語指的是所涉及的附圖中的方向。諸如“前”、“后”、“后部”、“底部”和“側(cè)”之類的術(shù)語描述元件的一些部分在一致但任意的參照系內(nèi)的取向，該參照系通過參照對所討論元件進(jìn)行描述的文字和相關(guān)附圖會(huì)變得清楚。這樣的術(shù)語可包括以上特別提到的詞語、其派生詞和同源詞。同樣，術(shù)語“第一”、“第二”和其他這樣的涉及結(jié)構(gòu)的數(shù)字術(shù)語不暗示順序或次序，除非上下文清楚指出。
[0154]當(dāng)介紹元件或特征和示例性實(shí)施方式時(shí)，冠詞“一 (a) ”、“一 (an) ”、“所述(the) ”和“所述(said) ”旨在表示具有一個(gè)或多個(gè)這樣的元件或特征。術(shù)語“包括”、“包含”和“具有，，旨在是包括性的，表示除了這些特別說明的之外，還可能具有其他的元件或特征。還應(yīng)理解的是，本文描述的方法步驟、工藝和操作不應(yīng)解釋為必須要以討論或示出的具體順序進(jìn)行，除非特別說明按順序進(jìn)行。還應(yīng)理解的是，可采用其他步驟或可替換步驟。
[0155]公開的對于特定參數(shù)(上述頻率范圍等)的數(shù)值和范圍不排除在這里使用的其他數(shù)值和數(shù)值范圍。設(shè)想用于給定參數(shù)的兩個(gè)或更多個(gè)特定示例數(shù)值可以為參數(shù)所要求的數(shù)值范圍的限定端點(diǎn)。例如，如果參數(shù)X這里被舉例為具有數(shù)值A(chǔ)并且還被舉例為具有數(shù)值Z，則設(shè)想?yún)?shù)X可以具有從大約A至大約Z的數(shù)值范圍。類似的，設(shè)想公開的針對參數(shù)的兩個(gè)或更多個(gè)數(shù)值范圍(不管這樣的范圍是嵌套的、重疊的或區(qū)別的)包括可使用公開范圍的端點(diǎn)而限定的數(shù)值的所有可能的范圍組合。例如，如果這里參數(shù)X被舉例為具有1-10、或2-9、或3-8的范圍中的數(shù)值，也可以想到參數(shù)X可以具有包括1-9、1-8、1-3、1-2、2-10、2-8、2-3、3-10和3-9的其他數(shù)值范圍。
[0156]本實(shí)用新型的描述本質(zhì)上僅為示例性的，因而沒有偏離本實(shí)用新型主旨的變型仍被認(rèn)為落入本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。這樣的變型不應(yīng)被認(rèn)為偏離本實(shí)用新型的精神和范圍。
[0157]相關(guān)申請的交叉引用
[0158]本實(shí)用新型要求2013年2月5日遞交的美國專利申請N0.13 / 759，750的優(yōu)先權(quán)。
【權(quán)利要求】
1.一種能夠操作用于接收高清電視信號的天線組件，其特征在于，所述天線組件包括: 至少一個(gè)漸變式環(huán)形天線元件；以及 包括基座和上部的支撐件，所述上部聯(lián)接至所述漸變式環(huán)形天線元件，所述基座具有槽口，該槽口構(gòu)造為以能夠接合的方式容納反射器元件的一部分，以將所述反射器元件安裝至所述基座。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線組件，其特征在于，所述支撐件被構(gòu)造為使得所述上部能夠相對于所述基座在第一構(gòu)造和第二構(gòu)造之間旋轉(zhuǎn)，所述第一構(gòu)造用于將所述漸變式環(huán)形天線元件支撐在水平表面上，所述第二構(gòu)造用于從垂直表面支撐所述漸變式環(huán)形天線元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的天線組件，其特征在于，所述支撐件被構(gòu)造為使得: 所述上部相對于所述基座在第一方向上的旋轉(zhuǎn)將所述支撐件從所述第一構(gòu)造轉(zhuǎn)換為所述第二構(gòu)造；并且 所述上部相對于所述基座在與所述第一方向相反的第二方向上的旋轉(zhuǎn)將所述支撐件從所述第二構(gòu)造轉(zhuǎn)換為所述第一構(gòu)造。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的天線組件，其特征在于: 所述支撐件包括螺紋桿部分和用于容納所述螺紋桿部分的螺紋開口 ； 所述螺紋桿部分從所述基座向上延伸；并且 所述螺紋開口由所述上部限定。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的天線組件，其特征在于，該天線組件進(jìn)一步包括用于在所述第一構(gòu)造和/或所述第二構(gòu)造中保持所述支撐件的一個(gè)或多個(gè)止動(dòng)件。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的天線組件，其特征在于: 所述一個(gè)或多個(gè)止動(dòng)件構(gòu)造為:當(dāng)?shù)谝缓偷诙箘?dòng)件接合在對應(yīng)的第一或第二開口中時(shí)，所述一個(gè)或多個(gè)止動(dòng)件向用戶提供觸覺和/或聲音指示以停止相對于所述基座旋轉(zhuǎn)所述上部；并且/或者 所述一個(gè)或多個(gè)止動(dòng)件包括一個(gè)或多個(gè)凸出部、小塊、突起和/或突出部。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的天線組件，其特征在于: 所述天線組件包括構(gòu)造為分別以接合的方式被容納在第一開口和第二開口內(nèi)的第一止動(dòng)件和第二止動(dòng)件，以將所述支撐件保持在對應(yīng)的第一構(gòu)造或第二構(gòu)造中； 所述第一止動(dòng)件在所述第一開口內(nèi)的接合阻止了所述上部和所述基座的相對轉(zhuǎn)動(dòng)，從而有助于將所述支撐件保持在所述第一構(gòu)造中；并且 所述第二止動(dòng)件在所述第二開口內(nèi)的接合阻止了所述上部和所述基座的相對轉(zhuǎn)動(dòng)，從而有助于將所述支撐件保持在所述第二構(gòu)造中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的天線組件,其特征在于,該天線組件進(jìn)一步包括至少一個(gè)反射器元件，該反射器元件的一部分構(gòu)造為以能夠接合的方式被容納在所述槽口中以將所述反射器元件安裝到與所述漸變式環(huán)形天線元件間隔開的所述基座，由此所述反射器元件能夠操作用于朝向所述漸變式環(huán)形天線元件反射電磁波。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的天線組件，其特征在于，所述反射器元件包括格柵或網(wǎng)格表面。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的天線組件，其特征在于，所述反射器元件包括相對于所述格柵或網(wǎng)格表面向外延伸的至少一個(gè)外周凸緣。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的天線組件，其特征在于，所述反射器元件能夠經(jīng)由所述槽口安裝到所述基座而不需要機(jī)械緊固件。
12.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的天線組件，其特征在于: 所述天線組件構(gòu)造為能夠橫跨包括從470兆赫至806兆赫的UHF頻率(通道7_13)的整個(gè)UHF DTV通道頻譜而操作；并且所述漸變式環(huán)形天線元件包括: 具有開口的大致環(huán)形； 間隔開的第一端部和第二端部，所述第一端部和第二端部限定至少部分地在間隔開的所述端部之間延伸的開口槽口，由此所述開口槽口能夠操作以提供用于平衡式傳輸線路的間隙饋送； 中間部；以及 從相應(yīng)的第一端部和第二端部向所述中間部延伸的第一彎曲部和第二彎曲部，使得所述漸變式環(huán)形天線元件具有帶有大致圓形開口的大致圓形環(huán)形狀； 所述第一彎曲部和所述第二彎曲部的寬度從相應(yīng)的第一端部和第二端部向所述中間部逐漸增加，使得所述中間部寬于所述第一端部和所述第二端部，并且使得所述漸變式環(huán)形天線元件的外徑從所述大致圓形開口的直徑偏移；并且所述第一彎曲部是所述第二彎曲部的鏡像。
【文檔編號】H01Q7/00GK203707328SQ201420137153
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年2月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月5日
【發(fā)明者】理查德·E·施奈德, J·E·羅斯 申請人:天線直通股份有限公司