專利名稱：具有隔離特征的定向天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及天線，更具體地，涉及在無(wú)線設(shè)備中使用的定向天線。
背景技術(shù)：
下列專利文獻(xiàn)被認(rèn)為代表現(xiàn)有技術(shù)水平
美國(guó)專利5，008，681,5,220，335,5, 712，643,5, 913，549,6, 025，811,6, 046，703、6，326，922,6, 483，476,7, 015，860 和 7，202，824。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種改進(jìn)的、在無(wú)線通信設(shè)備中使用的具有隔離特征的定向天線。因此，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，提供了一種天線，該天線包括反射器，由接地平面形成，在接地平面中具有切口(notch);至少一個(gè)寄生定向器，相對(duì)于接地平面偏移；以及驅(qū)動(dòng)元件，由偶極子天線形成，該偶極子天線接近于切口而耦接到接地平面，并且位于至少一個(gè)寄生定向器與接地平面的邊緣之間。優(yōu)選地，切口大致平行于偶極子，并且在朝向接地平面的邊緣的方向上相對(duì)于偶極子向后偏移。優(yōu)選地，切口具有在偶極子的工作波長(zhǎng)的四分之一至一半之間的長(zhǎng)度。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，接地平面包括印刷電路板(PCB )接地平面。優(yōu)選地，接地平面、至少一個(gè)定向器和偶極子由電介質(zhì)表面支撐。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，接地平面和定向器是平面的。優(yōu)選地，偶極子是平面的。可替選地，偶極子是非平面的。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，天線還包括與偶極子形成為一體的平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器。優(yōu)選地，偶極子包括第一偶極子臂和第二偶極子臂。優(yōu)選地,偶極子由饋線饋電。優(yōu)選地，饋線包括傳輸線，該傳輸線優(yōu)選地是印刷傳輸線。優(yōu)選地，第一偶極子臂電連接到傳輸線，而第二偶極子臂電連接到接地平面。根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例,饋線包括同軸電纜,該同軸電纜包括內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體。優(yōu)選地，第一偶極子臂電連接到內(nèi)導(dǎo)體，而第二偶極子臂電連接到接地平面。
附加地或可替選地，外導(dǎo)體電連接到接地平面。
優(yōu)選地，至少一個(gè)定向器電連接到偶極子以形成一體化結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選地，天線包括單個(gè)金屬片。
優(yōu)選地，至少一個(gè)定向器包括至少一個(gè)導(dǎo)電條。
優(yōu)選地，天線的峰值增益至少等于約5dBi。
根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，多天線組件包括至少兩個(gè)天線，并且接地平面包括至少兩個(gè)天線的公共接地平面。
優(yōu)選地，在至少兩個(gè)天線之間的隔離度超過(guò)約-35dB。


根據(jù)以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，將更全面地了解和理解本發(fā)明，在附圖中
圖IA和圖IB分別是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例構(gòu)造和工作的天線的簡(jiǎn)化俯視圖和透視圖2是示出了圖IA和圖IB所示的類型的天線的表面電流分布的簡(jiǎn)化圖3是示出了圖IA和圖IB所示的類型的天線的H平面福射圖案(radiation pattern)的曲線圖4是示出了圖IA和圖IB所示的類型的天線的E平面輻射圖案的曲線圖5是示出了圖IA和圖IB所示的類型的天線的遠(yuǎn)場(chǎng)輻射圖案的曲線圖6是示出了圖IA和圖IB所示的類型的天線的回波損耗的曲線圖
圖7是根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例構(gòu)造和工作的天線的簡(jiǎn)化視圖
圖8是根據(jù)本發(fā)明的又一優(yōu)選實(shí)施例構(gòu)造和工作的天線的簡(jiǎn)化視圖
圖9是包括附加定向器的、圖8所示的類型的天線的簡(jiǎn)化視圖10是根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例構(gòu)造和工作的天線的簡(jiǎn)化視圖11是包括附加定向器的、圖10所示的類型的天線的簡(jiǎn)化視圖12是包括圖IA和圖IB所示的類型的兩個(gè)共置(co-located)天線的天線組件的簡(jiǎn)化俯視圖13是示出了圖12所示的類型的兩個(gè)共置天線的回波損耗和隔離度的曲線圖14是示出了圖12所示的類型的兩個(gè)共置天線的遠(yuǎn)場(chǎng)輻射圖案的曲線圖15A和圖15B是示出了圖12所示的類型的兩個(gè)共置天線的H平面輻射圖案的曲線圖；以及
圖16A和圖16B是示出了圖12所示的類型的兩個(gè)共置天線的E平面輻射圖案的曲線圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在參照?qǐng)DIA和圖IB，圖IA和圖IB分別是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例構(gòu)造和工作的天線的簡(jiǎn)化俯視圖和透視圖。
如圖IA和圖IB所示，提供了天線100。天線100優(yōu)選地包括為接地平面102的形式的反射器和相對(duì)于接地平面102偏移的至少一個(gè)寄生定向器，此處包括寄生定向器104。 天線100還包括為偶極子天線106的形式的驅(qū)動(dòng)元件，該偶極子天線106耦接到接地平面102且優(yōu)選地位于定向器104與接地平面102的邊緣108之間。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解的是，包括反射器102、至少一個(gè)寄生定向器104和驅(qū)動(dòng)元件106的天線100在某種程度類似于八木-宇田(Yagi-Uda)型天線。天線100不同于傳統(tǒng)的八木-宇田型天線之處在于，由接地平面 102形成的反射器的電長(zhǎng)度顯著大于大約為天線的工作波長(zhǎng)的一半波長(zhǎng)的典型八木-宇田反射器長(zhǎng)度。本發(fā)明的天線的特定特征是在接地平面102中形成有切口 110，該切口 110優(yōu)選地從接地平面102的上邊緣112向內(nèi)延伸。切口 110優(yōu)選地大致平行于偶極子106且在朝向邊緣108且遠(yuǎn)離定向器104的方向上相對(duì)于偶極子106向后偏離。切口 110優(yōu)選地具有在偶極子106的工作波長(zhǎng)的約四分之一至一半之間的長(zhǎng)度和在其自身長(zhǎng)度的約四分之一至一半之間的寬度。切口 110用于改進(jìn)偶極子106的定向性和隔離度，如將在下面更詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明的那樣。盡管應(yīng)理解的是接地平面102可以由任何適合的導(dǎo)體形成，但接地平面102優(yōu)選地是印刷電路板(PCB)接地平面。接地平面102、定向器104和偶極子106優(yōu)選地由電介質(zhì)表面114支撐。電介質(zhì)表面114可以是PCB層、空氣層或具有適當(dāng)電介質(zhì)特性的任何其他材料層。由圖IB明顯可知，偶極子106優(yōu)選地是非平面元件，優(yōu)選地布置成大致平行于接地平面102且在接地平面102之上。定向器104優(yōu)選地是導(dǎo)電材料的平面條，其可以通過(guò)印刷、鍍或另外的方式附接到支撐表面114。偶極子106優(yōu)選地由饋線(諸如，傳輸線116)饋電。非平面的平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器部118優(yōu)選地與偶極子106形成為一體以改進(jìn)偶極子106與傳輸線116的阻抗匹配。在沒(méi)有平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器118的情況下，偶極子106的低輸入阻抗會(huì)與傳統(tǒng)傳輸線的典型的500hm阻抗很不匹配，從而導(dǎo)致天線100的效率和帶寬二者的降低。偶極子106優(yōu)選地是半波長(zhǎng)偶極子，優(yōu)選地包括相應(yīng)的第一共線的四分之一波長(zhǎng)臂120和第二共線的四分之一波長(zhǎng)臂122，二者電連接到平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器118且與平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器118鄰接。應(yīng)理解的是，盡管此處為了對(duì)偶極子106和平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器118的不同功能進(jìn)行描述而將偶極子106和平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器118區(qū)分開(kāi)，但偶極子106和平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器118優(yōu)選地形成為整體式結(jié)構(gòu)。由圖IA明顯可知，第一偶極子臂120優(yōu)選地在饋電點(diǎn)124處連接到傳輸線116，而第二偶極子臂122優(yōu)選地在接地點(diǎn)126處連接到接地平面102。饋電點(diǎn)124和接地點(diǎn)126優(yōu)選地位于第一偶極子臂120和第二偶極子臂122與平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器118之間。在天線100工作中，偶極子106在饋電點(diǎn)124處被通過(guò)傳輸線116傳送來(lái)的射頻信號(hào)激勵(lì)。接地平面102和定向器104作為寄生元件，重新發(fā)射從偶極子106接收到的功率，由此提高了天線100沿著垂直于偶極子106的軸在從偶極子106朝向定向器104向前的方向上的定向性。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解的是，到目前為止所描述的天線100的工作因而大致類似于定向八木-宇田天線的典型工作。然而，如果不是設(shè)置了切口 110，由偶極子106在接地平面102的上邊緣112上感生的表面電流就會(huì)沿著遠(yuǎn)離偶極子106的上邊緣112分散。這些分散的表面電流會(huì)易于通過(guò)使得在偶極子106的向后方向而不是向前方向上不期望地發(fā)射功率而對(duì)天線100的定向性產(chǎn)生不利影響。切口 110的存在造成了接地平面102的不連續(xù)，從而使得沿著接地平面102的上邊緣112行進(jìn)的感生的表面電流聚集在切口 110周圍。因此，切口 110實(shí)際上用作耦合縫隙天線并且有助于輻射，由此改進(jìn)了天線100的定向性。
根據(jù)對(duì)圖2的考慮可以最好地理解切口 110對(duì)表面電流在接地平面102上的分布的影響。
現(xiàn)在參照?qǐng)D2，圖2是示出了圖IA和圖IB所示的類型的天線的表面電流分布的簡(jiǎn)化圖。
如圖2所示，沿著接地平面102的上邊緣112感生的表面電流被切口 110阻塞，并因而被限制于接地平面102的鄰近于偶極子106的區(qū)域。這使得在偶極子106的向后方向上由接地平面102不期望地發(fā)射的功率的量最小化，因此，改進(jìn)了天線100的定向性。在不存在切口 110的情況下，表面電流會(huì)繼續(xù)沿著上邊緣112行進(jìn)到接地平面102的除切口 110 以外的區(qū)域，從而使得功率在偶極子106的向后方向上分散并且降低了天線的定向性。
除了降低天線100的定向性外，這些表面電流還會(huì)易于在可能共置于接地平面 102上的多個(gè)天線之間引起不期望的耦合。由于切口 110阻塞了表面電流，所以改進(jìn)了共用接地平面102的多個(gè)天線之間的隔離度，如以下將參照?qǐng)D12至圖16更詳細(xì)地說(shuō)明的那樣。
天線100主要在一個(gè)方向上進(jìn)行輻射，如分別由在圖3中示出的天線100的H平面輻射圖案中所示的主瓣302和在圖4中示出的天線100的E平面輻射圖案中所示的主瓣 402表示的那樣。如圖3和圖4所示，在后瓣304和后瓣404的方向上天線100僅發(fā)射有限功率。如圖5所示，天線100在2. 6GHz處可具有約5. 57dBi的峰值增益。
除了切口 110的存在改進(jìn)了天線100的定向性和隔離度外，切口 110還用于有利地加寬天線100的工作帶寬，如由圖6所示的、天線100的回波損耗曲線圖的寬局部極小值 602所示。天線100的提高的帶寬歸因于切口 110的諧振長(zhǎng)度，從而導(dǎo)致偶極子106和切口 110在寬范圍的頻率內(nèi)進(jìn)行輻射。
現(xiàn)在參照?qǐng)D7，圖7是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例構(gòu)造和工作的天線的簡(jiǎn)化視圖。
由圖7可知，提供了天線700，該天線700包括接地平面702、至少一個(gè)寄生定向器 (此處包括寄生定向器704)以及優(yōu)選地位于定向器704與接地平面702的邊緣708之間的偶極子706。切口 710優(yōu)選地形成在接地平面702中，從而從接地平面702的上邊緣712向內(nèi)延伸且相對(duì)于偶極子706偏移。接地平面702、定向器704和偶極子706優(yōu)選地位于電介質(zhì)支撐表面714上。定向器704優(yōu)選地是導(dǎo)電材料的平面條，其可以通過(guò)印刷、鍍或另外的方式附接到支撐表面714。
天線700優(yōu)選地由印刷傳輸線716 (諸如，具有大約500hm的阻抗的共面波導(dǎo))饋電。借助于平衡_不平衡轉(zhuǎn)換器718，傳輸線716與偶極子706匹配，偶極子706具有遠(yuǎn)低于500hm的輸入阻抗，其中平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器718優(yōu)選地集成到偶極子706內(nèi)。
偶極子706優(yōu)選地是半波長(zhǎng)偶極子且優(yōu)選地包括第一四分之一波長(zhǎng)偶極子臂720 和第二四分之一波長(zhǎng)偶極子臂722。偶極子臂720和偶極子臂722優(yōu)選地與平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器718鄰接且電連接到平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器718。第一偶極子臂720優(yōu)選地在饋電點(diǎn) 724處連接到傳輸線716。第二偶極子臂722優(yōu)選地在接地點(diǎn)726處連接到接地平面702。 饋電點(diǎn)724和接地點(diǎn)726優(yōu)選地位于偶極子706和平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器718的后方。
接地平面702、定向器704、偶極子706、傳輸線716和平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器718優(yōu)選地作為印刷兀件形成于載體714的公共表面上。
應(yīng)理解的是，除了與天線100中的偶極子106和平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器118的非平面配置相比偶極子706和平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器718具有平面特征外，并且除了平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器的放置外，天線700在每個(gè)相關(guān)方面都大致類似于天線100。然而，在天線100中，平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器118在接地平面102的方向上向偶極子106的后方延伸，在天線700中，平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器718在定向器704的方向上向偶極子706的前方延伸。因此，在天線700中，饋電點(diǎn)724和接地點(diǎn)726優(yōu)選地位于平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器718和偶極子706 二者的后方，而不是像在天線100中那樣位于平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器與偶極子之間。天線700同樣具有以上參照天線100描述的其他特征和優(yōu)點(diǎn)，包括由于切口 710的存在而改進(jìn)的定向性和隔離度以及加寬的帶寬?，F(xiàn)在參照?qǐng)D8，圖8是根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例構(gòu)造和工作的天線的簡(jiǎn)化視圖。如圖8所示，提供了天線800，該天線800包括接地平面802、至少一個(gè)寄生定向器(此處包括寄生定向器804)以及優(yōu)選地位于定向器804與接地平面802的邊緣808之間的偶極子天線806。切口 810優(yōu)選地形成在接地平面802中，從接地平面802的上邊緣812向·內(nèi)延伸且相對(duì)于偶極子806偏移。接地平面802、定向器804和偶極子806優(yōu)選地位于電介質(zhì)支撐表面814上。天線800優(yōu)選地由同軸電纜(沒(méi)有示出)饋電，該同軸電纜借助于集成在偶極子806內(nèi)的平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器818與偶極子806阻抗匹配。偶極子806優(yōu)選地是半波長(zhǎng)偶極子，并且優(yōu)選地包括第一四分之一波長(zhǎng)偶極子臂820和第二四分之一波長(zhǎng)偶極子臂822。偶極子臂820和822優(yōu)選地與平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器818鄰接，并且電連接到平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器818。第一偶極子臂820優(yōu)選地在饋電點(diǎn)824處連接到同軸電纜的內(nèi)導(dǎo)體。第二偶極子臂822優(yōu)選地在接地點(diǎn)826處連接到接地平面802。同軸電纜的外導(dǎo)體優(yōu)選地在連接點(diǎn)828處連接到接地平面802。饋電點(diǎn)824和接地點(diǎn)826優(yōu)選地位于偶極子806和平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器818的后方。接地平面802、定向器804和偶極子806優(yōu)選地是平面導(dǎo)電元件，可選地為印刷導(dǎo)電元件。應(yīng)理解的是，為了改進(jìn)其定向性，諸如圖9中示出的導(dǎo)電元件902的附加定向器可以可選地結(jié)合到天線800中。應(yīng)理解的是，除了天線800的饋線結(jié)構(gòu)外，天線800在每個(gè)相關(guān)方面都大致類似于天線700。然而,天線700由印刷傳輸線饋電,天線800由同軸電纜饋電。因此,天線800尤其適于在無(wú)線電單元遠(yuǎn)離天線設(shè)置的無(wú)線電系統(tǒng)中使用，這是由于同軸電纜的傳輸損耗比長(zhǎng)的印刷傳輸線的傳輸損耗低。天線800同樣具有以上參照天線100和天線700描述的其他特征和優(yōu)點(diǎn)，包括由于切口 810的存在而改進(jìn)的定向性和隔離度以及加寬的帶寬?，F(xiàn)在參照?qǐng)D10，圖10是根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例構(gòu)造和工作的天線的簡(jiǎn)化俯視圖。由圖10可知，提供了天線1000，該天線1000包括接地平面1002、至少一個(gè)寄生定向器(此處包括寄生定向器1004)以及優(yōu)選地位于定向器1004與接地平面1002的邊緣1008之間的偶極子1006。切口 1010優(yōu)選地形成在接地平面1002中，從接地平面1002的上邊緣1012向內(nèi)延伸且相對(duì)于偶極子1006偏移。接地平面1002、定向器1004和偶極子1006優(yōu)選地位于電介質(zhì)支撐表面1014上。接地平面1002、定向器1004和偶極子1006優(yōu)選地是平面導(dǎo)電元件，可選地為印刷導(dǎo)電元件。
天線1000優(yōu)選地由同軸電纜(未示出)饋電，該同軸電纜借助于平衡_不平衡轉(zhuǎn)換器1018與偶極子1006阻抗匹配，該平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器1018集成在偶極子1006內(nèi)。應(yīng)理解的是，僅作為示例而示出了天線1000是由同軸電纜饋電的，而天線1000可以可替選地由任何其他適合的饋線饋電，包括以上參照天線100和天線700描述的傳輸線。
平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器1018優(yōu)選地具有延伸的結(jié)構(gòu)是天線1000的特定特征，借助于該延伸的平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)1018，定向器1004優(yōu)選地電連接到偶極子1006。由于其一體化設(shè)計(jì)，天線1000可以由單個(gè)金屬薄片構(gòu)成，并且直接附接到無(wú)線通信設(shè)備的內(nèi)部塑料壁，由此可以省略支撐表面1014。
應(yīng)理解的是，為了改進(jìn)天線1000的定向性，附加定向器(諸如，圖11中示出的導(dǎo)電元件1102)可以結(jié)合到天線1000中，并且可以連接到平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器1018和定向器 1004 二者。
偶極子1006優(yōu)選地是半波長(zhǎng)偶極子，并且優(yōu)選地包括第一四分之一波長(zhǎng)偶極子臂1020和第二四分之一波長(zhǎng)偶極子臂1022。偶極子臂1020和偶極子臂1022優(yōu)選地與平衡_不平衡轉(zhuǎn)換器1018鄰接且電連接到平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器1018。第一偶極子臂1020優(yōu)選地在饋電點(diǎn)1024處連接到同軸電纜的內(nèi)導(dǎo)體。第二偶極子臂1022優(yōu)選地在接地點(diǎn)1026 處連接到接地平面1002。同軸電纜的外導(dǎo)體優(yōu)選地在連接點(diǎn)1028處連接到接地平面1002。 饋電點(diǎn)1024和接地點(diǎn)1026優(yōu)選地位于偶極子1006和平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器1018的后方。
應(yīng)理解的是，除了天線1000的一體化設(shè)計(jì)外，天線1000在每個(gè)相關(guān)方面都大致類似于天線800。天線1000同樣具有以上參照天線800描述的其他特征和優(yōu)點(diǎn)，包括由于切口 1010的存在而改進(jìn)的定向性和隔離度以及加寬的帶寬。
現(xiàn)在參照?qǐng)D12，圖12是包括圖IA和圖IB所示的類型的兩個(gè)共置天線的天線組件的簡(jiǎn)化俯視圖。
由圖12可知，提供了天線組件1200，該天線組件1200包括至少兩個(gè)天線，此處作為示例示為天線1202和天線1204。天線1202和天線1204中的每一個(gè)均優(yōu)選地根據(jù)以上參照?qǐng)DIA和圖IB的天線100所描述的本發(fā)明的實(shí)施例來(lái)構(gòu)造和工作。因此，天線1202優(yōu)選地包括偶極子1206、印刷傳輸饋線1208和導(dǎo)電定向器1210，以及天線1204優(yōu)選地包括偶極子1212、印刷傳輸饋線1214和導(dǎo)電定向器1216。天線1202和天線1204均優(yōu)選地耦接到公共接地平面1218。
天線1202優(yōu)選地鄰近于形成在公共接地平面1218內(nèi)的切口 1220來(lái)設(shè)置，而天線 1204優(yōu)選地鄰近于形成在公共接地平面1218內(nèi)的切口 1222來(lái)設(shè)置。天線1202和1204以及接地平面1218優(yōu)選地由公共的電介質(zhì)表面1224支撐。
切口 1220和切口 1222的存在用來(lái)阻塞沿著公共接地平面1218的上邊緣感應(yīng)的表面電流，否則該表面電流會(huì)在天線1202與天線1204之間引起不期望的耦合。
現(xiàn)在參照?qǐng)D13，圖13是示出了圖12所示的類型的兩個(gè)共置天線的回波損耗和隔離度的曲線圖。
由圖13可知，可以從線1302推斷出的每個(gè)天線的工作帶寬以約2. 6GHz的諧振頻率為中心?？梢钥闯觯删€1304描繪的各天線之間的隔離度在2. 6GHz處超過(guò)_36dB。這種在天線1202和天線1204之間的高隔離度減少了對(duì)PCB上的濾波器的需要，否則會(huì)需要濾波器以將兩個(gè)天線之間的耦合最小化。由圖14可知，天線1202和天線1204在2. 6GHz處均具有約5. 6dBi的峰值增益?，F(xiàn)在參照?qǐng)D15A至圖16B，圖15A至圖16B是分別示出了圖12所示的類型的兩個(gè)共置天線的H平面輻射圖案和E平面輻射圖案的曲線圖。如圖15A和圖15B可知，天線1202和天線1204的H平面輻射圖案分別由標(biāo)繪圖1502和1504表示。如圖16A和圖16B可知，天線1202和天線1204的E平面輻射圖案分別由標(biāo)繪圖1602和1604表示。從這些標(biāo)繪圖顯而易見(jiàn)的是，盡管天線1202和天線1204共置于接地平面1218上，但天線1202和天線1204仍保持高定向性。應(yīng)理解的是，盡管在圖12中僅示出了兩個(gè)天線，即天線1202和天線1204，但是在公共接地平面1218上也可以包括更多數(shù)量的天線，這是由于這些天線的改進(jìn)的相互隔離 度。還應(yīng)理解的是，本文中所描述的天線類型中的任一種的兩個(gè)以上的天線(包括天線700至天線1100中的任一個(gè))都可以共置于公共接地平面上。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解的是，本發(fā)明不限于在下文中具體要求保護(hù)的內(nèi)容。更確切地，本發(fā)明的范圍包括本領(lǐng)域技術(shù)人員在參照附圖閱讀前述描述時(shí)會(huì)想到的且不包括在現(xiàn)有技術(shù)內(nèi)的、上文所述的特征的各種組合和子組合及其修改和變型。
權(quán)利要求
1.一種天線，包括 反射器，由接地平面形成，在所述接地平面中具有切口 ； 至少一個(gè)寄生定向器，相對(duì)于所述接地平面偏移；以及 驅(qū)動(dòng)元件，由偶極子天線形成，所述偶極子天線接近于所述切口、耦接到所述接地平面，并且位于所述至少一個(gè)寄生定向器與所述接地平面的邊緣之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的天線，其中，所述切口大致平行于所述偶極子，并且在朝向所述接地平面的所述邊緣的方向上相對(duì)于所述偶極子向后偏移。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的天線，其中，所述切口具有在所述偶極子的工作波長(zhǎng)的四分之一至一半之間的長(zhǎng)度。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的天線，其中，所述接地平面包括印刷電路板(PCB)接地平面。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的天線，其中，所述接地平面、所述至少一個(gè)定向器和所述偶極子由電介質(zhì)表面支撐。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的天線，其中，所述接地平面和所述定向器是平面的。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的天線，其中，所述偶極子是平面的。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的天線，其中，所述偶極子是非平面的。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的天線，還包括與所述偶極子形成為一體的平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的天線，其中，所述偶極子包括第一偶極子臂和第二偶極子臂。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的天線，其中，所述偶極子由饋線饋電。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的天線，其中，所述饋線包括傳輸線。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的天線，其中，所述傳輸線包括印刷傳輸線。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或權(quán)利要求13所述的天線，其中，所述第一偶極子臂電連接到所述傳輸線，而所述第二偶極子臂電連接到所述接地平面。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的天線，其中，所述饋線包括同軸電纜，所述同軸電纜包括內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的天線，其中，所述第一偶極子臂電連接到所述內(nèi)導(dǎo)體，而所述第二偶極子臂電連接到所述接地平面。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或權(quán)利要求16所述的天線，其中，所述外導(dǎo)體電連接到所述接地平面。
18.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的天線，其中，所述至少一個(gè)定向器電連接到所述偶極子以形成一體化結(jié)構(gòu)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的天線，其中，所述天線包括單個(gè)金屬片。
20.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的天線，其中，所述至少一個(gè)定向器包括至少一個(gè)導(dǎo)電條。
21.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的天線，其中，所述天線的峰值增益至少等于約5dBi。
22.一種包括根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的天線中的至少兩個(gè)天線的多天線組件，其中，所述接地平面包括所述至少兩個(gè)天線的公共接地平面。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的多天線組件，其中，所述至少兩個(gè)天線之間的隔離度超過(guò)約-35dB。
全文摘要
一種天線包括由接地平面形成的反射器，在所述接地平面中具有切口；至少一個(gè)寄生定向器，相對(duì)于接地平面偏移；以及驅(qū)動(dòng)元件，由偶極子天線形成，該偶極子天線接近于切口、耦接到接地平面，并且位于至少一個(gè)寄生定向器與接地平面的邊緣之間。
文檔編號(hào)H01Q13/10GK102934285SQ201180028241
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2011年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月9日
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