專(zhuān)利名稱(chēng)：自動(dòng)調(diào)整排列的天線之間的空間的陣列天線系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供了一種自動(dòng)調(diào)整排列的天線之間的空間的陣列天線系統(tǒng)，更 具體地來(lái)說(shuō)，提供了一種根據(jù)無(wú)線電波環(huán)境的變化能自動(dòng)改變天線元件的空 間和排列形態(tài)的陣列天線系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在陣列天線中，多個(gè)天線元件被排列且每個(gè)天線元件的激發(fā)電流
(excitation current)相位被調(diào)整。且，在陣列天線中，每個(gè)天線元件在特 定的方位和相位中被設(shè)定且因此主波束(main beam)被形成。當(dāng)前，陣列天 線被應(yīng)用到多種無(wú)線電波環(huán)境中例如射頻識(shí)別(RFID: radio frequency identification)技術(shù)等。
在此類(lèi)陣列天線中，天線元件的數(shù)目、天線元件之間的空間和排列形態(tài) 根據(jù)安裝位置和環(huán)境被要求進(jìn)行設(shè)計(jì)以達(dá)到最優(yōu)的性能。
然而，在現(xiàn)有技術(shù)的陣列天線中，性能參數(shù)例如天線元件之間的空間、 波束輻射角度等都是固定的以來(lái)符合某種特定的應(yīng)用。因此，當(dāng)現(xiàn)有技術(shù)中 的陣列天線被應(yīng)用到多種無(wú)線電波環(huán)境例如RFID中的時(shí)候，很難為適應(yīng)每 個(gè)環(huán)境而改變天線元件的數(shù)目、天線元件之間的空間和排列形態(tài)以來(lái)達(dá)到最 優(yōu)的性能。因此對(duì)于多種無(wú)線電波環(huán)境的最優(yōu)波束圖型還未能形成
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的
本發(fā)明提供了一種根據(jù)無(wú)線電波環(huán)境的變化通過(guò)自動(dòng)調(diào)整排列的天線之 間的空間能達(dá)到最優(yōu)接收狀態(tài)的陣列天線系統(tǒng)。
本發(fā)明也提供了一種根據(jù)安裝位置和環(huán)境可以改變上述排列天線系統(tǒng)的 配置和形態(tài)的陣列天線系統(tǒng)。技術(shù)方案
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種陣列天線系統(tǒng)，其包括 一個(gè)基架 (base frame);排列在上述基架上的多個(gè)天線元件；當(dāng)上述多個(gè)天線元件在 上述基架上移動(dòng)或變換的時(shí)候向每個(gè)天線元件提供驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)單元；能夠 感應(yīng)無(wú)線電波環(huán)境變化的傳感器單元；和根據(jù)上述無(wú)線電波環(huán)境的變化將驅(qū) 動(dòng)信號(hào)傳送到上述驅(qū)動(dòng)單元的控制單元，上述無(wú)線電波環(huán)境的變化被上述傳 感器單元所感應(yīng)。
其中上述傳感器單元包括能檢測(cè)被上述每個(gè)天線元件所接收的信號(hào)強(qiáng)度 的接收信號(hào)強(qiáng)度指示(RSSI: received signal strength indicator)電路， 且上述控制單元根據(jù)被上述RSSI電路所檢測(cè)的信號(hào)強(qiáng)度將驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳送到 上述驅(qū)動(dòng)單元中。
其中上述控制單元，在上述RSSI電路檢測(cè)的信號(hào)強(qiáng)度低于預(yù)先設(shè)定的 參考值的時(shí)候，可以將能使上述每個(gè)天線元件間的空間增大的一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào) 傳送到上述驅(qū)動(dòng)單元中，且在被上述RSSI電路檢測(cè)的信號(hào)強(qiáng)度高于預(yù)先設(shè) 定的參考值的時(shí)候，可以將能使每個(gè)天線元件間的空間減小的一個(gè)不同的驅(qū) 動(dòng)信號(hào)傳送到上述驅(qū)動(dòng)單元中。
上述基架由能夠反射電磁波的導(dǎo)電材料構(gòu)成。
上述每個(gè)天線元件包括能與特定頻率的電磁波相共振的輻射體和與上述 輻射體的背面空間相隔一預(yù)定距離的導(dǎo)電反射板。
上述每個(gè)天線元件的變換指的是上述輻射體和反射板之間空間的變化。
上述反射板呈一折板形狀且上述每個(gè)天線元件的變換指的是上述反射板 被彎折的角度的變化。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，上述陣列天線系統(tǒng)進(jìn)一步包括將上述基架和上 述每個(gè)天線元件相耦合以使彼此互相有選擇地分離的多個(gè)耦合構(gòu)件 (Coupling members),其中在上述基架中提供至少一個(gè)導(dǎo)槽(guide slot)以 使上述每個(gè)耦合構(gòu)件能被導(dǎo)向，其中上述導(dǎo)槽的數(shù)目與上述天線元件的數(shù)目 相同。
上述導(dǎo)槽距上述基架的中心呈徑向地分布。
上述多個(gè)天線元件是圓極化天線，每個(gè)上述天線元件具有相同的形狀， 上述天線元件的數(shù)目是四個(gè)，且每個(gè)上述天線元件與鄰近的天線元件的角度為90度。
且，上述每個(gè)天線元件是圓極化天線，且上述天線元件的形狀和排列方 向是一致的。
上述基架包括一個(gè)中心架(center frame)和可相對(duì)移動(dòng)地與上述中心架 耦合的多個(gè)移動(dòng)架(moving frame),且上述每個(gè)天線元件在與每個(gè)移動(dòng)架的 移動(dòng)方向相關(guān)的交叉方向上被提供以能相對(duì)于上述每個(gè)移動(dòng)架進(jìn)行移動(dòng)。
上述驅(qū)動(dòng)單元包括能產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)(st印ping motor)、與上 述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的軸相耦合的主動(dòng)齒輪(pinion gear)和與上述每個(gè)天線元件 整體地形成在一起以與上述主動(dòng)齒輪咬合的齒條齒輪(rack gear)。
上述驅(qū)動(dòng)單元包括能產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和與上述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的軸 相耦合且被提供在上述每個(gè)天線元件之間的旋轉(zhuǎn)凸輪(rotating cam)。
上述驅(qū)動(dòng)單元包括能產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、與上述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的軸 相耦合的滾珠絲杠(ball screw)和與上述每個(gè)天線元件相連接且根據(jù)上述滾 珠絲杠提供能進(jìn)行移動(dòng)的連接構(gòu)件(connecting members)。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的陣列天線系統(tǒng)示例的透視圖2是示出沿著圖1中的軸線I-I所切的陣列天線系統(tǒng)的剖視圖3和圖4是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的描述被包含在陣列天線系
統(tǒng)中的每個(gè)天線元件的平移(translation)的頂視圖5、 6和7是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的描述被包含在陣列天線
系統(tǒng)中的驅(qū)動(dòng)單元的多種具體示例的側(cè)視圖8和圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例的陣列天線系統(tǒng)的
透視圖。
具體實(shí)施例方式
下文將對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)地描述，其示例將結(jié)合附圖進(jìn) 行說(shuō)明，其中相同的參考數(shù)字表示相同的元素。通過(guò)參考示圖將對(duì)具體示例 性實(shí)施例進(jìn)行描述以來(lái)說(shuō)明本發(fā)明。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的陣列天線系統(tǒng)示例的透視圖。圖 2是示出沿著圖1中的軸線I-I所切的陣列天線系統(tǒng)的剖視圖。
如圖1和圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的陣列天線系統(tǒng)包
括基架110、多個(gè)天線元件120、驅(qū)動(dòng)單元(未顯示)、傳感器單元(未顯示) 和控制單元(未顯示)。上述多個(gè)天線單元120排列在上述基架110上。驅(qū)動(dòng) 單元當(dāng)上述多個(gè)天線元件在上述基架110上移動(dòng)或變換的時(shí)候向每個(gè)天線元 件120提供驅(qū)動(dòng)力。上述傳感器單元包括能檢測(cè)被上述每個(gè)天線元件所接收 的信號(hào)強(qiáng)度的接收信號(hào)強(qiáng)度指示(RSSI)電路，且上述控制單元根據(jù)被上述 RSSI電路所檢測(cè)的信號(hào)強(qiáng)度將驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳送到上述驅(qū)動(dòng)單元中。
上述基架110可以形成為多種形狀且來(lái)支持每個(gè)天線元件120。上述基 架110可以由能反射從上述多個(gè)夭線元件120向基架110輻射的電磁波的導(dǎo) 電材料來(lái)形成。在這種情況下，每個(gè)天線元件120的波束圖型(beam pattern)根據(jù)上述基架110的面積而改變。
上述多個(gè)天線元件120被提供在基架110上進(jìn)行移動(dòng)。上述多個(gè)天線元 件120可以接收和傳送線性極化波或圓極化波。且，上述多個(gè)天線元件120 可以被設(shè)置成為單極天線、雙極天線、平面倒F天線、平面倒L天線或微帶 貼片天線。上述多個(gè)天線元件120的數(shù)目根據(jù)所需條件例如無(wú)線電波環(huán)境等 可以改變。
如圖2所述，上述多個(gè)天線元件120可以包括輻射體121、近地面層 (ground layer) 122和介質(zhì)層(dielectric layer) 123。上述輻射體121由 導(dǎo)電材料制成。上述近地面層122在輻射體121的厚度方向上以一預(yù)定的距 離與上述輻射體121相分離。上述介質(zhì)層123由電介質(zhì)材料例如陶瓷或樹(shù)脂 制成且填充在上述輻射體121和上述近地面層122之間。在這種情況下，每 個(gè)天線元件120的饋電電纜由柔性材料制成，在上述天線元件120移動(dòng)的時(shí) 候，以能平滑地折疊或彎曲。上述每個(gè)天線元件120的饋電電纜最好在一單 一方向上集成以便于能很容易地安裝成一個(gè)線路。集成電路可以是一個(gè)配電 電路或交換電路。
多個(gè)耦合構(gòu)件130將上述基架和上述每個(gè)天線元件相耦合以使彼此互相 有選擇地分離?，F(xiàn)有的螺栓和螺帽等可以被用作為上述多個(gè)耦合構(gòu)件130。 通過(guò)分離上述多個(gè)耦合構(gòu)件130可以很容易地將上述基架110和每個(gè)天線元
7件120相分離。上述配置根據(jù)所需條件可以允許另外一種不同的由導(dǎo)電材料 形成且具有不同大小的基架來(lái)替代上述基架110。因此，基于各種情況和無(wú) 線電波環(huán)境上述波束圖型可以被優(yōu)化，例如當(dāng)大的物體在大的區(qū)域內(nèi)被識(shí)別 的時(shí)候或當(dāng)小的物體在小的區(qū)域內(nèi)被識(shí)別的時(shí)候。
導(dǎo)槽112在上述基架110中被提供以使上述每個(gè)耦合構(gòu)件130能通過(guò)且 被引導(dǎo)。因此，每個(gè)天線元件120可以很容易地進(jìn)行水平移動(dòng)。導(dǎo)槽112的 數(shù)目和天線元件120的數(shù)目相同。
上述導(dǎo)槽112在上述基架110的任一水平方向、豎直方向和其他方向中 可以在一直線上形成，或可以在一曲線上形成。且，導(dǎo)槽112可以形成為一 L形狀。圖3和圖4是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的描述被包含在陣列天 線系統(tǒng)中的每個(gè)天線元件的平移的頂視圖。如圖3和圖4所示，上述導(dǎo)槽 112可以距上述基架110的中心呈徑向地分布以使每個(gè)天線元件120具有相 同的空間來(lái)進(jìn)行排列。特別的是，上述導(dǎo)槽112可以對(duì)角地在一直線上形 成。因此，當(dāng)每個(gè)天線元件120在一直線上向上述基架110的中心或以相反 的方向即遠(yuǎn)離上述基架110的中心移動(dòng)的時(shí)候，每個(gè)天線元件120的直線運(yùn) 動(dòng)可以通過(guò)一個(gè)單一的驅(qū)動(dòng)信號(hào)而實(shí)現(xiàn)。且，當(dāng)每個(gè)天線元件120之間的空 間在根據(jù)上述驅(qū)動(dòng)信號(hào)被改變的時(shí)候，上述多個(gè)天線元件120之間的空間仍 然可以保持一致。
在上述基架110上的每個(gè)天線元件120的運(yùn)動(dòng)可以是在基架110平面上 沿一曲線(包括直線)的平移、沿垂直于基架110平面的直線的平移、基于與 基架110的平面相平行的軸線的旋轉(zhuǎn)或基于與基架110的平面相垂直的軸線 的旋轉(zhuǎn)。且，在上述基架110上的每個(gè)天線元件120的運(yùn)動(dòng)可以是至少兩種 上述平移的組合。在上述基架110平面上沿曲線的每個(gè)天線元件120的平移 可以改變每個(gè)天線元件120之間的空間，且因此改變整個(gè)陣列天線的波束寬 度。沿垂直于基架110平面的直線的每個(gè)天線元件120的平移可以改變每個(gè) 天線元件120和基架110之間的空間，其能被作為一反射板被應(yīng)用，且因此 可以改變單個(gè)天線元件120的波束寬度?；谂c基架110的平面相平行的軸 線的每個(gè)天線元件120的旋轉(zhuǎn)可以改變每個(gè)天線元件120的波束方向?；?與基架110的平面相垂直的軸線的每個(gè)天線元件120旋轉(zhuǎn)將在本發(fā)明中隨后 部分進(jìn)行介紹。上述在基架110上的每個(gè)天線元件120的運(yùn)動(dòng)通過(guò)驅(qū)動(dòng)單元、傳感器單 元和控制單元可以被自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)。特別的是，包含在上述傳感器單元中的
RSSI電路可以檢測(cè)由每個(gè)天線元件120所接收的信號(hào)的強(qiáng)度。上述控制單 元根據(jù)上述RSSI單元檢測(cè)到的信號(hào)強(qiáng)度可以將驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳送到上述驅(qū)動(dòng)單 元中。當(dāng)每個(gè)天線元件120根據(jù)從上述控制單元中接收的上述驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)移 動(dòng)的時(shí)候，上述驅(qū)動(dòng)單元將驅(qū)動(dòng)力提供給每個(gè)天線元件120。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，上述控制單元的驅(qū)動(dòng)信號(hào)可以按如下方式 被生成和傳送。當(dāng)被上述RSSI電路檢測(cè)的信號(hào)強(qiáng)度低于一個(gè)預(yù)先設(shè)定的參 考值的時(shí)候，上述控制單元將一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳送給上述驅(qū)動(dòng)單元。上述驅(qū)動(dòng) 信號(hào)使每個(gè)天線元件120之間的空間增大。因此，被接收信號(hào)的識(shí)別率通過(guò) 減小整個(gè)陣列天線的波束寬度可以被提高。且，當(dāng)被上述RSSI電路檢測(cè)的 信號(hào)強(qiáng)度高于一個(gè)預(yù)先設(shè)定的參考值的時(shí)候，由于被接收信號(hào)的識(shí)別率足夠 的高，上述控制單元將一個(gè)不同的驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳送給上述驅(qū)動(dòng)單元。上述不同 的驅(qū)動(dòng)信號(hào)可以使每個(gè)天線元件120之間的空間減小。因此，通過(guò)擴(kuò)大上述 整個(gè)陣列天線的波束寬度可以擴(kuò)大上述被接收信號(hào)的識(shí)別范圍。
上述傳感器單元可以包括不同于上述RSSI電路的另外一個(gè)電路裝置以 用來(lái)感應(yīng)無(wú)線電波環(huán)境的變化，且因此在基架110上的每個(gè)天線元件120的 運(yùn)動(dòng)可以被控制以使上述陣列天線系統(tǒng)能維持最優(yōu)的接收狀態(tài)。
且，如圖3和圖4所述，上述多個(gè)天線元件的數(shù)目可以是四個(gè)。每個(gè)天 線元件120是一種圓極化天線且具有相同的形狀。當(dāng)每個(gè)天線元件120和鄰 近的天線元件120的角度是90度的時(shí)候，被每個(gè)天線元件120所接收的圓 極化波的相位與被其鄰近的天線元件120所接收的圓極化波的相位具有90 度的差異。在這種情況下，上述整個(gè)陣列天線同時(shí)地掃描所有方位的效果會(huì) 被產(chǎn)生，且因此可以提高從大的區(qū)域中接收的信號(hào)的識(shí)別率。相反，當(dāng)每個(gè) 天線元件120的排列方向是一致的時(shí)候，從每個(gè)天線元件120中接收的圓極 化波的相位也是一致的。因此，上述整個(gè)陣列天線的收益被提高，其適用于 當(dāng)從小區(qū)域中被接收的信號(hào)被識(shí)別時(shí)候的情形。根據(jù)上述無(wú)線電波環(huán)境每個(gè) 天線元件120基于垂直于基架110平面的軸線來(lái)旋轉(zhuǎn)，且因此排列方向按如 上所述來(lái)進(jìn)行改變。因此，上述陣列天線系統(tǒng)可以適應(yīng)于無(wú)線電波環(huán)境的變 化。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的上述陣列天線系統(tǒng)可以活躍地感應(yīng)無(wú)線電
波環(huán)境的變化，例如RFID標(biāo)簽在一個(gè)小的區(qū)域中被收集或當(dāng)上述RFID標(biāo)簽 在一個(gè)大的區(qū)域中被散布的時(shí)候，其能改變每個(gè)天線元件120之間的空間。 因此，最優(yōu)化的接收狀態(tài)可以被維持。
圖5、 6和7是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的描述被包含在陣列天線 系統(tǒng)中的驅(qū)動(dòng)單元的多種具體示例的側(cè)視圖。
作為示例，如圖5所述，上述驅(qū)動(dòng)單元包括步進(jìn)電動(dòng)機(jī)141、主動(dòng)齒輪 144和齒條齒輪143。上述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)141產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力。上述主動(dòng)齒輪144 與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)141的軸線141a相耦合且整體地旋轉(zhuǎn)。上述齒條齒輪143整 體地與每個(gè)天線元件120相結(jié)合以來(lái)咬合上述主動(dòng)齒輪144。因此，每個(gè)天 線元件120經(jīng)由上述主動(dòng)齒輪144和齒條齒輪143來(lái)接收上述步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 141的驅(qū)動(dòng)力，且因此可以在一直線上移動(dòng)。
作為另外一個(gè)示例，如圖6所示，上述驅(qū)動(dòng)單元包括歩進(jìn)電動(dòng)機(jī)141和 旋轉(zhuǎn)凸輪145。上述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)141產(chǎn)生一個(gè)驅(qū)動(dòng)力。上述旋轉(zhuǎn)凸輪145與 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)141的軸線141a相耦合且被提供在每個(gè)天線元件120之間。上 述旋轉(zhuǎn)凸輪145基于旋轉(zhuǎn)的中心形成為具有不同長(zhǎng)度的半徑。且，上述旋轉(zhuǎn) 凸輪145被提供以使其能與多個(gè)天線元件120相接觸。每個(gè)天線元件120經(jīng) 由上述旋轉(zhuǎn)凸輪145來(lái)接收上述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)141的驅(qū)動(dòng)力，且因此可以在一 直線上移動(dòng)。上述配置適用于在根據(jù)無(wú)線電波環(huán)境的變化每個(gè)天線元件120 的所需位移范圍為相對(duì)較小時(shí)候的情形。
仍作為另外一個(gè)示例，如圖7所示，上述驅(qū)動(dòng)單元包括步進(jìn)電動(dòng)機(jī) (M)141、滾珠絲杠146和連接構(gòu)件147。上述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)141生成驅(qū)動(dòng)力。 上述滾珠絲杠146與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)141的軸線141a相耦合且整體地旋轉(zhuǎn)。上 述連接構(gòu)件147與每個(gè)天線元件120相連接且根據(jù)上述滾珠絲杠146被提供 而進(jìn)行移動(dòng)。上述連接構(gòu)件147包括多個(gè)相互連接在一起能旋轉(zhuǎn)的聯(lián)系構(gòu)件 (link member) 148。上述連接構(gòu)件147可以被形成用來(lái)連接上述滾珠絲杠 146和每個(gè)天線元件120。因此每個(gè)天線元件120經(jīng)由上述連接構(gòu)件147來(lái) 接收步進(jìn)電動(dòng)機(jī)141的驅(qū)動(dòng)力且因此可以在一直線上移動(dòng)。
10圖8和圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例的陣列天線系統(tǒng)的
透視圖。且在圖8和圖9中，相同或?qū)?yīng)的參考數(shù)字與上述配置的相同或類(lèi)
似部分相對(duì)應(yīng)。上述先前描述的相同或類(lèi)似的具體說(shuō)明將會(huì)省略。
如圖8和圖9所示，根據(jù)本發(fā)明的另外一個(gè)示例性實(shí)施例的陣列天線系 統(tǒng)包括基架210和排列在上述基架210上的多個(gè)天線元件220。上述基架 210包括中心架250和多個(gè)移動(dòng)架260。每個(gè)移動(dòng)架260相對(duì)地且可移動(dòng)地 與上述中心架250相耦合。每個(gè)天線元件220在與每個(gè)移動(dòng)架260的移動(dòng)方 向相關(guān)的交叉方向上被提供以能相對(duì)于每個(gè)移動(dòng)架260進(jìn)行移動(dòng)。
每個(gè)天線元件220包括能與特定頻率的電磁波相共振的輻射體221和與 上述輻射體221的背面空間相隔一預(yù)定距離的導(dǎo)電反射板270。上述反射板 由導(dǎo)電材料形成且可以反射從上述輻射體221的背面輻射來(lái)的電磁波。因 此，每個(gè)天線元件220的指向特性(directivity)經(jīng)由上述反射板270可以 被提高。且，每個(gè)天線元件220的波束寬度通過(guò)改變上述反射板270的大小 可以被改變。
通常，平的反射板被用作如圖8和9中所示的上述反射板270。然而， 上述反射板270可以是一折板的形狀以用來(lái)提高每個(gè)天線元件220的指向特 性或是一特殊形態(tài)的波束寬度形狀。在這種情況下，當(dāng)上述被折疊的反射板 270的角度改變的時(shí)候，驅(qū)動(dòng)單元(未顯示)可以將驅(qū)動(dòng)力提供給上述折疊形 狀的反射板270?？刂茊卧?未顯示)可以根據(jù)無(wú)線電波環(huán)境的變化將驅(qū)動(dòng)信 號(hào)傳送給上述驅(qū)動(dòng)單元。上述無(wú)線電波環(huán)境的變化由未顯示的傳感器單元所 感應(yīng)，且上述與折疊的反射板270的角度變化相關(guān)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)被傳送。特別 的是，每個(gè)天線元件220的反射板270被折疊的角度根據(jù)上述無(wú)線電波環(huán)境 的變化可以自動(dòng)改變，且因此適應(yīng)于上述無(wú)線電波環(huán)境的波束寬度和指向特 性可以被形成。被折疊的反射板的角度的變化通過(guò)一個(gè)鉸鏈(hinge)或另外 一個(gè)推薦的方法可以做出。上述折疊形狀的反射板的角度變化可以是每個(gè)天 線元件變換的示例。且，每個(gè)天線元件的其他變換也是可以獲得的，以用來(lái) 很容易地適應(yīng)于上述無(wú)線電波環(huán)境。上述輻射體221和發(fā)射板270之間的空 間的變化可以被包含在每個(gè)天線元件220的變換中以來(lái)改變每個(gè)天線元件 220的波束圖型。每個(gè)移動(dòng)架260和每個(gè)天線元件220通過(guò)多個(gè)耦合構(gòu)件230可以被耦合 以能有選擇地分離?，F(xiàn)有技術(shù)的螺栓和螺帽等可以被用作上述多個(gè)耦合構(gòu)件 230。且，中心架250和每個(gè)移動(dòng)架260通過(guò)多個(gè)耦合構(gòu)件230可以被耦合 以能有選擇地分離。
且，多個(gè)導(dǎo)槽212和262在縱向上被提供在上述中心架250和每個(gè)移動(dòng) 架260的兩端上以使每個(gè)耦合構(gòu)件230能夠通過(guò)且可以被引導(dǎo)。
因此，每個(gè)移動(dòng)架260可以沿中心架250的縱向進(jìn)行滑動(dòng)。每個(gè)天線元 件220可以沿中心架250的橫向進(jìn)行滑動(dòng)。當(dāng)每個(gè)移動(dòng)架260移動(dòng)的時(shí)候， 上述驅(qū)動(dòng)單元將驅(qū)動(dòng)力提供給每個(gè)移動(dòng)架260，且因此當(dāng)每個(gè)天線元件220 移動(dòng)的時(shí)候，可以間接地將上述驅(qū)動(dòng)力提供給每個(gè)天線元件220。
且，上述中心架250和每個(gè)移動(dòng)架260可以以一相同的形狀來(lái)形成。上 述陣列天線系統(tǒng)的配置根據(jù)安裝地點(diǎn)和環(huán)境通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化上述中心架250、每 個(gè)移動(dòng)架260、每個(gè)天線元件220和多個(gè)耦合構(gòu)件230可以被多樣化得來(lái)具 體實(shí)現(xiàn)。
在上述本發(fā)明的另外一個(gè)具體示例性實(shí)施例中，雖然描述了上述中心架 250和每個(gè)移動(dòng)架260以近似于H形狀而連接的例子，但是根據(jù)所需條件不 同每個(gè)中心架250和每個(gè)移動(dòng)架260的排列可以不同，且本發(fā)明并不局限于 當(dāng)前示例。例如，如上所述配置可以用U形狀來(lái)形成一個(gè)三維立體的門(mén)形。 上述門(mén)形指的是每個(gè)天線元件220被安置在左邊、右邊和上邊的配置。且， 上述以三維立體形成的陣列天線系統(tǒng)的饋電電路利用轉(zhuǎn)換電路等可以使每個(gè) 天線元件220能夠連續(xù)地被控制。因此，每個(gè)天線元件220之間的干預(yù)可以 被防止。
根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的上述陣列天線系統(tǒng)可以活躍地感應(yīng)到無(wú)線電 波環(huán)境的變化、能轉(zhuǎn)換天線元件的形狀或改變每個(gè)天線元件間的空間且因此 最優(yōu)化的接收狀態(tài)可以被維持。且，上述天線元件以一個(gè)含有中心架、移動(dòng) 架和直導(dǎo)槽的簡(jiǎn)單配置在基架上可以雙向移動(dòng)。
且，根據(jù)本發(fā)明的上述陣列天線系統(tǒng)在安裝系統(tǒng)之前可以被用作測(cè)試基 準(zhǔn)，以能利用含有不同屬性的多個(gè)天線來(lái)找到適合于批量生產(chǎn)天線的最優(yōu)排 列形態(tài)。
12根據(jù)本發(fā)明，陣列天線系統(tǒng)根據(jù)無(wú)線電波環(huán)境的變化通過(guò)自動(dòng)調(diào)整被排 列的天線間的空間可以維持最優(yōu)化的接收狀態(tài)。
且，根據(jù)本發(fā)明，陣列天線系統(tǒng)根據(jù)安裝位置和環(huán)境不同可以是不同配 置的陣列天線系統(tǒng)，且其可以為三維立體結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1、一種陣列天線系統(tǒng)，其包括基架；排列在上述基架上的多個(gè)天線元件；當(dāng)上述多個(gè)天線元件在上述基架上移動(dòng)或變換的時(shí)候向每個(gè)天線元件提供驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)單元；能夠感應(yīng)無(wú)線電波環(huán)境變化的傳感器單元；和根據(jù)上述無(wú)線電波環(huán)境的變化將驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳送到上述驅(qū)動(dòng)單元的控制單元，上述無(wú)線電波環(huán)境的變化被上述傳感器單元所感應(yīng)。
2、 如權(quán)利要求1所述的陣列天線系統(tǒng)，其特征在于上述傳感器單元包 括能檢測(cè)被上述每個(gè)天線元件所接收的信號(hào)強(qiáng)度的接收信號(hào)強(qiáng)度指示(RSSI) 電路，且上述控制單元根據(jù)被上述RSSI電路所檢測(cè)的信號(hào)強(qiáng)度將驅(qū)動(dòng)信號(hào) 傳送到上述驅(qū)動(dòng)單元中。
3、 如權(quán)利要求2所述的陣列天線系統(tǒng)，其特征在于上述控制單元，在 上述RSSI電路檢測(cè)的信號(hào)強(qiáng)度低于預(yù)先設(shè)定的參考值的時(shí)候，可以將能使 上述每個(gè)天線元件間的空間增大的一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳送到上述驅(qū)動(dòng)單元中，且 在被上述RSSI電路檢測(cè)的信號(hào)強(qiáng)度高于預(yù)先設(shè)定的參考值的時(shí)候，可以將 能使每個(gè)天線元件間的空間減小的一個(gè)不同的驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳送到上述驅(qū)動(dòng)單元 中。
4、 如權(quán)利要求1所述的陣列天線系統(tǒng)，其特征在于上述基架由能夠反 射電磁波的導(dǎo)電材料構(gòu)成。
5、 如權(quán)利要求1所述的陣列天線系統(tǒng)，其特征在于上述每個(gè)天線元件 包括能與特定頻率的電磁波相共振的輻射體和與上述輻射體的背面空間相隔 一預(yù)定距離的導(dǎo)電反射板。
6、 如權(quán)利要求5所述的陣列天線系統(tǒng)，其特征在于上述每個(gè)天線元件 的變換指的是上述輻射體和反射板之間空間的變化。
7、 如權(quán)利要求5所述的陣列天線系統(tǒng)，其特征在于上述反射板呈一折 板形狀且上述每個(gè)天線元件的變換指的是上述反射板被彎折的角度的變化。
8、 如權(quán)利要求1所述的陣列天線系統(tǒng)，進(jìn)一步包括將上述基架和上述每個(gè)天線元件相耦合以使彼此互相有選擇地分離的多 個(gè)耦合構(gòu)件，其中在上述基架中提供至少一個(gè)導(dǎo)槽以使上述每個(gè)耦合構(gòu)件能被導(dǎo)向， 其中上述導(dǎo)槽的數(shù)目與上述天線元件的數(shù)目相同。
9、 如權(quán)利要求8所述的陣列天線系統(tǒng)，其特征在于上述導(dǎo)槽距上述基 架的中心呈徑向地分布。
10、 如權(quán)利要求1或9所述的陣列天線系統(tǒng)，其特征在于上述多個(gè)天線元件是圓極化天線，每個(gè)上述天線元件具有相同的形狀，上述天線元件的數(shù)目是四個(gè)，且每個(gè)上述天線元件與鄰近的天線元件的角度為90度。
11、 如權(quán)利要求1所述的陣列天線系統(tǒng)，其特征在于上述每個(gè)天線元件 是圓極化天線，且上述天線元件的形狀和排列方向是一致的。
12、 如權(quán)利要求1所述的陣列天線系統(tǒng)，其特征在于上述基架包括一個(gè) 中心架和可相對(duì)移動(dòng)地與上述中心架耦合的多個(gè)移動(dòng)架，且上述每個(gè)天線元 件在與每個(gè)移動(dòng)架的移動(dòng)方向相關(guān)的交叉方向上被提供以能相對(duì)于上述每個(gè) 移動(dòng)架進(jìn)行移動(dòng)。
13、 如權(quán)利要求1所述的陣列天線系統(tǒng)，其特征在于上述驅(qū)動(dòng)單元包括 能產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、與上述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的軸相耦合的主動(dòng)齒輪和與 上述每個(gè)天線元件整體地形成在一起以與上述主動(dòng)齒輪咬合的齒條齒輪。
14、 如權(quán)利要求1所述的陣列天線系統(tǒng)，其特征在于上述驅(qū)動(dòng)單元包括 能產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和與上述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的軸相耦合且被提供在上述 每個(gè)天線元件之間的旋轉(zhuǎn)凸輪。
15、 如權(quán)利要求1所述的陣列天線系統(tǒng)，其特征在于上述驅(qū)動(dòng)單元包括 能產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、與上述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的軸相耦合的滾珠絲杠和與 上述每個(gè)天線元件相連接且根據(jù)上述滾珠絲杠提供能進(jìn)行移動(dòng)的連接構(gòu)件。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種陣列天線系統(tǒng)，其包括基架；排列在上述基架上的多個(gè)天線元件；當(dāng)上述多個(gè)天線元件在上述基架上移動(dòng)或變換的時(shí)候向每個(gè)天線元件提供驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)單元；能夠感應(yīng)無(wú)線電波環(huán)境變化的傳感器單元和根據(jù)上述無(wú)線電波環(huán)境的變化將驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳送到上述驅(qū)動(dòng)單元的控制單元，上述無(wú)線電波環(huán)境的變化被上述傳感器單元所感應(yīng)。
文檔編號(hào)H01Q3/02GK101461094SQ200780020840
公開(kāi)日2009年6月17日 申請(qǐng)日期2007年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月7日
發(fā)明者成元模, 樸俊禹, 樸峻漢, 李允馥, 柳秉勳, 梁墓根, 金政杓 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Emw天線