專利名稱：獨(dú)立于其主體安裝表面的共形天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的來說涉及共形天線。更特別地，本發(fā)明涉及多頻帶，主體安裝共形天線，其顯示出不依賴于天線安裝表面的高性能特性。
背景技術(shù)：
典型天線的性能在很大程度上受其安裝表面的影響。因此，大多數(shù)天線的設(shè)計(jì)要考慮安裝天線的表面的材料。例如，一個(gè)典型的天線被安置在一金屬盒上，雖然認(rèn)識到金屬盒會(huì)影響天線的運(yùn)行，但如此設(shè)計(jì)的目的在于其可使天線具有最佳的性能。但是，如果同樣的天線安置在木盒上，或在自由空間內(nèi)，天線將以非常不同的，非最優(yōu)的方式運(yùn)行。進(jìn)一步，總的來說，在金屬上的共形天線傾向于提供具有非常弱的效率(少于 40%)的較差的性能。相反，當(dāng)非常共形時(shí)，貼片天線會(huì)展現(xiàn)出好的效率數(shù)，但是它們具有峰值增益通常高于4或5dBi的缺陷。這樣的峰值增益引起FCC標(biāo)準(zhǔn)目的的問題。貼片天線能通過減少它們的效率來減小峰值增益，因此貼片天線具有非常差的性能。為貼片天線設(shè)計(jì)多頻帶天線也是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。貼片天線不是全向的，并且在RF功率需要在所有方向有足夠的分布的應(yīng)用中是不利的。因此，對于要求高性能，多頻帶運(yùn)行的應(yīng)用，通常貼片天線不被選擇。甚至更難的是那些其中的天線可能被安裝在各種各樣的表面材料上的相同的應(yīng)用。發(fā)明概述在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明是一個(gè)獨(dú)立于表面的，多頻帶共形主體安裝天線，其在任何給定的表面上提供最優(yōu)的性能。該天線包括一接地層，以及具有一浮動(dòng)部分和一非浮動(dòng)部分的天線元件。非浮動(dòng)部分鄰近并位于接地層端部的上面，浮動(dòng)部分不鄰近該接地層。該天線也包括一個(gè)具有頂部和底部的殼體，底部包括一突出部，其形成一個(gè)容納天線元件的浮動(dòng)部分的空間。在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的天線始終如一地并且不依賴于安裝表面的材料運(yùn)行，并且包括一具有外部邊緣的接地層；一個(gè)具有一浮動(dòng)部分和一非浮動(dòng)部分的天線元件， 包括一具有高頻段臂和低頻帶臂的天線連動(dòng)桿(antenna trace)。非浮動(dòng)部分附加于接地層端部上方基本與其平行的方向，浮動(dòng)部分延伸超過接地層的外部邊緣。該天線也包括一安置在接地層和天線元件之間的通孔塊，包括至少一個(gè)基本上以垂直于天線元件為方向的通孔，其中該至少一個(gè)通孔鄰近天線連動(dòng)桿(antenna trace)的低頻帶臂，一接地終端 (ground pill)與接地層連接，非接觸鄰近于天線連動(dòng)桿(antenna trace)的高頻帶臂。 該天線也包括一具有一頂部和一底部的殼體，該殼體的大小基本上可密封接地層和天線元件，其中殼體的底部包括一突出部，其形成一個(gè)容納天線元件的浮動(dòng)部分的空間。
本發(fā)明的實(shí)施例也包括安裝一天線于一安裝表面的方法，其包括如下步驟安裝一鄰近于安裝表面的接地層，將天線元件安置在基本上為平行于接地層，并位于其上方的一平面內(nèi)，從而天線元件的一個(gè)部分鄰近與接地層和安裝表面，天線的一個(gè)部分不鄰近于接地層和安裝表面。上面對于本發(fā)明的各種實(shí)施例的說明并不旨在描述本發(fā)明的每一個(gè)圖示的實(shí)施例或者具體實(shí)施方式
。下面對于附圖詳細(xì)的描述將更具體地展示出這些實(shí)施例。附圖簡述結(jié)合相應(yīng)的附圖，對本發(fā)明的各種實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述可更完整地理解本發(fā)明，其中

圖1是根據(jù)發(fā)明的一實(shí)施例的一天線的頂部透視圖；圖2是圖1中天線的右側(cè)立視圖；圖3是圖1中天線的一實(shí)施例的分解圖；圖4是圖1中天線的一實(shí)施例的橫截面圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的一天線的透視圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的一天線的仰視圖；圖7a是本發(fā)明一實(shí)施例的天線元件安置在接地層上的左側(cè)透視圖；圖7b是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的連接裝配部件、通孔塊、天線元件和接地層的俯視圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的天線元件安置在接地層上的透視圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的天線元件安置在接地層上的透視圖；圖10是圖1中天線安裝在結(jié)構(gòu)一側(cè)的透視圖；圖11是圖1中天線安裝在結(jié)構(gòu)頂部的透視圖；圖12是圖3中天線的3D方位角增益模式的繪制圖；圖13是圖3中天線在第一仰角的3D增益模式的繪制圖；圖14是圖3中天線在第二仰角的3D增益模式的繪制圖；圖15是圖1中的天線使用常規(guī)的小電纜的效率圖；圖16是圖1中的天線使用1. 2m電纜的效率圖；圖17是圖1中天線在dBi中的效率圖；圖18是圖8中天線的3D方位角增益模式的繪制圖；圖19是圖8中天線在第一仰角的3D增益模式的繪制圖；圖20是圖8中天線在第二仰角的3D增益模式的繪制圖；圖21是包括一接地終端(ground pill)的圖1中的天線的另一個(gè)實(shí)施例的分解圖；圖22是圖7a中的天線，包括地終端并且安置在接地層上的天線元件的頂部立視圖；圖23是根據(jù)圖1中的天線的另一個(gè)實(shí)施例的分解圖，其包括一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的在接地層上的通孔塊；圖M是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在接地層上的接地終端(ground pill)和通孔塊的透視圖25是根據(jù)圖M的天線的實(shí)施例的另一個(gè)透視圖；圖示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，非導(dǎo)電支撐墊的俯視圖、側(cè)視圖、正視圖以及透視圖；圖沈是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在天線的接地層上的彈簧觸銷的透視圖；圖27是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的具有金屬安裝架的底部殼體的透視圖；圖觀-四示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，圖1中的天線的底部殼體的示例性的實(shí)施例；圖30示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，圖1中的天線的底部殼體的一個(gè)實(shí)施例的透視圖；圖31a和31b是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的安置在一天線元件上的天線圈的俯視圖。本發(fā)明適應(yīng)于各種修改和變化的形式，特別的例子通過附圖的例子展示，并將進(jìn)行詳細(xì)描述，但是應(yīng)該理解的是，本發(fā)明不限于所描述的具體實(shí)施例。相反，本發(fā)明涵蓋的所有修改、等價(jià)物以及替代都落入本發(fā)明通過附加的權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)。發(fā)明詳述參照圖1和2，在圖1和2中描述了天線100的裝配的實(shí)施例，在附圖3中示出天線100的分解圖。在所描繪的實(shí)施例中，天線100包括一個(gè)殼體102，接地層104，天線元件 106，支撐耦合件108，連接配件110，以及信號線112。如圖1-3和5-6中所描繪的，殼體102通常是具有長度L\寬度W和高度H的矩形， 所以長度L長于寬度W。在一些實(shí)施例中，例如，當(dāng)天線100在一個(gè)限制的空間內(nèi)使用時(shí)， 具有最小的高度H是有利的，此處高度H小于寬度W。在一典型的實(shí)施例中，殼體102的長度L為95mm，寬度W為60mm，高度H為14mm，投影高度是19mm。殼體102可由各種材料中的任何一種來制造，比如許多所已知類型的塑料中的一種。殼體102包括頂部114和底部116。在一個(gè)實(shí)施例中，頂部114包括上表面18 ；底部116包括第一端120、第二端122、底部壁123、下表面124，在一些實(shí)施例中，還包括側(cè)壁 126。底部116進(jìn)一步限定孔127。在一典型實(shí)施例中孔127大約是IOmm乘12mm，并且大約位于底部116的中心部分。殼體底部116的第一端120包括前壁130形成的突出部分128，隨意性的傾斜壁 132，下壁134，以及側(cè)壁126的一部分。突出部分1 在與寬度W平行的方向越過第一端 120，并且向下突出并遠(yuǎn)離下表面124。在一個(gè)實(shí)施例中，突出部分120與底壁123形成一角度，其在一個(gè)實(shí)施例中為90度。在其他實(shí)施例中，突出部分1觀可能形成其他形狀，包括在一個(gè)實(shí)施例中前壁130比圖1-3中描繪的進(jìn)一步延伸，并且沒有傾斜壁132。在其他實(shí)施例中，突出部分1 可以不越過底部116的整個(gè)寬度W，但是可以僅僅越過寬度W的一部分。參照圖3，接地層104包括一張通常平的、矩形的、導(dǎo)電的材料，并且其形狀適于安裝在殼體102內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，接地層104的長度Lgp可能比底部殼體116的長度L 短，因此沒有，或者僅僅接地層104的一部分突出超過底部壁123和越過突出部分128(下面參照圖4更詳細(xì)的討論)。接地層104也可以形成信號線112穿過的孔134。參照圖3和7a_9，在一個(gè)實(shí)施例中，天線元件106包括一通常平的、導(dǎo)電的材料，如銅連動(dòng)桿(trace)，由堅(jiān)硬的支撐材料支撐，比如印刷電路板(PCB)。天線元件106的表面積與接地層104的表面積相比可能相當(dāng)?shù)男?。如圖3中所示，天線106可以是通常為矩形的形狀，并且越過底部殼體116的寬度W的全部或一部分。在天線100的多頻帶的一個(gè)實(shí)施例中，天線元件可能包括一個(gè)具有一高頻帶臂 136和一低頻帶臂138的連動(dòng)桿(trace)，依賴于操作時(shí)的高和低頻率，低頻帶臂一定程度上在尺寸上大于高頻帶臂。盡管天線106通常為矩形，但在一些實(shí)施例中其形成一個(gè)L形。 如圖8-9中所示，包括天線元件106a的高頻帶臂136和低頻帶臂138的天線元件能夠在形狀和寬度上進(jìn)行改變。再次參照圖3和8-9，支撐耦合件108是一個(gè)安置在接地層104和天線106之間類似墊片的部件，并且與兩者都相貼附。在一些實(shí)施例中，支撐耦合件108包括絕緣材料、介電材料、導(dǎo)電材料，或這三者的結(jié)合。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，支撐耦合件108可包括堆積的多片印刷電路板，或者其它硬的，絕緣的材料。在下面參照圖22-25對支撐耦合件108的介電，導(dǎo)電和結(jié)合材料的實(shí)施例進(jìn)行進(jìn)一步的討論。參照圖2-4和7b，連接配件110可包括若干緊固件、墊圈、襯墊以及其它連接部分， 從而其可接受各種各樣的電纜和電線，包括RG178、RG174或者RG316電纜、標(biāo)準(zhǔn)同軸電纜、 微型同軸電纜，等等。盡管沒有進(jìn)行窮舉列出，連接配件110可包括以下的連接方式的任何一種=TNC R TNC、RA SMA (凸)、SMA (凸)、RA MCX (凸)、RA MMCX (凸)、RA SMA (凹)，等等。信號線112可以是任何已知的可與天線使用的信號導(dǎo)線類型中的一種。特別地，參照圖7a和8，裝配時(shí)，天線元件106通過支撐耦合件108被固定在接地層104上，因此天線元件106被安置在接地層104上方距離D處。距離D可根據(jù)不同的實(shí)施例進(jìn)行改變。天線元件106也可相對于接地層104安置，以使天線元件106的一部分，浮動(dòng)部分107的不位于接地層104上。不位于接地層104上方的天線元件106的一部分，即浮動(dòng)部分107突出超過接地層104的端部的距離為0H。距離OH可根據(jù)不同的實(shí)施例進(jìn)行改變。在一個(gè)實(shí)施例中OH大約為3mm的距離。圖4和8_9也描述了天線元件106/106a和接地層104的相對位置。參照圖3和4，裝配時(shí)，接地層104定位于底部116中，因此它沒有突出進(jìn)入突出部分1 形成的空間。然而，天線元件116的一部分能突出進(jìn)入在突出部分1 上面形成的空間內(nèi)，因此突出傾斜壁132被直接的設(shè)置在天線106的該部分下。在一個(gè)實(shí)施例中，浮動(dòng)部分107延伸以大約距離OH方式進(jìn)入突出部分1 形成的空間。進(jìn)一步，裝配時(shí)，連接配件110連接并使接地層104固定于殼體102，殼體102依次固定天線元件106。依賴于特定的天線設(shè)計(jì)和信號線112，信號線112突出穿過連接配件 112，穿過孔134連接于天線元件106和/或接地層104。頂部114安裝在底殼體102的底部116上，以形成封閉天線100。參照圖10和11，操作中，天線100可被安裝在一個(gè)例如金屬或其它材料的盒狀的封閉體結(jié)構(gòu)上。在一種應(yīng)用中，天線100可被安裝在一個(gè)罩殼電表，或者其它的AMR或AMI
直ο如圖10所示，天線100被安裝在封閉體140的一側(cè)壁表面146上。封閉體140包括上表面142、前表面144、側(cè)表面146、第一頂部邊緣148和第二頂部邊緣150。在這種應(yīng)用中，并如描繪的，天線100被安置在封閉體140的表面146上。下壁123鄰接封閉體140 的側(cè)壁146，從而底部116的底部表面IM鄰接側(cè)壁146的表面。在封閉體140的側(cè)壁形成一個(gè)孔(未示出)，其可容納連接配件Iio的一部分，并且天線100穿過封閉體140的孔，或者通過其它方式被固定于封閉體140。一外部信號線可從封閉體140之內(nèi)引入天線100和連接配件110。天線100被安置在封閉體140上鄰近第一頂部邊緣148，以使天線元件106的突出部分1 和浮動(dòng)部分107突出超過側(cè)表面146并且在上表面142上。天線100被安置在第一頂部邊緣148處，以使底部134鄰接上表面142，而下表面IM鄰接側(cè)表面146。當(dāng)以這種方式安置時(shí)，接地層104和天線元件106的上表面形成的平面基本平行于表面146。進(jìn)一步，天線元件106延伸超過接地層104的部分，即浮動(dòng)部分107，也在垂直方向以大約距離 OH延伸超過側(cè)表面146和頂部表面142。參照圖11，在另一個(gè)安裝構(gòu)造中，天線100被安裝在封閉體140的上表面142上。 在此構(gòu)造中，天線100安裝在第二個(gè)頂部邊緣150處，以使浮動(dòng)部分107延伸超過頂部表面 150，并且以大約等于OH的距離懸于封閉體140之上。通過圖10和11中的安裝構(gòu)造的描繪，包括突出部分128的殼體102的具體結(jié)構(gòu)變得清晰，其通常要求將天線100安裝在封閉體140上的用戶，將其安裝在封閉體140的邊緣。這確保了元件連動(dòng)桿(trace) 106的一部分突出超過封閉體140。如果天線100不安裝在封閉體140的邊緣，對于用戶來說會(huì)很困難的有安全地將天線100安裝在封閉體140。 如此，突出部分128的結(jié)構(gòu)固有地就對用戶表明了如何安裝天線100，同時(shí)確保了天線元件 106的一部分突出進(jìn)入自由空間。在運(yùn)行中，天線100作為多頻帶天線，其在一個(gè)實(shí)施例中低頻帶運(yùn)行在 900-930MHZ范圍，高頻帶運(yùn)行在2. 4-2. 5GHz范圍。在一替代的實(shí)施例中，低頻帶的運(yùn)行在 870-875MHZ范圍，高頻帶的運(yùn)行在2. 4-2. 5GHz范圍。在這樣的頻率下運(yùn)行，自對于自動(dòng)抄表的應(yīng)用是理想的，其包括點(diǎn)對點(diǎn)，或點(diǎn)對多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，然而，依賴于特殊應(yīng)用的需要，應(yīng)該明白天線100可在其它頻率運(yùn)行。異于典型的、已知的貼片天線，天線100的運(yùn)行或多或少類似于全向天線，就某種意義上來說，在兩個(gè)運(yùn)行頻帶的增益均小于3. 5dBi。進(jìn)一步，不考慮天線固定的表面，天線100的設(shè)計(jì)，和天線元件106的一部分的浮動(dòng)性質(zhì)，提供天線100以連貫的方式運(yùn)行。也就是說，天線的VSWR不會(huì)隨接觸表面或環(huán)境而改變。進(jìn)一步，天線100與在相似的應(yīng)用中使用的標(biāo)準(zhǔn)單極、雙極“橡膠帆布”("rubber-duck")種類的天線相比是相當(dāng)?shù)男《腋o湊。這使得天線100被用于空間或高度受限制的地點(diǎn)，而不犧牲其性能，同時(shí)滿足工業(yè)要求。這樣的特性通過在圖12-14中示出的3D增益模式進(jìn)行說明，同時(shí)效率圖示出在圖 15-17中。圖18-20繪出了圖8和9中示出的天線元件106a的3D增益模式。現(xiàn)在參照圖21-24，在另一個(gè)天線100的實(shí)施例中，其特性能夠通過使用接地終端(ground pill)而增強(qiáng)。在描繪的實(shí)施例中，支撐耦合件108包括一接地終端(ground pill) 108a，其在一個(gè)實(shí)施例中是一個(gè)矩形的金屬結(jié)構(gòu)，其為天線元件106提供結(jié)構(gòu)支撐， 并且同時(shí)，電容性耦合天線元件106與接地層104。在一個(gè)實(shí)施例中，接地終端(ground pill) 108a可以寬8mm，長15mm，然而實(shí)際面積可能會(huì)根據(jù)天線100需要的運(yùn)行特性進(jìn)行改變，該特性包括運(yùn)行頻率、需要的增益、功率要求，等等。進(jìn)一步，盡管在描繪的實(shí)施例中接地終端(ground pill) 108a包括一導(dǎo)電的、金屬材料；而其它材料也可以使用，包括其它介電材料，從而天線元件106和接地層104之間的電容耦合根據(jù)需要進(jìn)行增強(qiáng)。
在該描繪的實(shí)施例中，接地終端(ground pill) 108a被安置在天線部分106的高頻帶臂136的下面，以及接地層104上面。接地終端(ground pill) 108a附著于接地層104 和天線元件106，從而它提供了一種具有或沒有先前描述的額外的支撐耦合件108的結(jié)構(gòu)。在運(yùn)行中，接地終端108a在高頻帶臂136和接地層104上的電容耦合效應(yīng)加強(qiáng)了天線100在高頻率范圍運(yùn)行時(shí)的表面獨(dú)立特性，從而天線100可不考慮其安裝表面的材料而始終如一地地運(yùn)行。天線100具有接地終端(ground pill)的實(shí)施例的進(jìn)一步的好處是在沒有犧牲增益或效率特性的情況下，減小整體尺寸。天線100具有接地終端(ground pill)的實(shí)施例的進(jìn)一步的好處是天線的峰值增益在高頻帶能夠被控制。參照圖23，在另一個(gè)實(shí)施例中，天線100包括一支撐耦合件108，其包括一通孔塊 108b。與接地終端(ground pill) 108a類似，通孔塊108b包括一塊狀結(jié)構(gòu)，其用來支撐天線元件106，并在天線元件106和接地層104之間提供電容耦合。但是，與接地終端(ground pill) 108a不同，通孔塊108b包括兩種具有不同電特性的材料，并旨在增強(qiáng)天線100的低頻帶運(yùn)行。更特別地，通孔塊108a包括一導(dǎo)電或介電材料形成的多個(gè)垂直的通孔160，或通道，其電容性的耦合天線106的低頻帶臂138部分與接地層104。通孔塊108b的非通孔的部分可包括一圍繞和支撐孔160以及天線106的絕緣的、或其它非導(dǎo)電的材料。在一個(gè)實(shí)施例中，接地終端(ground pill) 108a具有的尺寸大約為寬度11. 75mm, 長度8. 5mm以及高度2. 8mm。在各種實(shí)施例中的該尺度可變化+/_lmm。在該實(shí)施例中接地終端(ground pill) 108a不與接地層104接觸。接地終端108a被安置在天線的高頻帶臂下面。這種結(jié)構(gòu)能夠有利于穩(wěn)定天線100的高頻帶，以及有助于促使天線按照所需獨(dú)立于安裝表面運(yùn)行。通孔160可分布在通孔塊108b的周圍，以使天線106的低頻帶臂138于被分布的多個(gè)位置電容性地耦合于接地層104，而沒有電容性的耦合整個(gè)低頻帶臂138。通孔160不直接與天線元件106的導(dǎo)電部分接觸，以使一個(gè)或更多的通孔執(zhí)行純電容方式。該描述的特別的天線包括5個(gè)通孔，每一個(gè)承擔(dān)耦合效應(yīng)的一部分。通孔的尺寸越大耦合效應(yīng)越強(qiáng)。 如果通孔設(shè)置得太大或與天線連動(dòng)桿(antenna trace)太近，則通孔產(chǎn)生負(fù)效應(yīng)。在一些實(shí)施例中，例如在圖M-25，和圖25a_d中所示，支撐耦合件108可包括一個(gè)簡單的、非導(dǎo)電的墊片108c來支撐天線元件106，和一接地終端(ground pill) 108a以支撐和電容性耦合高頻帶臂136于接地層104。非導(dǎo)電墊片108c可包括支撐銷162，其將接地層 104和天線元件106對準(zhǔn)。在各種實(shí)施例中，墊片108c可以大約為2-4mm的距離分隔天線元件106和接地層104。在一個(gè)實(shí)施例中，天線元件106和接地層104之間的距離為3mm。 在一個(gè)實(shí)施例中，天線元件106和接地層104包括厚度大約為31密耳(mil)的PCB板。在現(xiàn)有技術(shù)中已知的具有可選擇的厚度的PCB板也是可預(yù)期的。在一個(gè)實(shí)施例中，支撐耦合件108能或可能包括一具有通孔160 (如圖7b中所示) 的通孔塊108b以支撐并選擇性地電容性地耦合低頻帶臂138與接地層104。在其它實(shí)施例中，支撐耦合件108可包括一簡單的支撐墊片、接地終端(ground pill) 108a或通孔塊10 的結(jié)合，以使表面獨(dú)立特性在所有運(yùn)行頻帶上增強(qiáng)。圖沈描繪了接地層104具有一彈簧觸銷166的一個(gè)實(shí)施例，此彈簧觸銷連接天線元件106于在形成接地層104的低處PCB板上的接地銅。在一個(gè)實(shí)施例中，彈簧觸銷166連接天線元件106的天線連動(dòng)桿(antenna trace)于接地層104。彈簧觸銷166可包括任何合適的導(dǎo)電金屬，并形成一個(gè)形狀，此形狀可以提供在接地層104和天線元件106之間的物理張力，此張力足夠保持兩個(gè)具有接地層104和天線元件106的PCB板之間的接觸。彈簧觸銷166可包括安裝開孔167，其能使彈簧觸銷166連接于任何一種墊片，例如在圖中描繪的非導(dǎo)電墊片108c。如圖沈所示，接地層104也可包括孔164，其構(gòu)造為與墊片108c 的支撐銷162匹配。在一實(shí)施例中，該彈簧觸銷166是導(dǎo)電的，并且連接在頂部板天線元件106上的天線連動(dòng)桿(antenna trace)于在底部板接地層104上的天線的底部。彈簧觸銷166的上部連接于天線連動(dòng)桿(antenna trace)，彈簧觸銷166的下部連接接地層104。當(dāng)該板被一起與墊片裝配時(shí)，如另一個(gè)PBC層或一特氟龍墊片，元件之間緊密固定在一起并且通過彈簧觸銷166保持電接觸。在該接觸點(diǎn)，天線連動(dòng)桿(antenna trace)環(huán)退回并連接于接地層， 可以決定兩個(gè)共振的存在(一個(gè)在低頻帶，一個(gè)在高頻帶)和共振的深度，也即電壓駐波比 (VSWI )。如果該接觸點(diǎn)遠(yuǎn)離或靠近地面，其能改變或破壞天線最好的共振準(zhǔn)則。如果該接觸點(diǎn)不設(shè)置在恰當(dāng)?shù)奈恢?，則天線可能丟失其雙頻帶特性。圖27描繪了連接配件110的一個(gè)實(shí)施例，其包括一金屬固定架200，用來確保含有信號線112的電纜連接于底部殼體116。金屬固定架200能作為一個(gè)安裝裝置，以保障天線 100固定在如圖10和11所示的一表面，并引導(dǎo)信號線112電纜進(jìn)入配件。在一個(gè)實(shí)施例中，金屬固定架200不是天線接地層104的一部分，并且不以任何方式電連接于天線或接地層。通過隔離固定架與天線，天線變得其特性不受其安裝或金屬固定架連接的表面的類型影響，或者其特性不發(fā)生改變。因此，在金屬性或非金屬性的表面上，天線的功能是一樣的。圖觀示出了底部殼體116的一個(gè)示例性實(shí)施例的俯視圖。圖四示出圖觀中的底部殼體116的切割側(cè)視圖。圖30示出了圖洲中的底部殼體116的一個(gè)示例性的實(shí)施例的透視圖。圖31a和31b示出了天線元件106具有一個(gè)高頻帶臂136和一個(gè)低頻帶臂138的實(shí)施例。在圖31a中描繪的尺寸僅僅是示例性的，并沒有進(jìn)行限制。所示的天線元件106 包括多個(gè)能與圖M-25中示出的墊片108c的支撐銷162相匹配的通孔170。在一個(gè)替換的實(shí)施例中，天線元件106可被安裝在一如圖23所示的設(shè)置有多個(gè)垂直通孔160的一通孔塊 108b PCB上。因?yàn)榈皖l帶臂138在長度上比高頻帶臂136更長，反而，通過多通孔而不是接地終端(ground pill) 108a的單個(gè)點(diǎn)/區(qū)域，完成了一多分配效應(yīng)，或者一個(gè)相似的“接地終端”效應(yīng)。一系列分布的通孔并沒有與形成低頻帶臂138的連動(dòng)桿(trace)直接接觸。在一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)高頻帶臂136和一個(gè)低頻帶臂138，兩個(gè)都能通過連接信號線112于一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電柱或穿過整個(gè)天線元件106的厚度的通孔172與信號線112連接， 為信號線112和/或彈簧觸銷166電連接于天線連動(dòng)桿(antenna trace)臂提供電接觸。盡管對于本發(fā)明的各種實(shí)施例進(jìn)行了描述，但可以理解的是能被制造的各種本發(fā)明的元件在結(jié)構(gòu)、外形或配置上的無實(shí)質(zhì)性的改變，沒有脫離本發(fā)明想要的范圍。相應(yīng)地， 本發(fā)明想要的范圍通過下面的權(quán)利要求決定。為了解釋本發(fā)明的權(quán)利要求，其利用35U. S. C第112部分第六段的條款指定的表述，在權(quán)利要求中的表述，除特定的術(shù)語“方法為”或“步驟為”外，沒有使用其它術(shù)語。
權(quán)利要求
1.一種獨(dú)立于安裝表面的共形天線，包括 一具有一外部邊緣的接地層；一具有一浮動(dòng)部分和一非浮動(dòng)部分的天線元件，其中該非浮動(dòng)部分被固定在接地層端部上面基本上與其平行的方向，以及該浮動(dòng)部分延伸超過接地層的外部邊緣；一殼體，包括一頂部和一底部，該殼體尺寸被設(shè)置為基本密封接地層和天線元件；以及其中，天線始終如一地并且獨(dú)立于安裝表面的材料運(yùn)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線，其中該殼體的底部包括一突出部分，其形成一空間以容納天線元件的浮動(dòng)部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線，進(jìn)一步包括一設(shè)置在接地層和天線元件的非浮動(dòng)部分之間的非導(dǎo)電墊片。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的天線，其中該非導(dǎo)電墊片包括多個(gè)柱，其被構(gòu)造為與在接地層中相應(yīng)的多個(gè)孔相匹配。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的天線，其中該非導(dǎo)電墊片包括多個(gè)柱，其被構(gòu)造為與在天線元件中相應(yīng)的多個(gè)孔相匹配。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線，其中該天線元件進(jìn)一步包括一具有一高頻帶臂和一低頻帶臂的天線連動(dòng)桿。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線，進(jìn)一步包括一通孔塊，其包括至少一基本上以垂直于天線元件為方向的通孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的天線，其中該通孔塊包括一導(dǎo)電材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的天線，其中該通孔塊包括一介電材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的天線，其中該通孔塊的至少一個(gè)通孔將天線連動(dòng)桿的低頻帶臂的至少一部分電容性地耦合于接地層。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線，進(jìn)一步包括一附著于接地層的接地終端。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的天線，其中該接地終端被安置在天線連動(dòng)桿的高頻帶臂的下面。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的天線，其中該接地終端包括一導(dǎo)電金屬材料。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的天線，其中該接地終端包括一介電材料。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線，進(jìn)一步包括一彈簧觸銷，其安置在接地層上，并且與天線元件的天線連動(dòng)桿彈性接觸。
16.一種獨(dú)立于其安裝表面的共形天線，包括 一具有一外部邊緣的接地層；一具有一浮動(dòng)部分和一非浮動(dòng)部分的天線元件，包括一具有一高頻帶臂和一低頻帶臂的天線圈，其中該非浮動(dòng)部分被固定在接地層端部上面基本上與其平行的方向，以及該浮動(dòng)部分延伸超過接地層的外部邊緣；一通孔塊，其安置在接地層和天線元件之間，包括至少一個(gè)以基本上垂直于天線元件為方向的通孔，其中該至少一個(gè)通孔鄰近于天線連動(dòng)桿的低頻帶臂；一接地終端，其連接于接地層，非接觸地鄰近于該天線連動(dòng)桿的高頻帶臂； 一殼體，其包括一頂部和一底部，該殼體尺寸被設(shè)置為基本密封接地層和天線元件；其中該殼體的底部包括一突出部分，其形成一容納該天線元件的浮動(dòng)部分的空間；其中，天線始終如一地并且獨(dú)立于安裝表面的材料運(yùn)行。
17. 一種安裝一個(gè)獨(dú)立于表面，共形的天線于一安裝表面的方法，包括安裝一接地層鄰近該安裝表面；定位該天線的一天線元件于接地層上方，并與其基本上平行的一平面內(nèi)，以使天線元件的一部分鄰近該接地層和該固定表面，以及天線的一部分不鄰近于該接地層和該安裝表
全文摘要
一種獨(dú)立于其安裝表面的天線，其始終如一并獨(dú)立于其所安裝表面的材運(yùn)行。該天線包括一具有一外部邊緣的接地層；一具有一浮動(dòng)部分和一非浮動(dòng)部分的天線。該非浮動(dòng)部分被安裝在接地層端部上面基本上與其平行的方向，該浮動(dòng)部分延伸超過接地層的外部邊緣。該天線也包括一殼體，其包括一頂部和一底部，該殼體尺寸被設(shè)置為基本密封接地層和天線元件。
文檔編號H01Q1/12GK102273008SQ201080001599
公開日2011年12月7日 申請日期2010年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月10日
發(fā)明者巴拉德瓦基·R·波杜圖里 申請人:世界產(chǎn)品有限公司