專利名稱：全向天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本專利申請(qǐng)的主題一般地涉及天線和天線系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
按照慣例，各種無(wú)線電系統(tǒng)采用的天線設(shè)計(jì)在結(jié)構(gòu)上不同，這取 決于許多因素。其中有些因素涉及無(wú)線電或者微波輻射的頻率、系統(tǒng) 的額定功率、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性以及形狀因數(shù)要求。其它因素有安裝位置(發(fā) 射塔相對(duì)于手持接收設(shè)備的位置)、要求的使用條件(自動(dòng)旋轉(zhuǎn)的雷達(dá) 塔相對(duì)于固定位置電信微波中繼天線)或者信號(hào)處理雷達(dá)目標(biāo)的能力 (諸如微波傳輸系統(tǒng)的"視線(line of sight)"系統(tǒng)相對(duì)于諸如在某些 無(wú)線網(wǎng)中采用的"非視線"無(wú)線電)。

發(fā)明內(nèi)容
全向天線系統(tǒng)的實(shí)施例可以包括具有導(dǎo)線回路和單個(gè)鐵氧體棒回 路的天線。所述單個(gè)鐵氧體棒回路的取向基本上平行于所述導(dǎo)線回路 所形成的平面。所述單個(gè)鐵氧體棒回路可以包括多個(gè)線圈(windings) 和具有長(zhǎng)度和兩個(gè)端部的鐵氧體棒。所述鐵氧體棒的兩個(gè)端部相對(duì)于
所述導(dǎo)線回路基本上位于中心。在所述鐵氧體棒的大部分長(zhǎng)度上分布 所述多個(gè)線圈。全向天線系統(tǒng)的實(shí)施例可以包括如下之一、之全部或者之一些。
混合網(wǎng)(hybrid network)可以偶聯(lián)到天線。通過(guò)所述混合網(wǎng)，可 以使所述導(dǎo)線回路和所述單個(gè)鐵氧體棒回路互相基本上電隔離。
至少一個(gè)電阻器可以偶聯(lián)到所述導(dǎo)線回路和所述鐵氧體棒回路至 少之一。
所述導(dǎo)線回路基本上是圓形的或者基本上是正方形的。所述鐵氧 體棒可以具有基本上圓形截面或者基本上矩形截面。
發(fā)送放大器可以偶聯(lián)到所述混合網(wǎng)。
至少一個(gè)鉤(hook)可以偶聯(lián)到所述天線，所述鉤構(gòu)造為用于偶 聯(lián)到導(dǎo)線或管。
全向天線系統(tǒng)的實(shí)施例可以包括僅兩個(gè)去耦回路，基本上位于 同一個(gè)平面上，混合網(wǎng)使其形成90度相差(drive 90 degrees out of phase)。所述混合網(wǎng)可以構(gòu)造為用于產(chǎn)生基本上全方位水平磁場(chǎng)特性 (magnetic field pattern )。
全向天線系統(tǒng)的實(shí)施例可以包括如下之一、之全部或者之一些。
所述僅兩個(gè)去耦回路被迅速調(diào)諧。
至少一個(gè)電阻器可以偶聯(lián)到所述僅兩個(gè)去耦回路至少之一，而所 述至少一個(gè)電阻器可以用于提高所述僅兩個(gè)去耦回路至少之一的帶
寬o
所述混合網(wǎng)可以包括移相電路和正交分離/合成電路。所述移相電
7路和正交分離/合成電路可以用于使所述僅兩個(gè)去耦回路形成90度相 差并產(chǎn)生基本上全方位水平磁場(chǎng)特性?；旧先轿凰酱艌?chǎng)特性可 以每個(gè)周期旋轉(zhuǎn)一次。
所述混合網(wǎng)可以包括50歐姆輸入。
所述僅兩個(gè)去耦回路可以僅分別處理輸入到所述天線系統(tǒng)的一半 無(wú)線電功率，而對(duì)于任意輸入阻抗，每個(gè)所述僅兩個(gè)去耦回路的帶寬 可以基本上固定。在所述僅兩個(gè)去耦回路之任一或者它們二者被迅速 調(diào)諧時(shí)，所述輸入阻抗可以基本上保持固定。
全向天線系統(tǒng)的實(shí)施例可以釆用無(wú)線電頻率通信方法，所述無(wú)線
電頻率通信方法包括通過(guò)具有至少兩個(gè)回路單元的天線，接收第一 無(wú)線電信號(hào)；利用混合網(wǎng)處理所述第一無(wú)線電信號(hào)；以及所述混合網(wǎng) 將來(lái)自無(wú)線電的輸入信號(hào)變換為第二無(wú)線電信號(hào)。所述方法可以進(jìn)一 步包括，通過(guò)所述混合網(wǎng)對(duì)所述第二無(wú)線電信號(hào)進(jìn)行移相和正交分離/ 合成，使所述天線的至少兩個(gè)回路單元形成基本上90度相差。所述方 法還可以包括，通過(guò)所述天線，以基本上全方位磁場(chǎng)中的水平面，發(fā) 送所述第二無(wú)線電信號(hào)。
無(wú)線電頻率通信方法的實(shí)施例可以包括如下步驟之一、之全部或 者之一些。
通過(guò)使電阻器與所述至少兩個(gè)回路單元相連，提高所述至少兩個(gè) 回路單元的帶寬。
在使所述至少兩個(gè)回路單元相對(duì)于隧道的軸線旋轉(zhuǎn)360度時(shí)，可 以執(zhí)行發(fā)送所述第二無(wú)線電信號(hào)和接收所述第一無(wú)線電信號(hào)的步驟。
以水平面接收第一無(wú)線電信號(hào)和發(fā)送所述第二無(wú)線電信號(hào)的步驟可以進(jìn)一步包括，通過(guò)經(jīng)過(guò)偶聯(lián)到所述天線的至少一個(gè)鉤將所述天線 偶聯(lián)到隧道內(nèi)的導(dǎo)線或者管，擴(kuò)展接收所述第一無(wú)線電信號(hào)和發(fā)送所 述第二無(wú)線電信號(hào)。
全向天線系統(tǒng)的實(shí)施例還可以包括用于構(gòu)造全向天線系統(tǒng)的方 法，所述方法包括通過(guò)使導(dǎo)線回路與包括具有兩個(gè)端部的鐵氧體棒 的單個(gè)鐵氧體棒回路相連，形成天線。所述方法可以進(jìn)一步包括，使 所述單個(gè)鐵氧體棒回路的取向基本上平行于所述導(dǎo)線回路形成的平 面；使所述單個(gè)鐵氧體棒的兩個(gè)端部相對(duì)于所述導(dǎo)線回路基本上位于 中心；以及使所述天線與混合網(wǎng)相連。
形成全向天線系統(tǒng)的方法實(shí)施例可以包括如下步驟之一、之全部 或者之一些。
通過(guò)使至少一個(gè)電阻器與所述導(dǎo)線回路和所述單個(gè)鐵氧體棒回路 至少之一相連，提高所述全向天線系統(tǒng)的帶寬。
通過(guò)調(diào)節(jié)包括在所述單個(gè)鐵氧體棒回路內(nèi)的單個(gè)鐵氧體棒的位 置，確保所述導(dǎo)線回路的軸線和所述單個(gè)鐵氧體棒回路的軸線基本上正交。
根據(jù)具體實(shí)施方式
和附圖以及權(quán)利要求書，上述以及其它方面、 特征和優(yōu)點(diǎn)對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員顯而易見(jiàn)。


下面將參考

實(shí)施例，附圖中，類似的參考編號(hào)表示類似
的單元，其中
圖1是橢圓形全向天線的實(shí)施例的正視原理圖； 圖2是圖1所示全向天線實(shí)施例的側(cè)視原理圖； 圖3是混合系統(tǒng)的特定實(shí)施例的電原理圖；圖4是全向天線的特定矩形實(shí)施例的實(shí)施原理的正視原理圖； 圖5是圖4所示全向天線實(shí)施例的側(cè)視原理圖6是捆扎在佩戴者背部的全向天線的實(shí)施例的透視圖；以及
圖7是無(wú)線電通信方法的實(shí)施例的流程圖8是形成全向天線系統(tǒng)的方法的實(shí)施例的流程圖。
具體實(shí)施例方式
所述公開(kāi)、其各方面以及實(shí)施例并不局限于在此公開(kāi)的特定部件 或者組裝過(guò)程。根據(jù)該公開(kāi)，本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)公知的符合所設(shè)計(jì)的全向 天線和/或者組裝過(guò)程的許多附加部件和組裝過(guò)程顯然可以用于特定實(shí) 施例。因此，例如，盡管公開(kāi)了特定實(shí)施例，這種實(shí)施例和實(shí)施部件 可以包括用于這種天線和實(shí)施部件、符合所設(shè)計(jì)的操作的任意形狀、
大小、形式、類型、型號(hào)、版本、尺寸、集中度(concentration)、材 料、數(shù)量和/或者本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的公知的類似物。
全向天線實(shí)施例可以用于沒(méi)有管道或者導(dǎo)線幫助傳播無(wú)線電信號(hào) 的隧道、巖洞以及建筑內(nèi)。實(shí)施例還可以用于要求穿過(guò)墻壁、在相鄰 隧道之間、繞過(guò)拐角、在建筑物的地板(floors)之間以及隧道與地面 之間進(jìn)行通信的應(yīng)用。實(shí)施例還可以在具有沿隧道鋪設(shè)的連續(xù)導(dǎo)線的 礦井和其它隧道內(nèi)進(jìn)行長(zhǎng)距離通信。全向天線的實(shí)施例可以在無(wú)線電 頻譜的低頻(LF)或者中頻(MF)工作。
結(jié)構(gòu)
參考圖1，圖1示出全向天線2 (全向天線系統(tǒng))的實(shí)施例。全向 天線2可以包括導(dǎo)線回路4和其取向基本上平行于導(dǎo)線回路4形成的 平面的鐵氧體棒回路6。在圖l所示的特定實(shí)施例中，在導(dǎo)線回路4中， 鐵氧體棒回路6基本上處于中心。在全向天線2的特定實(shí)施例中，在 包括在鐵氧體棒回路6內(nèi)的鐵氧體棒10的端部相對(duì)于導(dǎo)線回路4位于 中心的情況下，可以將鐵氧體棒回路6布置在平行于導(dǎo)線回路4形成 的平面的任意位置(而無(wú)論它實(shí)際上是處于導(dǎo)線回路4的內(nèi)部還是外
10部)。在圖4和5中，可以看到這種實(shí)施例的例子。在特定實(shí)施例中， 因?yàn)樽鳛榉窍薅ㄐ岳拥闹T如信號(hào)返回、磁場(chǎng)分布圖、材料特性等的
原因必然導(dǎo)致，還發(fā)生鐵氧體棒回路6與精確平行于導(dǎo)線回路4形成 的平面的平面形成偏差。
鐵氧體棒回路6可以包括多個(gè)圍繞具有長(zhǎng)度和兩個(gè)端部的鐵氧體 棒10的線圈8，箭頭12表示在第一方向上纏繞的一部分，而箭頭14 表示在第二方向纏繞的另一部分。如圖所示，多個(gè)線圈8可以分布在 鐵氧體棒10的大部分長(zhǎng)度上。在其它特定實(shí)施例中，多個(gè)線圈8可以 僅包括一匝繞鐵氧體棒10纏繞的導(dǎo)線。在特定實(shí)施例中，多個(gè)線圈8 也可以不分布在鐵氧體棒IO的大部分長(zhǎng)度上，相反，線圈可以集中在 鐵氧體棒10的中心附近。為了舉例說(shuō)明該公開(kāi)，每部分上的線圈數(shù)量 可以包括27匝，鐵氧體棒的直徑可以是1英寸，其長(zhǎng)度可以是6英寸， 而導(dǎo)線回路的直徑可以是6英寸。鐵氧體棒可以是125 ui的國(guó)家磁組 織(National Magnetics Group )中的"M "材料。多個(gè)線圈8可以由在 每匝之間具有空間、寬度達(dá)到#24布線導(dǎo)線(hookup wire)的、適當(dāng) 的660/46利茲線構(gòu)成。
全向天線2還可以包括同軸連接器16，該同軸連接器16偶聯(lián)到作 為非限定性例子利用纏繞物、膠粘物、熱壓配合、焊接或者許多其它 傳統(tǒng)接合結(jié)構(gòu)之一固定在一起的導(dǎo)線回路4和鐵氧體棒回路6。同軸連 接器16可以通過(guò)混合網(wǎng)20偶聯(lián)到導(dǎo)線回路4和鐵氧體棒回路6?；旌?網(wǎng)20將導(dǎo)線回路4與鐵氧體棒回路6電連接在一起，從而使來(lái)自連接 到同軸連接器16的無(wú)線電的無(wú)線電頻率信號(hào)進(jìn)入導(dǎo)線回路4和鐵氧體 棒回路6。為了舉例說(shuō)明該公開(kāi)，利用信源或者負(fù)載阻抗無(wú)關(guān)的12khz 帶寬，可以將全向天線2調(diào)諧到470khz。
參考圖2，圖2示出圖1所示全向天線2的實(shí)施例的側(cè)視圖。如圖 所示，導(dǎo)線回路4可以形成平面，而鐵氧體棒回路6的取向可以基本 上平行于該平面。導(dǎo)線回路4可以具有通過(guò)該回路的中心延伸的軸線，
11而鐵氧體棒回路6可以具有沿該鐵氧體棒的中心延伸的軸線。全向天
線2的實(shí)施例可以具有兩個(gè)基本上正交的軸線。在特定實(shí)施例中，鐵 氧體棒回路6可以基本上位于導(dǎo)線回路4的平面的中心，在其它實(shí)施 例中，如果鐵氧體棒10的端部基本上位于導(dǎo)線回路4的中心，則可以 將鐵氧體棒回路6布置在該平面的任意一側(cè)，g卩，在導(dǎo)線回路4的上 方或者下方，只要鐵氧體棒10的端部基本上位于導(dǎo)線回路4的中心即 可。
鐵氧體棒回路6內(nèi)采用的鐵氧體棒IO可以具有大致圓形截面、大 致正方形截面、矩形截面或者橢圓形截面。此外，參考圖l和2，導(dǎo)線 回路4可以是大致圓形、大致正方形、矩形、橢圓形，也可以由其它 規(guī)則的或者不規(guī)則的封閉形狀構(gòu)成。導(dǎo)線回路4還可以包括多個(gè)線圈 22，為了舉例說(shuō)明該公開(kāi)，可以采用15匝導(dǎo)線，鐵氧體棒IO可以具 有大致圓形截面，而導(dǎo)線回路4可以是大致圓形的。用于多個(gè)線圈22 的導(dǎo)線可以是纏繞在聚乙烯片上的660/46利茲線，這樣有助于形成回 路。
參考圖4和5，它們示出全向天線70的實(shí)施例。在圖4和5所示 的實(shí)施例中，導(dǎo)線回路72基本上是正方形的，而鐵氧體棒回路74具 有基本上矩形的截面。此外，鐵氧體棒回路74更靠近導(dǎo)線回路72的 一側(cè)，而鐵氧體棒回路74的端部仍位于導(dǎo)線回路72的中心。在包括 基本上正方形導(dǎo)線回路4的全向天線70的實(shí)施例中，如果鐵氧體棒回 路74的端部位于導(dǎo)線回路72的中心，則鐵氧體棒回路6可以位于導(dǎo) 線回路4包圍的區(qū)域之內(nèi)或者之外的任意位置。
參考圖3，圖3示出混合網(wǎng)20的特定實(shí)施例。該混合網(wǎng)可以包括: 第一平衡一不平衡鐵心匹配變壓器24，其偶聯(lián)到導(dǎo)線回路4;以及第 二平衡一不平衡鐵心匹配變壓器26，其偶聯(lián)到鐵氧體棒回路6。第一 和第二平衡一不平衡鐵心匹配變壓器24、 26使形成串聯(lián)調(diào)諧回路的導(dǎo) 線回路4和鐵氧體棒回路6的阻抗升高到輸入40的阻抗。第一和第二平衡—不平衡鐵心匹配變壓器24、 26可以偶聯(lián)到螺旋管(toroid) 28。 螺旋管28可以通過(guò)螺旋管電阻器30偶聯(lián)到地線29，而且它可以包括 分別通過(guò)螺旋管28的兩端偶聯(lián)的第一和第二螺旋管電容器42、 44。第 一串聯(lián)調(diào)諧電容器組件32可以偶聯(lián)在導(dǎo)線回路4與第一平衡一不平衡 鐵心匹配變壓器24之間，而第二串聯(lián)調(diào)諧電容器組件34可以偶聯(lián)在 鐵氧體棒回路6與第二平衡一不平衡鐵心匹配變壓器26之間。第一和 第二串聯(lián)調(diào)諧電容器組件32、 34可以分別包括至少一個(gè)與陶瓷調(diào)整片 并聯(lián)的電容器，以允許手動(dòng)調(diào)節(jié)每個(gè)調(diào)諧電容器組件的電容。在特定 實(shí)施例中，第一和第二帶寬電阻器36、 38可以分別偶聯(lián)在第一平衡一 不平衡鐵心匹配變壓器24和第二平衡一不平衡鐵心匹配變壓器26與 導(dǎo)線回路4和鐵氧體棒回路6之間?？梢园ㄝ斎?0，該輸入40使同 軸連接器16與混合網(wǎng)20偶聯(lián)在一起。為了舉例說(shuō)明該公開(kāi)，輸入40 可以具有50歐姆的輸入阻抗。表1列出包括混合網(wǎng)20的實(shí)施例的電 部件的一組典型設(shè)計(jì)值和信源(source)。
部件數(shù)值描述/信源
32、 3411一110pF500 VDC伊利(Erie) #503陶瓷調(diào)整片(內(nèi)布 拉斯加州的附加銷售(Surplus Sales))
32、 34 1600—1900 pF600 VDC銀云母電容器
24、 269:2匝比CWS/伯特馬克(Bytmark)平衡一不平衡鐵心BN —202 — 43， 2T#20, 9T#24漆包線
2816.93 uH 弁24漆包線在CWS/伯特馬克(Bytmark) FT-50A-61螺旋管纏繞雙線15匝
36、 38 1.5-2.4歐姆2瓦5%金屬膜電阻器
3050歐姆5瓦金屬氧化物電阻器，莫氏(Mouser) 286-51-RC
42、 443300 pF大于200 VDC的銀云母罩
表1
在混合網(wǎng)20將導(dǎo)線回路4和鐵氧體棒回路6偶聯(lián)在一起時(shí)，混合
13網(wǎng)20的實(shí)際設(shè)計(jì)可以產(chǎn)生該天線的幾種電效應(yīng)。第一種電效應(yīng)是混合網(wǎng)20使導(dǎo)線回路4與鐵氧體棒回路6基本上實(shí)現(xiàn)互相電隔離。第二種 效應(yīng)是該混合網(wǎng)可以使導(dǎo)線回路4和鐵氧體棒回路6中的電流基本上 保持90度相位。第三種電效應(yīng)是，通過(guò)使帶寬電阻器36、 38至少之 一與導(dǎo)線回路4或者鐵氧體棒回路6之一相連，可以增大天線的帶寬。 在不受理論限制的情況下，該電阻器可以用于減小該回路的Q值，從 而提高可用帶寬。在全向天線2的實(shí)施例中，帶寬基本上保持固定， 而與連接到輸入40的信源或者負(fù)載阻抗無(wú)關(guān)。此外，混合網(wǎng)20可以 在導(dǎo)線回路4和鐵氧體棒回路6上平均分配天線的發(fā)射功率。最后， 盡管導(dǎo)線回路4和鐵氧體棒回路6之一或者二者嚴(yán)重失調(diào)，但是混合 網(wǎng)20的實(shí)施例仍可以使輸入40的阻抗基本保持固定。在全向天線2的特定實(shí)施例中，發(fā)送放大器可以偶聯(lián)到混合網(wǎng)20， 以放大偶聯(lián)到全向天線2的無(wú)線電發(fā)送信號(hào)。在全向天線2的實(shí)施例 中，在高效工作期間，在不影響導(dǎo)線回路4和鐵氧體棒回路6的帶寬 的情況下，發(fā)送放大器的輸出阻抗可能接近0歐姆。全向天線2的特 定實(shí)施例可以包括偶聯(lián)到混合網(wǎng)2的接收前置放大器，以放大偶聯(lián)到 全向天線2的無(wú)線電接收信號(hào)。在不影響導(dǎo)線回路4和鐵氧體棒回路6 的帶寬的情況下，接收前置放大器的輸入阻抗可以是50歐姆。全向天線2、 70的實(shí)施例可以包括至少一個(gè)鉤，該鉤可以用于將 無(wú)線電掛在地下隧道內(nèi)的導(dǎo)線、電纜或者管上或者使無(wú)線電靠近它們， 從而使導(dǎo)線回路4和/或者鐵氧體棒回路6與該導(dǎo)線、電纜或者管實(shí)現(xiàn) 有效電偶聯(lián)，而且可以通過(guò)沿隧道的長(zhǎng)度距離接收/發(fā)送無(wú)線電頻率信 號(hào)。在不受理論限制的情況下，可以相信，通過(guò)相位差異(diversity) 與導(dǎo)線、電纜或者管相偶聯(lián)——其導(dǎo)致導(dǎo)線、電纜或者管內(nèi)的雙線模 式，實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)接收/發(fā)送無(wú)線電頻率信號(hào)。全向天線2的特定實(shí)施例可以僅包括兩個(gè)基本上位于同一個(gè)平面 上而且被混合網(wǎng)20產(chǎn)生90度相差的電去耦回路(導(dǎo)線回路4和鐵氧體棒回路6)。利用包括在混合網(wǎng)20內(nèi)的移相電路，控制混合網(wǎng)20僅 使兩個(gè)去耦回路形成90度相差的能力。移相電路的結(jié)構(gòu)和部件至少取 決于兩個(gè)設(shè)計(jì)因素1)整個(gè)混合網(wǎng)20/導(dǎo)線回路4/鐵氧體棒回路6組 合的阻抗特性；和2)全向天線2的工作頻率。為了舉例說(shuō)明該公開(kāi)，下面說(shuō)明用于確定混合網(wǎng)20、導(dǎo)線回路4 和鐵氧體棒回路6的特定實(shí)施例的特性的示例設(shè)計(jì)過(guò)程。例如，對(duì)于輸入阻抗是50歐姆，螺旋管電阻器30也是50歐姆的 實(shí)施例，螺旋管電阻器30與輸入40要求的阻抗實(shí)現(xiàn)阻抗匹配。 一旦 確定了電阻器30的值，就可以估計(jì)該系統(tǒng)中各部件的設(shè)計(jì)值。螺旋管28的各線圈的電感值被表示為其中L是以亨為單位的線圈的電感，R3。是螺旋管電阻器30的電 阻，而f是以赫茲為單位的要求天線頻率(例如，470,000 Hz)。螺旋管電容器42和44的值之和被表示為2我 (2) 其中C是以法為單位的螺旋管電容器42和44的總電容，f是以 赫茲為單位的要求天線頻率，而R3o是螺旋管電阻器30的電阻。在某 些實(shí)施例中，可以在螺旋管電容器42和44之間平均分配該總電容， 在其它實(shí)施例中，可以不平均分配該電容，或者螺旋管電容器之一可 以為0電容。通過(guò)首先測(cè)量每個(gè)單獨(dú)回路的阻抗(R,。。p+jXI^。。p)，調(diào)節(jié)導(dǎo)線回路 4和鐵氧體棒回路6的帶寬。對(duì)于導(dǎo)線回路4，帶寬(在特定實(shí)施例中， —3 dB)被表示為2諷繊其中BW是導(dǎo)線回路4的帶寬，R。。p是導(dǎo)線回路4或者鐵氧體棒 回路6的電阻，R36是帶寬電阻器36的電阻，f是以赫茲為單位的要求 的天線頻率，X,。。p是導(dǎo)線回路4或者鐵氧體棒回路6的電阻。利用分別位于第一和第二平衡一不平衡鐵心匹配變壓器24、 26上 的兩個(gè)線圈的匝數(shù)比變換導(dǎo)線回路4和鐵氧體棒回路6、其相應(yīng)第一和 第二串聯(lián)調(diào)諧電容器組件32、 34以及相應(yīng)帶寬電阻器36、 38的組合 的串聯(lián)阻抗。利用該變換使每個(gè)回路和其相應(yīng)部件與螺旋管電阻器30 的電阻值匹配。然后，利用第一和第二平衡一不平衡鐵心匹配變壓器 24、 26將導(dǎo)線回路4和鐵氧體棒回路6與螺旋管28 (在某些實(shí)施例中， 有時(shí)還被稱為混合網(wǎng))偶聯(lián)在一起。第一和第二平衡一不平衡鐵心匹 配變壓器24、 26的匝數(shù)比(回路線圈與螺旋管線圈)為2:9。一利用上述設(shè)計(jì)過(guò)程組裝了混合網(wǎng)20的特定實(shí)施例，僅必須使兩 個(gè)去耦回路實(shí)現(xiàn)精確物理對(duì)準(zhǔn)并調(diào)節(jié)它們的電參數(shù)，以確保適當(dāng)全向 方向圖、帶寬和調(diào)諧，本說(shuō)明書將在后面做說(shuō)明?；旌暇W(wǎng)20還具有可以產(chǎn)生全方位磁場(chǎng)分布圖的正交分離/合成電 路。全方位磁場(chǎng)位于水平面上，因?yàn)樵谑褂脮r(shí)，例如在礦井中將全向 天線捆扎在佩戴者背部時(shí)，利用基本上垂直取向的導(dǎo)線回路4形成的 平面工作，而鐵氧體棒回路6的長(zhǎng)軸基本上水平。全向天線2上方和 下方的磁場(chǎng)被橢圓極化，這意味著，將兩個(gè)全向天線用于通信，其中 一個(gè)天線基本上位于另一個(gè)天線的上方或者下方，全向天線之一必須 被倒置或者僅是這兩個(gè)去耦回路之任一的引線，必須臨時(shí)更換天線之 一。在從全向天線2正上方的點(diǎn)觀看該磁場(chǎng)時(shí)，該磁場(chǎng)展現(xiàn)圓形極化。 在從水平方向的任意其它角度觀看時(shí)，磁場(chǎng)展現(xiàn)橢圓形極化。在不受理論限制的情況下，正交分離/合成電路使收到的僅來(lái)自這 兩個(gè)去耦回路的90度相差信號(hào)合成，然后，將它發(fā)送到偶聯(lián)到該全向天線2的無(wú)線電。此外，正交分離/合成電路使來(lái)自該無(wú)線電的信號(hào)分 路，以便移相電路可以使該分路信號(hào)移相90度相差，從而發(fā)送全方位 信號(hào)。在2001年2月27日公布的標(biāo)題為"正交混合RF組合系統(tǒng) (Quadrature hybrid RF combining system)，，、授予商(Thon)的第 6,194,980號(hào)美國(guó)專利中有關(guān)于正交分離/合成電路的結(jié)構(gòu)和工作的相關(guān) 講解，在此引用該美國(guó)專利公開(kāi)的內(nèi)容供參考。僅兩個(gè)去耦回路和混合網(wǎng)20的電特性可以包括每個(gè)周期使該磁 場(chǎng)特性順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一次。此外，混合網(wǎng)20還可以分別使僅兩個(gè)去耦回 路僅分別處理一半無(wú)線電功率，而對(duì)于任意輸入阻抗，分別使僅兩個(gè) 去耦回路分別保持基本上固定的帶寬。因?yàn)榇嗽?，在全向天線2的 特定實(shí)施例可以包括50歐姆輸入阻抗時(shí)，同樣的實(shí)施例可以接收許多 其它輸入阻抗，而無(wú)需進(jìn)行實(shí)質(zhì)調(diào)整。因?yàn)閮H兩個(gè)去耦回路被去耦， 所以如果通過(guò)將天線布置在金屬板下側(cè)上，它們之一或者它們二者顯 著或者嚴(yán)重失調(diào)，例如，輸入阻抗將保持基本固定。該特征使全向天 線2的實(shí)施例展現(xiàn)冗余特征，其中如果在礦山發(fā)生事故或者發(fā)生緊急 情況期間，另一個(gè)回路被破壞或者失調(diào)，則一個(gè)回路可以用于發(fā)送/接 收。盡管在本說(shuō)明書描述的全向天線2的特定實(shí)施例中，僅示出單個(gè) 導(dǎo)線回路2和單個(gè)鐵氧體棒回路4，但是其它特定實(shí)施例可以包括基本 上正交的兩個(gè)導(dǎo)線回路和兩個(gè)鐵氧體棒回路?？梢詫⑦@種組合放置在 立方體容器中，并以垂直和水平對(duì)準(zhǔn)的全方位磁場(chǎng)特性，發(fā)送和接收無(wú)線電信號(hào)。此外，利用本說(shuō)明書公開(kāi)的教導(dǎo)，可以構(gòu)造具有基本上 正方形導(dǎo)線回路和矩形截面鐵氧體棒的全向天線的實(shí)施例。圖4和5 示出這種全向天線的實(shí)施例。對(duì)于正方形實(shí)施例，設(shè)計(jì)和調(diào)整過(guò)程與 原實(shí)施例相同，但是部分?jǐn)?shù)值和匝數(shù)比不同。利用本說(shuō)明書公開(kāi)的內(nèi) 容，本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員可以輕而易舉地選擇匝數(shù)比和部分?jǐn)?shù)值。在某些實(shí)施例中，正方形全向天線可以展現(xiàn)更好的性能，而且 具有更細(xì)小的形狀因數(shù)。用途參考圖7，全向天線2的實(shí)施例可以采用包括發(fā)送步驟和接收步 驟的無(wú)線電頻率通信方法。該方法可以包括通過(guò)至少包括兩個(gè)回路 單元的天線，接收第一無(wú)線電信號(hào)的步驟(例如，步驟50，導(dǎo)線回路4和鐵氧體棒回路6);以及利用混合網(wǎng)20處理該第一無(wú)線電信號(hào)的步 驟(步驟52)。該方法還可以包括利用混合網(wǎng)20，將來(lái)自無(wú)線電的輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為第二無(wú)線電信號(hào)的步驟(步驟54);以及通過(guò)利用混合網(wǎng)20進(jìn)行移相并正交分離/合成第二無(wú)線電信號(hào)，使天線的至少兩個(gè)回 路單元基本上移相90度相差(步驟S56)。該方法還可以包括通過(guò)天線 以基本上全方位磁場(chǎng)中的水平面發(fā)送第二無(wú)線電信號(hào)的步驟(步驟 58)。全向天線2的特定實(shí)施例可以采用通過(guò)將電阻器與至少兩個(gè)回路 單元偶聯(lián)在一起提高該至少兩個(gè)回路單元的帶寬的步驟。此外，在使 至少兩個(gè)回路單元相對(duì)于隧道的軸線旋轉(zhuǎn)360度時(shí)，可以發(fā)生發(fā)送第 二無(wú)線電信號(hào)的步驟(步驟58)和接收第一無(wú)線電信號(hào)的步驟(步驟 50)。此外，包括鉤46的全向天線47的實(shí)施例可以采用，通過(guò)經(jīng)過(guò)偶 聯(lián)到天線47的至少一個(gè)鉤46，將天線47偶聯(lián)到隧道中的導(dǎo)線或者管 48，而進(jìn)一步擴(kuò)展該信號(hào)，發(fā)送第二無(wú)線電信號(hào)和接收第一無(wú)線電信 號(hào)的步驟。上述方法具體描述了在采礦和其它地下應(yīng)用中，如何使用全向天 線實(shí)施例。在這些環(huán)境下，在隧道內(nèi)、隧道到隧道以及與地面之間特 別需要進(jìn)行無(wú)線電通信，而且在相對(duì)物理方向顯著不同的無(wú)線電單元 之間接收和發(fā)送無(wú)線電信號(hào)的能力是關(guān)鍵問(wèn)題。使用全向天線可以發(fā) 送和接收信號(hào)，而與發(fā)送者和接收者的無(wú)線電天線的取向無(wú)關(guān)。此外， 可以佩戴在用戶背部而且尺寸較小的這種全向天線的能力是重要考慮18事項(xiàng)。參考圖6，所示的全向天線60的特定實(shí)施例佩戴在用戶的背部。 在安裝板59的頂部，帶子65插入槽61內(nèi)，而圓柱63與安裝板59相 連。帶子65還可以是長(zhǎng)度可調(diào)節(jié)的，以根據(jù)佩戴者的大小和比例而不 同。假定該實(shí)施例較平坦而且其尺寸小，則諸如礦工的用戶可以將這 種全向天線60攜帶到礦井下面，并將它偶聯(lián)到傳統(tǒng)無(wú)線電，這樣改善 他或者她與位于同一個(gè)隧道、相鄰隧道或者地面上的人同時(shí)發(fā)送和接 收無(wú)線電信號(hào)的能力。特別是，因?yàn)樵撎炀€的全向特性，全向天線2、 70的實(shí)施例可以 在沿相對(duì)于在其內(nèi)使用這種天線的隧道的軸線旋轉(zhuǎn)360度的任意點(diǎn)接 收無(wú)線電信號(hào)。全向天線2、 70的該特性意味著佩戴者可以在隧道內(nèi) 處于任何方向，而且仍可以接收無(wú)線電信號(hào)，而沒(méi)有顯著質(zhì)量下降。制造參考圖8，利用構(gòu)造全向天線系統(tǒng)的方法，可以制造全向天線實(shí) 施例。該方法可以包括通過(guò)使導(dǎo)線回路4偶聯(lián)到單個(gè)鐵氧體回路6， 形成天線的步驟(步驟62);使單個(gè)鐵氧體回路6的方向基本上平行于 導(dǎo)線回路4形成的平面的步驟；以及使單個(gè)鐵氧體回路6基本上位于 導(dǎo)線回路4的中心的步驟(步驟66)。根據(jù)所形成的全向天線的特定實(shí) 施例，步驟66包括在導(dǎo)線回路4內(nèi)，使單個(gè)鐵氧體回路6相對(duì)于導(dǎo) 線回路4位于中心；以及使單個(gè)鐵氧體回路6的端部相對(duì)于導(dǎo)線回路4 位于中心(無(wú)論單個(gè)鐵氧體回路6是否位于導(dǎo)線回路4內(nèi))。該方法還 可以包括使全向天線與混合網(wǎng)20相連的步驟(步驟68)。該方法可以 進(jìn)一步包括通過(guò)使至少一個(gè)電阻器與導(dǎo)線回路4和鐵氧體回路6至少 之一相連，提高該天線系統(tǒng)的帶寬的步驟。下面用于制造全向天線系統(tǒng)的各種部件的處理例子是為了舉例說(shuō) 明本公開(kāi)。本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)普通技術(shù)人員可以利用本說(shuō)明書公開(kāi)的原理，輕而易舉地構(gòu)造全向天線的各種實(shí)施例。通過(guò)設(shè)置鐵氧體棒，然后，利用膠帶沿其大部分長(zhǎng)度對(duì)其進(jìn)行覆 蓋，以在正常使用中，防止用戶被尖銳邊緣傷害(特別是，如果棒被 形成為矩形)并保護(hù)該棒，可以形成諸如本說(shuō)明書公開(kāi)的鐵氧體棒回路6、 74的鐵氧體棒回路?？梢詫⒐艿滥z帶(duct tape)和/或絕緣膠 帶用作涂敷材料。然而，不利用膠帶涂敷鐵氧體棒的端部，以使該棒 與用于使該棒固定在安裝板18上的安裝件相連，混合網(wǎng)20的大部分 部件已經(jīng)偶聯(lián)到該安裝板18。制備了鐵氧體棒后，然后，通過(guò)首先找到該棒的精確中心，能夠 附加多個(gè)線圈8。然后，在中心的每側(cè)的部分處，沿該棒的大部分，能 夠附加兩組線圈。在纏繞處理期間(根據(jù)實(shí)施場(chǎng)合，可以是順時(shí)針的， 也可以是逆時(shí)針的)，可以繞該棒纏繞兩個(gè)不同大小的線圈， 一種導(dǎo)線 用于隔離用于形成所述天線的多匝導(dǎo)線。根據(jù)對(duì)各匝導(dǎo)線要求的隔離 程度，用于隔離的導(dǎo)線的直徑可以較大，也可以較小。各匝的圖形和 角度應(yīng)該與圖1和4所示的類似，而且每側(cè)中心上各匝的每個(gè)部分應(yīng) 該相對(duì)于該棒另一側(cè)上各匝以鏡像方式形成夾角。為了舉例說(shuō)明本公 開(kāi)，在附加所有各匝時(shí)，多個(gè)線圈8和鐵氧體棒回路74的最終電感可 以接近70 nH。形成了鐵氧體棒回路6、 74后，它可以通過(guò)塑料插件和環(huán)氧樹(shù)脂 偶聯(lián)到安裝板18。因此，可以將SMA同軸連接器以及同軸線連接附加 到混合網(wǎng)20。 一旦進(jìn)行了附加，就可以通過(guò)圍繞回路支架逆時(shí)針纏繞 各匝導(dǎo)線，構(gòu)造導(dǎo)線回路6、 72 (導(dǎo)線回路72是13匝)?；芈分Ъ芸?以是要求的封閉形狀。如圖2和5所示，各匝可以相對(duì)于回路支架形 成的平面形成夾角。在將各匝布置在回路支架上后，可以利用圍繞該 回路支架纏繞的絕緣膠帶，使它們保持在適當(dāng)位置。為了舉例說(shuō)明本 公開(kāi)，在該回路遠(yuǎn)離金屬物時(shí)，所獲得的諸如導(dǎo)線回路72的實(shí)施例的 電感可以接近60pH。一旦安全緊固了鐵氧體棒回路6、 74并在適當(dāng)位置形成并焊接了所有其余連接，全向天線2、 70就準(zhǔn)備好執(zhí)行調(diào)諧和測(cè)試過(guò)程，該調(diào)諧和測(cè)試過(guò)程檢驗(yàn)并設(shè)置其電性能。第一調(diào)諧測(cè)試可以是天線隔離測(cè)試，以確保鐵氧體棒回路6、 74 和導(dǎo)線回路6、 72不被電偶合或者磁偶合。這可以通過(guò)將天線系統(tǒng)的 同軸輸入與EMC分析器(例如，HP E7401A，頻率為470 kHz,被設(shè) 置在輸出)的50歐姆同軸RF輸出偶聯(lián)在一起，將分析器的50歐姆同 軸RF輸入偶聯(lián)到第一平衡一不平衡鐵心匹配變壓器24，以及將屏蔽 線偶聯(lián)到螺旋管電阻器30，以使系統(tǒng)接地來(lái)實(shí)現(xiàn)。在離開(kāi)金屬物或者 地板約2英寸定位天線后，調(diào)節(jié)鐵氧體條的斜度，直到收到的最小信 號(hào)顯示在該分析器上，這表明鐵氧體棒回路6、 74基本上與導(dǎo)線回路4、 72實(shí)現(xiàn)去電耦和/或者去磁耦。在確保鐵氧體棒回路6、 74和導(dǎo)線回路4、 72去耦后，接著進(jìn)行 的測(cè)試可以是使導(dǎo)線回路4、 72與鐵氧體棒回路6、 74固定對(duì)齊，這 樣可以確定全向天線的諧振特性。該對(duì)齊確保1)每個(gè)回路均被正確 調(diào)諧，以及2)導(dǎo)線回路4和鐵氧體棒回路6基本上互相正交。為了舉例說(shuō)明該公開(kāi)，可以利用下面的方法分別調(diào)諧導(dǎo)線回路4 和鐵氧體棒回路6。參考圖3，通過(guò)對(duì)導(dǎo)線回路4或者鐵氧體棒回路6 的50歐姆輸入40附加頻率為470 kHz的50歐姆信源(諸如HP E7401A EMC分析器)，可以進(jìn)行調(diào)諧。為了舉例說(shuō)明本公開(kāi)，可以首先調(diào)諧導(dǎo) 線回路4。可以將一個(gè)適當(dāng)回路天線(例如，仙童(Fairchild) ALP-10 回路天線)連接到交流電壓表(ACVM)或者分析器的輸入，然后， 使它離開(kāi)全向天線2米或者其它方便距離，以接收來(lái)自被調(diào)諧的特定 回路的信號(hào)。如果回路天線取同軸方向(類似于同一個(gè)軸上的兩個(gè)輪 子)，則通過(guò)利用陶瓷調(diào)整片單元改變第一和第二調(diào)諧電容器組件32、 34，可以將該一個(gè)回路天線收到的、在ACVM上可見(jiàn)的信號(hào)調(diào)整到峰 值(或者如果使用分析器，使收到的信號(hào)最大)。需要對(duì)第一和第二調(diào) 諧電容器組件32、 34增加附加電容器，以提供附加電容。然后，在與鐵氧體棒10同軸取向回路天線的情況下，執(zhí)行同樣的步驟，以調(diào)諧鐵氧體棒回路6、 74。在調(diào)諧了鐵氧體棒10和導(dǎo)線回路4、 72 (而且如果需要，復(fù)位了 導(dǎo)線回路4、 72)后，可以測(cè)量導(dǎo)線回路4、 72和鐵氧體棒回路6、 74 的帶寬。這可以通過(guò)以用于調(diào)諧過(guò)程的配置相同的配置連接分析器以 及將分析器上超過(guò)一3 dB標(biāo)志移相到470 kHz調(diào)諧頻率的左側(cè)或者右 側(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)。然后，將在每個(gè)一3 dB點(diǎn)收到的頻率疊加在一起，以確定 每個(gè)回路的總帶寬，特別是，對(duì)于包括鐵氧體棒回路74和導(dǎo)線回路72 的實(shí)施例，該總帶寬可以接近每個(gè)回路20kHz。在最終結(jié)束調(diào)諧各回路并定位所有部件后，現(xiàn)在，可以對(duì)全向天 線2、 70進(jìn)行各種測(cè)試，以檢驗(yàn)其電特性。這些測(cè)試中的第一個(gè)是全 向調(diào)諧測(cè)試，這可以通過(guò)將全向天線連接到用于帶寬測(cè)量過(guò)程的同樣 配置的分析器實(shí)現(xiàn)。然后，當(dāng)在分析器上觀察到該回路天線上收到的 信號(hào)強(qiáng)度的變化量時(shí)，保持垂直時(shí)，使天線緩慢旋轉(zhuǎn)。如果觀察到不 大于接近2dB的偏差，則天線通過(guò)全向測(cè)試；如果該測(cè)試失敗，則該 天線可能具有各種布線問(wèn)題。為了檢驗(yàn)新全向天線2、 70的增益，在與新天線相比，與回路天 線具有同樣距離的位置，設(shè)立公知的良好全向天線。然后，在其垂直軸上，使公知良好全向天線旋轉(zhuǎn)，以觀看收到信號(hào)的平均強(qiáng)度。如果 新全向天線2、 70與公知的良好天線(平均值約低于l dB)展現(xiàn)基本 上相同的平均接收信號(hào)強(qiáng)度，則該新天線通過(guò)測(cè)試。最后執(zhí)行的測(cè)試可以是定相測(cè)試。為了進(jìn)行定相測(cè)試，在利用垂 直取向的公知良好全向天線代替回路天線時(shí)，新全向天線2、 70可以 以用于帶寬測(cè)試使用的配置相同的配置與分析器相連。然后，使新全 向天線2、 70沿其垂直軸旋轉(zhuǎn)，同時(shí)在該分析器上觀看收到的信號(hào)強(qiáng) 度。如果存在沒(méi)有顯著空信號(hào)區(qū)的小偏差，則可以正確配置和調(diào)諧新全向天線。否則，可以反向布線兩個(gè)回路之任一，而且兩個(gè)回路之任 一要求交換回路至少之一的引線，然后，進(jìn)行后續(xù)再測(cè)試。 一完成測(cè) 試，就可以利用硅酮固定安裝板上的螺絲，然后，可以在導(dǎo)線回路4、72和鐵氧體棒回路6、 74上放置蓋子，以在使用時(shí)保護(hù)它們。應(yīng)該明白，實(shí)施例并不局限于在此公開(kāi)的特定部件，實(shí)際上，可 以采用符合要求的操作方法和/或者全向天線系統(tǒng)實(shí)施例的任意部件。 因此，例如，盡管公開(kāi)了特定導(dǎo)線回路、鐵氧體棒、電阻器、電容器 或者鉤，但是這些部件可以包括任意形狀、尺寸、方式、類型、型號(hào)、 版本、等級(jí)、級(jí)別、測(cè)量、集中度、材料、重量、數(shù)量和/或類似內(nèi)容 以對(duì)于可用的全向天線與采用的方法和系統(tǒng)相一致。在上面的描述涉及全向天線的特定實(shí)施例的地方，顯而易見(jiàn)，在 不脫離本發(fā)明實(shí)質(zhì)的情況下，可以進(jìn)行多種修改，而且這些實(shí)施例可 以應(yīng)用于其它全向天線。所附權(quán)利要求意在包括落入本說(shuō)明書描述的 公開(kāi)的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)的這些修改。因此，無(wú)論從哪個(gè)方面說(shuō)，當(dāng)前公開(kāi) 的實(shí)施例都被看作是說(shuō)明性的，而非限定性的，不是由上面的描述， 而是由所附權(quán)利要求指出該公開(kāi)的范圍。在此，意在包括落入權(quán)利要 求的等同意義和范圍內(nèi)的所有變更。
權(quán)利要求
1.一種全向天線系統(tǒng)，包括天線，其包括導(dǎo)線回路和單個(gè)鐵氧體棒回路，所述單個(gè)鐵氧體棒回路的取向基本上平行于由所述導(dǎo)線回路形成的平面；其中，所述單個(gè)鐵氧體棒回路包括多個(gè)線圈和具有長(zhǎng)度和兩個(gè)端部的鐵氧體棒，所述鐵氧體棒的所述兩個(gè)端部相對(duì)于所述導(dǎo)線回路基本上位于中心處；以及其中，所述多個(gè)線圈分布在所述鐵氧體棒的大部分長(zhǎng)度上。
2. 如權(quán)利要求l所述的全向天線系統(tǒng)，進(jìn)一步包括偶聯(lián)到所述天線的混合網(wǎng)。
3. 如權(quán)利要求2所述的全向天線系統(tǒng)，其中，所述導(dǎo)線回路和所述單個(gè)鐵氧體棒回路通過(guò)所述混合網(wǎng)而基本上彼此電隔離。
4. 如權(quán)利要求l所述的全向天線系統(tǒng)，進(jìn)一步包括偶聯(lián)到所述導(dǎo)線回路和所述鐵氧體棒回路至少之一的至少一個(gè)電阻器。
5. 如權(quán)利要求l所述的全向天線系統(tǒng)，其中，所述導(dǎo)線回路基本上是圓形的或者基本上是方形的。
6. 如權(quán)利要求l所述的全向天線系統(tǒng)，其中，所述鐵氧體棒包括基本上圓形截面和基本上矩形截面之一。
7. 如權(quán)利要求l所述的全向天線系統(tǒng)，進(jìn)一步包括偶聯(lián)到所述混合網(wǎng)的發(fā)送放大器。
8. 如權(quán)利要求1所述的全向天線系統(tǒng)，進(jìn)一步包括偶聯(lián)到所述天線的至少一個(gè)鉤，所述鉤構(gòu)造為偶聯(lián)到導(dǎo)線或者管。
9. 一種全向天線系統(tǒng)，包括僅兩個(gè)去耦回路，基本上位于同一個(gè)平面上，混合網(wǎng)使其形成90度相差；其中所述混合網(wǎng)構(gòu)造為產(chǎn)生基本上全方位水平磁場(chǎng)特性。
10. 如權(quán)利要求9所述的全向天線系統(tǒng)，其中，所述僅兩個(gè)去耦回路被迅速調(diào)諧。
11. 如權(quán)利要求9所述的全向天線系統(tǒng)，其中，至少一個(gè)電阻器偶聯(lián)到所述僅兩個(gè)去耦回路至少之一，而所述至少一個(gè)電阻器構(gòu)造為提高所述僅兩個(gè)去耦回路至少之一的帶寬。
12. 如權(quán)利要求9所述的全向天線系統(tǒng)，其中，所述混合網(wǎng)包括移相電路和正交分離/合成電路，所述移相電路和正交分離/合成電路構(gòu)造為用于使所述僅兩個(gè)去耦回路形成90度相差并產(chǎn)生基本上全方位水平磁場(chǎng)特性。
13. 如權(quán)利要求9所述的全向天線系統(tǒng)，其中，所述基本上全方位水平磁場(chǎng)特性每個(gè)周期旋轉(zhuǎn)一次。
14. 如權(quán)利要求9所述的全向天線系統(tǒng)，其中，所述混合網(wǎng)包括50歐姆輸入。
15. 如權(quán)利要求9所述的全向天線系統(tǒng)，其中，所述僅兩個(gè)去耦回路中的每一個(gè)僅處理輸入到所述天線系統(tǒng)的一半無(wú)線電功率，而對(duì)于任意輸入阻抗，所述僅兩個(gè)去耦回路中的每一個(gè)的所述帶寬基本上恒定。
16. 如權(quán)利要求9所述的全向天線系統(tǒng)，其中，在所述僅兩個(gè)去耦回路之任一或者它們二者被迅速調(diào)諧時(shí)，所述輸入阻抗基本上保持 恒定。
17. —種無(wú)線電頻率通信方法，包括通過(guò)包括至少兩個(gè)回路單元的天線，接收第一無(wú)線電信號(hào)； 混合網(wǎng)處理所述第一無(wú)線電信號(hào)；所述混合網(wǎng)將來(lái)自無(wú)線電的輸入信號(hào)變換為第二無(wú)線電信號(hào)； 通過(guò)所述混合網(wǎng)對(duì)所述第二無(wú)線電信號(hào)進(jìn)行移相和正交分離/合成，使所述天線的所述至少兩個(gè)回路單元形成基本上90度相差；以及 通過(guò)所述天線，以基本上全方位磁場(chǎng)中的水平面，發(fā)送所述第二無(wú)線電信號(hào)。
18. 如權(quán)利要求17所述的方法，進(jìn)一步包括通過(guò)使電阻器與所述 至少兩個(gè)回路單元相連，提高所述至少兩個(gè)回路單元的帶寬。
19. 如權(quán)利要求17所述的方法，其中，在使所述至少兩個(gè)回路單 元相對(duì)于隧道的所述軸線旋轉(zhuǎn)360度時(shí)，執(zhí)行發(fā)送所述第二無(wú)線電信 號(hào)和接收所述第一無(wú)線電信號(hào)的步驟。
20. 如權(quán)利要求17所述的方法，其中，以水平面接收第一無(wú)線電 信號(hào)和發(fā)送所述第二無(wú)線電信號(hào)的步驟進(jìn)一步包括以下步驟通過(guò)借 助于偶聯(lián)到所述天線的至少一個(gè)鉤將所述天線偶聯(lián)到隧道內(nèi)的導(dǎo)線或 者管，擴(kuò)展所述第一無(wú)線電信號(hào)的接收和所述第二無(wú)線電信號(hào)的發(fā)送。
21. —種用于構(gòu)造全向天線系統(tǒng)的方法，所述方法包括 通過(guò)使導(dǎo)線回路與包括含有兩個(gè)端部的鐵氧體棒的單個(gè)鐵氧體棒回路相連，形成天線；使所述單個(gè)鐵氧體棒回路的取向基本上平行于所述導(dǎo)線回路形成 的平面；使所述單個(gè)鐵氧體棒的兩個(gè)端部相對(duì)于所述導(dǎo)線回路基本上位于中心；以及使所述天線與混合網(wǎng)相連。
22. 如權(quán)利要求21所述的方法，進(jìn)一步包括，通過(guò)使至少一個(gè)電 阻器與所述導(dǎo)線回路和所述單個(gè)鐵氧體棒回路至少之一相連，提高所 述全向天線系統(tǒng)的帶寬。
23. 如權(quán)利要求21所述的方法，進(jìn)一步包括，通過(guò)調(diào)節(jié)包括在所述單個(gè)鐵氧體棒回路內(nèi)的單個(gè)鐵氧體棒的位置，確保所述導(dǎo)線回路和 所述單個(gè)鐵氧體棒回路基本上正交。
全文摘要
一種全向天線系統(tǒng)。實(shí)施例可以包括具有導(dǎo)線回路和單個(gè)鐵氧體棒回路的天線?？梢允顾鰡蝹€(gè)鐵氧體棒回路的取向基本上平行于所述導(dǎo)線回路所形成的平面。所述單個(gè)鐵氧體棒回路可以包括多個(gè)線圈和具有長(zhǎng)度和兩個(gè)端部的鐵氧體棒?？梢允顾鲨F氧體棒的所述兩個(gè)端部相對(duì)于所述導(dǎo)線回路基本上位于中心處?？梢栽谒鲨F氧體棒的大部分長(zhǎng)度上分布所述多個(gè)線圈。
文檔編號(hào)H04B1/06GK101542916SQ200880000108
公開(kāi)日2009年9月23日 申請(qǐng)日期2008年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月29日
發(fā)明者布賴恩·L·皮斯 申請(qǐng)人:庫(kù)塔咨詢有限公司