專利名稱：包括圓極化天線的天線系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本主題發(fā)明主要涉及天線系統(tǒng)。更具體地，本發(fā)明涉及與系統(tǒng)一起使用的圓極化天線。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，機(jī)動(dòng)車輛已經(jīng)被裝備為接收RF信號(hào)，特別是陸地廣播信號(hào)，即AM和FM無(wú)線電廣播。但是，最近的技術(shù)進(jìn)展已經(jīng)產(chǎn)生接收其他RF信號(hào)的需要，例如蜂窩(移動(dòng))電話信號(hào)、衛(wèi)星數(shù)字音頻無(wú)線電服務(wù)(SDARS)信號(hào)以及全球定位系統(tǒng)(GPS)信號(hào)。為了接收例如SDARS或GPS信號(hào)的圓極化信號(hào)，已使用貼片天線。不過(guò)，這些貼片天線往往需要輻射元件包括專用擾動(dòng)特征以生成具有能夠影響天線性能的實(shí)際影響的圓極化。為了改善可靠性和性能，以及減少成本和產(chǎn)生更理想的美學(xué)效果，具有最小或沒(méi)有擾動(dòng)特征的圓極化貼片天線是理想的。而且，現(xiàn)有的貼片天線往往包括必須直接連接(例如焊·接)到貼片天線的有線饋線。將饋線焊接到貼片天線對(duì)于某些天線實(shí)施是不實(shí)際的，并且是往往導(dǎo)致天線缺陷的勞動(dòng)密集型過(guò)程。再者，當(dāng)天線與車窗一起實(shí)施時(shí)，車窗的振動(dòng)會(huì)影響焊點(diǎn)以及具有其他不利影響。

發(fā)明內(nèi)容
本主題發(fā)明是用于接收和/或發(fā)射圓極化RF信號(hào)的天線。該天線包括第一輻射貼片和第二輻射貼片。第二輻射貼片被設(shè)置成與第一輻射貼片大體平行且不共面(non-planar)。饋送元件被設(shè)置在輻射貼片之間，用于經(jīng)由電磁耦合從輻射貼片饋送出RF信號(hào)和/或?qū)F信號(hào)饋送給輻射貼片。細(xì)長(zhǎng)軸線沿每個(gè)輻射貼片的最長(zhǎng)長(zhǎng)度定義。第一輻射貼片的細(xì)長(zhǎng)軸線被設(shè)置成相對(duì)第二輻射貼片的細(xì)長(zhǎng)軸線呈大約90度角?？梢酝ㄟ^(guò)將第一輻射貼片設(shè)置在不導(dǎo)電窗格上，而將天線與窗戶集成在一起。通過(guò)使用設(shè)置成細(xì)長(zhǎng)軸線彼此垂直的貼片，CP天線實(shí)現(xiàn)了沒(méi)有擾動(dòng)特征需要的圓極化。這改善了天線的美學(xué)效果并有助于制造的努力。而且，通過(guò)使用饋送給CP天線貼片的電磁耦合，CP天線在不導(dǎo)電窗格上的安裝變得明顯簡(jiǎn)單，并且相對(duì)于必須將有線饋線焊接到輻射貼片的現(xiàn)有技術(shù)天線，變得更可靠。


當(dāng)結(jié)合隨附附圖參考下列詳細(xì)描述時(shí)，本發(fā)明的其他優(yōu)勢(shì)變得容易領(lǐng)會(huì)，并且更好理解。其中圖I示出天線系統(tǒng)第一實(shí)施例的框圖，其具有設(shè)置在不導(dǎo)電窗格上并通過(guò)單端口電連接的圓極化(CP)天線和線性極化(LP)天線；圖2示出該系統(tǒng)第二實(shí)施例的框圖，其中每個(gè)天線通過(guò)獨(dú)立端口電連接；圖3示出具有支持CP和LP天線兩者的窗戶的車輛的透視圖；圖4示出CP天線的橫截面視圖5示出顯示導(dǎo)電貼片之間角關(guān)系的CP天線俯視圖；圖6示出顯示CP天線反射系數(shù)幅值的圖表；圖7示出顯示CP天線俯仰波瓣圖增益(elevation pattern gain)的圖表；圖8示出LP天線的橫截面視圖；圖9示出LP天線的俯視圖；圖10示出顯示LP天線反射系數(shù)幅值的圖表；圖11示出顯示LP天線俯仰波瓣圖增益的圖表； 圖12示出具有支持共享共同結(jié)構(gòu)CP和LP天線兩者的窗戶的車輛的透視圖；以及圖13示出共享共同結(jié)構(gòu)的一個(gè)CP天線和一個(gè)LP天線的橫截面視圖。
具體實(shí)施例方式參考附圖，本文示出天線系統(tǒng)10，附圖中相似數(shù)字標(biāo)記在幾個(gè)視圖中指示相似部件。參考圖I和2，天線系統(tǒng)10優(yōu)選地包括圓極化(CP)天線12和線性極化(LP)天線14，如在下面更詳細(xì)描述的。然而，CP天線12和LP天線14也可以在系統(tǒng)10之外彼此單獨(dú)實(shí)現(xiàn)。進(jìn)一步優(yōu)選地，系統(tǒng)10包括多個(gè)CP天線12和LP天線14。然而，為了易于描述，本文以單數(shù)時(shí)態(tài)描述CP天線12和LP天線14。參考圖3，天線12、14優(yōu)選地與車輛18的窗戶16集成在一起。窗戶16可以是后窗16 (后車窗)、前窗16 (擋風(fēng)窗)或者車輛18的任何其他窗戶16。天線12、14還可以在與車輛18完全分離的其他環(huán)境中實(shí)施，例如在建筑物上。示出實(shí)施例的窗戶16包括至少一個(gè)不導(dǎo)電窗格(pane)20。術(shù)語(yǔ)“不導(dǎo)電”是指諸如絕緣體或介電材料的材料，當(dāng)該材料置于不同電勢(shì)的導(dǎo)體之間時(shí)，其僅允許很小或忽略不計(jì)的電流與施加的電壓流過(guò)該材料。通常情況下，不導(dǎo)電材料具有大約納西/米量級(jí)的導(dǎo)電性。在示出的實(shí)施例中，不導(dǎo)電窗格20被實(shí)現(xiàn)為至少一個(gè)玻璃窗格22。當(dāng)然，窗戶16可以包括不止一個(gè)玻璃窗格22。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，汽車車窗12 (尤其是擋風(fēng)窗)可以包括中間夾著聚乙烯醇縮丁醛(PVB)層的兩層玻璃窗格。玻璃22窗格優(yōu)選是汽車玻璃，特別優(yōu)選地是鈉鈣硅玻璃。玻璃窗格22限定在I. 5與5. Omm之間的厚度，優(yōu)選3. Imm的厚度。玻璃窗格22還具有5到9的相對(duì)介電常數(shù)，優(yōu)選地是7。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人類應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，不導(dǎo)電窗格20可以由塑料、玻璃纖維或其他合適的不導(dǎo)電材料行成。現(xiàn)參考圖3、4和8，不導(dǎo)電窗格20對(duì)天線12、14起天線罩的作用。也就是說(shuō)，如下面詳細(xì)描述的，不導(dǎo)電窗格20保護(hù)天線12、14的其他零件不受存在于車輛18外面的濕氣、風(fēng)、灰塵等侵襲。CP天線12優(yōu)選地用于接收CP射頻(RF)信號(hào)。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)至IJ，CP天線12還可以用于發(fā)射CP RF信號(hào)。具體地，CP天線12的示出實(shí)施例接收比如由GPS產(chǎn)生的右旋圓極化(RHCP) RF信號(hào)。然而，應(yīng)該理解，CP天線還可以接收例如由SDARS提供商(諸如Sirus XM Radio (天狼星XM無(wú)線電))產(chǎn)生的左旋圓極化(LHCP) RF信號(hào)。此夕卜，CP天線12可以可替換地用于發(fā)射和/或接收線性極化RF信號(hào)。參考圖4和圖5，CP天線12包括由導(dǎo)電材料形成的第一輻射貼片24。在示出的實(shí)施例中，第一輻射貼片24被設(shè)置在不導(dǎo)電窗格20上。導(dǎo)電材料可以是利用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的技術(shù)燒制并硬化到不導(dǎo)電窗格20的銀膏。而且，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到其他技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)第一輻射貼片24。實(shí)現(xiàn)第一輻射貼片24的其他合適的導(dǎo)電材料包括但不限于金、銀、銅和鋁。第二輻射貼片26被設(shè)置成與第一輻射貼片24大體平行且不共面(non-planar)。也就是說(shuō)，第二輻射貼片26被設(shè)置為低于第一輻射貼片24。第二輻射貼片26由導(dǎo)電材料形成。用于實(shí)現(xiàn)第二輻射貼片26的合適的導(dǎo)電材料包括但不限于金、銀、銅和鋁。在示出的實(shí)施例中，最好如圖4所示，第二輻射貼片26直接處于第一輻射貼片24下面。也就是說(shuō)，垂直軸線(未示出)穿過(guò)每個(gè)輻射貼片24、2 6的中心(未標(biāo)出)。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，貼片24、26之間的其他相關(guān)設(shè)置(諸如偏移配置)可以被可替換地實(shí)現(xiàn)。在示出的實(shí)施例中，CP天線12的輻射貼片24、26中的每個(gè)具有細(xì)長(zhǎng)形狀。也就是說(shuō)，每個(gè)輻射貼片24、26的最大長(zhǎng)度比每個(gè)輻射貼片的最大寬度更長(zhǎng)。而且，在示出的實(shí)施例中，輻射貼片24、26具有彼此相同的形狀和尺寸。為了進(jìn)一步描述輻射貼片24、26之間的空間關(guān)系，如圖5所示，第一細(xì)長(zhǎng)軸線28定義為沿第一輻射貼片24的最大長(zhǎng)度，并且第二細(xì)長(zhǎng)軸線30定義為沿第二輻射貼片26的最大長(zhǎng)度。第一細(xì)長(zhǎng)軸線28被設(shè)置為相對(duì)于第二細(xì)長(zhǎng)軸線30呈大約90度角。也就是說(shuō)，第一細(xì)長(zhǎng)軸線28大體垂直于第二細(xì)長(zhǎng)軸線30。也就是說(shuō)，第一輻射貼片24的最大長(zhǎng)度以大約90度偏離第二輻射貼片26的最大長(zhǎng)度。通過(guò)以這樣方式設(shè)置輻射貼片24、26，CP天線12能夠生成圓極化。然而，偏移不需要是精確的90度。與理想90度相差+/-10度的偏移也適于生成圓極化。在示出的實(shí)施例中，如圖5所示，每個(gè)輻射貼片24、26具有非正方形、長(zhǎng)方形的形狀。也就是說(shuō)，福射貼片24、26具有一對(duì)長(zhǎng)邊(未標(biāo)號(hào))和一對(duì)短邊(未標(biāo)號(hào)),其中短邊的長(zhǎng)度短于長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度。第一細(xì)長(zhǎng)軸線28大體平行于長(zhǎng)邊，并且第二細(xì)長(zhǎng)軸線30大體平行于短邊。然而，輻射貼片24、26可以具有其他形狀，例如但不限于橢圓形、三角形和六邊形。在示出的實(shí)施例中，CP天線12還包括設(shè)置在輻射貼片24、26之間的地平面32。地平面32與每個(gè)輻射貼片24、26大體平行且不共面。地平面32由導(dǎo)電材料形成。用于實(shí)現(xiàn)地平面32的合適的導(dǎo)電材料包括但不限于金、銀、銅和鋁。參考圖5，共面波導(dǎo)34由地平面32定義為連續(xù)的縫隙36。S卩，縫隙36是地平面32缺乏導(dǎo)電材料的區(qū)域。連續(xù)縫隙36包括第一腿部38和第二腿部40。腿部38、40是大體直的并且彼此平行。共面波導(dǎo)34包括作為饋送元件(未單獨(dú)標(biāo)號(hào))的饋送部分42，用于在沒(méi)有直接接觸輻射貼片24、26的情況下，將RF信號(hào)饋送給輻射貼片24、26或從輻射貼片
24、26饋送出。即，RF信號(hào)通過(guò)電磁耦合饋送。通過(guò)這樣的電磁耦合，CP天線12可以在不導(dǎo)電窗格20上輕易地實(shí)現(xiàn)。共面波導(dǎo)34的饋送部分42優(yōu)選地被直接設(shè)置在輻射貼片24、26的上面/下面，使得RF信號(hào)可以有效傳遞。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以想到不同于共面波導(dǎo)34的用于實(shí)現(xiàn)饋送元件的其他技術(shù)。在示出的實(shí)施例中，腿部38、40設(shè)置為相對(duì)于每個(gè)輻射貼片24、26的細(xì)長(zhǎng)軸線28、30呈大約45度角。腿部38、40相對(duì)于細(xì)長(zhǎng)軸線28、30的這個(gè)角有助于CP天線12圓極化的生成。不過(guò)，偏移不需要是精確的45度。與理想45度相差+/-10度的偏移可以適合有助于圓極化的生成。傳輸線44可連接于共面波導(dǎo)34，用于將RF信號(hào)發(fā)射到CP天線12或從CP天線12發(fā)射RF信號(hào)。在示出的實(shí)施例中，傳輸線44具有由可連接于共面波導(dǎo)34的屏蔽體48環(huán)繞的中心導(dǎo)體46，從而是不平衡的。優(yōu)選地，共面波導(dǎo)34還包括阻抗匹配部分50。具體地，在示出的實(shí)施例中，改變縫隙36腿部38、40的尺寸，以實(shí)現(xiàn)阻抗匹配部分50。更為具體地，阻抗匹配部分50的寬度比饋送部分42的寬度更寬。通過(guò)改變阻抗匹配部分50的寬度和/或長(zhǎng)度，共面波導(dǎo)34的阻抗可以匹配于傳輸線44的阻抗。重要地，通過(guò)改變縫隙36的尺寸，CP天線12可以與傳輸線44阻抗匹配，而不需要使用附加電氣元件(例如電阻器、電容器或電感器)。示出實(shí)施例的CP天線12還包括第一介電層52和第二介電層54。第一介電層52被設(shè)置在第一輻射貼片24和地平面32之間，而第二介電層54被設(shè)置在地平面32和第二輻射貼片26之間。 CP天線12還可以包括用于將RF信號(hào)向輻射貼片24、26中至少一個(gè)反射的反射體56。在示出的實(shí)施例中，反射體56被設(shè)置成與地平面32和輻射貼片24、26大體平行且不共面。具體地，輻射貼片24、26中的一個(gè)被夾在反射體56與地平面32之間。更為具體地，在圖4中可以看到，示出實(shí)施例的第二輻射貼片26被夾在反射體56與地平面32之間。CP天線12可以進(jìn)一步包括設(shè)置在輻射貼片24、26之一與反射體56之間的第三介電層58。圖6和圖7分別示出CP天線12在上述附圖中的反射系數(shù)幅值和俯仰波瓣圖。在圖6可以看到，在期望的工作頻率，CP天線12提供至少_19dB的極佳反射系數(shù)幅值，即19dB的回波損失?，F(xiàn)參考圖8和圖9，LP天線14優(yōu)選地用于從陸地源接收LP RF信號(hào)。LP天線14包括由導(dǎo)電材料形成的第一輻射貼片60。在示出的實(shí)施例中，第一輻射貼片60被設(shè)置在不導(dǎo)電窗格20上。在圖8中看到，第二輻射貼片62被設(shè)置成與第一輻射貼片60大體平行且不共面。也就是說(shuō)，第二輻射貼片62被設(shè)置成低于第一輻射貼片60。第二輻射貼片62由導(dǎo)電材料形成。用于實(shí)現(xiàn)第一和第二輻射貼片60、62的合適導(dǎo)電材料包括但不限于金、銀、銅和招。示出實(shí)施例的輻射貼片60、62中的每個(gè)具有大體正方形的形狀，每個(gè)輻射貼片60,62具有彼此相同的尺寸。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到可以實(shí)現(xiàn)其他合適的形狀。還在示出的實(shí)施例中，LP天線14還包括設(shè)置在輻射貼片60、62之間的地平面64。地平面64與輻射貼片60、62中的每個(gè)大體平行且不共面。地平面64由導(dǎo)電材料形成。用于實(shí)現(xiàn)地平面64的合適導(dǎo)電材料包括但不限于金、銀、銅和鋁。參考圖9，共面波導(dǎo)66由地平面64定義為連續(xù)的縫隙68。連續(xù)的縫隙68包括第一腿部70和第二腿部72。腿部70、72是大體直的并且彼此平行。共面波導(dǎo)66包括作為饋送元件(未單獨(dú)標(biāo)號(hào))的饋送部分74，用于在不直接接觸輻射貼片60、62的情況下，將RF信號(hào)饋送給輻射貼片60、62或從輻射貼片60、62饋送出。就是說(shuō)，RF信號(hào)通過(guò)電磁耦合而被饋送。通過(guò)這種電磁耦合，LP天線14可以在不導(dǎo)電窗格20上輕易地實(shí)現(xiàn)。共面波導(dǎo)66的饋送部分74直接設(shè)置在輻射貼片60、62的上面/下面，使得RF信號(hào)可以被有效傳遞。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到不同于共面波導(dǎo)66的用于實(shí)現(xiàn)饋送元件的其他技術(shù)。在示出的實(shí)施例中，腿部70、72被設(shè)置成相對(duì)于福射貼片60、62的邊(未標(biāo)號(hào))呈90度角。
傳輸線76可連接于共面波導(dǎo)66，用于將RF信號(hào)發(fā)射到LP天線14或從傳送到LP天線14發(fā)射RF信號(hào)。在示出的實(shí)施例中，如圖9所示，傳輸線76具有由連接于共面波導(dǎo)66的屏蔽體80環(huán)繞的中心導(dǎo)體78，從而是不平衡的。優(yōu)選地，共面波導(dǎo)66還包括阻抗匹配部分82。具體地，在示出的實(shí)施例中，改變縫隙68腿部70、72的尺寸，以實(shí)現(xiàn)阻抗匹配部分82。更具體地，阻抗匹配部分82的寬度比饋送部分74的寬度更寬。通過(guò)改變阻抗匹配部分82的寬度和/或長(zhǎng)度，共面波導(dǎo)66的阻抗可以與傳輸線76的阻抗匹配。再次參考圖8，示出實(shí)施例的LP天線14還包括第一介電層84和第二介電層86。第一介電層84被設(shè)置在第一輻射貼片60和地平面64之間，而第二介電層86被設(shè)置在地平面64和第二輻射貼片62之間。LP天線14還可以包括用于將RF信號(hào)向輻射貼片60、62中至少一個(gè)反射的反射體88。在示出的實(shí)施例中，反射體88被設(shè)置成與地平面64和輻射貼片60、62大體平行且不共面。具體地，輻射貼片60、62中的一個(gè)被夾在反射體88與地平面64之間。更具體地，如在圖8中可以看到的，示出實(shí)施例的第二輻射貼片62被夾在反射體88與地平面64之間。LP天線14可以進(jìn)一步包括被設(shè)置在輻射貼片60、62中一個(gè)與反射體88之間的第三介電層90。圖10和圖11分別示出LP天線14在上述附圖中的反射系數(shù)幅值和俯仰波瓣圖。在圖10中可以看到，在期望工作頻率，LP天線14提供至少-15dB的極佳的反射系數(shù)幅值，即15dB的回波損失。參考圖12和13，CP天線12和LP天線14可以集成在一起，以便共享共同結(jié)構(gòu)(未單獨(dú)標(biāo)號(hào))。例如，如圖13所示，CP天線12和LP天線14采用相同地平面32、反射體56和介電層52、54、58，而輻射貼片24、26、60、62對(duì)于每個(gè)天線12、14分別獨(dú)立。共同地平面32為每個(gè)天線12、14定義獨(dú)立的共面波導(dǎo)34、66。為了維持合適的性能，每個(gè)天線12、14之間的距離Cli優(yōu)選地是最小期望工作頻率 的至少半個(gè)波長(zhǎng)λ。就是說(shuō)，CliS Amax / 2。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，通過(guò)考慮天線12、14之間的耦合效果，可以實(shí)現(xiàn)更小的距離屯。如圖1-3和13所示，系統(tǒng)10的示出實(shí)施例中的每個(gè)包括設(shè)置在不導(dǎo)電窗格20上的兩個(gè)CP天線12和兩個(gè)LP天線14。具體地，天線12、14的第一輻射貼片24、60被設(shè)置在不導(dǎo)電窗格20上。因此，當(dāng)不導(dǎo)電窗格20基本平坦時(shí)，天線12、14的第一輻射貼片24、60也彼此大體共面。天線12、14與至少一個(gè)接收器92、93、94、95通信。具體地，在示出的實(shí)施例中，天線12、14與第一接收器92、第二接收器93、第三接收器94個(gè)第四接收器95通信。當(dāng)然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，可以基于各種因素修改接收器的數(shù)量而不偏離本發(fā)明范圍。在第一實(shí)施例中，如圖I所示，四個(gè)天線12、14電氣連接到單端口 96。因此，從各個(gè)天線12、14接收的RF信號(hào)可以組合成組合RF信號(hào)并且在單端口 96處是可用的。單端口 96電氣連接到功率分配器98，本領(lǐng)域技術(shù)人員也稱為“分離器”。第一實(shí)施例的功率分配器98具有四個(gè)輸出端(未標(biāo)號(hào))，以將組合RF信號(hào)劃分成四個(gè)RF信號(hào)第一 RF信號(hào)、第二 RF信號(hào)、第三RF信號(hào)和第四RF信號(hào)的。功率分配器98也電氣連接到每個(gè)接收器92、93、94、95，使得第一接收器92接收第一 RF信號(hào)，第二接收器93接收第二 RF信號(hào)，以此類推。當(dāng)然在其他實(shí)施例中，功率分配器98可以基于接收器數(shù)量具有任何數(shù)量的輸出端。在第二實(shí)施例中，如圖2所示，四個(gè)天線12、14中的每個(gè)分別電氣連接到獨(dú)立端口。就是說(shuō)，一個(gè)LP天線14電氣連接到第一端口 100，一個(gè)CP天線12電氣連接到第二端口 101，另一個(gè)LP天線14電氣連接到第三端口 102，并且另一個(gè)CP天線12電氣連接到第四端口 103。每個(gè)端口 100、101、102、103電氣連接到接收器92、93、94、95中的一個(gè)，用于從一個(gè)天線12、14接收RF信號(hào)。特別地，來(lái)自每個(gè)天線12、14的RF信號(hào)不是混合在一起，而是彼此隔離的。已經(jīng)以示例說(shuō)明形式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，應(yīng)該理解所使用的術(shù)語(yǔ)意在所描述的詞 語(yǔ)本身，而不作為限制。很明顯，根據(jù)上述教導(dǎo)，對(duì)本發(fā)明的各種修改和改變是可能的。除了在本發(fā)明所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)描述的之外，可以用其他方式來(lái)實(shí)踐本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種用于接收和/或發(fā)射圓極化射頻即RF信號(hào)的天線，所述天線包括 第一輻射貼片； 第二輻射貼片，其被設(shè)置成與所述第一輻射貼片大體平行并且不共面；和設(shè)置在所述輻射貼片之間的饋送元件，用于經(jīng)由電磁耦合從所述輻射貼片饋送出RF信號(hào)和/或?qū)F信號(hào)饋送給所述輻射貼片； 其中沿每個(gè)所述輻射貼片的最長(zhǎng)長(zhǎng)度定義細(xì)長(zhǎng)軸線； 其中所述第一輻射貼片的所述細(xì)長(zhǎng)軸線被設(shè)置成相對(duì)于所述第二輻射貼片的所述細(xì)長(zhǎng)軸線呈大約90度角。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的天線，其進(jìn)一步包括地平面，其被設(shè)置在所述輻射貼片之間，與所述輻射貼片大體平行并且與所述輻射貼片不共面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的天線，其中所述饋送元件是由所述地平面定義的共面波導(dǎo)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的天線，其中所述共面波導(dǎo)是具有由所述地平面定義的第一腿部和第二腿部的連續(xù)的縫隙。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的天線，其中所述腿部被設(shè)置成相對(duì)于所述輻射貼片的每個(gè)所述軸線呈大約45度角。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的天線，其進(jìn)一步包括設(shè)置在所述第一輻射貼片與所述地平面之間的第一介電層和布置在所述地平面與所述第二輻射貼片之間的第二介電層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的天線，其進(jìn)一步包括反射體，其與所述地平面和所述輻射貼片大體平行且不共面，使得所述輻射貼片中的一個(gè)被夾在所述反射體與所述地平面之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的天線，其進(jìn)一步包括設(shè)置在所述輻射貼片中的所述一個(gè)與所述反射體之間的第三介電層。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的天線，其中所述輻射貼片中的每個(gè)具有非正方形的長(zhǎng)方形形狀。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的天線，其中所述縫隙的所述腿部包括饋送部分和阻抗匹配部分。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的天線，其中所述縫隙的所述阻抗匹配部分的寬度不同于所述縫隙的所述饋送部分的寬度。
12.—種具有用于接收和/或發(fā)射射頻即RF信號(hào)的集成天線的窗戶，所述窗戶包括 不導(dǎo)電窗格； 用于接收和/或發(fā)射圓極化RF信號(hào)的CP天線，所述CP天線包括 第一輻射貼片，其被設(shè)置在所述不導(dǎo)電窗格上， 第二輻射貼片，其被設(shè)置成與所述第一輻射貼片大體平行且不共面，和設(shè)置在所述輻射貼片之間的饋送元件，所述饋送元件用于經(jīng)由電磁耦合從所述輻射貼片饋送出RF信號(hào)和/或?qū)F信號(hào)饋送給所述輻射貼片， 其中沿每個(gè)所述輻射貼片的最長(zhǎng)長(zhǎng)度定義細(xì)長(zhǎng)軸線，并且 其中所述第一輻射貼片的所述細(xì)長(zhǎng)軸線被設(shè)置成相對(duì)于所述第二輻射貼片的所述細(xì)長(zhǎng)軸線呈大約90度角；和 用于接收和/或發(fā)射線性極化RF信號(hào)的LP天線，所述LP天線包括設(shè)置在所述不導(dǎo)電窗格上的至少一個(gè)福射貼片。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的窗戶，其中所述CP天線的所述第一輻射貼片和所述LP天線的所述至少一個(gè)輻射貼片彼此大體共面。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的窗戶，其中所述CP天線進(jìn)一步包括地平面，所述地平面被設(shè)置在所述輻射貼片之間，與所述輻射貼片大體平行并且與所述輻射貼片不共面。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的窗戶，其中所述CP天線的所述饋送元件是由所述地平面定義的共面波導(dǎo)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的窗戶，其中所述CP天線的所述共面波導(dǎo)是具有由所述地平面定義第一腿部和第二腿部的連續(xù)的縫隙。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的窗戶，其中所述CP天線的所述腿部被設(shè)置成相對(duì)于所述輻射貼片的每個(gè)所述軸線呈大約45度角。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的窗戶，其中所述CP天線進(jìn)一步包括設(shè)置在所述第一輻射貼片與所述地平面之間的第一介電層和設(shè)置在所述地平面與所述第二輻射貼片之間的第二介電層。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的窗戶，其中所述CP天線進(jìn)一步包括反射體，所述反射體被設(shè)置成與所述地平面以及所述輻射貼片大體平行且不共面，使得所述輻射貼片中的一個(gè)被夾在所述反射體與所述地平面之間。
20.一種用于接收和/或發(fā)射圓極化射頻即RF信號(hào)的天線，所述天線包括 第一輻射貼片； 第二輻射貼片，其被設(shè)置成與所述第一輻射貼片大體平行且不共面； 每個(gè)所述輻射貼片具有由一對(duì)長(zhǎng)邊和一對(duì)短邊描繪而成的非正方形的長(zhǎng)方形形狀，其中所述短邊的長(zhǎng)度短于所述長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度，并且所述第一輻射貼片的所述長(zhǎng)邊被設(shè)置成相對(duì)于所述第二輻射貼片的所述長(zhǎng)邊呈大約90度角； 地平面，其被設(shè)置成在所述輻射貼片之間，與所述輻射貼片大體平行，并且與所述輻射貼片不共面；和 共面波導(dǎo)，其由所述地平面定義為連續(xù)的縫隙，并且具有第一腿部和第二腿部用于從所述輻射貼片饋送出RF信號(hào)和/或?qū)F信號(hào)饋送給所述輻射貼片；并且其中所述腿部被設(shè)置成相對(duì)于所述輻射貼片的每個(gè)所述邊呈大約45度角。
21.一種具有用于接收和/或發(fā)射射頻即RF信號(hào)的集成天線的窗戶，所述窗戶包括 不導(dǎo)電窗格； 用于接收和/或發(fā)射圓極化RF信號(hào)的CP天線，所述CP天線包括 第一輻射貼片，其被設(shè)置在所述不導(dǎo)電窗格上， 第二輻射貼片，其被設(shè)置成與所述第一輻射貼片大體平行且不共面，和饋送元件，其被設(shè)置在所述輻射貼片之間，用于經(jīng)由電磁耦合從所述輻射貼片饋送出RF信號(hào)和/或?qū)F信號(hào)饋送給所述輻射貼片， 其中沿每個(gè)所述輻射貼片的最長(zhǎng)長(zhǎng)度定義細(xì)長(zhǎng)軸線，并且 其中所述第一輻射貼片的所述細(xì)長(zhǎng)軸線被設(shè)置成相對(duì)于所述第二輻射貼片的所述細(xì)長(zhǎng)軸線呈大約90度角；和 用于接收和/或發(fā)射線性極化RF信號(hào)的LP天線，所述LP天線包括設(shè)置在所述不導(dǎo)電窗格上的第一福射貼片，和第二輻射貼片，其被設(shè)置成與所述第一輻射貼片大體平行且不共面； 設(shè)置在所述CP和LP天線兩者的所述第一和第二輻射貼片之間的共同地平面；和共同反射體，其被設(shè)置成與所述共同地平面以及所述CP和LP天線的所述輻射貼片大體平行且不共面，使得所述CP和LP天線中每個(gè)的所述輻射貼片中的一個(gè)被夾在所述共同反射體與所述共同地平面之間。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的窗戶，其進(jìn)一步包括設(shè)置在所述CP和LP天線兩者的所述第一輻射貼片與所述共同地平面之間的共同第一介電層，和設(shè)置在所述地平面與所述CP和LP天線兩者的所述第二輻射貼片之間的共同第二介電層。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的窗戶，其進(jìn)一步包括設(shè)置在每個(gè)所述CP和LP天線中的所述輻射貼片中的所述一個(gè)與所述共同反射體之間的共同第三介電層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種天線系統(tǒng)，其包括用于接收和/或發(fā)射圓極化RF信號(hào)的圓極化(CP)天線。該CP天線包括一對(duì)輻射貼片，其中每個(gè)輻射貼片具有細(xì)長(zhǎng)形狀。沿每個(gè)輻射貼片的最長(zhǎng)長(zhǎng)度定義細(xì)長(zhǎng)軸線。細(xì)長(zhǎng)軸線被設(shè)置成大體彼此垂直，以便生成圓極化。共面波導(dǎo)饋送元件被設(shè)置在輻射貼片之間，用于經(jīng)由電磁耦合從輻射貼片饋送出RF信號(hào)和/或?qū)F信號(hào)饋送給輻射貼片。改變共面波導(dǎo)縫隙的寬度，以便提供CP天線與傳輸線的阻抗匹配。
文檔編號(hào)H01Q1/12GK102884675SQ201180023384
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2011年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月12日
發(fā)明者Q·李, W·維爾拉瑞爾 申請(qǐng)人:Agc汽車美洲研發(fā)公司