用于天线模块的方法和装置的制作方法

专利名称：用于天线模块的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明总的来说涉及无线通信，更具体地说涉及无线通信的天线模块。
技术背景天线被用于多种无线通信应用，例如蜂窝电话、电视、*^戋电、以及电脑的接入 点。如果天线模iM少了充分靠近的天线之间的干扰并且提供赋形后的天线覆盖区域 的话，那么禾调天线鄉行无线通信的装置将从中魏。发明内容根据本发明的各种示例性实施例的方法和装置，包括至少两个充分靠近的天线以及一个配置成M^天线之间的干扰和/或对天线的a^区土，行,的屏蔽体。在一个实施例中，大体上为三角体的屏蔽体，其針顶点都设置了天线，其对天线的覆盖区 i皿行赋形，以形i^拟的扇区。


ilil结合附图，参賴羊细的说明以及权利要求，可以更完整地5辦本发明，其中，
在所有附图中，相同的图^H己始终表示相同元件，并且 图1是本发明一实施例的三角体幾模块的俯视图； 图2是本发明一实施例的三角体織模块的透视图； 图3是本发明一实施例的三角体天线模块的覆盖区域的俯视图； 图4是本发明一实施例的、具有另一种天线定位的三角体天线模块的俯视图； 图5是本发明一实施例的、具有另一种天线定位的示例性三角体天线模块的覆盖区域俯视图；图6是本发明一实施例的扩EH角体天线模块的俯视图；图7是本发明一实施例的扩mn角体天线模块的SM区域的俯视图；图8是本发明一实施例的具有天线隔板的抛物面織模块的俯视图；图9是本发明一实施例的具有天线隔板的抛物面^^戋模块的透视图；图10是本发明一实施例的具有天线隔板的抛物面天线模块的覆盖区域的俯视图；图11是本发明一实施例的六角体天线模块的俯视图；图12是本发明一实施例的六角体天线模块的透视图；图13是本发明一实施例的六角体天线模块的SM区域的俯视图；图14是本发明一实施例的具有底部倾斜屏蔽体的长方形天线模块的侧视图；图15是本发明一实施例的具有底部底部屏蔽体的长方形天线模块的透视图；图16是本发明一实施例的具有顶部和底部倾斜屏蔽体的长方形天线模块的侧视图；图17是本发明一实施例的具有顶部和底部倾斜屏蔽体的长方形天线模i央的透视图；图18是本发明一实施例的具有安装基座的天线罩的透视图； 图19是本发明一实施例的具有安装基座的天线罩的侧视图； 图20是本发明一实施例的具有安装基座并在垂直位置上具有屏蔽体的天线罩的图21是本发明一实施例的具有安装基座并在垂直位置上具有屏蔽体、屏蔽体之 间设置了无线电的天线罩的侧视图；图22是本发明一实施例的具有天线隔板的三角体天线模块的俯视图；图23是本发明一实施例的具有^^隔板的三角体天线模块的覆盖区域俯视图；图24是本发明一实施例的、具有配置成作为MMO (多入多出)天线工作的六 个天线单元的立方体天线模块的透视图；图25是本发明一实施例的、具有配置成作为MMO天线工作的三个天线单元的 立方体天线模块的透视图；图26是本发明一实施例的、具有配置成作为MMO天线工作的六个殘单元的 六角体天线模块的透视图；图27是本发明一实施例的、具有配置成作为MIMO ^i戋工作的六个天线单元的 抛物面天线模块的俯视图；图28是本发明一实施例的、具有天线隔板并且顶部安装着全向天线的、扩展三 角体天线模块的俯视图；图29是本发明一实施例的、具有天线隔板并且顶部安装着全向天线的、扩MH 角体天线模块的透视图；图30是具有天线隔板并且顶部安装着全向天线的、扩展三角体^^戋模块的覆盖 区域的俯视图；图31是本发明一实施例的、调整天线覆盖区±0 的方法的流程图。
具体实施方式
附图中，Mil说明示出了示例性实施例，并示出了最好的方式。虽然描述了这些 示例性实施例，但是在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以作出其他实施例以 朋寸其他实施例进行变化。因此，所描述具体的描述仅用于说明，而不是限制。例如， 说明书中描述的方法或者处理中的任何步骤可以以任何合适的顺序来执行，而不限于 所描述的顺、序。本申ifM51引用的方式，根据2004年6月15申请的序列号为10/869,201的美国 实用新型申请以及2004年6月29日申请的序列号为10/880,387的美国实用新型申请 的教导，将这些申请的全文并入本申请中。此外，出于简明的目的，在此不对该系统 (以及该系统的與虫操作部件中的部件)的传统数据网络、无线技术、天线操作、电 容量、应用发展、以及其他功能方面作详细的描述。此外，在此各个图中示出的连接 线用于表示各种元件之间的示例性功能关系和/或物理耦合。应注意，在一个实际的系 统中，可以出现许多替代或者其他功能性关系或者物理连接。本发明可以具体实施成 一个现有系统的用户化设计、 一个附加产品、或者一个分布式系统。本发明部分iikMii功能性部件以及各种方法的方式来描述。这样的功能性部件可以以任何数量的配置成执行具体功能以及实现各种效果的部件来实现。例如，本发明 可以采用各种类型的天线，例如定向、全向、高Q、低Q、贴片、四臂螺旋式、自适应阵列、MIMO (多入多出)、波束成形、以皿合于该环境或应用中其他任何类型的 天线。屏蔽体可以用任何适合于该环境、天线类型以及该应用的材料来制造。例如， 屏蔽体可以用铝、钢、铜、塑料、涂覆着金属层的塑料、泡沫、金属网、以及其他任 何合适的材料和/或材料的组合。屏蔽体可以基本上或者部分地吸收和/或反射无线电 波。屏蔽体可以具有适于^>干扰和/#生所需的覆盖区域图案的任何形沃。例如， 屏蔽体可以是三角体、带有凹孔的三角体、带有扩展顶点的三角体、抛物面、六角体、 非常类似于I柱的制犬、以及其他任何适合于该环境或者应用的形状。天线可以设置 在屏蔽体的任何位置，并且可以以任何适当的方式附着在屏蔽体上。天线隔板可以用 接天线和屏蔽体。天线隔板可以是任何材料、尺寸及，。可以皿任何合适的 方式使天线与使用该天线的装置相互作用。另外，本发明可以与任何数量的应用和环境一起实施，这里描述的系统只是本发 明示例性的应用。另外，在时，本发明可以采用任何数量的用于制造、领i賦、连接、 安装、以及与无线装置通信的传统或者习惯技术。根据本发明各种示例性实施例的方法和驢包括至少两个天线和一个屏蔽体。该 屏蔽体可以减少充分靠近的天线之间的近场干扰；减少充分靠近的天线之间的耦合； 屏蔽由系统电子设备产生的噪声对天线的干扰，以及其他系统、无线电、禾口/敬卜部噪 声源的干扰；以及对每一个天线的覆盖区域进行赋形。近场干扰以及失i舒，可以通 过天线在屏蔽体上的位置、天线的类型、天线的定向性、天线的特性、屏蔽体戶 的 材料类型、以及天线隔板来降低。近场干扰源包括由另一个充分靠近的天线产生的近 场等。屏蔽体以及天线隔板的制大可以影响每一个天线的覆盖区域的皿以及单个天 线覆盖区域的重叠程度。不同天线形成的重叠覆盖区域形成虚拟的扇区。限制天线覆 盖区±或与其他另一天线的覆盖区域的重叠，可以M^干扰。特别地，参考图卜3，根据本发明一个实施例的天线模块10包括三个全向天线 14、 16及18和一个屏蔽体12。从俯视1来看，屏蔽体12的制犬基本上^H角体。 每一个天线14、 16和18基本上设置在三角顶点中的一个上。屏蔽体12的尺寸以及由
此而定的天线之间的距离可以设置成减少天线14、 16以及18之间的近场干扰。屏蔽 体的糊犬以及每一个天线相对于屏蔽体的偏移可以分别为天线14、 16以及18形成覆 盖区域20、 22以及24，以便任意天线的覆盖区 本上不与任意其他天线干扰。天线可以是ffi可类型和/或构成。术语天线不限于单倾线单元，相反，可以是设 计成以相配合的方式工作的天线单元的集合和/或阵列。，阵列可以采用旨嫩对来自 每一个天线单元的信号进行处理的电子电路，以形成一个类似于仅具有一个天线单元 的天线所形成信号的信号。本发明可以采用各种类型的阵列天线，例如自适应阵列、 薩o、以及其他具有多个天线单元的織。例如，在一个实施例中，参考图4，天线 16可以是具有至少两个天线单元的天线，例如阵列天线。天线16的天线单元可以与 单个无线电进行^S。在另一实施例中，参考图4，每一个天线14、 16以及18可以 具有单个天线单元，但它们每一个可以与单个无线电进行交互，并且可以集体作为一 个MMO天线工作。在另一个实施例中，参考图2，天线16是一个包括三个^m的天 线单元的MMO天线，。MIMO天线16的每一个天线单元可以被设置在同一三角顶点 的正向面上。每一个天线单元可以沿着顶点面、以适当距离设置，以便每一个天线以 M的方式工作。在另一个实施例中，参考图4， MIMO天线16的天线单元可以沿着 三角体屏蔽体12的3^彖设置。与具有单个天线单元的天线相反，采用天线单元阵列将 需要更大尺寸的屏蔽体以便以可行的方式容纳这些天线单元。如下所述，屏蔽体可以 用来对天线的覆盖区域进行赋形，无论天线仅具有单个天线单，是具有多个天线单 元。具有多个天线单元的天线可以提供除了屏蔽体之外的天线覆盖区域的附加控制。例如，波束形成天线阵列可以与屏蔽体结合起来4顿。另外，在屏蔽体的每一个^M上可以设置不同的天线类型。例如，参考图6，天 线14是一个具有单K线单元全向天线，天线16是一个由多U线单元构成的自适 应阵列，天线18是一个具有单个天线单元的定向天线。任何天线类型的组合者阿以与 屏蔽体结合起来使用。另外，每一个天线可以工作在与其他天线所使用的频率不同的 频率上。此外，每一个天线4顿的通信幼、议和/^lit可以不同。在一个实施例中，参 考图6，每一个天线14、 16以及18者M顿相同的通信协议，但是JOT该幼、议J^共的与每一个天线关联的是鶴区域。覆盖区鹏这样一个区±或在该区域中，織 可以接收发送信号或者发送一个足够强从而能被另一个设^4妾收的信号。在没有干扰 的情况下，覆盖区域的皿取决于天线的类型。例如，全向天线的覆盖区 本上是 球形。定向天线的覆盖区 本上是球形的一部分。屏蔽体可以改变覆盖区域的皿。 在一个实施例中，参考图3，天线14是一个全向天线。在没有干扰的情况下，并且在天线14被设置在ftifi屏蔽体12之前，天线14的覆盖区域在二维上基本上为圆形。将 天线14设置得靠,蔽体12，将天线14覆盖区ilU人基本上圆形降低为覆盖大约270 度，如图覆盖区域20所示。在三维中，覆盖区域20表现为去除了一个楔的球形。屏 蔽体还可以限制定向天线的驢区域。在另一个实施例中，参考图8—10，天线14、 16以及18是覆盖区域大约为240度的定向天线。将天线14、 16以及18设置在抛物 面形屏蔽体40中，将天线的覆盖区域限制成具有旁瓣的大约180度，如图10所示。不同天线的两个覆盖区域的叠加形成戯以扇区。参考图3、 5、 7、 10、 13、 23和 30，覆盖区域20和22的叠加形成了虚拟扇区26，覆盖区域22和24的叠加形成了虚 拟扇区28，并且覆盖区域24和20的叠加形成了虚拟扇区30。虚拟扇区不限于两个基 本上相邻的覆盖区域的重叠部。在一个实施例中，参考图28—30，除織14、 16和 18之外，天线隔板82以及天线80被设置在屏蔽体40的顶部。在这个实施例中，天 线80是全向天线，其覆盖区域在二维中表现为一个圆84。虚拟扇区26、 28以及30 依然存在；然而，覆盖区域84与覆盖区域20、 22以及24的重叠还形成了大小与覆盖 区域20、 22以及24实质上相同的娜扇区。覆盖区域20中的客户可以由天线14和/ 或天线80服务，等等。另外，j^t以扇区26中的客户可以由天线14、 16和/或18服务。 天线80提倒壬何期望的目的或者执行任何类型的通信任务。在一个实施例中，天线 80为客户提供服务。在另一个实施例中，天线80与，例如其他天线模块，极其靠近 的无线单元，及形成无线网网络的无线单，行通信。在另一个实施例中，天线80不 发送信号，而仅用来检测可能的噪声源或者其他干扰源。戯騸区可以表示高干扰区域或者職设备由一个以上^a服务的区域。例如， 参考图1一3，假设^i夷模块10支持I.E.E.E 802.11a/b/g无线通信幼议。 一方面，将附 属于天线14和16的无线电设置成工作在相同的ilit，可能导致虚拟扇区26中的高度 干扰。天线14的发送可以千扰天线16的工作，反之亦然。在另一方面，将附属于天 线14和16的无线电设置成工作在不同的、干扰限度最低的通道，可以使得位于^t以 扇区26中无线客户在一个逝直中与天线14通信和/或在另一个通匿中与天线16通信。 在一个示例性实施例中，参考图1一3，天线14、 16以及18每一个工作在不同的、干 扰限度最低的鹏中。当天线14、 16以及18同时工作，图4、 6、 8和11的屏蔽体12、 36、 40以及44分别^1>天线耦合和/或天线之间的近场干扰，从而允许^g互之间设置得比不采用 屏蔽体时更加靠近。像图1所示的那样设置天线的屏蔽体12在减少X^耦合和/i 线14、 16以及18之间的近场干扰方面可能效果较差，因为屏蔽tt天线之间提供的 隔离很少。天线和/或天线模块还可以设置在一个保护罩下面。参考图18，天线罩54可以由 任何基本±>!寸天线的工作没有干扰的材料制成，例如泡沫、塑料、布料、玻璃以及其 他任何合适的材料。天线罩54可以与任何类型，和/或天线模i央一起使用。天线罩 54可以提供附加功能，例如使天线和/或^模块易于安装。天线罩54可以固定在安 装基座56上，以形成一个可以应用于各种环境中的天线模块。除了天线罩54之外， 安装基座56可以用于安装天线和/或殆對莫块。至于形成MMO(多输入多输出)天线的多天线单元，通常MMO天线包括至少两 个天线单元，这些天线单元与同一无线电交互，并且以相配合的方式工作。如上戶，， 参考图4，每一个天线14、 16以及18可以具有单个天线单元，但是它们可以交互在 一起，并且以相配合的方式工作，以形成一个MMO天线。包括一个MIMO天线的 单个天线可以是任何类型的天线，例如全向、定向、贴片、鞭状、螺旋以及八木。包 含MMO天线的天线可以仅作为发送天线、仅作为接收天线或者作为发您接收天线。 仅作为发送、仅作为接收以及作为发^/接收天线的任何组合均可以用来形成一个 MMO天线。在一个示例性实施例中，参考图4，天线14和18皿和接收，而天线 16仅接收。在另一个实施例中，参考图25，天线70和76发送和接收，而天线72仅 接收。天线14、 16和18接收以及发送的信号可以是任何形式的，单独或者组合形式，以便提高覆盖区域中的接收和/或发送。屏蔽体可以支持ffi可数量的MIMO天线。例如，参考图25，在一种情况中，天 线70、 72以及76每一个均仅具有一个天线单元，任两个天线可以形成一个MMO天 线。在一个示例性实施例中，天线70、 72形成一个与第一无线电交互的MMO^^， 而天线76与第二无线电^S。在另一个实施例中，天线72和76形成一个与第一无线 电妊的MMO^^曳，而天线70与第二无线电妊。在第三实施例中，天线70、 72 以及76形成一个MMO天线，并与同一无线电交互。增加与屏蔽体关联的单个单元
天线的数量可增加形成蘭O天线的可能组合的数量。例如，参考图24，从天线组68、 70、 72、 74、 76以及78中选出的任意两个天线可以作为一个MMO天线，并与 ^^戋电进行妊。在一个实施例中，天线68以及76作为一个MMO天线工作，并与 第一无线电交互。天线对70、 78以及72、 74也可以作为MMO天线，并且每一对分 别与第二、第三无线电交互。这个实施例中，，对相互垂直地设置。在另一个实施例中，参考图26—27，任意两个殘可以用来形成一个画O天 线。在一个实施例中，参考图24，天线对68和70、 72和74、 76和78每一对形成 MMO天线，并分别与第一、第二、第三无线电交互。在另一个实施例中，天线对68 和74、 70和76、 72和78形成MMO天线。两个以上的天线可以工作在一起，形成 MMO天线。在一个示例性实施例中，参考图24，天线68、72以及76作为一个MMO 天线工作，而天线70、 72和74作为另一个MMO天线工作。在这个实施例中，每一 个MMO组合中的每一个天线相互正交。图26—27所示的天线还可以每三个分成一 组，形成分离的MMO天线。在一个实施例中，織68、 72以及76形成一个MMO 天线，并且天线70、 74以及78形成另一个MMO天线。三个以上天线可以形成一个 MIMO天线。被用来形成MMO天线的每一个^l夷可以具有，和接收、仅发送、以及仅接收的工作模式中的至少一种。再次参考图25，在一种情况中，每一个天线具有肖,作为一个MMO天线工作 的至少两个天线单元，每一个天线70、 72以及76可以與虫作为一个MIMO天线工作， 并与各自的无线电交互。至于屏蔽体，如上戶皿，屏蔽体可以减少充分M的天线之间的耦合和/^35:场干 扰，屏蔽系统电子设备产生的噪声对天线的干扰，并对每一个天线的覆盖区域进行赋 形。参考图4，当天线之间的距离64小于天线工作频率的波长的大约两倍时，天线可 以被认为设置f射皮此充分靠近。利用屏蔽体来减少天线之间的干扰，提高了天线的性 能，瓶小天线间所需要的距离，以达到一个期望的级别的性能。某些屏蔽体的微 最好与M^充分誕的天线之间的近场干扰和/或耦合相鹏。例如，参考图1，天线 14、 16以及18线性地排列，它们之间几乎没有屏蔽体进行隔离。在与天线位置组合 在一起时，屏蔽体的形状可能不能阻止天线之间的近场干扰。顶点配置了天线的屏蔽 体12的形状非常适于对覆盖区域进行赋形，但是不适于M^天线之间的近场干扰和/ 鄉合。 参考图1，天线模块10的天线之间的近场干扰和/或耦合可以ilil使M相互之 间间隔更g减少，然而，天线之间需要的一个距离以使近场干扰和减耦合的实质上的减小，这个距离可能使得^^對莫块的天线相互之间不能充分te。屏蔽体12被用来3!il改变相对于天线的天线位置来减少天线之间的近场干扰和/或耦合。参考图4，将天线12、 14以及16设置在屏蔽体12的侧面使屏蔽体的一个真实的部分，于天线之 间。天线之间的屏蔽体可以卩1±和/或^1>天线之间的近场干扰和/或耦合，从而M^、充 分,的天线之间的干扰。图6、 8、 11、 14以及16中的屏蔽体36、 40、 44、 48以及 52分别减少了充分,的天线之间的近场干扰和/或耦合，因为屏蔽体为天线之间$|{共 了隔离标准。如上所述，屏蔽体的制犬可以改变天线覆盖区域的形伏。屏蔽体可以有任何能减 少天线之间的近场干扰和/娜合的材料构成。另外，屏蔽体的厚度、高度以及微可 以改变以便进一步减小天线之间的近场干扰和/或耦合。屏蔽体可以具有任何材料成 分，例如屏蔽体可以是实心的、空心的、或者具有孔的基本上实心的。无线电和域系 统电子设备可以放置在和减固定在屏蔽体的空心中禾Q域孔中。屏蔽体可以由适于该应 用的任何材料或者材料的组合形成。还可以M3i使天线失谐来消极地影响天线的性能。通常，天线具有一个中心频率 和一个围绕着该中心频率的范围，在该范围内天线有效地运行。当其中心频率以及围 绕着该中心频率的范围向更高或者更低的频率偏移时、和/或中心频率保持不变而围绕 该中心频率的带宽下降时，天线变得失谐。当将天线放置得非常靠近会使这种天线失 谐的材料时，天线可能变得失谐。例如，将一个全向天线放置在金属材料Pf做，可以 使该天线失谐。将一个移动电话天线放置在人体附近，可以使天线失谐。可以M例 如设计需要誕屏蔽体的天线'舰调谐的、用不使该天线失谐的材料制作屏蔽体、和/ 或利用天线隔板隔开天线和屏蔽体，来降低屏蔽体对天线的失i轉》响。在一个实施例 中，天线工作特性可以被选择成当天线非常靠腿蔽体来4顿时，天线工作在期望 的中心频率，具有期望的带宽；但是，当天线在远离屏蔽体来〗顿时，殘变得失谐。 在一个示例性实施例中，参考图8，天线14、 16以及18利用天线隔板62与屏蔽体隔 开。天线隔板62的尺寸以及隔开的量可以选择湖各失谐的量斷氐至嗍望的禾號。如上戶，，屏蔽体还可以改变天线的覆盖区域的，。屏蔽体可以将天线的覆盖 区域的形状改' 适于该环境或者应用的任何形式。例如，在一个示例性实施例中， 参考图l一3，天线模决10包括三个天线14、 16以及18以及一个基本上三角体的屏 蔽体12。每一个天线被设置在屏蔽体12的一个顶点。^^戋14、 16以及18可以直接 连接到屏蔽体12和/或天线隔板。当天线14、 16以及18是全向天线时，屏蔽体12将 天线14、 16以及18的每一个覆盖区域20、 22以及24分别减小成小于实质上球形的 区±或。参考图3，覆盖区域20、 22以及24可以二维地表示成最终的覆盖区域的形沃。 覆盖区域可以重叠以形成^m扇区26、 28以及30。在另一个实施例中，参考图4，天线模±央32包括天线14、 16和18，以及一个基 本J^:角体的屏蔽体12。在这个实施例中，每一个織髓屏蔽体12的逝緣置。 天线14、 16和18可以直接安装到屏蔽体12上和/或天线隔fel:。当天线14、 16和18 是全向天线时，屏蔽体12分别将天线14、 16和18的每一个覆盖区域20、 22和24减 小成小于基本上球形的区域。参考图5，覆盖区域20、 22和24可以二维i也表示成最 终的覆盖区域的形状。覆盖区域可以重叠以形,以扇区26、 28和30。在另一个实施例中，参考图6，天线模块34包括天线14、 16和]8以及屏蔽体 36。屏蔽体36的糊犬为具有顶点扩展和扩大的基本上三角体。每一个天线14、 16和 18沿着屏蔽体36的边纟fi殳置。天线14、 16和18可以直接安装到屏蔽体36上和/或天 线隔fch。当天线14、 16和18是全向天线时，屏蔽体36分别将天线14、 16和18的 每一个覆盖区域20、 22和24减小到小于基本上球形的区域。参考图7，覆盖区域20、 22和24可以二纟封也表示成最终覆盖区J^f^l犬。am区域可以重叠以形成虛拟扇区26、 28和30。在另一个实施例中，参考图8—K)，天线模块38包括天线14、 16和18以鹏蔽 体40。屏蔽体40的形状基本上为内曲面上的抛物面。天线14、 16和18被设置在屏 蔽体40的抛物面上。纖14、 16和18可以舰天线隔板62安装到屏蔽体40上，和 /^tt接安装到屏蔽体40上。当天线14、 16和18是全向天线时，屏蔽体40分别将天 线14、 16和18的每一个覆盖区域20、 22和24减小到小于基本上球形的区域。参考 图10，覆盖区域20、 22和24可以二维地表示成最终的覆盖区域的糊犬。屏蔽体40 的抛物形内曲面的糊犬以及天线隔板的偏移可以决定覆盖区域20、 22和24是否重叠 以形成虚拟扇区。在一个实施例中，屏蔽体40的抛物曲面足够陡，以明显地减小覆盖 区域之间的重叠。在另一个实施例中，屏蔽体40的抛物曲面足够平缓以使覆盖区域 20、 22和24重叠，并形成^M扇区。覆盖区域的,还可以M31调整天线隔板的尺
寸来改变。在另一个实施例中，参考图11 — 13，天线模块42包g线14、 16和18以及屏 蔽体44。屏蔽体44的形状为基本上六角体。每一个天线14、 16和18基本上设置在 屏蔽体44的非相邻面的中心。天线14、 16和18可以直接安装到屏蔽体44上，禾口/或 安装到天线隔板上。当天线14、 16和18是全向天线时，屏蔽体44可以分别将天线 14、 16和I8的每一个覆盖区域20、 22和24减小成小于基本上球形的区域。参考图 13，覆盖区域20、 22和24可以二维地表示成最终的覆盖区域的,。覆盖区i或可以 重叠以形成^l以扇区26、 28和30。在另一个实施例中，参考图14—15，天线模块46包括天线14和16以及屏蔽体 48。屏蔽体48的开沐为基本上长方体，在其底部具有一个倾斜的屏蔽体。每一个天线 14和16分别被设置在屏蔽体48的一个面上。天线14和16可以直接安,屏蔽体48 和/或天线隔f肚。当天线14和16是全向天线时，屏蔽体48将每一个天线14和16 的覆盖区域减小到小于基本上球形的区域。此外，沿着底部的倾斜屏蔽体减小覆盖区 域的下部部分，并可以减小安装在天线组件下面的系统电子设备和/或无线电的干扰。 本发明预期可以在屏蔽体48上安装任何数量的天线。在一个实施例中，在屏蔽体48 上安装四个天线，每一侧两个。沿着底部的倾斜屏蔽体还可以提高系统的机械稳定性。在另一个实施例中，参考图16—17，天线模块50包括天线14和16以及屏蔽体 52。屏蔽体52的糊犬为基本上长方体，其底部和顶部具有《顷斜屏蔽体。每一个天线 14和16分别设置在屏蔽体52的一个面上。天线14和16可以直接安装到屏蔽体52 上和/或天线隔板上。当天线14和16是全向天线时，屏蔽体52将每一个天线14和16 的覆盖区域减小到小于基本上球形的区域。此外，沿着顶部和底部的倾斜屏蔽体可以 分别减小覆盖区域的上部部分和下部部分，并可以减小安装在天线组件上面和/或下面 的系统电子设备和/或无线电的干扰。本发明预期可以在屏蔽体52上安^lff可数量的 ，。在一个实施例中，在屏蔽体52上安装四个天线，每一侧两个。^顶部和底部 的倾斜屏蔽体52可以分别与其他皿的屏蔽体一起i顿，例如图4、 6、 8和11的屏 蔽体12、 36、 40和44。在另一个实施例中，天线屏蔽体可以^i寸装无线电和/或其他系统电子设备的壳体 的组成部分。关于^^戋隔板，天线可以直接安装至,蔽体上或者可以与屏蔽体隔开一超巨离。
天线隔板可以用来使天线和/或天线的有源单元与屏蔽体隔开一超巨离。天线可以由于 任何原因而与屏蔽体隔开一定距离，并获得任何结果，例如减小失谐、减小天线之间 的近场干扰、减小天线之间的耦合、实现天线之间期望的距离、禾tv或调节織的鶴 区域等等。在一个实施例中，参考图4，天线14、 16和18l^l:接安装至,蔽体12上。 在另一个实施例中，参考图8和22，天线14、 16和18被安装到天线隔板62上，并 且天线隔板62被安装到屏蔽体上。天线隔板62可以由任何材料形成，可以具有fti可形沃，并具有任何尺寸。在一 个实施例中，参考图22，天线隔板62的材料被选择为对天线14、 16和18失i歸;响 最小的材料。天线隔板62的尺寸被选择成可将天线14、 16和18设置得隔开足够远的 距离，以便减小屏蔽体40的材料X寸天线14、 16和18的失i驟》响。天线隔板62还可 以被用来提高天线14、 16和18之间的距离，以便减小天线之间的近场干扰和/或耦合 的影响。在一个实施例中，天线隔板62的尺寸被调整为可将每一个天线与其他任一个 天线隔开一个距离，诞巨离大约为纖工作频率的波长1.25倍。天线隔板62的尺寸还 可以被调整以改变天线覆盖区域的糊犬和/或虚拟扇区的大小。在一个实施例中，参考 图4一5，当天线14、 16和18被直接安装到屏蔽体12上时，覆盖区域20、22和24 以及虚拟扇区26、 28和30可以由图5g。在另一个实施例中，参考图22—23，天 线隔板62的增加，将天线14、 16和18与屏蔽体12隔开，增加了每一个天线SM区 域20、 22和24以及虚拟扇区26、 28和30的尺寸。天线隔板62可以由ftf可材料制成， 例如金属、塑料、树脂、木材、纸、泡沬、以及其他任何M的材料。参考图22，天 线隔板62可以以fti可适当的方式连接到屏蔽体40上。天线14、 16和18可以以任何 适当的方式连接到天线隔板62上。天线隔板62可以具有任何材料结构，例如空心、 实心、蜂巢结构、以及其他任何适于该应用和环境的材料结构。具有多个天线单元的 天线可以每一个天线单元^ffi独立的天线隔板62。，隔板62可以与ftf可类型的天 线或者任何,勺屏蔽体一起舰。至于天线罩，與虫的天线和/或天线模±央可以相对于彼此放置，并由天线罩^J户。 参考图18，安装基底56可以，細来安装天线戰鹏天线罩保持在适当的位置。安装 基底56可以由任何适于该应用或环境的材料制成。例如，安装基底56可以由金属、 7f^才、塑料、泡沫和其他任何魏的材料制成。在一个示例性实施例中，安装基底由 塑料制成。天线罩可以制成任何适合应用或环境的尺寸或形状。在一个示例性实施例 ，并由塑料制成。在另一个实施例中，織罩可以具有接近球体的四分之一的形沃。天线罩可以由招可M的材料制成，禾B/或天线罩54的任 一部分敞开。在一个示例性实施例中，天线罩54除了一个侧边外，其t^f有的侧边都 被密封，并且由对天线的錢和接收没有干扰的塑料制成。天线罩内的天线54可以安 装到天线54上和/或安装到安装基底56上。天线罩54以及安装基底可以形成一，用于各种环境中的天线模块。在一个示 例性实施例中，参考图19，織被安装到安装基底56上，并且由天线罩54罩缺。 最终的模±央被设置在无线电58的顶部。在另一个实施例中，天线罩54内的天线是全 向天线，并且无线电58被封装在金属里，并作为天线之间的屏蔽体以对天线的覆盖区 i皿行赋形。在另一个实施例中，参考图20，天线罩54内的天线是全向天线，并且 至少一个屏蔽体60被安装到安装基底56上，位于天线罩54之间。屏蔽体60对天线 罩54内的天线覆盖区域的^t行赋形。最终的模i央t戯夂置在无线电58顶部。如果 需要在天线和无线电之间进行屏蔽时，安装基底56由劍寸无线电信号的材料制成。在 另一个实施例中，参考图21，无线电被放置在位于天线罩54之间的两个屏蔽体60之间。上述的任何部件者阿以用来实施在此描述的任何方法。天线覆盖区域的调整可以 以任何方式来实现，例如，通过调整屏蔽体的形状、屏蔽体的尺寸、天线位置以及天 线隔板尺寸来改变覆盖区域的形状、大小以及重叠部分。屏蔽体可以具有任何形状以 生成期望的覆盖区域图案。图l、 6、 8、 11、 15、 17以及21示出了示例性屏蔽体的形 状。可能导致的覆盖区±或在图3、 5、 7、 10、 13和23中示出了。示例性实施例解释了 屏蔽体形状可以改变天线覆盖区域以及形成虚拟扇区。屏蔽体皿不限于对称型。例 如，三面形屏蔽体的一个面可以是抛物凹形，另一面可以是平的，并且第三面可以是 平的、并具有顶部和底部倾斜屏蔽体。屏蔽体的尺寸可以作为其微的一方面来考虑。 正如本发明认为任何开m的屏蔽体均有可能，可以Mil调整屏蔽体的尺寸以获得期望 的天线覆盖区域的皿。^i夷可以设置在屏蔽体的fti可位置上，并且可以设置在相对于另一个天线来说任 一个位置上，以便获得期望的覆盖图案。相对于形状类似的屏蔽体的不同天线位置的 效果通ii图1一3以及图4—5的示例性实施例来说明。将图1的天线14、 16以及18 从屏蔽体12的顶点移动至,蔽体12的侧面，图4所示，导致了覆盖区域减小。当天
线14、 16以及18从屏蔽体12的顶点移动到屏蔽体12的侧面时，图3的中覆盖区域 20、 22以及24面积减小到图5所示的覆盖区域20、 22以及24。参考图8和22，天 线利用任意大小的天线隔板62与屏蔽体隔开一定距离安装。天线隔板62可以以^{可 角度连接到屏蔽体，并且可以具有ftf可长度、尺寸以及皿。改变天线隔板62的尺寸 和/或天线与屏蔽体的最终距离可以改变连接到该天线隔板的天线的覆盖区域。在一个 实施例中，参考图4，不利用或者禾,很短的天线隔板62将天线14、 16以及18安装 到屏蔽体12上，可以产生图5所示的覆盖区域20、 22以及24。参考图22，增加天线 隔板62或者增加天线隔板62的长度，4射广大覆盖区域20、 22和24，以及虚拟扇区 26、 28和30的尺寸。参考图31，改变天线覆盖区域的形状的方法的一个示例性实施例包括选择期望 的覆盖区域形状、天线以及屏蔽体(步骤86)。选择天线隔板的长度、尺寸、以及形 状(步骤88—92)。将屏蔽体上所有可能的安對立置标记出来，作为未测试的位置(步 骤94)。将天线连接到天线隔t瓦匕并将天线隔板安装到屏蔽体上的先前未测试的位 置上(步骤96)。 一旦安装好天线隔板，将天线覆盖区域的舰犬与期望的覆盖区域形 状进行比较(步骤100)。如果天线覆盖区域与期望的覆盖区域微基本上相同，那么 天线的覆盖区域制犬的调整是成功的(步骤98)。如果天线覆盖区域的形状与期望的 覆盖区域开别犬没有基本上相同，那么从改变安装位置(步骤102)、选择不同形汰的天 线隔板(步骤104)、选择不同尺寸的天线隔板(步骤106)、以皿择不同长度的天线 隔板(步骤IIO)重复该方法。 一旦所有可行的安装位置、天线隔板形状、尺寸、以及 长度均以尝试，而没有获得天线覆盖区域職与期望覆盖区域微的基本匹配，另P么 算法通知未获得该照犬(步骤108)，并终止。虽然，战说明包含许多细节，但是这些不应被J翻军为限制本发明的范围，相反， 本发明的某些示例性实施例仅用来提供说明。本发明的范围完全包括其他实施例，并 因此本发明的范围不是由别的而是附加的权禾腰求书来限制，其中当说到一个元件时 候用单数并不意tt "—个以及仅一个"，除非明确说明，否则意 "—个或一个以 上"。所有在结构、化合物以及功會让与±3^例性实施例的那些元件充分的等价鹏 意舰引用并入权利要求中，并且蹈啭别说明，否贝败利要求将意赠包括这些等 价物。此外，没有必要因为本申请的权利要求包括了装置或者方法，而陈述本发明的 装置或者方法设法解决的每一个问题。此外，本发明中没有元件、部件或者方法步骤是贡献给公众的，不管权利要求中是否明确列举该元件、部件或者方法步骤。没要求 保护的元件可以依据第六段的U.S.C.112的条i^fe解释，除非利用措词"用于……的装置"来明确陈述该元件。术语"包括"、"包含"或者其他任意词尾'变化都趋于覆盖非 专属性包含，例如， 一种处理、方法、项目或者装置包括列出的元件，不表示仅包括 这些元件，而可以包括其他没有明确列出的元件或者这些处理、方法、项目或者装置 所固有的元件。
权利要求
1、一种天线模块，包括至少两个充分靠近的天线，每一个天线具有一个覆盖区域；以及一个具有一个形状的屏蔽体，其中每一个天线连接到该屏蔽体上，并且其中该屏蔽体形成每一个天线的覆盖区域。
2、 如权利要求1所述的天线模块，其中该屏蔽体的形状基本上是三角体、 顶点扩展以及扩大的三角体、在内曲面上的抛物形、六角体、长方体、具有底 部倾斜屏蔽体的长方体、具有顶部和底部倾斜屏蔽体的长方体、以及立方体中 的一个。
3、 如权利要求1所述的天线模块，其中至少一个天线是全向、定向、贴 片、八木、碟形、赋形、鞭状以及抛物面天线中至少一个。
4、 如权利要求1所述的天线模块，其中至少一个天线采用IEEE 802.11、 蓝芽、超宽带、IEEE 802.15以及IEEE 802.16通讯协议中的一种。
5、 如权利要求1所述的天线模块，包括三个天线以及该屏蔽体的形状基 本上是三角体。
6、 如权利要求1所述的天线模块，包括三个天线，该屏蔽体的形状基本 上是具有顶点扩展和扩大的三角体，并且每个天线放置在两个顶点间的大约中间。
7、 如权利要求1所述的天线模块，包括三个天线，该屏蔽体的形状基本 上是内曲面上的抛物面，并且每一个天线被设置在抛物曲面的中心。
8、 如权利要求1所述的天线模块，包括三个天线，该屏蔽体的形状基本 上是六角体，并且每一个天线被设置在六角体大约不相邻的侧面上。
9、 如权利要求1所述的天线模块，包括两个天线，该屏蔽体的形状是具 有底部倾斜屏蔽体的基本上的长方体，并且每一个天线被设置在该长方体的侧 面，位于上述底部倾斜屏蔽体的上面。
10、 如权利要求1所述的天线模块，包括两个天线，该屏蔽体的形状是具 有顶部和底部倾斜屏蔽体的基本上的长方体，并且每一个天线被设置在该长方 体的侧面，基本上位于上述顶部和底部倾斜屏蔽体的之间。
11、 一种天线模块，包括至少两个充分靠近的天线，每一个天线具有一个覆盖区域； 一个连接到每一个天线上的天线隔板；以及一个具有形状的屏蔽体，其中每一个天线隔板被连接到该屏蔽体上，其中 每一个天线与该屏蔽体隔开，并且其中该屏蔽体形成每一个天线的覆盖区域。
12、 如权利要求11所述的天线模块，其中该屏蔽体的形状基本上是三角 体、顶点扩展以及扩大的三角体、在内曲面上的抛物形、六角体、长方体、具 有底部倾斜屏蔽体的长方体、具有顶部和底部倾斜屏蔽体的长方体、以及立方 体中的一个。
13、 如权利要求11所述的天线模块，其中至少一个天线是全向、定向、 贴片、八木、碟形、波束、鞭状以及抛物面天线中至少一个。
14、 如权利要求11所述的天线模块，其中至少一个天线采用IEEE 802.11、 蓝芽、超宽带、IEEE 802.15以及IEEE 802.16通讯协议中的一种。
15、 如权利要求11所述的天线模块，包括三个天线以及该屏蔽体的形状 基本上是三角体。
16、 如权利要求11所述的天线模块，包括三个天线，该屏蔽体的形状基 本上是具有顶点扩展和扩大的三角体，并且每个天线放置在两个顶点间的大约中间。
17、 如权利要求11所述的天线模块，包括三个天线，该屏蔽体的形状基 本上是内曲面上的抛物面，并且每一个天线被设置在抛物曲面的中心。
18、 如权利要求11所述的天线模块，包括三个天线，该屏蔽体的形状基 本上是六角体，并且每一个天线被设置在六角体大约不相邻的侧面上。
19、 一种天线模块，包括 一个安装基底；至少两个充分靠近的天线，其中每一个天线被连接到该安装基底上； 一个与每一个天线关联的天线罩，其中每一个天线罩连接到该安装基底上并基本上覆盖该天线。
20、 如权利要求19所述的天线模块，还包括一个基本上长方体的屏蔽体， 其中该屏蔽体被连接到该安装基底上，并设置在至少两个天线之间。
21、 一种调整覆盖区域形状的方法，所述方法包括 确定期望的覆盖区域形状； 选择具有一个覆盖区域的天线；选择一个具有多个安装位置、并被配置成改变该天线覆盖区域形状的屏蔽体；选择一个具有一个长度、尺寸以及形状的天线隔板； 将该天线连接到该天线隔板上；在一个安装位置上将该天线隔板安装到该屏蔽体上； 将改变后的天线覆盖区域形状与所期望的覆盖区域形状进行比较； 调整安装位置、天线隔板长度、天线隔板尺寸以及天线隔板形状中至少一个；重复安装、比较以及调整步骤，直到改变后的天线覆盖区域形状基本上与 所期望的覆盖区域形状相同。
22、 一种天线模块，包括至少两个充分靠近的天线，其中天线被组成至少一组，每组至少两个天线， 并且其中每组天线被配置成MIMO、阵列、自适应阵列天线中至少一种；并且 一个具有形状的屏蔽体，其中每个天线被连接到该屏蔽体上。
23、 如权利要求22所述的天线模块，其中该屏蔽体的形状基本上是三角 体、顶点扩展以及扩大的三角体、在内曲面上的抛物形、六角体、长方体、具 有底部倾斜屏蔽体的长方体、具有顶部和底部倾斜屏蔽体的长方体、以及立方 体中的一个。
24、 如权利要求22所述的天线模块，其中至少一个天线是全向、定向、 贴片、八木、碟形、波束、鞭状以及抛物面天线中至少一个。
25、 如权利要求22所述的天线模块，其中至少一个天线采用IEEE 802.11、 蓝芽、超宽带、IEEE 802.15以及正EE 802.16通讯协议中的一种。
26、 如权利要求22所述的天线模块，其中组的数量为二、三、四和五中 至少一个，并且其中每组中天线的数量为二、三、四和五中至少一个。
27、 如权利要求22所述的天线模块，包括六个被组成三组的天线，每组 两个天线，并且该屏蔽体的形状是从立方体和六角体组成的组中选出的，其中每一个天线被设置在屏蔽体不同的面上。
28、如权利要求22所述的天线模块，包括六个被组成两组的天线，每组三个天线，并且该屏蔽体的形状基本上为内曲面上的抛物面，其中每一个天线 被大约设置在不同抛物曲面的中心。
全文摘要
本发明公开一种天线模块(10)包括至少两个充分靠近的天线(14、16、18)，以及一个屏蔽体(12)，该屏蔽体被配置成减小天线之间的干扰和/或对天线覆盖区域进行赋形。每一个顶点设置了天线的、基本上为三角体的屏蔽体可以对天线覆盖区域赋形，以形成虚拟扇区。
文档编号H01Q1/24GK101156276SQ200680002641
公开日2008年4月2日 申请日期2006年1月20日 优先权日2005年1月21日
发明者B·C·伍德伯瑞, J·斯班科, R·拉斯汀格 申请人:洛塔尼股份有限公司