具有渐变式环形天线元件的天线组件的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种具有渐变式环形天线元件的天线组件。一种可用于接收高清电视信号的天线组件，所述天线组件包括：至少一个渐变式环形天线元件；以及包括基座和上部的支撑件，所述上部联接至所述渐变式环形天线元件，所述基座具有构造为以接合的方式容纳反射器元件的一部分的槽口，以将所述反射器元件安装到所述基座。
【专利说明】具有渐变式环形天线元件的天线组件
【技术领域】
[0001]本公开总体涉及构造成用于接收诸如高清电视(HDTV)信号的电视信号的天线组件。
【背景技术】
[0002]这一部分的说明仅仅提供与本公开相关的背景信息，而可能不构成现有技术。
[0003]许多人都喜欢看电视。近来，由于高清电视(HDTV)而极大地改善了观看电视的感受。很多人通过他们现有的有线电视或卫星电视服务提供商为HDTV付费。实际上，许多人都不知道HDTV信号通常是经由免费的公共波段传播的。这意味着可利用适当的天线免费接收HDTV信号。
【发明内容】
[0004]根据各个方面，提供了天线组件的示例性实施方式。在示例性实施方式中，天线组件通常包括一个或多个渐变式环形天线元件。
[0005]根据本发明的一个方面，一种能够操作用于接收高清电视信号的天线组件包括:至少一个渐变式环形天线元件；以及包括基座和上部的支撑件，所述上部联接至所述渐变式环形天线元件，所述基座具有槽口，该槽口构造为以能够接合的方式容纳反射器元件的一部分，以将所述反射器元件安装至所述基座。
[0006]所述支撑件被构造为使得所述上部能够相对于所述基座在第一构造和第二构造之间旋转，所述第一构造用于将所述渐变式环形天线元件支撑在水平表面上，所述第二构造用于从垂直表面支撑所述渐变式环形天线元件。
[0007]所述支撑件被构造为使得:所述上部相对于所述基座在第一方向上的旋转将所述支撑件从所述第一构造转换为所述第二构造；并且所述上部相对于所述基座在与所述第一方向相反的第二方向上的旋转将所述支撑件从所述第二构造转换为所述第一构造。
[0008]所述支撑件包括螺纹杆部分和用于容纳所述螺纹杆部分的螺纹开口 ；所述螺纹杆部分从所述基座向上延伸；并且所述螺纹开口由所述上部限定。
[0009]所述天线组件进一步包括用于在所述第一构造和/或所述第二构造中保持所述支撑件的一个或多个止动件。
[0010]所述一个或多个止动件构造为，当第一和第二止动件接合在对应的第一或第二开口中时，所述一个或多个止动件向用户提供触觉和/或声音指示以停止相对于所述基座的旋转所述上部；并且/或者所述一个或多个止动件包括一个或多个凸出部、小块、突起和/或突出部。
[0011 ] 所述天线组件包括构造为分别以接合的方式被容纳在第一开口和第二开口内的第一止动件和第二止动件，以将所述支撑件保持在对应的第一构造或第二构造中；所述第一止动件在所述第一开口内的接合阻止了所述上部和所述基座的相对转动，从而有助于将所述支撑件保持在所述第一构造中；并且所述第二止动件在所述第二开口内的接合阻止了所述上部和所述基座的相对转动，从而有助于将所述支撑件保持在所述第二构造中。
[0012]所述天线组件进一步包括至少一个反射器元件，该反射器元件的一部分构造为以能够接合的方式被容纳在所述槽口中以将所述反射器元件安装到与所述渐变式环形天线元件间隔开的所述基座，由此所述反射器元件能够操作用于朝向所述渐变式环形天线元件反射电磁波。
[0013]所述反射器元件包括格栅或网格表面。
[0014]所述反射器元件包括相对于所述格栅或网格表面向外延伸的至少一个外周凸缘。
[0015]所述反射器元件能够经由所述槽口安装到所述基座，而不需要机械紧固件。
[0016]所述天线组件构造为能够横跨包括从470兆赫至806兆赫的UHF频率(通道7_13)的整个UHF DTV通道频谱而操作；并且所述渐变式环形天线元件包括:具有开口的大致环形；间隔开的第一端部和第二端部，所述第一端部和第二端部限定至少部分地在间隔开的所述端部之间延伸的开口槽口，由此所述开口槽口能够操作用于提供平衡式传输线路的间隙馈送；中间部；以及从相应的第一端部和第二端部向所述中间部延伸的第一弯曲部和第二弯曲部，使得所述渐变式环形天线元件具有带有大致圆形开口的大致圆形环形状；所述第一弯曲部和所述第二弯曲部的宽度从相应的第一端部和第二端部至所述中间部逐渐增力口，使得所述中间部宽于所述第一端部和所述第二端部，并且使得所述渐变式环形天线元件的外径从所述大致圆形开口的直径偏移；并且所述第一弯曲部是所述第二弯曲部的镜像。
[0017]从之后提供的详细描述中，本公开的进一步的方面和特征将变得明显。此外，本公开的任何一个或更多方面可单独地实施，或与本公开的任何一个或多个其他方面以任何组合来实施。应理解，详细的描述和具体的实施例尽管示出了本公开的示例性实施方式，但是它们仅仅用于说明的目的，而不旨在限制本公开的范围。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]这里所描述的附图仅仅是为了说明的目的，而不旨在以任何方式限制本发明的范围。
[0019]图1为根据一示例性实施方式的包括渐变式环形天线元件、反射器、壳体(为清楚起见而分解了端件)和PCB巴伦(balun)的分解立体图；
[0020]图2为示出了在部件已经组装并封装在壳体内之后的图1所示的天线组件的立体图；
[0021]图3为示出了图1所示的渐变式环形天线元件、反射器和PCB巴伦的端视立体图；
[0022]图4是图3所示部件的侧视图；
[0023]图5为图1所示的渐变式环形天线元件的正视图；
[0024]图6为图1所示的渐变式环形天线元件的后视图；
[0025]图7为图1所示的渐变式环形天线元件的仰视平面图；
[0026]图8为图1所示的渐变式环形天线元件的俯视平面图；
[0027]图9为图1所示的渐变式环形天线元件的右视图；
[0028]图10为图1所示的渐变式环形天线元件的左视图；
[0029]图11为示出了图2所示的天线组件的示例性应用的立体图，其中天线组件支撑在电视的顶部上，由同轴电缆将天线组件连接到电视，从而所述天线组件可用来接收信号，并通过该同轴电缆将所述信号发送到电视；
[0030]图12为示出了用于具有75欧姆的非平衡同轴馈送的天线组件的示例性实施方式的计算机模拟的增益/方向性和Sll与频率(以兆赫为单位)的关系的示例性曲线图；
[0031]图13为具有两个渐变式环形天线元件、反射器和PCB巴伦的天线组件的另一示例性实施方式的视图；
[0032]图14为具有渐变式环形天线元件和支撑件的天线组件的另一示例性实施方式的视图，并还示出了支撑在台面或桌面的顶部的该天线组件；
[0033]图15是图14所示的天线组件的立体图；
[0034]图16为具有渐变式环形天线元件和室内墙壁安装件/支撑件的天线组件的另一示例性实施方式的立体图，并还示出了安装到墙壁上的该天线组件；
[0035]图17为具有渐变式环形天线元件和支撑件的天线组件的另一示例性实施方式的立体图，并还示出了在室外安装到垂直立柱或杆上的该天线组件；
[0036]图18为图17所示的天线组件的另一立体图；
[0037]图19为具有两个渐变式环形天线元件和支撑件的天线组件的另一示例性实施方式的立体图，并还示出了在室外安装到垂直立柱或杆上的该天线组件；
[0038]图20为示出了根据示例性实施方式的图13中所示天线组件的计算机模拟的方向性和Sll与频率(以兆赫为单位)的关系的示例性曲线图；
[0039]图21为构造成接收VHF信号的天线组件的另一示例性实施方式的立体图；
[0040]图22为图21所示的天线组件的正视图；
[0041]图23为图21所示的天线组件的俯视图；
[0042]图24为图21所示的天线组件的侧视图；
[0043]图25为示出了根据示例性实施方式的图21至24中所示天线组件的计算机模拟的方向性和VSWR(电压驻波比)与频率(以兆赫为单位)的关系的示例性曲线图；
[0044]图26为具有渐变式环形天线元件和支撑件的天线组件的另一示例性实施方式的立体图，该支撑件能够在用于在水平表面上支撑天线组件的第一构造(图26所示)和从垂直表面支撑天线组件的第二构造(图27所示)之间可旋转地转换；
[0045]图27为图26所示天线组件的立体图，但为可旋转转换支撑件已经旋转至第二构造之后以便从垂直表面支撑天线组件的立体图；
[0046]图28为图26和27所示的天线组件的另一分解立体图，并且示出用于在第一或第二构造中固定可旋转转换支撑件的螺纹杆部分和止动构件；
[0047]图29为图26和27所示天线组件的另一分解立体图；
[0048]图30为图26所示的天线组件的右视图，可旋转转换支撑件被示为处于第一构造中用于在水平表面上支撑天线组件；
[0049]图31为图26所示的天线组件的左视图；
[0050]图32为图26所示的天线组件的正视图；
[0051]图33为图26所示的天线组件的后视图；
[0052]图34为图26所示的天线组件的上后立体图；
[0053]图35为图26所示的天线组件的俯视图；[0054]图36为图26所示的天线组件的仰视图；
[0055]图37为图27所示的天线组件的右视图，可旋转转换支撑件被示为处于第二构造中用于从垂直表面支撑天线组件；
[0056]图38为图27所示的天线组件的左视图；
[0057]图39为图27所示的天线组件的正视图；
[0058]图40为图27所示的天线组件的后视图；
[0059]图41为图27所示的天线组件的俯视图；
[0060]图42为图27所示的天线组件的仰视图；
[0061]图43为具有渐变式环形天线元件和支撑件的天线组件的另一示例性实施方式的立体图，该支撑件能够在用于在水平面上支撑天线组件的第一构造(图26所示)和从垂直表面支撑天线组件的第二构造(图27所示)之间可旋转地转换，其中该可旋转转换支撑件示出为处于第一构造中，该可旋转转换支撑件的槽口或凹槽内安装有反射器；
[0062]图44为图43所示的天线组件的左视图；
[0063]图45为图43所示的天线组件的正面立体图，渐变式环形天线元件从支撑件移除，并且示出安装在支撑件的槽口内的反射器；
[0064]图46为图43所示天线组件的支撑件的俯视图，其中移除了螺纹杆部分；
[0065]图47为图43所示的天线组件的仰视图；
[0066]图48为具有两个渐变式环形天线元件和反射器的天线组件的另一示例性实施方式的立体图,其中天线组件进一步包括VHF偶极子和集成到UHF天线内部的集成UHF巴伦天线共用器；
[0067]图49是图48所示天线组件的背面立体图；
[0068]图50为根据示例性实施方式为了自立式室内使用而安装至电杆和电杆底座的图48所示的天线组件的立体图。
[0069]图51为示出图48所示天线组件在不同频率(以兆赫(MHz)为单位)下UHF计算机模拟增益(以各向同性增益(dBi)为单位)和方位角的关系的示例性曲线图；
[0070]图52为示出图48所示天线组件在不同频率(以兆赫(MHz)为单位)下UHF计算机模拟增益(dBi)和仰角的关系的示例性曲线图；
[0071]图53为示出图48所示天线组件的UHF主轴增益(dBi)和频率(MHz)的关系的示例性曲线图；
[0072]图54为示出图48所示天线组件的UHF计算机模拟电压驻波比(VSWR)和频率(MHz)的关系的示例性曲线图；
[0073]图55为示出图48所示天线组件在不同频率(MHz)下VHF元件计算机模拟增益(dBi)和方位角的关系的示例性曲线图；
[0074]图56为示出图48所示天线组件在不同频率(MHz)下VHF元件计算机模拟增益(dBi)和仰角的关系的示例性曲线图；以及
[0075]图57为示出图48所示天线组件的VHF元件主轴增益(dBi)和频率(MHz)的关系的示例性曲线图。
【具体实施方式】[0076]以下描述在本质上仅仅是示例性的，绝非以任何方式限制本公开、应用或使用。
[0077]图1至图4示出了体现本公开的一个或多个方面的示例性天线组件100。如图1所示，天线组件100大致包括渐变式环形天线元件104 (在图5至图10中也示出了)、反射器元件108、巴伦112、以及具有可拆卸的端件或端部120的壳体116。
[0078]如图11所示，天线组件100可用于接收数字电视信号(高清电视(HDTV)信号是数字电视信号的一种)并将接收到的信号发送到诸如电视的外部装置。在所示出的实施方式中，使用同轴电缆124(图2和图11)将天线组件100接收到的信号传输到电视(图11)。天线组件100还可定位在其他大致水平的表面上，诸如桌面、咖啡桌面、书桌面、书架等等。可选实施方式可包括定位在其他地方和/或利用其他装置支撑的天线组件。
[0079]在一个实施例中，天线组件100可包括装配有F型连接器的75欧姆的RG6同轴电缆124 (不过也可采用其他合适的通信线路)。可选实施方式可包括其他的同轴电缆或其他合适的通信线路。
[0080]如图3、图5和图6所示，渐变式环形天线元件104具有由外周或外周部140和内周或内周部144相配合地限定的大致环形形状。外周或外周部140大致呈圆形。内周或内周部144也大致呈圆形，从而渐变式环形天线元件104具有大致圆形的开口 148。
[0081]在一些实施方式中，该渐变式环形天线元件的外径约为220毫米，内径约为80毫米。在一些实施方式中，内径与外径相偏离，使得由内周部144大致限定的圆的中心(内径的中点)位于由外周部140大致限定的圆的中心(外径的中点)下方约20毫米处。换言之，该内径可与该外径相偏离，从而该内径的中点位于该外径中点下方约20毫米处。这样，直径的偏离为渐变式环形天线元件104提供了逐渐缩减的形状，从而其至少一部分(图3、图5和图6中所示的顶部126)比另一部分(图3、图5和图6中所示的端部128)宽。已经发现，渐变式环形天线元件104的逐渐缩减可提高性能、增强美感。如图1、图3、图5和图6所示，该渐变式环形天线元件104包括大致对称的第一半部或弯曲部150以及第二半部或弯曲部152，从而第一半部或弯曲部150是第二半部或弯曲部152的镜像。每个弯曲部150,152都大致在对应的端部128之间延伸，然后宽度逐渐缩减或逐渐增加，直到渐变式环形天线元件104的中部或顶部126为止。渐变式环形天线元件104与壳体116可以以这样的方位定位，使得渐变式环形天线元件104的宽部126位于顶部，而较窄的端部128位于底部。
[0082]继续参照图3、图5和图6，渐变式环形天线元件104包括间隔开的端部128。在一个特别的实施例中，渐变式环形天线元件104的端部128间隔开约2.5毫米的距离。可选实施方式可包括端部间隔开大于或小于2.5毫米的天线元件。例如，一些实施方式包括端部间隔开约2毫米至约5毫米距离的天线元件。间隔开的端部可在它们之间限定一开口槽，其用来提供用于平衡式传输线路的间隙馈送(gap feed) 0
[0083]端部128包括紧固件孔132，这些紧固件孔132的型式对应于PCB巴伦112的紧固件孔136。因此，可在紧固件孔132、136对准后将机械紧固件(例如，螺钉等)插入穿过这些紧固件孔，以将PCB巴伦112附接到渐变式环形天线元件104上。可选实施方式可包括构造不同的紧固件孔(例如，更多或更少、不同形状、不同大小、不同位置的孔等等)。另外的实施方式可包括其他的附接方法(例如，焊接等)。
[0084]如图4和图7至图10所示，所示出的渐变式环形天线元件104基本是平面的，且具有大致恒定或均匀的厚度。在一个示例性实施方式中，该渐变式环形天线元件104的厚度约为3毫米。其他的实施方式可包括更厚或更薄的天线元件。例如，一些实施方式可包括厚度约为35微米的天线元件(例如，I盎司铜，等等)，其中天线元件被安装、支撑或装配在印刷电路板上。其他的实施方式可包括由铝、阳极氧化铝、铜等制成的厚度约为0.5毫米至约5毫米的自立式、自支撑式的天线元件。在另一示例性实施方式中，该天线元件包括封装在支撑塑料罩内的相对薄的铝箔，这被用来降低与铝相关的材料成本。
[0085]可选实施方式可包括与附图所示的渐变式环形天线元件104构造不同的天线元件。例如，其他实施方式可包括具有居中(无偏离)开口的非渐变式环形天线元件。其他实施方式可包括这样的环形天线元件，该环形天线元件限定基本完整的圆形环或者不具有间隔开的自由端部128的环。其他实施方式可包括具有外围部/外周部、内围部/内周部以及/或者尺寸或形状不同的开口、诸如具有非圆形形状(例如，椭圆形、三角形、矩形等)的天线元件。还可以以各种构造(例如，形状、尺寸等)设置天线元件104(或其任何部分)，其至少部分地取决于预期的最终用途以及将要由天线组件接收的信号。
[0086]可采用各种材料用于天线组件104。仅举例而言，渐变式环形天线元件104可由诸如铝(例如阳极氧化铝等)、铜、不锈钢或其他合金等的金属导电体形成。在另一实施方式中，渐变式环形天线元件104可由片状金属冲压而成，或者通过在印刷电路板基板上有选择地蚀刻铜层而形成。
[0087]图1、图3和图4示出了可与天线组件100 —起使用的示例性反射器108。如图3所不，反射器108包括大致平坦或平面的表面160。反射器108还包括相对于表面160向外延伸的挡板、唇缘或者侧壁部164。反射器108 —般可用于大致朝向渐变式环形天线元件104反射电磁波。
[0088]至于反射器的尺寸以及其至天线元件的间距，发明人注意到以下情况。反射器的尺寸及其至天线元件的间距对性能有着强烈的影响。将天线元件放置成离反射器很近将使天线有着较好的增益，但是却有较窄的阻抗带宽和较差的VSWR(电压驻波比)。除尺寸减小夕卜，这样的设计不适于预期的宽带应用。如果将天线元件放置成离反射器太远，则增益由于不适当的定相而下降。如果适当地确定天线元件的尺寸和比例、反射器的尺寸、挡板尺寸以及天线元件与反射器之间的距离，则会产生这样一种最佳的构造，即，其充分利用与在电气方面较小的反射器元件的近区耦合，从而产生增大了的阻抗带宽，同时缓解了相位抵偿效应。总的效果是在阻抗带宽、方向性或增益、发射效率以及物理尺寸之间形成示例性平衡。
[0089]在该示出的实施方式中，反射器108大致为具有四个外周侧壁部164的方形。可选实施方式可包括具有不同构造(例如，不同形状、尺寸、较少的侧壁部等等)的反射器。甚至可以使侧壁反置，使其指向天线元件的相反一侧。侧壁的作用在于稍微增大反射器的有效电气尺寸并提高阻抗带宽。
[0090]在尺寸方面，一个示例性实施方式的反射器108具有长和宽约为228毫米的大致方形表面160。继续这个例子，反射器108还可具有相对于表面160的高度均约为25.4毫米的外周侧壁部164。本段落提供的尺寸(与本文所阐明的所有尺寸一样)仅仅是为了说明的目的而提供的示例，从而这里所公开的任何天线部件可例如根据特定的用途和/或将由天线组件接收或发送的信号而构造成具有不同的尺寸。例如，另一实施方式可包括具有高度约为10毫米的挡板、唇缘或外周侧壁部164的反射器108。另一实施方式可具有挡板、唇缘朝向天线元件相反方向的反射器108。在这样的实施方式中，还可为敞开的盒增加一顶部，该顶部可用作接收器板或其他电子元件的屏蔽罩。
[0091]进一步参照图3，可在反射器的外周侧壁部164中设置切口、开口或凹口 168以便于反射器108在壳体116内的安装和/或壳体端件120的附接。在一不例性实施方式中，反射器108可以可滑动地定位在壳体116内(图1)。壳体端件120的紧固件孔172可与反射器的开口 168对准，从而可将紧固件插入穿过对准的开口 168、172。可选实施方式可具有没有上述开口、切口或凹口的反射器。
[0092]图1、图3和图4示出了可与天线组件100 —起使用的示例性巴伦112，该巴伦用于将平衡线路转变为非平衡线路。在所示实施方式中，天线组件100包括具有巴伦112的印刷电路板。具有巴伦112的PCB可通过紧固件和紧固件孔132及136耦合到渐变式环形天线元件104(图3)。可选实施方式可包括用于将巴伦112连接到渐变式环形天线元件上的不同的装置和/或除印刷电路板巴伦112之外的不同类型的变压器。
[0093]如图1所示，壳体116包括端件120以及中部180。在该特别的实施例中，端件120通过机械紧固件、紧固件孔172、174以及螺纹插座176可拆卸地连接到中部180。可选实施方式可包括具有一体形成、固定的端件的壳体。其他实施方式可包括具有一个或多个可拆卸的端件的壳体，这些端件与壳体的中部卡扣配合、摩擦配合或干涉配合，而不需要机械紧固件。
[0094]如图2所示，壳体116大致呈U形，其具有由大致水平的构件或部分186连接的间隔开的直立部分或构件184。在本实施方式中，这些构件184、186相配合地限定了壳体116的大致U形轮廓。
[0095]如图1所示，渐变式环形天线元件104可定位在与供反射器108定位的直立构件184不同的直立构件184上。在一个特别的实施例中，壳体116构造为(例如，成形为、大小确定为，等等)，使得在渐变式环形天线元件104和反射器108定位到壳体116的各个不同侧上时，渐变式环形天线元件104与反射器108间隔开约114.4毫米。此外，壳体116可构造成使得壳体的侧部184为长和宽约为25.4厘米的大致方形。因此，天线组件100因而可设置为具有相对小的整体占用空间(footprint)。这些形状和尺寸仅是为了说明的目的而提供的，因为壳体的具体构造(例如，形状、尺寸等)可例如根据特定的用途而改变。
[0096]壳体116可由各种材料形成。在一些实施方式中，壳体116由塑料形成。在天线组件用作室外天线的那些实施方式中，壳体可由耐气候材料(例如，防水和/或耐紫外线的材料等)形成。此外，壳体116 (或其底部)还可由能为壳体116的底面提供相对高的摩擦系数的材料形成。相应地，这又有助于防止天线组件100相对于用于支撑组件100的表面(例如，如图11所示的电视的顶面等等)滑动。
[0097]在一些实施方式中，所述天线组件还可包括内置或位于壳体内的数字调谐器/转换器(ATSC接收器)。在这些示例性实施方式中，数字调谐器/转换器可用于将天线组件接收的数字信号转换为模拟信号。在一个示例性实施例中，具有反置的挡板和盖的反射器可用作ATSC接收器的屏蔽罩。屏蔽盒降低了作用在调谐器电路上的发射或接收干涉的效应。将调谐器放置在该罩中节约了空间并消除(或降低)了天线元件与调谐器耦合的可能性，否则，它们的耦合将对天线的阻抗带宽和方向性产生不利的影响。
[0098]在各种实施方式中，天线组件100被调谐为(在一些实施方式中被优化为)接收频率范围约在470兆赫到约690兆赫的高清电视(HDTV)相关频率的信号。在这样的实施方式中，在较窄的范围内调谐该天线组件100来接收这些HDTV信号使得天线元件104可以较小，却还能充分地发挥功能。通过该较小的各个物理尺寸，可减小天线组件100的总体尺寸，从而减小了天线组件100的占用空间，例如在室内使用天线组件100以及将天线组件100放置在电视顶部上(例如图11等)时，这一点是有利的。
[0099]现在将仅仅为了说明的目的而提供天线组件100的示例性工作参数。这些工作参数可针对其他的实施方式而加以改变，例如根据特定的用途和将由天线组件接收的信号。
[0100]在一些实施方式中，天线组件100可构造成具有基本如图12所示的工作参数，该图12示出了用于具有75欧姆的非平衡同轴馈线的天线组件100的示例性实施方式的计算机模拟的增益/方向性和Sll对频率(以兆赫为单位)的关系。在其他实施方式中，可采用300欧姆的平衡双引线。
[0101]图12大致表明天线组件100具有在约470Mhz到约698Mhz内的相对平坦的增益曲线。此外，图12还表明，天线组件100具有约SdBi的最大增益(各向同性增益分贝数)以及大约75欧姆的输出阻抗。
[0102]此外，图12还表明Sll在约470MHz到约698MHz的频带内低于_6dB。低于该值的Sll的值确保了天线进行良好的匹配并在较高效率下工作。
[0103]此外，天线组件还可构造为一定程度上无需指向目标。在这样的示例性实施方式中，天线组件不必在每次改变电视频道时重新指向目标或重新定向。
[0104]图13示出了体现了本公开的一个或更多方面的天线组件200的另一实施方式。在该示出的该实施方式中，天线组件200包括两个大致并排的渐变式环形天线元件204A和204B，这两个天线元件大致呈数字8的构造(如图13所示)。在该示例性实施方式中，两个环形204A和204B被布置为彼此相反，使得在每个环形204A、204B的每对相对地间隔开的端部之间保持间隙。该间隙或开口槽可用来提供用于平衡式传输线路的间隙馈送。在操作中，该间隙馈送构造允许垂直流向电流分量有效地互相抵消，使得天线组件200在通带频率下具有相对纯的H极化，并且展现出非常低水平的交叉极化信号。
[0105]天线组件200还包括反射器208以及印刷电路板巴仑212。天线组件200可设有与壳体116相同或不同的壳体。除了具有两个渐变式环形天线元件204A和204B(以及由此而实现的改进了的天线范围)之外，在至少一些实施方式中，天线组件200可与天线组件100相类似地操作和构造。图20为示出用于根据示例性实施方式的天线组件200的计算机模拟的方向性和Sll对频率(以兆赫为单位)的关系的示例性曲线图。
[0106]图14至图19以及图26至图42示出了体现了本公开的一个或更多方面的天线组件的其他示例性实施方式。例如，图14和图15示出了具有渐变式环形天线元件304和支撑件388的天线组件300。在该示例性实施方式中，天线组件300被支撑在诸如桌面、台面、电视机等的顶表面的水平表面390上。天线组件300还可包括印刷电路板巴伦312。在一些实施方式中，天线组件可包括具有沿着天线元件的中部和/或第一和第二弯曲部的开口(例如，孔、缺口、凹口、空口、凹处等等)的渐变式环形天线元件(例如，304、404、504等等)，其中，这些开口可例如用于帮助使天线元件与支撑件对准和/或将其保持到支撑件。例如，具有这样开口的相对薄的金属天线元件可由具有与天线元件的所述开口对准并摩擦地容纳在其中的突出部、凸起物或凸出物的塑性支撑结构支撑，这样摩擦接合或卡扣配合有助于将天线元件保持到塑性支撑结构。
[0107]作为另一实施方式，图16示出了具有渐变式环形天线元件404和室内墙壁安装件/支撑件488的天线组件400。在该实施例中，所述天线组件安装到如墙壁等的垂直表面490。天线组件400还可包括印刷电路板巴伦。然而在图10中由于该巴伦被支撑件488挡住而没有被示出。
[0108]图26至图42示出具有渐变式环形天线元件804和可旋转转换支撑件、底座或支座888的另一示例性天线组件800。在该示例中，渐变式环形天线804可以被覆盖材料(例如塑料、其他介电材料等)所覆盖或被放置在覆盖材料内，该覆盖材料可以与制备支撑件888的材料相同。
[0109]在天线组件800的该示例性实施方式中，不论支撑件888是在第一或是第二构造中，可旋转转换支撑件888允许从垂直表面将天线组件800支撑在水平表面上。例如，图26示出第一构造中的支撑件或支座888，其中在支撑件888被放置在水平表面上之后，支撑件888允许将天线组件800支撑在水平表面。其上可以放置天线组件800的水平表面可以包括事实上的任意水平表面，诸如台面、桌面、电视顶面等。在一些实施方式中，天线组件800可以通过使用插入穿过位于支撑件888底部上的固定孔899 (图36)的机械紧固件(例如木螺钉等)而被固定地附接或固定到水平表面。但是，天线组件800可以通过使用诸如双面胶带等其他方法附接至水平表面。或者，天线组件800完全不需要附接至水平表面。
[0110]图27示出处于第二构造中的支撑件888，其允许天线组件800安装到垂直表面，诸如墙壁等。在一些实施方式中，天线组件800可以通过位于支撑件888底部上的开口898 (图40)而从墙壁上的钉子或螺钉悬吊下来。
[0111]通过示例，用户可以旋转支撑件888以将支撑件888从第一构造(图26)转换到第二构造(图27)，反之亦然。如图28和图29所示，可旋转转换支撑件888包括螺纹杆部分889和螺纹开口 894。在该示例中，螺纹杆部分889从支撑件888的底座向上延伸，并且螺纹开口 894由支撑件888的上部限定。在其他实施方式中，这可以是相反的，使得基座包括螺纹开口，并且螺纹杆部分从安装件的上部向下延伸。
[0112]继续参照图28和图29，支撑件888还包括用于将可旋转转换支撑件888保持在第一或第二构造中的止动件。在图28所示的该示例性实施方式中，支撑件888包括构造成可接合地容纳在开口 891内的第一止动件890 (例如凸出部、小块、突起、突出部等)，以将支撑件888保持在第一构造中。图30、31和34示出第一止动件890接合在开口 891内，该接合阻止了支撑件888的上部和下部的相对转动，因而有助于将支撑件888保持在第一构造中，从而将天线组件800支撑在水平表面上。在本示例中，在支撑件888的上部上设置第一止动件890，并且开口 891在支撑件888的下部或基座上。在其他实施方式中，这可以是相反的，使得基座包括第一止动件，并且开口位于支撑件的上部上。
[0113]支撑件888包括构造成可接合地容纳在开口 892 (图28)内的第二止动件893 (图29)(例如凸出部、小块、突起、突出部等)，以将支撑件888保持在第二构造中。第二止动件893在开口 892内的接合阻止了支撑件888的上部和下部的相对转动，因而有助于将支撑件888保持在第二构造中，从而从垂直表面支撑天线组件800。在本示例中，第二止动件893设置在支撑件888的上部上，并且开口 892位于支撑件888的下部或基座上。在其他实施方式中，这可以是相反的，使得基座包括第二止动件，并且开口位于支撑件的上部上。[0114]除了有助于将支撑件888保持在第一或第二构造中以外，止动件还可以有助于给用户提供触觉和/或声音指示，以阻止支撑件888的上部或下部相对于其他部分的转动。例如，在用户将支撑件888从第一或第二构造重新配置或转换为其他构造时，该用户可以感觉和/或听到咔嚓声，因为对应的第一或第二止动件890、893被接合到了对应的开口 891、892 内。
[0115]如图29和图33所示，天线组件800包括用于将同轴线缆连接至天线组件800的连接器897。替代实施方式可以包括不同类型的连接器。
[0116]天线组件300 (图14和15)、400(图16)和800 (图26至图42)不包括任何反射器。在一些实施方式中，天线组件300、400、800没有反射器也提供了良好的VSWR(电压驻波比)。然而，在其他实施方式中，天线组件300、400、800可以包括反射器，诸如与这里所公开的反射器(例如，108 (图1)、208 (图 13)、508 (图 17)、608 (图 19)、708 (图 21)、908 (图43)、1008(图48))相同或类似的反射器或者其他适当配置的反射器。
[0117]在至少一些实施方式中，天线组件300、400、800可与天线组件100和200相类似地操作和构造。支撑件388、488、888所示圆形形状仅仅是示意性实施方式。支撑件388、488、888可以具有许多形状(例如正方形、六边形等)。去掉反射器可以导致天线具有较少增益但具有更宽的双向模式，这对于信号强度水平较高并来自多个方向的一些情况来说可以是有好处的。
[0118]图17至图19中示出了用于安装在室外的天线组件的其他示例性实施方式。图17和图18示出了具有渐变式环形天线元件504、印刷电路板巴伦512和支撑件588的天线组件500，其中天线组件500在室外安装到垂直立柱或杆592。图19示出了具有两个渐变式环形天线元件604A和604B以及支撑件688的天线组件600，其中，天线组件600在室外安装到垂直立柱或杆692。在各个实施方式中，支撑件588和/或688可以是不可转换的或以大体类似于支撑件888的方式可旋转转换。
[0119]天线组件500和600包括反射器508和608。与反射器108和208的大致实心平坦表面不同，反射器508和608具有栅格或网格表面560和660。反射器508还包括两个外周凸缘564。反射器608包括两个外周凸缘664。对室外应用而言，网格式反射器通常是优选的，其可降低风载。对室外应用而言，尺寸通常不太重要，从而可将网格式反射器制成比同等的室内模型稍大，以补偿网格的低效率。网格式反射器增大的尺寸还消除或降低了对挡板的需求，这对于在趋于有关尺寸对性能曲线边界附近处的室内模型通常更为重要。
[0120]这里所公开的各个实施方式中的任一个(例如图14至图19、图26至图42、图43至图47、图48至图50等)可以包括一个或更多个与天线组件100的部件类似的部件(例如，巴伦、反射器等)。此外，在至少一些实施方式中，这里所公开的各种天线组件中的任何天线组件可与天线组件100相类似地操作和构造。
[0121]根据一些实施方式，用于甚高频(VHF)范围(例如，170兆赫至216兆赫等)内的信号的天线元件在形状上可以不是圆形，但是仍然基于这里公开的天线元件的基本电气几何形状。例如，VHF天线元件可构造成沿着天线元件的内周和外周提供多于一个长度的电路径。这些元件与在电气方面较小的反射器的适当组合可如这里所公开的其他示例天线组件一样在方向性、效率、带宽和物理尺寸之间形成良好的平衡。
[0122]例如，图21至图24示出了天线组件700的示例性实施方式，该天线组件可用于接收VHF信号(例如，在170兆赫至216兆赫的频率带宽内的信号，等等)。如示出的那样，天线组件700包括天线元件704和反射器708。
[0123]天线元件704具有外周部或外围部740以及内周部或内围部744。外周部或外围部740大致是矩形的。内周部或内围部744也大致是矩形的。此外,天线组件704还包括大致在天线元件704的两个侧构件794之间布置或延伸的调谐杆793。该调谐杆793大致平行于天线元件704的顶部构件795和底部构件796。该调谐杆793延伸越过天线元件704，使得天线元件704包括大致矩形的下部开口 748以及大致矩形的上部开口 749。天线元件704还包括间隔开的端部728。
[0124]通过调谐杆793，天线元件704包括长度不同的第一和第二电路径，其中较短的电路径包括调谐杆793，而较长的电路径不包括该调谐杆793。该较长的电路径由天线元件704的外环限定，其包括天线元件的间隔开的端部728、底部构件796、侧构件794和顶部构件795。较短的电路径由天线元件704的内环限定，其包括天线元件的间隔开的端部728、底部构件796、侧构件794的一些部分(即，调谐杆793和底部构件796之间的部分)和调谐杆793。按照复耦合理论，在一些实施方式中，由天线元件704的内环和外环限定的电路径使得能在约170兆赫到约216兆赫的VHF带宽范围内有效工作。由于有更高的效率，从而可减小天线组件的尺寸(例如，减小尺寸75%，等)，但仍然提供令人满意的工作特性。
[0125]调谐杆793可构造为(例如，大小确定为、成形为、定位成等)向天线元件704提供阻抗匹配。在一些示例性实施方式中，调谐杆793可为天线元件704提供与300欧姆变压器更接近地匹配的阻抗。
[0126]在一特别的实施例中，天线元件704的端部728间隔开大约2.5毫米的距离。另举一例，天线元件704可构造为宽度(在图22中，从左至右)约为600毫米，高度(在图22中，从上到下)约为400毫米，且具有在底部构件796上方约278毫米的距离处的调谐杆793。各种材料可用于天线元件704。在一个示例性实施方式中，天线元件704由具有3/4英寸乘3/4英寸的方形横截面的铝制中空管制成。在该特别的示例中，天线元件704的各个部分(728、793、794、795、796)都由相同的铝管形成，但是并非要求所有的实施方式都这样。可选实施方式可包括不同地构造的天线元件，例如由不同材料构成(例如除铝之外的其他材料、天线元件具有由不同材料形成的部分，等)、具有非矩形的形状和/或具有不同尺寸(例如，端部间距大于或小于2.5毫米，等)。例如，一些实施方式包括端部间隔开约2毫米至约5毫米距离的天线元件。间隔开的端部可在它们之间限定一开口槽，其可操作用以提供用于平衡式传输线路的间隙馈送。
[0127]继续参照图21至图24，反射器708包括栅格或网格表面760。反射器708还包括两个外周凸缘764。外周凸缘764可从网格表面760向外延伸。此外，构件797可布置在网格表面760的后方，从而为网格表面760提供加强和/或提供用于将网格表面760支撑或联接到支撑结构上的装置。仅举例而言，反射器708可构造为宽度(在图22中，从左至右)约为642毫米，高度(在图22中，从上到下)约为505毫米，且与天线元件704相距约200毫米的距离，使反射器的网格表面760与天线元件704的后表面间隔开。也仅举例而言，夕卜围凸缘764可长约23毫米，并以约120度的角度从网格表面760向外延伸。各种材料可用于反射器708。在一个示例性实施方式中，反射器708包括涂布有聚乙烯基膜的钢。可选实施方式可包括构造不同的反射器(例如，不同的材料、形状、尺寸、位置等等)、没有反射器或反射器定位成距离天线元件更远或更近。
[0128]图25为示出了用于根据示例性实施方式的天线组件700的计算机模拟的方向性和VSWR(电压驻波比)对频率(以兆赫为单位)的关系的示例性曲线图。
[0129]图43至图44示出了体现了本公开的一个或多个方面的天线组件900的示例性实施方式。如示出的那样，天线组件900包括渐变式环形天线元件904和可旋转转换支撑件、安装件或支架988。
[0130]支撑件988是可在用于在水平表面上支撑天线组件900的第一构造(图43和图44中示出)和用于从垂直表面支撑天线组件900的第二构造之间旋转转换。在一些实施方式中，天线组件900可以通过使用插入位于支撑件988的底部(图47)上的固定孔998和999的机械紧固件(例如螺钉等)而附接、固定或联接到水平表面。天线组件900可以使用诸如双面胶带等其他方法附接到表面。或者，天线组件900完全不需要附接到水平表面。
[0131]在结构和操作上，支撑件988可以类似于上面所述的天线组件800的支撑件888。例如，支撑件988包括从支撑件988的基座向上延伸的螺纹杆部分989 (图45)。支撑件988还包括由支撑件988的上部限定的螺纹开口。在其他实施方式中，这可以是相反的，使得基座包括螺纹开口，并且螺纹杆部分从安装件的上部向下延伸。
[0132]支撑件988包括用于将可旋转转换支撑件988保持在上面针对支撑件888所述的第一或第二构造中的止动件。在该示例性实施方式中，支撑件988包括构造为可接合地容纳在开口 991 (图45)内的第一止动件890(例如凸出部、小块、突起、突出部等)，以将支撑件988保持在第一构造(图44)中。支撑件988包括构造为可接合地容纳在开口内的第二止动件993 (图44)(例如凸出部、小块、突起、突出部等)，以将支撑件988保持在第二构造中。除了有助于将支撑件988保持在第一或第二构造中以外，止动件还可以有助于给用户提供触觉和/或声音指示，以阻止支撑件988的上部或下部相对于其他部分的转动。
[0133]支撑件988进一步包括用于将同轴线缆(例如与F型连接器适用的75欧姆RG6同轴线缆，等)连接至天线组件900的连接器997。替代的实施方式可以包括不同类型的连接器。
[0134]在该示例性实施方式中，可旋转转换支撑件988还包括如图46所示的槽口或凹槽909。槽口或凹槽909被构造为容纳反射器908的下部，从而在不需要任何机械固定件或其他安装装置的情况下将反射器908安装到支撑件988。如图43和图44所示，在支撑件988处于第一构造中以在水平表面上支撑天线组件900时，反射器908可以安装在槽口 909中。如图44所示，当安装在槽口 909中时，反射器908与渐变式环形天线元件904间隔开。
[0135]反射器908包括格栅或网格表面960，该格栅或网格表面960具有从网格表面960向外(例如，以斜角等)延伸的两个外周凸缘或侧壁964。在使用中，反射器908可用于大致向渐变式环形天线元件904反射电磁波，并且大致影响阻抗带宽和方向性。在替代的实施方式中，可以使用具有其他构造的反射器，诸如具有实心平坦表面的反射器(例如反射器108、208等)。在其他示例性实施方式中，天线组件900可以不包括任何反射器908。
[0136]除了反射器908和具有槽口 909的基座988以外，天线组件900可以包括一个或多个类似于上面所述的天线组件800的部件。此外，在至少一些实施方式中，天线组件900可与天线组件100相类似地操作和构造。
[0137]在示例性实施方式中，天线组件900可以构造为具有、提供和/或操作有以下特征的一个或多个(但不一定是任意或全部)。例如，天线组件900可以构造为在30+英里的范围内以8.25dBi的峰值增益(UHF)操作，以及在整个UHF DTV通道频谱上的恒定增益。不管是否在室内、室外或顶楼中，天线组件900可以提供良好的性能。在尺寸上，天线组件900可以小到12英寸长度、12英寸宽度和5英寸深度。天线组件900可以具有有效、紧凑设计，这提供了横跨整个后2009UHF DTV频谱的极佳的增益和阻抗匹配，并且在全部具有8.25dBi峰值增益的UHF DTV频率上具有良好的方向性。
[0138]图48至图49示出了体现了本公开的一个或多个方面的天线组件1000的示例性实施方式。如示出的那样，天线组件1000包括两个渐变式环形天线元件1004(例如，在图8的构造中，等)和支撑件1088。
[0139]在该示例性实施方式中，两个环形1004被布置为彼此相对，使得间隙保持在每个环形1004的每对相对地间隔开的端部之间。该间隙或开口槽可用来提供用于平衡式传输线路的间隙馈送。在工作中，该间隙馈送构造允许垂直流向电流部件有效的互相抵消，使得天线组件1000在通带频率下具有相对纯的H极化，并且展现出非常低水平的交叉极化信号。
[0140]天线组件1000还包括具有格栅或网格表面1060的反射器1008。两个外周凸缘或侧壁1064从网格表面1060向外(例如，以倾斜角，等)延伸。使用中，反射器1008可用于大致向渐变式环形天线元件1004反射电磁波，并且大致影响阻抗带宽和方向性。在替代的实施方式中，可以使用具有其他构造的反射器，诸如具有实心平坦表面的反射器(例如反射器108、208等)。在另一示例性实施方式中，天线组件1000可以不包括任何反射器1008。
[0141]在该示例性实施方式中，天线组件1000还包括偶极子1006。偶极子1006可以从中心馈送，并且包括两个导体或偶极子天线元件1007 (例如杆等)。偶极子天线元件1007相对于渐变式环形天线元件1004向外延伸。在该所示实施方式中，偶极子天线组件1007从天线组件1000的相应的左侧和右侧向外侧向延伸。构造偶极子1006，从而允许天线组件1000横跨从大约174兆赫至大约216兆赫的VHF频率范围而工作。双渐变式环形天线元件1004还允许天线组件1000横跨从大约470兆赫至大约806兆赫的UHF频率范围而工作。因此，天线组件1000特别地构造为接收(例如调谐和/或定向，等)横跨频率的UHF/VHF DTV通道频谱。除了偶极子1006，天线组件1000可以包括类似于上面针对双渐变式环形天线组件600所述部件的一个或多个部件。此外，天线组件1000可以包括阻抗75欧姆的输出F连接器。
[0142]在示例性实施方式中，天线组件1000可以构造为具有、提供和/或操作有以下特征的一个或多个(但不一定是任意或全部)。例如，天线组件1000可以构造为在从174MHz至216MHz (通道7-13)的VHF频率范围和从470MHz至806MHz (通道14-69)的UHF频率范围内操作。天线组件1000可以具有50+英里的范围，70度的大波束宽度，在670MHz下的
10.4dBi的峰值增益(UHF)，在216MHz下的3.1dBi的峰值增益(VHF)，UHF和VHF的VSWR3.0最大值，以及在整个UHF/VHF DTV通道频谱上的恒定增益。不管是否在室内、室外或顶楼中，天线组件1000可以提供良好的性能。在尺寸上，天线组件1000可以小到20英寸长度、35.5英寸宽度和6.5英寸深度。天线组件1000可以配置为提高弱VHF站的性能，并且在性能不损失的情况下可操作为带宽天线。
[0143]在示例性实施方式中，天线组件1000包括允许在性能不会降低的情况下结合特定调谐HDTV元件的集成共用器。在该示例中的共用器包括集成到UHF天线内部的集成UHF巴伦天线共用器，例如在支撑件1088内。传统多频带天线是有固有损失的，因为在结合来自它们的分立元件(disparate element)的信号时,通过阻抗失配和相位消除可能损失多达90%的电视信号。在认识到传统多频带天线的这个缺点之后，发明人就此在他们的天线组件1000中开发并包括特定的网络馈送，该网络馈送能够在不会发生上面提及的损失的情况下结合UHF和VHF信号。例如，天线组件1000可以传送接收信号的98%到数字调谐器，而不会通过阻抗失配和相位消除而损失。
[0144]在图50中，根据示例性实施方式，天线组件1000示出为安装到用于自立式室内使用的立柱或安装杆1092。举例而言，安装杆1092通常可以为J型并具有大约20英寸的长度。安装杆1092示出为经由螺栓固定至安装托架。在替代实施方式中，天线组件1000可以不同地安装在室内、室外或顶楼等。
[0145]图51至图57示出图48所示的天线组件1000的性能技术数据。使用最先进的仿真器获得计算机模拟性能数据，仿真器具有以下假定:理想的电导体(PEC)，自由空间，不包括巴伦(balun)，以及300欧姆的线路传输线参考。图51至图57示出的数据和结果仅仅是为了说明的目的而不为了限制的目的。因此，天线组件可以构造为具有大体如图51至图57中的任一个或多个所示的操作参数,或者其可以构造为具有例如取决于天线组件的特定应用和所接收信号的不同的操作参数。
[0146]如测试数据所示，天线组件1000具有:在670MHz下的10.4dBi的峰值增益(UHF)、在216MHz下的3.1dBi的峰值增益(VHF)，以及UHF和VHF的3.0的最大VSWR。特别地，天线组件在整个UHF/VHF DTV通道频谱上具有恒定增益。
[0147]因此，根据例如特定的终端使用、天线组件接收或发送的信号，和/或天线组件的期望操作范围，本公开的实施方式包括可以扩展为任意数量(一个或多个)的天线元件的天线组件。仅仅举例而言，天线组件的另一示例性实施方式包括四个渐变式环形天线元件，这些天线元件共同工作以改进天线组件的整个范围。
[0148]其他实施方式涉及制备和/或使用天线组件的方法。各个实施例涉及接收数字电视信号的方法，诸如大约170兆赫至大约216兆赫的频率范围内和/或大约470兆赫至大约690兆赫频率范围内的高清电视信号。在一个示例性实施方式中，方法通常包括将自天线组件的至少一个通信线路连接至电视，以将由天线组件所接收的信号发送至电视。在该方法的实施方式中，天线组件(例如100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000等)可以包括至少一个天线元件(例如104、204、304、504、604、704、804、904等)。天线组件可以包括至少一个反射器元件(例如108、208、508、608、708、908、1008等)。在一些实施方式中，可以存在不具有任何反射器元件的自立式天线元件，其中自立式天线元件可以提供良好的阻抗带宽，在高信号区域工作的非常紧凑的解决方案的低方向性。在另一示例中，方法可以包括将支撑件(例如支撑件888、988等)的一部分旋转至第一或第二构造，其中第一构造中的支撑件允许在水平表面上支撑天线组件，并且第二结构中的支撑件允许在垂直表面上支撑天线组件。
[0149]天线组件可以操作为接收具有大约470兆赫至大约690兆赫的频率范围的闻清电视信号。天线元件可以拥有具有开口的大致环形形状(例如148等)。天线元件(连同反射器尺寸、挡板和间隔)可以被调谐至在从大约470兆赫至大约690兆赫的带宽范围内操作的至少一个电谐振频率。反射器元件可以与天线元件间隔开，通常向天线元件反射电磁波，并且通常影响阻抗带宽和方向性。天线元件可以包括间隔开的第一和第二端部(例如128等)、中间部(例如126等)、从相应的第一和第二端部延伸至中间部的第一和第二完全部(例如150、152等)，以使得天线元件的环形和开口通常为圆形。从相应的第一和第二端部至中间部，第一和第二弯曲部的宽度可以逐渐增加，以使中间部宽于第一和第二端部，并且使天线元件的外径从常规圆形开口的直径偏移。第一曲线部可以是第二曲线部的镜像。大致圆形开口的中心可以从天线元件的大致圆形环形的中心偏移。反射器元件可以包括用于使电磁波偏转的挡板(例如164等)。挡板可以至少部分地沿着反射器元件的至少一个周缘部定位。反射器元件可以包括与天线元件大体平行的大体平坦表面(例如160等)，以及大致朝向渐变式环形天线元件相对于大体平坦表面向外延伸的至少一个侧壁部(例如164等)。在一些实施方式中，反射器元件包括沿着反射器元件的周缘部的侧壁部，该侧壁部大体垂直于反射器元件的大体平坦表面，由此侧壁部可用作使电磁波能量偏转的挡板。
[0150]这里所公开的天线组件的实施方式可以构造为提供以下优点中的一个或多个。这里公开的实施方式可提供在物理和电气方面较小的天线组件，但是其仍能类似于物理和电气方面较大的天线组件工作和运转。所公开的示例性实施方式可提供相对较小且不显眼的天线组件，其可用于在室内接收信号(例如，与数字电视相关的信号(高清电视信号是其一种)，等等)。进一步举例而言，这里公开的示例性实施方式可具体构造为供接收(例如，调谐和/或指向)2009年数字电视(DTV)频谱(例如，位于约174兆赫到约216兆赫的第一频率范围内的HDTV信号以及在从约470兆赫到约690兆赫的第二频率范围内的信号，等等)。这里公开的示例性实施方式从而可具有相对高的效率(例如，约90%，在545MHz下约98%，等等)，并具有相对良好的增益(例如，约SdBi的最大增益，优良的阻抗曲线、平坦的增益曲线、2009DTV谱域内的相对均匀的增益、相对高的增益，而占用空间仅为约25.4厘米乘约25.4厘米，等等)。利用这样相对良好的效率和增益，可实现较高质量的电视接收，而无需或不需要对通过一些示例性天线实施方式接收到的信号进行放大。此外，或可选的是，示例性实施方式还可构造成接收VHF和/或UHF信号。
[0151]这里已经公开了天线组件(例如，100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000，等等)的示例性实施方，它们用于接收诸如HDTV信号的数字电视信号。然而，替代实施方式可包括被调谐而用来接收非电视信号和/或频率与HDTV不相关的信号的天线元件。其他的实施方式可用来接收AM/FM无线电信号、UHF信号、VHF信号等等。因此，本公开的实施方式不应限制为仅仅接收频率与数字电视或HDTV相关、或频率在与数字电视或HDTV相关的频率范围内的电视信号。可选的是，这里公开的天线组件可与诸如收音机、计算机等的各种电子装置结合使用。因此，本公开的范围不应限制为仅仅用于电视和与电视相关的信号。
[0152]这里公开的数字尺寸和具体材料仅仅是为了说明性目的而提供的。这里公开的特定尺寸和具体材料不是为了限制本公开的范围，因为其他的实施方式可例如根据具体的应用和预期最终用途而形成为具有不同的尺寸、具有不同的形状，和/或由不同的材料和/或工艺形成。
[0153]本文使用的一些术语仅出于参考目的，因此并不是为了进行限制。例如，诸如“上”、“下”、“上方”、“下方”、“向上”、“向下”、“向前”和“向后”之类的术语指的是所涉及的附图中的方向。诸如“前”、“后”、“后部”、“底部”和“侧”之类的术语描述元件的一些部分在一致但任意的参照系内的取向，该参照系通过参照对所讨论元件进行描述的文字和相关附图会变得清楚。这样的术语可包括以上特别提到的词语、其派生词和同源词。同样，术语“第一”、“第二”和其他这样的涉及结构的数字术语不暗示顺序或次序，除非上下文清楚指出。
[0154]当介绍元件或特征和示例性实施方式时，冠词“一 (a) ”、“一 (an) ”、“所述(the) ”和“所述(said) ”旨在表示具有一个或多个这样的元件或特征。术语“包括”、“包含”和“具有”旨在是包括性的，表示除了这些特别说明的之外，还可能具有其他的元件或特征。还应理解的是，本文描述的方法步骤、工艺和操作不应解释为必须要以讨论或示出的具体顺序进行，除非特别说明按顺序进行。还应理解的是，可采用其他步骤或可替换步骤。
[0155]公开的对于特定参数(上述频率范围等)的数值和范围不排除在这里使用的其他数值和数值范围。设想用于给定参数的两个或更多个特定示例数值可以为参数所要求的数值范围的限定端点。例如，如果参数X这里被举例为具有数值A并且还被举例为具有数值Z，则设想参数X可以具有从大约A至大约Z的数值范围。类似的，设想公开的针对参数的两个或更多个数值范围(不管这样的范围是嵌套的、重叠的或区别的)包括可使用公开范围的端点而限定的数值的所有可能的范围组合。例如，如果这里参数X被举例为具有1-10、或2-9、或3-8的范围中的数值，也可以想到参数X可以具有包括1-9、1-8、1-3、1-2、2-10、2-8、2-3、3-10和3-9的其他数值范围。
[0156]本公开的描述本质上仅为示例性的，因而没有偏离本公开主旨的变型仍被认为落入本公开的范围内。这样的变型不应被认为偏离本公开的精神和范围。
[0157]相关申请的交叉引用
[0158]本申请要求2013年2月5日递交的美国专利申请N0.13/759，750的优先权。
【权利要求】
1.一种能够操作用于接收高清电视信号的天线组件，所述天线组件包括: 至少一个渐变式环形天线元件；以及 包括基座和上部的支撑件，所述上部联接至所述渐变式环形天线元件，所述基座具有槽口，该槽口构造为以能够接合的方式容纳反射器元件的一部分，以将所述反射器元件安装至所述基座。
2.根据权利要求1所述的天线组件，其中，所述支撑件被构造为使得所述上部能够相对于所述基座在第一构造和第二构造之间旋转，所述第一构造用于将所述渐变式环形天线元件支撑在水平表面上，所述第二构造用于从垂直表面支撑所述渐变式环形天线元件。
3.根据权利要求2所述的天线组件，其中，所述支撑件被构造为使得: 所述上部相对于所述基座在第一方向上的旋转将所述支撑件从所述第一构造转换为所述第二构造；并且 所述上部相对于所述基座在与所述第一方向相反的第二方向上的旋转将所述支撑件从所述第二构造转换为所述第一构造。
4.根据权利要求2或3所述的天线组件，其中: 所述支撑件包括螺纹杆部分和用于容纳所述螺纹杆部分的螺纹开口 ； 所述螺纹杆部分从所述基座向上延伸；并且 所述螺纹开口由所述上部限定。
5.根据权利要求2或3所述的天线组件，该天线组件进一步包括用于在所述第一构造和/或所述第二构造中保持所述支撑件的一个或多个止动件。
6.根据权利要求5所述的天线组件，其中: 所述一个或多个止动件构造为:当第一和第二止动件接合在对应的第一或第二开口中时，所述一个或多个止动件向用户提供触觉和/或声音指示以停止相对于所述基座旋转所述上部；并且/或者 所述一个或多个止动件包括一个或多个凸出部、小块、突起和/或突出部。
7.根据权利要求2或3所述的天线组件，其中: 所述天线组件包括构造为分别以接合的方式被容纳在第一开口和第二开口内的第一止动件和第二止动件，以将所述支撑件保持在对应的第一构造或第二构造中； 所述第一止动件在所述第一开口内的接合阻止了所述上部和所述基座的相对转动，从而有助于将所述支撑件保持在所述第一构造中；并且 所述第二止动件在所述第二开口内的接合阻止了所述上部和所述基座的相对转动，从而有助于将所述支撑件保持在所述第二构造中。
8.根据权利要求1、2或3所述的天线组件，该天线组件进一步包括至少一个反射器元件，该反射器元件的一部分构造为以能够接合的方式被容纳在所述槽口中以将所述反射器元件安装到与所述渐变式环形天线元件间隔开的所述基座，由此所述反射器元件能够操作用于朝向所述渐变式环形天线元件反射电磁波。
9.根据权利要求8所述的天线组件，其中，所述反射器元件包括格栅或网格表面。
10.根据权利要求9所述的天线组件，其中，所述反射器元件包括相对于所述格栅或网格表面向外延伸的至少一个外周凸缘。
11.根据权利要求8所述的天线组件，其中，所述反射器元件能够经由所述槽口安装到所述基座而不需要机械紧固件。
12.根据权利要求1、2或3所述的天线组件，其中: 所述天线组件构造为能够横跨包括从470兆赫至806兆赫的UHF频率(通道7.13)的整个UHF DTV通道频谱而操作；并且所述渐变式环形天线元件包括: 具有开口的大致环形； 间隔开的第一端部和第二端部，所述第一端部和第二端部限定至少部分地在间隔开的所述端部之间延伸的开口槽口，由此所述开口槽口能够操作以提供用于平衡式传输线路的间隙馈送； 中间部；以及 从相应的第一端部和第二端部向所述中间部延伸的第一弯曲部和第二弯曲部，使得所述渐变式环形天线元件具有带有大致圆形开口的大致圆形环形状； 所述第一弯曲部和所述第二弯曲部的宽度从相应的第一端部和第二端部向所述中间部逐渐增加，使得所述中间部宽于所述第一端部和所述第二端部，并且使得所述渐变式环形天线元件的外径从所述大致圆形开口的直径偏移；并且所述第一弯曲部是所述第二弯曲部的镜像。
【文档编号】H01Q7/00GK103972657SQ201410111350
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年2月7日 优先权日:2013年2月5日
【发明者】理查德·E·施奈德, J·E·罗斯 申请人:天线直通股份有限公司