专利名称：阵列应用天线的制作方法
背景技术：
码分多址(CDMA)通信系统是可以被用以提供在一基站以及一、或多个用户单元之间的无线通信，而一般，该基站是为互连至一以陆地为接地的公众交换电话网络(PSTN)的一计算机控制的切换收发装置组，且该基站是包括一天线装置，以用于发送向前链路(forward link)无线频率信号至该等移动用户单元，同时，该基站天线是亦负责接收传输自每一个移动单元的反向链路(reverse link)无线频率信号，而每一个移动用户单元亦会包括一天线装置，以用于接收该向前链路信号以及用于传输该反向链路信号，通常，一般的移动用户单元是为一数字蜂窝式电话听筒、或是耦接至一无线蜂窝式调制解调器的一个人计算机。
在一移动用户单元处，大部分被用以传输以及接收信号的常见型式天线是为一全方向单极天线，此型式的天线是会包含耦接至位于该用户单元范围内的一收发器的一单一线路、或天线组件，而该收发器则是会接收将自该用户单元中的电路而被传输的反向链路信号，以及会于被分配至该用户单元的一特殊频率对在该天线组件上的该等信号进行调制，接着，该天线组件所接收的处于一特殊频率的向前链路信号则是会藉由该收发器而加以解调制，并且，被供给至在该用户单元中的处理电路。在CDMA蜂窝式系统中，是有可能多个移动用户单元在相同的频率传输以及接收信号，以及使用编码算法，以侦测以每个单元为接地而为个别的用户单元所准备的信号发送信息。
本质上，发送自一单极天线的该被传输信号是为全方向的，也就是，该信号是以在一大体而言水平平面中的所有方向皆具有相同的信号强度的方式而加以发送，同样的，以一单极天线组件接收信号是亦为全方向的，不过，一单极天线在侦测于一个方向上的信号，以及侦测相同的、或是来自另一个方向的一不同信号，的能力上并没有区别。
发明内容
在习知技术中，各式的问题是在用于无线通信系统中的移动用户单元的天线中为固有。典型地，具有扫瞄能力的一天线阵列是会包括一些天线组件位于一接地平板的顶部之上，而对该用户单元而言，为了满足可能性需求，该接地平面是必须实体上是小的，举例而言，在蜂窝式通信应用中，该接地平面是一般会小于该被传输以及接收信号的波长，而由于在一般为单极组件的，该小的接地平面以及该等天线组件之间的相互影响，因此，由该阵列所形成的波束的峰值强度是会被抬升为在水平线之上，举例而言，大约30度，即使该波束其本身是加以指向为沿着该水平线，所以，相对应地，沿着该水平线的该波束的该强度是为大约为3db，少于该峰值强度，而一般而言，该等用户单元是会位于距该基站很大距离的位置，因而使得在该用户单元以及该基站之间的入射角度是会大约等于零，而且，该接地平面将会必须显着地大于该被传输/接收信号的波长，以能够带着该峰值波束向下朝向该水平线，举例而言，在一800Mhz系统中，该接地平面将必须为显着地在直径上大于14，以及，于一大约在1900Mhz操作的PCS系统中，该接地平面将必须于直径上显着地大于6.5，而具有如此大的尺寸的接地平面却将会妨碍利用该用户单元作为一携带式装置，因此，其是意欲于藉由设置于一较小接地平面上的天线组件，而将该波束的该峰值强度指向为沿着该水平线，因此，该用户单元即可以行动，再者，其是意欲于利用低成本的大量生产技术而产生具有这些波束指向特征的天线组件。
本发明是会大大地降低前述习知天线系统所遭遇问题，本发明是会提供一不昂贵的天线，以与在一无线相同频道网络通信系统，例如，CDMA蜂窝式通信网路中的一移动用户单元一起使用，该天线是可以藉由印刷电路板(PCB)光蚀刻技术而加以制造，以精确的控制该印刷的结构。
在一方面的观点中，本发明是会提供一种天线，其是包括一第一传导组件，位于该天线的一下部区域之中，以及一第二传导组件，位于该天线的一上部区域中的该第一传导组件上方，而且，该等传导组件的其中之一是为一活动组件，以用于传输以及接收信号，而另一个组件则为一接地组件。
此方面的实施例是可包括一、或多个下列的特征。在一些实施例中，该第一传导组件是为该接地组件，以及，该第二传导组件是可以包括被耦接至一馈送条带的一中心馈送，以有利于将该天线耦接至一传输线，而在其它的实施例中，该第二传导组件是为该接地组件，以及，该第一传导组件是可以包括一末端馈送。
该接地组件是可以被耦接至一接地表面，且该接地表面是可以为平面的，而该平面的接地表面则可以加以放置为实质上平行、或垂直于该第一以及第二传导组件，二者择一地、或是额外地，该第一以及第二传导组件是可以为平面的。
在特别的实施例中，该接地表面是会具有一圆锥形状，且该圆锥表面的顶端是加以放置为接近该接地以及主动组件，以及该表面的基底是加以放置为远离该接地以及活动组件。
该天线是可以包括一基板，而其是由，举例而言，一介电材质，例如，常见的印刷电路板(PCB)材质的聚苯乙烯(polystyrene)、或特氟龙(Teflon)所制成，再者，该第一以及第二传导组件是会被放置于该基板的相对侧、或是同一侧之上，并且，该第一以及第二组件是可以由一传导金属，例如，铜，而加以制成。
在一些构型之中，该活动组件是会接收以及传输具有一天线模式的信号，其中，一峰值增益是会藉由该接地组件而实质上沿着地球的一水平线加以指向，该峰值增益是可以被指向于大约在水平线向上10度的一角度。
本发明的前述的以及其它的目的、特征、以及优点是将藉由接下来本发明较佳实施例，正如在所附图式中所举例说明的一样的更特别叙述而清楚表示，其中，类似的参考符号是表示遍及不同图式的相同部分，同时，该等图式并不需要符合比例，而是会在举例说明本发明的原则的部分加以强调。
图1A其是显示在根据本发明的一蜂窝式系统中，一移动用户单元所使用的一天线装置的一较佳构型；图1B其是显示在根据本发明的一蜂窝式系统中，一移动用户单元所使用的一天线装置的一另一较佳构型；图2A其显示用于控制图1A的该天线阵列的电子设备的一系统层次图式；图2B其显示用于控制图1B的该天线阵列的电子设备的一系统层次图式；图3A其是显示图1的该装置的一天线组件之一侧视图；图3B其是显示自图3A的该天线组件的相对侧的视图；图4其是显示一波束(beam)是藉由根据本发明所构型的一天线组件而指向于地平线之上十度；图5其是显示根据本发明的一天线组件的一另一实施例；图6其是显示根据本发明的一天线组件的一再一实施例；图7其是显示根据本发明的一天线组件的一又一实施例；图8A其是显示图1的该装置的天线组件的另一实施例的一侧视图；图8B其是显示自图8A的该天线组件的相对侧的视图；图9A其是显示本发明的该天线组件的一窄带宽特征的图式；图9B其是显示本发明的该天线组件的一宽带宽特征的图式；图9C其是显示本发明的该天线组件的一多带宽特征的图式；图10A其是显示具有耦接至根据本发明的一垂直接地表面的一活动上部部分以及一底部接地部分的一天线组件的透视图；图10B其是显示具有耦接至根据本发明的一垂直接地表面的一活动底部部分以及一上部接地部分的一天线组件的透视图；图10C其是显示具有根据本发明的一垂直接地表面的一阻塞的双极(choked dipole)天线组件的透视图；图10D其是显示具有根据本发明的一圆锥形接地表面的一双极天线的透视图；以及图10E其是显示一双极天线的透视图，且该双极天线是具有作为根据本发明的一接地表面的一蜂窝式电话。
具体实施例方式
接下来是为本发明的较佳实施例的叙述。该等实施例是以例子的形式而加以提供，并且，并不作为对于本发明的限制。
现在，请转向图式，其中，图1是显示根据本发明而加以构型的一天线装置10。而该天线装置10是作为一用户单元，例如，耦接至一无线蜂窝式调制解调器的一膝上型计算机14，可藉以完成与一基站12之间的无线信号的传输以及接收的装置，该用户单元是会提供无线数据及/或语音服务，并且，是可以将装置，例如，膝上型计算机14、或个人数字助理(PDAs)、或是类似者，通过该基站12，而连接至一网络，其中，该网络是可以为一公众交换电路网络(PSTN)、封包交换计算机网络、或是其它的数据网络，例如，网际网络(Internet)、或一私人的企业内部网络，再者，该基站12是会通过任何数量的不同有效通信协议，例如，主要ISDN(primary ISDN)、或是甚至当该网络若是为一以太网络(Ethernet network)，例如，网际网络时，TCP/IP，而与该网络进行通信，本质上，该用户单元是可以为行动的，并且，是可以在与基站12进行通信时，自一个位置移动至另一个位置。
熟习此技艺的人是亦可以了解，图1是亦可以为一标准的蜂窝型态通信系统，例如，CDMA、TDMA、GSM、或是该等无线频道会于其中进行分配，以在该基站12以及该用户单元14之间携带数据及/或语音信号的其它系统，在一较佳实施例中，图1是为一类CDMA系统，其是利用如在美国专利第6,151,332号中所定义的码分多任务原则。
天线装置10是包括一基底、或接地平面20，而在该平面之上，则设置有八个天线组件22。正如所举例说明的，该天线装置10是被耦接至该膝上型计算机14(未比例显示)，该天线装置10是允许该膝上型计算机14可以经由传输自该基站12的向前链路信号30以及传输至该基站12的反向链路信号32，而执行无线通信。
在一较佳实施例中，每一个天线组件22是会如在图中所举例说明的，被以分散的方式而配置于该基底平面20之上，也就是，一较佳实施例是会包括分别位于相对应于一方形的角落位置的四个组件，以及四个额外的、且每个是位于沿着分别的角落组件间的方形的侧边的位置组件。
现在，请转向图2，在此，其是显示用以控制该用户存取单元11的电子设备的一框图，而该用户存取单元11是包括该天线装置10，天线无线频率(RF)次组合(sub assembly)40，以及一电子次组合42。首先，自该基站12抵达的无线信号是会在包含该等天线组件22 1，22 2，…，22 N的该天线阵列10处进行接收，而抵达每一个天线组件处的该等信号则是会被馈送至包括，举例而言，一相移器(或是一阻抗组件)56，延迟58，及/或开关59的该RF次组合40，其中，相关于每一个天线组件22，是会具有一相关的相移器56、延迟58、及/或开关59。
接着，该等信号是会通过典型地将在每一个信号链中的能量相加而提供加总信号之一结合器/频分器网络(combiner divider network)60而被馈送至该电子次组合42。
在该传输方向中，该电子次组合42所提供的无线频率信号是会被馈送至该比较器频分器网络60，然后，该等待传输的信号是会顺着通过该信号链，包括该开关59、延迟58、及/或相移器56，而到达该等天线组件22的分别其中之一，并且，是会自该处朝向该基站而被传输回去。
在该接收方向中，该电子次组合42是会于将所接收的该等信号提供至接收器64的双功率波器62处接收该无线信号，而该无线接收器64则是会提供一已解调制的信号至一译码器电路66，以移除调制编码，举例而言，如此的译码器是可以操作以移除码分多址(Code Division Multiple Access，CDMA)形式编码，而其是可能牵涉到，以一习知的方式，使用伪随机码(pseudorandom code)及/或沃尔什码(Walsh code)来分开为特别的用户单元所准备的该等各式信号。接着，该已译码的信号是会被馈送至一数据缓冲电路68，而其则接着会将该已译码信号馈送至一数据接口电路70，然后，该接口电路70是会将该等数据信号提供至一典型的计算机接口，例如，其是可以由一通用串行总线(USB)、PCMICA型态接口、序列接口、或其它已知与该膝上型计算机兼容的计算机接口而加以提供。再者，一控制器72是可以接收及/或传输来自该数据接口以及来自一信息接口电路74的信息，以控制该译码器66的操作、一编码器74、该传输器76的调整以及该接收器64，而此是亦可以提供相关于控制该等开关59、延迟58、及/或相移器56的状态的控制信号78，举例而言，一第一组的控制信号78-3是可以控制该等相移器状态，以使得每一个个别的相移器56会授与一特别所需的相位位移给该等等接收自、或传输至该分别的天线组件22的信号的其中之一，而此是允许将该整个天线阵列10操控至一特别所需的方向，因而藉此增加可由该设备完成的整体可得数据率，举例而言，该存取单元11是可以自该基站接收受到命令要将其阵列操控至一特别方向之一控制信息，及/或相关于该接收器64及/或译码器66的电路是可以提供信号强度确认至该控制器72，而该控制器72则依次地可以周期性地设定该向移器56的数值。
现在，请参阅图1A以及图1B，其是显示该存取单元11的该天线阵列10之一另一配置。在此构型之中，一单一的主动天线组件22 A是被设置在该接地平面20之中间，并且，是被一组被动天线组件22-1、22-2、22-3、…、22-N所围绕(在图1B中，其是显示八个被动天线组件)，在此，仅有该主动天线组件22-A会直接通过该双功率波器62而被连接至该电子次组合42，而一延迟58，变量、或集总(lumped)阻抗组件57，以及开关59则是会被连接至一分别的被动天线组件22-1、22-2、22-3、…、22-N。
在图1A以及图1B所显示的该配置中，该等传输/接收信号是会于该基站以及该主动天线组件22-A之间进行通信，而依次地，该主动天线组件22则会将该等信号提供至该电子次组合42、或是会自该组合42接收信号，此外，该被动天线组件22-1、22-2、22-3、…、22-N是会反射该等信号、或者是会将该等信号指向该活动天线组件22 A，而该控制器72是可以提供控制信号78，以控制该等延迟58、该等阻抗组件57、以及该等开关59的状态。
正如在图3A以及图3B中所示，每一个天线22是会包括一基板140，而在该基板之上，则会有一传导平面组件142被印刷在该基板140的下部区域中的一侧144之上，以及一传导平面接地嵌补(patch)146被印刷在该基板140的一上部区域中的一相对侧148之上，其中，该传导平面组件142是包括一短的馈送线150，而该馈送线150则是延伸自该传导平面组件142的一放大的方形部分151的底部，并且，是连接至位于该基板140的一底部边缘154处的一底部馈送点153位置的一传输线152，此外，该传导平面组件142以及该传输线152是会与该接地平面20电绝缘，并且，该馈送线150是会被缩短，以最小化自该馈送点153至该传导平面组件142的延迟。
当该天线组件22作用为一被动组件时，该传输线152是会被连接至该延迟线58，而其则会依次地被连接至该变量或集总阻抗组件57以及该开关59，再者，特殊的电阻数值是可以故意地被导入该馈送线之中，因此，需要用以将该天线自一反射天线改变为一指向天线，反之亦然，的延迟是可以被调整为大约分隔四分之一波长，以最大化该被动天线组件22的该有用被动带宽。
现在，请参阅图3B，该传导平面接地嵌补146是包括一放大的方形部分170，并且，是会被连接至从该放大的方形部分170延伸至该基板140的该底部边缘154的一垂直条带172，而该垂直条带172则是会将该传导平面接地嵌补146耦接至该接地平面20。
该基板140是由一介电材质所制成，举例而言，该基板是可以由PCB材质，例如，聚苯乙烯(polystyrene)、或特氟龙(Teflon)，所制成，就在PCS带宽(1850Mhz至1990Mhz)中的应用而言，该基板140是具有一大约2.4英寸的长度“l”，一大约0.8英寸的宽“w”，以及具有一大约0.031英寸的厚度“t”，再者，该传导平面组件42，该垂直条带172，以及该传导平面接地嵌补146是可以藉由印刷电路板技术而加以产生，其乃是藉由在该基板140的两侧144以及148之上沉积具有大约0.031英寸厚度的一分别的铜层，然后接着将该铜层光蚀刻为所需的形状而加以产生。
在使用上，该传导平面组件142是会直接地通过该短馈送线150而受到该馈送点153的馈送，因而使得该传导平面组件142作用为一单极天线，所以，为了符合典型的带宽需求，该传导平面组件142所形成的该波束是会为高度地接地平面相关，就其本身而言，在没有该传导平面接地嵌补的存在下，该传导平面组件所形成的该波束的峰值波束强度(peak beam strength)是自地平线翘起大约30度，然而，由于大部分的应用中，在该基站以及该用户单元之间的入射角度是会大约为0度，因此，该传导平面接地嵌补146是会被置于该传导平面组件142之上，以强迫该峰值波束下降而沿着该地平线，所以，藉由如此的一堆栈配置，该天线阵列10即可以传输具有峰值波束强度的波束，亦即，自地平面翘起不大于10度(图4)。
正如前述，该传导平面组件142是被塑形为一方形，以最大化该天线22的该带宽，而在PCS应用中，该天线组件22是会与具有一大约10％带宽的一中心频率，“fc”，举例而言，大约1.92Ghz，进行共振，再者，该传导平面组件142是加以方形地塑形，以更进一步地最大化该天线的该带宽，在另外的实施例中，该传导平面组件142是可以具有一非方形的形状，以致使该天线组件22可以在其它的带宽需求进行传输，例如，双频、或窄单频。
举例而言，请参阅图5，其是显示一T型的传导平面组件200。该组件200是具有一垂直的条带部分202，而其是延伸自一水平条带部分204的一中央部分，正如与该传导平面组件142(图3A以及图3B)一样，该垂直条带部分202是终止于一馈送点206，而其是被连接至一传输馈送线，例如，该传输线152。
在图6所显示的另一实施例中，一传导平面组件300是亦具有一显着的T型结构。该传导平面组件300是包括一垂直条带部分302，而其是连接至位于该平面组件300的底部处之一馈送点304位置的一馈送线，且该垂直条带部分是会延伸至一水平条带部分306，而在该水平条带部分306的两端是皆为朝向该传导平面组件300的底部而延伸的一向下延伸308。
在图7所显示的再一实施例中，一传导平面组件400是包括一垂直馈送条带402，终止于位于一端的一馈送点404，并且，另一端是被连接至该传导平面组件400的一第二部分606之中央部分，再者，该传导平面组件400的该第二部分406是会于该第二部分406的两端皆包括一逐渐变细的区段408，其是会根据一垂直平面而向下朝向该垂直条带402偏斜，而每一个逐渐变细的区段408以及该垂直条带402是会定义一大约45度的角度α。
虽然上述所讨论的该等实施例是于单极天线的文章中进行讨论，不过，作用为双极天线的天线是亦会落在本发明的范围之中，举例而言，现在，请参阅图8A以及图8B，其是显示具有一所谓的“阻塞(choked)”双极设计的一天线组件522。
每一个天线组件522是包括一基板540，而在该基板之上，则会有一传导平面组件542被印刷在该基板540的一上部区域中的一侧544之上，以及一传导平面接地嵌补546被印刷在该基板540的一下部区域中的一相对侧548之上，
再者，一馈送条带550是延伸自该传导平面组件的底部，并且，是连接至位于该基板540的一底部边缘554处的一底部馈送点553位置的一传输线152，并且，该传导平面组件542以及该传输线152是会与该接地平面20相互电绝缘，此外，该馈送条带550是包括一放大的区段551，且该放大区段551的大小以及其沿着该馈送条带550的位置是可以加以变化，以改变该天线组件522的阻抗，一般，该天线组件522的该阻抗是会与该馈送阻抗相匹配。
正如先前以该天线组件22作为参考所叙述的一样，该天线组件522是会通过该传输线152而被连接至该相移器(或是该阻抗组件)56，而其则会依次地被连接至该延迟线58以及该开关59，若是该天线组件522乃是被连接至一阻抗组件56而不是一相移器时，则该阻抗组件是可以为一可变阻抗组件、或是一集总(lumped)阻抗组件，另外，该传输线152是会为被传输的信号以及被接收的信号提供一路径至，以及自该天线组件522，而每一个天线组件522的该相移器56则是皆独立地为可调整，以有助于改变传输自该天线组件522的一信号的相位。
该传导平面组件542是包括一基底560，而其是加以排列为垂直于该馈送条带550，此外，自该基底560向上延伸的是为一较宽的中心臂562，以及两个较窄的外围臂564，这些臂562以及564是会延伸至该基板540的一上部边缘566。
现在，请参阅在图8B中所显示的该组件522的相对侧图式。该传导平面接地嵌补(patch)564是包括一放大的中间部分570，而其是会自一水平条带572的中央部分延伸至一放大的基底574(该传导平面组件522的外观是为了举例，亦显示于图8B之中)，该放大的基底574是会被连接至该接地平面20，以将该传导接地嵌补546电耦接至该接地平面20，而位于该水平条带572的两端上的是为一向下延伸的臂576，且每一个臂是包括自该放大的中间部分570向外展开的一展开的区段578。
该基板540是由一介电材质所制成，举例而言，该基板540是可以由PCB材质，例如，聚苯乙烯(polystyrene)、或特氟龙(Teflon)，所制成，就在PCS带宽(1850Mhz至1990Mhz)中的应用而言，该基板是具有一大约3.305英寸的长度“l”，一大约0.833英寸的宽“w”，以及大约0.031英寸的厚度，再者，该传导平面组件542，该馈送条带550，以及该传导平面接地嵌补546是可以藉由印刷电路板技术而加以产生，其乃是藉由在该基板540的两侧544以及548之上沉积具有大约0.015己穸鹊囊环直鸬耐恪然后接着对该铜层进行光蚀刻以成为所需的形状而加以产生，接续地，具有大约0.0001英寸厚度的由金、焊锡材质、或一焊锡屏蔽所制成的一薄层是会被层迭于该铜之上。
在使用上，该传导平面组件542是会通过该馈送点553并沿着该馈送条带550而加以馈送，然而，由于在该传导平面组件542以及该传导平面接地嵌补546之间的电容耦接，因此，是会产生一接面，以在该基板540的一中间区域中提供一散布的馈送点580，所以，即使该馈送条带550并没有直接馈送该传导平面接地嵌补546，该传导平面组件542以及该传导平面接地嵌补546的结合仍然可以作用为在该散布馈送点580处被馈送的一未平衡双极天线，也就是，一些被提供于该传导平面组件542的能量是会分裂，并被馈送至该传导平面接地嵌补546的该臂576，而该等外围臂576的该等部分578则是会自该传导平面接地嵌补546的该中间放大部分570处展开，以避免该共振臂576与耦接至该接地平面20的该中间放大部分570彼此相互影响、或是耦接。
因为该传导平面组件542是与该接地平面20相距一距离，并且是藉由作用为一“阻塞”的一窄馈送条带550而进行馈送，因此，在该传导平面组件542以及该接地平面20之间的的相互影响是可以被最小化，而藉由执行此配置，由该天线组件522所传输的该波束的该峰值波束强度即可以更被指向朝向该水平线，类似于先前所讨论的该等天线组件，图8A以及图8B之一组天线组件522是可以加以构型为能够形成具有翘起不超过地平线10度的一波束强度的一波束的该天线阵列10，正如在图4中所表示。
该等臂576的长度“l2”是会于长度上相等于该被传输波的一四分之一波长，且这些臂576的该等长度，以及该传导平面组件542的该等臂562以及564的该等长度，是会加以修整，以修饰该天线组件522的该传输频率，而在PCS应用中，该天线组件522是会与具有一大约10％的带宽(图9A)的一中心频率，“fc”，举例而言，大约1.92Ghz，进行共振，或者，二者择一地，该传导平面接地嵌补546的该等臂576，以及该传导平面组件542的该中间臂562与该两个外围臂564，是可以具有不同的长度，因此，该等臂是会于不同的频率进行共振，而不同的共振频率则是会有效率地将该天线组件522的该带宽加以变宽，举例而言，变宽至大约1 5％(图9B)、或是使得该天线组件522于横跨窄频宽的两个频率，“fc1”以及“fc2”(图9C)、或是多于两个频率处，进行共振。
现在，请参阅图10A，其是显示具有位于一接地组件604之上的一活动组件602的一天线组件600。该活动组件602是包括一中心馈送点606，其是被连接至一馈送条带607，而该馈送条带则会依次的被连接至该传输线152，在此同时，该接地组件604是会直接被耦接至一垂直接地表面608，并且，在该活动组件602以及该接地组件604之间是具有一垂直间隙610，再者，该馈送条带607是会与该接地组件604于空间上分开，并且是不与该垂直接地表面608作实体上的接触，因此，该活动组件602以及该接地组件604是会藉由一空气间隙而彼此电分离。
请转向图10B，一天线组件700是包括一接地组件702，位于该天线组件的一上部区域中，以及一活动组件704，位于该接地组件702的下方，以使得该接地组件702以及该活动组件704会定义一垂直间隙705，在此实施例中，该活动组件是会被以一底部馈送706，其是被连接至已被连接至该传输线152的一馈送条带707，以及，该接地组件702是会藉由一条带710而被耦接一垂直接地表面708，再者，由于该馈送条带707与该接地表面708并没有实体上的接触，以及该条带710是与该主动组件704于空间上分隔，因此，即会出现将该主动组件704与该接地组件702分开的一空气间隙。
现在，请参阅图10C，其是显示一天线组件800，具有一类似于在第8图中所描绘的该天线组件600的构型。该天线组件800是包括一上部活动组件802，其是具有藉由一馈送条带806而被连接至该传输线152的一中心馈送点804，以及一下部接地组件807，其是被耦接至一垂直接地表面808，而正如该等天线组件600以及700，在该活动组件802以及该接地组件807之间是会具有一垂直间隙810，更甚者，不像该天线600(第8图)，该活动组件802以及该接地组件806乃是藉由一空气间隙而加以分开，并非一介电基板，因为该馈送条带806是与该接地组件806于空间上分隔，并且彼此没有接触。
在第3图以及第8图中所显示的该等天线组件的该等实施例是会被耦接至定向正交于该接地嵌补、或接地组件的一接地平面，而同时，以图10A至图10C作为参考所讨论的该等天线组件的该等实施例是会被耦接至垂直接地平面，然而，上述讨论的在图3、图8、以及图10A至图10C中所举例说明的天线组件的任何一个是同样的可以被耦接至非平面接地表面。
举例而言，在图10D是显示具有一类似于该天线组件600(图10A)的构型的一天线组件900，在此，该天线组件900是包括一接地组件902，耦接至一圆锥形接地表面904，且该圆锥形接地表面的顶端是最接近该接地组件902，以及包括一活动组件906，位于该接地组件902之上，而该活动组件906则是包括一中心馈送908，被连接至具有一馈送条带910的该传输线512，于是，该活动组件906以及该接地组件902是会定义出一垂直间隙911，且该传输线是会在不与该接地表面904进行接触的情形下，延伸通过该接地表面904的一开口912，因此，既然该馈送条带910是于实体上与该接地组件902分开，则一空气间隙即会被提供于该活动组件906以及该接地组件902之间。
该接地表面是可以为球体、或是可以具有一任意的形状，举例而言，在图10E中是显示一天线组件1000，其是具有一接地组件1002，耦接至一蜂窝式电话004，而正如与该等天线组件600(图10A)以及900(图10D)一样，该天线组件1000是包括一活动组件1006，位于该接地组件1002之上，且两个组件之间是具有一垂直间隙1007，再者，该活动组件1006是会通过被连接至位于该蜂窝式电话范围内的该传输线152的一馈送条带1010而一馈送点1008进行馈送。
再次此，在图10A至图10E中所显示的该等实施例的每一个的该传输馈送线152是会被连接至一相移器(或是该阻抗组件)，而其则会依次地被连接至一延迟线以及一开关，此是类似于分别在第3图、或第8图中所描绘的该相移器56、该延迟线58、以及该开关59，而在某些构型中，若是该分别的天线组件是被连接至一阻抗组件56而非一相移器时，该阻抗组件是可以为一变量阻抗组件、或是一集总阻抗组件。
正如先前所述，该传输线152是会为被传输的信号以及被接收的信号提供一路径至、以及自该分别的天线组件600、700、800、900、1000，特别是，至、以及自该分别的主动组件602、704、802、906、1006，而每一个天线组件的该相移器56是皆可以独立地调整，以有利于改变传输自该天线组件的一信号的相位。
在本发明显示于图10A至图10E的实施例中，该活动组件以及接地组件是藉由一空气间隙而加以分开，或者是，该主动以及接地组件是可以位于，举例而言，藉由如在第3图以及第8图中所示的一介电材质所制成的，一基板的相对侧上，更甚者，上述以第3图，第8图，以及第10图做为参考的该等天线组件的任何一个是可以具有位于一基板的同一侧上的一活动组件以及一接地组件，因此，PCB制造技术即可以于该活动组件以及接地组件位于该基板的同一侧时，被用以制造一共平面波导结构，以及可以于该天线组件乃是由位于该基板的相对侧上的该活动组件以及接地组件所制成时，用以制造一微条带(microstrip)结构。
在本发明是已经特别地加以显示并且以较佳实施例做为参考而加以叙述的同时，熟习此技艺的人将可以了解，在形式上以及细部的各式改变是会可以在不脱离本发明附加权利要求所归纳的范围的情形下加以进行。
权利要求
1.一种天线，包括一第一传导组件，其位于该天线之一下部区域之中；以及一第二传导组件，其位于该天线之一上部区域中且位于该第一传导组件上方，其中，该第一以及该第二传导组件的其中之一为一活动组件，用于传输以及接收信号，而其中另一个组件则为一接地组件。
2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，该第一传导组件为该接地组件。
3.根据权利要求2所述的天线，其特征在于，该第二传导组件包括被耦接至一馈送条带的一中心馈送，以有利于将该天线耦接至一传输线。
4.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，该第二传导组件为该接地组件。
5.根据权利要求4所述的天线，其特征在于，该第一传导组件包括一末端馈送。
6.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，该接地组件被耦接至一接地表面。
7.根据权利要求6所述的天线，其特征在于，该第一传导组件为该接地组件。
8.根据权利要求7所述的天线，其特征在于，该第二传导组件包括被耦接至一馈送条带的一中心馈送，以利于将该天线耦接至一传输线。
9.根据权利要求6所述的天线，其特征在于，该第二传导组件为该接地组件。
10.根据权利要求9所述的天线，其特征在于，该第一传导组件包括一末端馈送。
11.根据权利要求6所述的天线，其特征在于，该接地表面为平面的。
12.根据权利要求11所述的天线，其特征在于，该接地表面以实质上平行于该第一以及该第二传导组件的方式设置。
13.根据权利要求11所述的天线，其特征在于，该接地表面以实质上垂直于该第一以及该第二传导组件的方式设置。
14.根据权利要求6所述的天线，其特征在于，该接地表面具有一圆锥形状，且该圆锥表面的顶端设置在该接地以及该主动组件附近，以及该表面的基底放置于远离该接地以及该活动组件处。
15.根据权利要求1所述的天线，其更包括一基板，而该第一以及该第二传导组件设置于该基板之上。
16.根据权利要求15所述的天线，其特征在于，该第一以及第二传导组件设置于该基板的同一侧上。
17.根据权利要求15所述的天线，其特征在于，该第一以及第二传导组件设置于该基板的相对侧上。
18.根据权利要求15所述的天线，其特征在于，该基板由一介电材质所制成。
19.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，该第一以及该第二组件由一传导金属所制成。
20.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，该活动组件会接收以及传输具有一天线模式(pattern)的信号，且其中该天线模式具有藉由该接地组件而实质上指向为沿着地球的一水平线的一峰值增益(peak gain)。
21.根据权利要求20所述的天线，其特征在于，该峰值增益的指向为大约位于水平线上10度的一角度。
22.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，该第一以及该第二传导组件为平面的。
23.一种天线，包括一基板；一第一传导组件，其位于该天线的一下部区域中的该基板之上；以及一第二传导组件，其位于该天线的一上部区域中、该第一传导组件上方的该基板之上，其中，该第一以及该第二传导组件的其中之一为一活动组件，用于传输以及接收信号，而其中另一个组件则为一接地组件。
24.根据权利要求23所述的天线，其特征在于，该活动组件以及该接地组件设置于该基板的相对侧上。
25.根据权利要求24所述的天线，其特征在于，该第一传导组件为该接地组件。
26.根据权利要求25所述的天线，其特征在于，该第二传导组件包括被耦接至一馈送条带的一中心馈送，以利于将该天线耦接至一传输线。
27.根据权利要求24所述的天线，其特征在于，该第二传导组件为该接地组件。
28.根据权利要求27所述的天线，其特征在于，该第一传导组件包括一末端馈送。
29.根据权利要求24所述的天线，其特征在于，该接地组件被耦接至一接地表面。
30.根据权利要求29所述的天线，其特征在于，该第一传导组件为该接地组件。
31.根据权利要求30所述的天线，其特征在于，该第二传导组件包括被耦接至一馈送条带的一中心馈送，以利于将该天线耦接至一传输线。
32.根据权利要求29所述的天线，其特征在于，该第二传导组件为该接地组件。
33.根据权利要求32所述的天线，其特征在于，该第一传导组件包括一末端馈送。
34.根据权利要求29所述的天线，其特征在于，该接地表面为平面的。
35.根据权利要求34所述的天线，其特征在于，该接地表面以实质上平行于该第一以及该第二传导组件的方式设置。
36.根据权利要求34所述的天线，其特征在于，该接地表面乃实质上垂直于该第一以及该第二传导组件的方式设置。
37.根据权利要求29所述的天线，其特征在于，该接地表面具有一圆锥形状，且该圆锥表面的顶端乃设置在该接地以及该主动组件附近，以及该表面的基底设置于远离该接地以及该活动组件处。
38.根据权利要求23所述的天线，其特征在于，该第一以及第二组件设置于该基板的同一侧上。
39.根据权利要求38所述的天线，其特征在于，该第一传导组件为该接地组件。
40.根据权利要求39所述的天线，其特征在于，该第二传导组件包括被耦接至一馈送条带的一中心馈送，以利于将该天线耦接至一传输线。
41.根据权利要求38所述的天线，其特征在于，该第二传导组件为该接地组件。
42.根据权利要求41所述的天线，其特征在于，该第一传导组件包括一末端馈送。
43.根据权利要求38所述的天线，其特征在于，该接地组件耦接至一接地表面。
44.根据权利要求43所述的天线，其特征在于，该第一传导组件为该接地组件。
45.根据权利要求44所述的天线，其特征在于，该第二传导组件包括被耦接至一馈送条带之一中心馈送，以有利于将该天线耦接至一传输线。
46.根据权利要求45所述的天线，其特征在于，该第二传导组件为该接地组件。
47.根据权利要求46所述的天线，其特征在于，该第一传导组件包括一末端馈送。
48.根据权利要求43所述的天线，其特征在于，该接地表面为平面的。
49.根据权利要求48所述的天线，其特征在于，该接地表面以实质上平行于该第一以及该第二传导组件的方式设置。
50.根据权利要求48所述的天线，其特征在于，该接地表面以实质上垂直于该第一以及该第二传导组件的方式设置。
51.根据权利要求43所述的天线，其特征在于，该接地表面具有一圆锥形状，且该圆锥表面的顶端设置于近该接地以及该主动组件附近，以及该表面的基底被设置于远离该接地以及该活动组件。
52.根据权利要求23所述的天线，其特征在于，该活动组件是会接收以及传输具有一天线模式(antenna pattern)的信号，其中该天线模式具有藉由该接地组件而实质上指向为沿着地球的一水平线的一峰值增益(peakgain)。
53.根据权利要求52所述的天线，其特征在于，该峰值增益的指向为大约位于该水平线上10度的一角度。
54.根据权利要求23所述的天线，其特征在于，该第一以及该第二传导组件为平面的。
55.根据权利要求23所述的天线，其特征在于，该基板由一介电材质所制成。
56.根据权利要求23所述的天线，其特征在于，该第一以及该第二组件由一传导金属所制成。
全文摘要
一种天线，其包括一第一传导组件，位于该天线的一下部区域之中，以及一第二传导组件，位于该天线的一上部区域中且位于该第一传导组件上方，而该等传导组件的其中的一为一活动组件，用于传输以及接收信号，而同时，另一个组件则为一接地组件。
文档编号H01Q19/10GK1653648SQ03810878
公开日2005年8月10日 申请日期2003年5月14日 优先权日2002年5月14日
发明者葛里分·K·哥沙德, 姜槟, 克里斯多夫·A·史耐德, 肯尼士·M·盖内, 詹姆士·A·小波拉特 申请人:美商智慧财产权授权股份有限公司