CN113302794A - 能卷曲天线垫 - Google Patents
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Abstract
描述了一种用于运动计时的能卷曲天线垫,其中,天线垫包括:一个或多个平面天线结构,连接到一条或多条传输线,所述传输线用于将信号传送到一个或多个平面天线结构和/或从一个或多个平面天线结构传送信号;一个或多个平面天线结构中的每个包括定位在导电接地平面上方的至少一个导电板、定位在导电接地平面与导电板之间的间隔元件,平面天线结构被配置为产生辐射场,所述辐射场具有基本上垂直于导电板的主轴线;并且平面天线结构和至少一条传输线被嵌入在一种或多种弹性材料的柔性长形片结构中,柔性长形片结构包括适于卷成卷的嵌入式的一个或多个平面天线结构,卷的轴线基本上垂直于柔性长形片结构的纵向轴线。
Description
技术领域
本发明涉及能卷曲天线垫,并且特别地但不排他地,涉及用于运动计时的能卷曲天线垫、能卷曲天线垫组件、能堆叠天线垫组件、天线垫卷、用于提升和运输能卷曲天线垫的运载器以及包括能卷曲天线垫或能卷曲天线垫组件的运动计时系统。
背景技术
用于运动和比赛项目(特别是诸如马拉松、铁人三项、自行车比赛等的大型赛事)的运动计时系统应该能够对每分钟通过计时线的数百个标签可靠地计时。优选地,这样的系统应该能在恶劣条件(例如潮湿的室外环境)下运行,应该相对较轻并且应该被设计为容易和快速操纵,例如快速安装和拆卸运动计时系统。例如,为了使对交通和公共基础设施的影响最小化,只允许运动赛事的组织者短时地(例如就在实际比赛开始前)关闭属于赛道一部分的道路。此外,通常需要沿着赛道(例如在赛道的不同点处)安装多条计时线。因此,赛事的组织者用于安装许多计时线的时间通常有限。因此,这些计时线应被构造成,使得无需任何专业知识即可将其快速轻松地安装为即插即用系统。此外,如果设备(特别是用于检测通过的标签的天线)的重量超过一定的重量(例如25kg),诸如劳动法等法规可能要求计时设备的重量应为用于携带设备的特殊处理工具(例如携带工具)。
US 2018/0152010 A1公开了一种包括多个可折叠垫天线元件的计时系统。每个垫元件均包括UHF天线,所述天线被封装在硬壳保护壳体中,用于保护天线免受外部影响(例如力、湿气、热等)。在操作中,垫被展开,使得垫元件并排定位,形成长形天线垫,该天线垫可以横跨赛道定位。每个垫元件可以连接到控制器,所述控制器可以以交替方式操作垫元件,以便减少相邻垫元件之间的干扰,从而检测和记录通过垫的UHF标签。
天线垫通过枢轴轴承相互连接,所述枢轴轴承能够将垫元件折叠成堆叠物并将垫元件的堆叠物展开成天线垫。尽管垫元件的能堆叠性允许在安装和拆卸垫元件期间的一些改进,但是其操纵仍然很麻烦并且整个堆叠物的重量可能很大。更重要的是,由于垫通过一条或多条同轴电缆(cable,缆线)连接到控制器,因此天线垫(包括与天线连接的同轴电缆)的折叠和展开将影响枢轴点位置处的同轴电缆的完整性,并最终影响垫天线本身的功能和可靠性。
另外的现有技术文件US 8525647描述了一种长形、线性、有漏洞、波导型的天线垫,该天线垫可以横跨赛道定位方以检测通过的UHF标签。波导天线包括位于长形金属箔上方预定位置处的长微带。天线垫可以用作单个元件,其可卷起。发明人承认这样的事实,为了保持精心设计的辐射模式,微带线与金属箔之间的距离应保持恒定,同时天线结构需要足够柔软,使得可以将其卷起。为此,微带被嵌入半刚性泡沫中。然而,当运动员踩在天线垫上时,这种天线结构显然不应易于变形。在马拉松的情况下,这一点更加明显,例如在马拉松比赛的开始,其中,数百名运动员将在很短的时间内通过天线垫,从而将相当大的力施加到垫上,这将使天线结构迟早(in time)变形,从而大大影响天线垫的性能和可靠性。因此,很明显,建议的天线不适于可靠地计时运动赛事,特别是诸如马拉松等大型运动赛事。更一般地,现有技术中已知的可折叠或能卷曲天线垫结构没有坚固到能承受长时间的多次卷起和展开垫的程度。卷曲动作会影响天线垫的完整性和性能。
有鉴于此,本领域需要适用于运动计时(特别是大型运动赛事的运动计时)的能卷曲天线垫。特别地,本领域需要包括一个或多个天线元件的天线垫,其中,天线垫的重量相对较轻,并且可以多次卷起和展开而不影响天线垫的性能。
发明内容
本公开的一个方面涉及一种用于运动计时的能卷曲天线垫,所述能卷曲天线垫可包括:一个或多个平面天线结构,优选地为这样的平面天线结构,其包括至少一个超高频(UHF)贴片天线和/或开槽天线,连接到一条或多条传输线,所述传输线优选地为UHF同轴传输线,用于将信号传送到所述一个或多个平面天线结构和/或从所述一个或多个平面天线结构传送信号;所述一个或多个平面天线结构(优选地为矩形天线结构)中的每个包括定位在导电接地平面上方的至少一个导电板、定位在导电接地平面与导电板之间的间隔元件,所述平面天线结构被配置为产生辐射场,所述辐射场具有基本上垂直于导电板的主轴线;并且平面天线结构和至少一条传输线被嵌入在一种或多种弹性材料的柔性长形片结构中,所述柔性长形片结构包括所嵌入的一个或多个平面天线结构,适于被卷成卷,卷的轴线基本上垂直于柔性长形片结构的纵向轴线。
在一实施例中,间隔结构可以为平面天线结构提供比柔性片结构的平面外压缩刚度高的平面外压缩刚度。在另一实施例中,间隔结构可以为平面天线结构提供比柔性片结构的弯曲刚度高的弯曲刚度。
因此,能卷曲天线垫包括嵌入在柔性纵向片结构中的天线结构。天线结构具有定位在导电接地平面上方的辐射导电板的平面配置,其中,间隔元件为天线结构提供平面外压缩刚度和弯曲刚度,使得在卷起状态下天线结构可以轻微弯曲而不会损坏,并且在展开状态下天线结构保持原始形状。此外,当例如重物(例如汽车、手推车(trolley,货车)或者甚至公共汽车)例如在安装期间或就在赛事结束之后在天线垫上移动时,平面外刚度保护天线结构免于(永久)变形。因此能卷曲天线结构提供了坚固的能卷曲结构,其允许计时线的快速安装和拆卸,这不需要提升天线垫或在地面上拖曳天线垫。
在一实施例中,柔性片结构的长度可以在1米与15米之间选择,优选地在2米与8米之间选择。在另一实施例中,柔性片结构的宽度可以在30cm与120cm之间选择,优选地在40cm与100cm之间选择。在另一实施例中,柔性片结构的(最大)厚度可以在2cm与6cm之间选择,优选地在2cm与5cm之间选择。在又一实施例中,天线结构的尺寸可以在5cm与50cm之间选择,优选地在14cm与20cm之间选择,更优选地在15cm与18cm之间选择。在再一实施例中,卷的直径可以在100cm与25cm之间选择,优选地在80cm与28cm之间选择,更优选地在60cm与30cm之间选择。
在一实施例中,间隔元件包括蜂窝结构,优选地,蜂窝结构包括小室(cell,单元,蜂窝),小室包括以下中的至少一种:(圆芯)六边形小室、(圆芯)三角形小室、(圆芯)方形小室和/或其组合。在另一实施例中,间隔元件可以包括塑料材料,所述塑料材料优选地为聚乙烯,更优选地高密度聚乙烯(HDPE)。可选地,除HDPE之外或替代HDPE,间隔元件包括具有与HDPE类似的材料特性(例如类似的柔性)的材料。
在一实施例中,柔性片结构可以包括一种或多种柔性弹性材料的一个或多个层压的和/或粘合的片材,优选地,柔性片结构包括至少第一片材和第二片材,其中,所述一个或多个平面天线结构和所述一条或多条传输线定位在第一片材与第二片材之间。
在一实施例中,第一片材可以包括第一橡胶材料,优选地为苯乙烯和/或丁二烯橡胶材料(例如丁苯橡胶,SBR);丁基橡胶材料和/或丁腈橡胶(NBR)材料;和/或,所述一种或多种柔性弹性材料包括聚氨酯材料;和/或,其中,第二片材包括第二橡胶材料,优选地为三元乙丙(ethylene propylene diene monomer,EPDM)橡胶材料。可选地,除了EPDM橡胶之外或替代EPDM橡胶,第二片材包括具有与EPDM橡胶类似的材料特性(例如类似的柔性)的材料。
在一实施例中,第一柔性片材和第二柔性片材中的至少一种包括具有蜂窝结构的一个或多个区域。蜂窝结构可以包括多个小室,小室包括以下中的至少一种:(圆芯)六边形小室、(圆芯)三角形小室、(圆芯)方形小室和/或其组合。
在一实施例中,第一柔性片材和第二柔性片材中的至少一种在柔性材料中可以包括一个或多个凹陷空间,所述一个或多个凹陷空间成形为用于容纳所述一个或多个平面天线结构和所述一条或多条传输线。
在一实施例中,所述一条或多条传输线中的每条可以包括连接到导电板的信号线和连接到导电接地平面的接地线。在一实施例中,信号线可以连接到导电板的边缘。在一实施例中,所述一条或多条传输线中的每条可以从长形柔性片结构的短边(short side,短侧部)沿着长形柔性片结构的长边(long side,长侧部)朝向所述一个或多个平面天线结构中的至少一个延伸。
在一实施例中,信号线可以经由形成在导电板中的微带连接到导电板。在一实施例中,微带可以由导电板中的至少两个槽(slot,狭槽)形成,其中,槽从导电板的边缘朝向导电板的中心线延伸。在一实施例中,天线结构可以被配置为所谓的嵌入微带线馈电贴片天线(inset microstrip line fed patch antenna)结构。
在一实施例中,所述一条或多条同轴传输线中的每条可以包括:内导体,形成信号线;围绕内导体的外导体,所述外导体形成接地线;以及内导体与外导体之间的电介质;内导体连接到导电板并且外导体连接到导电接地平面。
在一实施例中,同轴传输线的端部可以平行于天线结构的边缘定向,天线结构的边缘平行于卷的卷轴线,优选地同轴传输线的端部包括内导体的端部。
在一实施例中,在内导体与导电板之间的连接点处,内导体可以平行于天线垫的卷轴线定向。
在一实施例中,天线垫可以包括一个或多个测试装置,优选地为一个或多个(无源)UHF应答器,所述测试装置相对于所述一个或多个平面天线结构中的至少一个定位在固定位置处。在一实施例中,测试装置可以被配置为从所述一个或多个平面天线结构中的至少一个接收测试信号和/或将测试信号传输到所述一个或多个平面天线结构中的至少一个。
在一实施例中,柔性导电片可以设置在所述一个或多个平面天线结构下方,用于当天线垫横跨赛道定位时减少进入地面中的信号耗散,优选地柔性导电片与贴片天线的接地平面电接触。
在另一方面中,本发明可以涉及一种能卷曲天线垫组件,包括:根据前述权利要求中的一项或多项所述的能卷曲天线垫;以及圆柱形卷元件,所述卷元件具有弯曲表面,天线垫能够围绕卷元件卷绕,优选地天线垫(至少部分地)围绕卷元件周围,和/或卷元件包括边缘,所述边缘用于使能卷曲天线垫组件堆叠在另一个能卷曲天线垫组件顶部上。
在一实施例中,能卷曲天线垫可以机械地和电力地连接到卷元件。在一实施例中,卷元件可以包括UHF连接器,所述UHF连接器电连接到能卷曲天线垫的所述一条或多条传输线。在另一实施例中,卷元件可以包括天线控制器,所述天线控制器连接到能卷曲天线垫的所述一条或多条传输线。
在一实施例中,所述组件还可以包括:用于运输和提升天线垫卷的运载结构,优选地运载结构包括矩形托盘,所述托盘包括沿着托盘的侧部定位的边缘,其中,所述边缘被配置为阻止天线垫在运输期间从托盘滑动;更优选地,第一框架结构,连接到托盘,沿着托盘的第一侧定位;以及第二框架结构,连接到托盘,沿着托盘的第二侧定位,该第二侧与托盘的第一侧相对。
在又一实施例中,本发明可以涉及一种运载结构,其用于提升、承载和/或运输如上所述的处于卷起状态的能卷曲天线垫。在一实施例中,运载结构可以包括轮子。在另一实施例中,运载结构是能堆叠的(stackable,可叠起堆放的)。
天线垫可以被理解为具有在纵向方向上延伸的长度和在横向方向上延伸的宽度,并且天线垫可以被理解为适于沿着其长度被卷起和展开。在这种情况下,天线的卷轴线可以被理解为平行于横向方向。通常,如果天线垫处于铺开状态,则天线垫的长度跨赛道延伸,即,沿着天线垫的纵向轴线(特别是柔性长形片的纵向轴线)延伸,并且天线垫的宽度基本上平行于赛道上的参与者的方向。在一个示例中,当天线垫被卷成圆柱形卷时,它可以采用具有两个环形基部的中空圆柱体的形式。圆柱体的轴线可以理解为连接圆柱体的基部的相应中心的线,或者,在卷形成中空圆柱体的情况下,连接分别由环形基部限定的中心的线。
天线垫可以是柔性的,使得天线垫可以围绕具有圆形基部的圆柱体的弯曲表面卷绕,圆形基部的直径为1米,优选地0.5米,更优选地0.35米,而不会损坏天线垫或其任何组件。
一般而言,材料的弯曲刚度可以由其最小弯曲半径表示,该最小弯曲半径是片材、管道、管、电缆、软管或垫可以弯曲而不会扭结和/或损坏和/或缩短其寿命和/或使其永久变形的最小半径。材料的最小弯曲半径越小,其柔性越大,且其弯曲刚度越低。柔性片材可以具有第一弯曲刚度,并且间隔结构可以具有第二弯曲刚度,其中,第二弯曲刚度高于第一弯曲刚度。可以通过弯曲柔性片(没有任何部件)并观察片永久变形和/或被损坏时的弯曲半径来测量柔性材料的最小弯曲半径。可以通过弯曲间隔结构并观察片永久变形和/或被损坏时的弯曲半径来测量间隔结构的最小弯曲半径。
通过天线垫的装置通常是由运动员携带或安装在车辆(诸如汽车或自行车)中或上的应答器。这种应答器可以是有源或无源应答器。有源应答器包括其自身的用于传输信号的电源,而无源应答器使用通过接收其他信号获得的能量来传输信号。应答器可以被配置为,响应于从多个贴片天线中的一个接收到的信号,将响应信号传输回天线垫(特别是天线垫的贴片天线中的一个)。从通过天线垫的装置接收的信号(诸如上述响应信号)可以包括装置的标识符。因此,与天线垫连接的计时系统将能够确定特定装置的通过时间。
接地平面与贴片之间的预定距离对于一个贴片天线可以是恒定的并且对于所有贴片天线可以是相同的。
多个天线可以定位在天线垫内、上和/或下方。在一个示例中,多个贴片天线被胶合到柔性材料上,其中,柔性材料沿着天线垫的整个长度是连续的。天线垫处于卷起状态可以被理解为天线垫围绕弯曲表面(例如围绕管)卷绕,和/或被理解为在没有折叠的情况下可以在其自身上一圈圈地计时(timing)。展开天线垫可以被理解为将天线垫从卷起状态展开,基本上不会掀翻或翻滚。
在一个实施例中,长形片包括第一柔性材料的至少第一长形第一片,其定位在第二柔性材料的至少第二长形第二片上方,其中,至少一个贴片天线定位在第一片与第二片之间。该实施例允许利用不同片材的不同材料特性。为了说明,天线垫当横跨赛道安装时面向地面的片优选地非常粗糙,以便防止当垫被横跨赛道安装时垫在地面上的任何滑动。
在一个实施例中,第一柔性材料包括橡胶,例如基本上由橡胶组成,所述橡胶诸如为丁苯橡胶。优选地,橡胶被压力模制以使得它还包括用于接收同轴传输线和如下所述的测试装置的腔体。有利地,橡胶可以用作柔性和/或可弯曲且非常耐用的层,贴片天线和天线垫的其他元件可以嵌入所述层中。
在一个实施例中,第二柔性材料包括橡胶,例如基本上由橡胶组成,所述橡胶诸如为三元乙丙(EPDM)橡胶,其中,优选地,第二柔性片材基本沿着计时垫的整个长度是连续的。有利地,EPDM橡胶粗糙且耐用。
同轴电缆与贴片天线之间的连接部可能是天线垫中的一个相对薄弱点。连接器销平行于卷轴线的定向有利地防止销上的可能损坏连接部的高机械应力。如果连接器销例如垂直于卷轴线定向,例如在天线垫的纵向方向上定向,则天线垫卷起将至少在更大程度上导致连接器销弯曲。这种弯曲可能损坏销与贴片天线之间的连接。
这种蜂窝结构可以减轻天线垫的重量,但不会显著削弱天线垫。蜂窝结构即是一种轻质结构,其可以承受相对较高的变形力。
在一个实施例中,垫包括连接的多个贴片天线,所述多个贴片天线中的每个均连接到同轴电缆,用于向至少一个贴片天线传送信号和/或从至少一个贴片天线传送信号。每个贴片天线均包括定位在导电接地平面上方的导电贴片、位于导电接地平面与导电贴片之间的间隔元件,贴片天线的尺寸与超高频UHF信号相关联。每个贴片天线和一条或多条同轴电缆的至少一部分嵌入可以卷起(优选地可以卷成圆柱形卷)的柔性长形片中,圆柱形卷的轴线基本上垂直于柔性长形片的纵向轴线。
在一个实施例中,所述多个贴片天线包括多对贴片天线。在该实施例中,每对包括两个贴片天线,如在天线垫的纵向方向上观察的那样,所述两个贴片天线前后定位。此外,所述对之间的距离大于形成这种对的两个天线之间的距离。
应理解,形成一对的天线可以是相邻的天线。多对可以跨越天线垫的纵向方向分布。
一种用于操作天线垫的方法可以包括:控制一对天线在第一时间段期间同时传输并且在第二时间段期间禁止传输,使得这对天线可以在第二时间段期间从经过天线垫的装置接收信号。尤其是如果形成该对的天线彼此靠近定位的话,则这两个天线在第一时间段和第二时间段都同步是重要的。如果这对天线中的一个天线传输信号,而另一个天线“收听”信号,则该另一个天线会接收由所述一个天线传输的信号,这会导致测量结果失真。通过将每个天线对连接到向所述天线对传送信号和从天线对传送信号的一条电缆,可以容易地确保上述同步。
优选地,形成一对的两个贴片天线之间的距离与运动员鞋的平均宽度相当。形成一对的两个天线之间的该距离可以在5cm与15cm之间选择,优选地在8cm与12cm之间选择。一对之间的这种距离与通过接触天线垫的一只鞋施加的压力同时使形成该对的这两个天线失谐这样的小概率相关联。要发生这种情况,运动员也就是必须准确地踩在两个天线之间。此外,这样的距离还与属于两名不同运动员的两只鞋同时且分别使两个天线失谐这样的小概率相关联。要发生这种情况,两名运动员也就是必须彼此非常靠近地跑,这是不太可能的。
优选地,本文公开的包括多个贴片天线的天线垫被形成为单个单元,这意味着这种天线垫不是由可释放地连接的天线模块(其中每个模块有且仅有一个天线)形成。
在一个实施例中,所述多个贴片天线中的每个连接到相应的同轴电缆,或者所述多个贴片天线中的每个连接到总线系统以用于向贴片天线传送信号和/或从贴片天线传送信号。这种配置例如允许在贴片天线与控制器之间有效地传送信号。
根据前述权利要求中的一项或多项所述的天线垫,所述天线垫包括至少一个测试装置,所述测试装置相对于至少一个待测试贴片天线具有固定位置,所述测试装置被配置为从所述至少一个待测试天线接收测试信号和/或向所述至少一个待测试天线传输测试信号。
在一个实施例中,天线垫包括至少一个测试装置,所述测试装置相对于至少一个待测试贴片天线具有固定位置。测试装置被配置为从所述至少一个待测试天线接收测试信号和/或向所述至少一个待测试天线传输测试信号。优选地,天线垫包括用于多个天线中的每个天线或用于每个天线对的测试装置。
该实施例能够评估待测试贴片天线的性能。由于测试装置相对于待测试天线具有固定位置,因此由测试装置或天线中的任一者接收到的测试信号的信号强度不会根据测试装置与待测试贴片天线之间的距离而变化,并且不会根据测试装置与待测试贴片天线相对于彼此的相对位置而变化。因此,如果传输的测试信号的强度是预定的且对于每次测试都相同,则原则上,接收到的信号强度也应该具有相同的值。如果在执行的测试之中接收的信号强度不同,则这可能表示天线没有正确接收和/或传输测试信号和/或因此可能无法正常发挥功能。在一示例中,测试装置是无源应答器。在该示例中,待测试天线将向测试装置传输具有预定强度的信号。然后测试装置将在接收到该信号时将测试信号传输回天线,该天线将转而测量接收到的测试信号的信号强度。
在一个实施例中,柔性导电片设置在每个贴片天线下方,用于当天线垫横跨赛道定位时减少进入地面中的信号耗散,柔性导电片与贴片天线的接地平面电接触。这种柔性片防止信号耗散以及屏蔽贴片天线免受外部辐射。
本公开的一个方面涉及一种系统,所述系统包括如本文所述的天线垫和圆柱形元件(诸如管),所述元件具有弯曲表面,使得所述元件是能卷曲的,并且使得天线垫可以围绕圆柱形元件卷绕。
在该系统的一个实施例中,圆柱形元件包括用于控制该贴片天线或多个贴片天线的控制器,其中,在一个或多个贴片天线与控制器之间设置有同轴传输线,用于在一个或多个贴片天线与控制器之间传送信号。本公开的一个方面涉及一种用于承载处于卷起状态的天线垫的运载结构。所述运载结构包括轮子并且优选地所述运载结构是能堆叠的。这种运载结构能够容易地运输天线垫。
本公开的一个方面涉及一种天线垫,诸如运动计时垫。天线垫包括柔性材料,使得天线垫适合横跨在赛道上被卷起和展开。此外,天线垫包括贴片天线,用于从通过天线垫的装置接收信号和/或向通过天线垫的装置传输信号。贴片天线包括分开预定距离的导电接地平面和导电贴片。天线垫还包括在贴片天线处的刚性结构,所述刚性结构被配置为在天线垫处于铺开状态时抑制由于施加在天线垫上的压力而导致的预定距离的变化。容易理解的是,本公开中描述的特征可以在该天线垫中实现。为了说明,该天线垫可以处于至少部分卷起的状态和/或贴片天线可以嵌入柔性材料(诸如橡胶)中,例如,意即:贴片天线嵌入本文所述的柔性片中,和/或贴片天线可以类似于本文所述的贴片天线,和/或贴片天线可以如本文所述定位在垫中,和/或贴片天线可以形成如本文所述的天线对,和/或天线垫可以包括如本文所述的至少一个测试装置,和/或天线垫的尺寸可以如本文所述,和/或贴片天线可以被配置为传输和/或接收UHF信号,等。
由于刚性结构,即使天线周围的柔性材料变形,接地平面与贴片之间的距离也保持恒定。这种变形可以是由于天线垫的反复卷起和展开而导致的永久变形和/或由于人踩在天线垫上而可能导致的暂时变形。即使柔性材料变形,天线垫也能正常发挥功能的能力是有益的,因为接地平面与贴片之间的距离是重要的设计参数,该参数极大地影响了天线的功能。该距离的任何变化都可能导致天线无法正常发挥功能。因此,本文公开的天线垫是坚固的,意即,它的功能不会受到人踩在天线垫上和/或天线垫的反复卷起和展开的严重影响。
刚性结构不需要延伸到天线垫的整个长度,因为仅在贴片天线处需要增强天线垫的刚度,因此只是局部需要增强天线垫的刚度。在远离贴片天线的位置处的柔性天线垫的(暂时)变形不一定会使计时测量失真,因为这种变形不一定会导致贴片与导电接地平面之间的距离发生变化。由于刚性结构没有在天线垫的整个长度上延伸,因此天线垫作为一个整体仍然可以卷起和展开。
柔性材料可以具有第一刚度并且刚性结构可以具有第二刚度,其中,第二刚度高于第一刚度。柔性材料可以具有第一刚度并且刚性结构可以具有第二刚度,其中,第二刚度高于第一刚度。
在一个实施例中,包含刚性结构的天线垫包括多个贴片天线,用于从通过天线垫的装置接收信号和/或向通过天线垫的装置传输信号。每个贴片天线包括分开预定距离的导电接地平面和导电贴片。天线垫在每个贴片天线处包括刚性结构。在每个贴片天线处,刚性结构被配置为抑制由于施加在天线垫上的压力而导致的所述预定距离的变化。该实施例进一步简化了安装,因为它能够通过铺开天线垫的单一动作来定位若干天线。
柔性材料可以是物理连接多个贴片天线的连接器材料。连接器材料具有的刚度可以低于刚性结构的刚度。优选地,连接两个天线的连接器材料是连续的,这可以被理解为这两个天线之间的连接器材料形成完整整体,而没有诸如铰链等额外的连接器元件。所有相邻天线之间的连接器材料都可以是连续的。这使得天线垫更加坚固,因为不需要连接器元件。在一个实施例中,在该贴片天线处或在每个贴片天线处的刚性结构是用于将导电接地平面和导电贴片分开预定距离的间隔结构,例如上述间隔元件。
在一个实施例中,刚性结构是至少部分地围绕接地平面和导电贴片的组件的刚性结构,所述结构被配置为防止或至少减少由于施加在天线垫上的压力而施加在接地平面和/或导电贴片上的力。所述结构可以被理解为屏蔽贴片天线免受外力影响。
本公开的一个不同方面涉及一种天线垫(例如,运动计时垫),包括:天线,用于从通过天线垫的装置接收信号和/或向通过天线垫的装置传输信号,其中,计时系统包括至少一个测试装置,所述测试装置相对于至少一个待测试天线具有固定位置,所述至少一个测试装置被配置为从所述至少一个待测试天线接收测试信号和/或向所述至少一个待测试天线传输测试信号。可选地,测试装置和天线都可以嵌入所述垫中。
本公开的另一方面涉及一种用于评估计时系统的天线(例如贴片天线)的性能的方法。计时系统包括测试装置,所述测试装置相对于天线具有固定位置。此外,测试装置被配置为向天线传输测试信号和/或从天线接收测试信号。所述方法包括步骤i-iv。步骤i包括使天线将测试信号传输到测试装置。使天线传输信号可以包括控制天线以传输信号,例如通过同轴传输线将信号馈送到天线。步骤ii包括从测试装置接收由测试装置接收的测试信号。步骤iii包括将由测试装置接收的测试信号与参考信号进行比较。步骤iv包括基于该比较来确定天线故障。作为步骤i-iv的补充或替代,所述方法包括步骤v-viii。步骤v包括使测试装置向天线传输测试信号。使测试装置向天线传输测试信号可以包括控制天线以向测试装置传输信号,此时测试装置将测试信号传输回天线。在这种情况下,测试信号可以是反向散射信号。请注意,测试装置可以是无源应答器标签。步骤vi包括从天线接收由天线接收的测试信号。步骤vii包括将由天线接收的测试信号与参考信号进行比较。步骤viii包括基于该比较来确定天线故障。
响应于天线故障的确定,所述方法可以包括输出天线故障的指示,诸如在计算机屏幕上显示警报。
参考信号可以是在计时系统制造之后不久(例如在校准过程期间)当执行步骤i和ii或步骤v和vi时测量的接收到的测试信号。
优选地,计时系统的天线子组的每个天线都具有相关联的测试装置,所述测试装置相对于天线或天线子组定位在固定位置处。这允许针对每个天线单独且可靠地执行用于评估性能的方法。天线可以在保护壳和/或保护材料中具有固定位置,并且测试装置可以在该保护壳和/或该保护材料中具有固定位置。
在一示例中,可将接收到的测试信号和参考信号进行比较,意即,将接收到的测试信号的强度值与参考信号强度值进行比较。然后如果测试信号强度偏离该参考值超过某个阈值,则所述方法包括确定天线故障。
使用该方法,可以评估如上所述的天线垫的贴片天线的性能。然后,测试装置可以被嵌入连接器材料中,就像贴片天线一样。
上述方法可以是计算机实施的方法,在这种情况下,可以自动执行测试。例如,通过单个用户指令,可以对多个贴片天线中的每个贴片天线顺序地执行测试方法。可选地,每个贴片天线都具有其自己的测试装置。替代地,两个或更多个贴片天线共享单个测试装置。因此,在一示例中,用户可以通过与计算机的一次交互(例如使用本文所述的控制器)来验证天线垫中的所有贴片天线正常工作。
本公开的一个方面涉及一种计算机程序或计算机程序套件,其在执行时使数据处理系统执行上述方法或本公开中描述的可由数据处理系统执行的任何其他方法。
本公开的一个方面涉及一种计算机,包括:计算机可读存储介质,具有用于实施的计算机可读程序代码;以及处理器,优选地是微处理器,联接到计算机可读存储介质,其中,响应于执行计算机可读程序代码,处理器被配置为执行本文描述的方法的一个或多个步骤。
将参考附图进一步说明本发明,附图将示意性地示出根据本发明的实施例。将理解的是,本发明不以任何方式限制于这些具体实施例。
附图说明
图1示出了根据一实施例的天线垫;
图2A-图2E示出了根据本发明的各种实施例的天线垫;
图3示出了材料片的弯曲半径;
图4A-图4B描绘了根据本发明的实施例的用于天线垫的结构化弹性片;
图5描绘了根据本发明的实施例的天线垫的一部分的俯视图;
图6描绘了根据本发明的实施例的天线垫的一部分的三维视图;
图7A-图7C描绘了根据本发明的实施例的平面天线结构的三维视图;
图8示出了根据本发明的实施例的平面天线结构的俯视图;
图9描绘了根据本发明的实施例的平面天线结构的三维视图;
图10A-图10B描绘了根据本发明的实施例的用于运动计时的能卷曲天线垫;
图11描绘了根据本发明的实施例的用于将两个天线垫模块连接成能卷曲天线垫的连接装置;
图12A-图12C示出了根据本发明的各种实施例的天线垫组件;
图13A-图13D示出了根据本发明的各种实施例的天线垫组件;
图14A-图14B描绘了根据本发明的各种实施例的能堆叠天线垫组件;
图15描绘了根据本发明的另一实施例的天线垫组件;
图16A-图16C描绘了根据本发明的实施例的能堆叠天线垫卷。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的实施例的能卷曲天线垫组件1。天线垫组件可以包括天线垫结构2(或简称为天线垫)和圆柱形卷10。天线垫可以包括长形柔性片结构,其可横跨在赛道4上被卷起和展开。赛道的示例可以包括跑道(例如,用于马拉松或障碍赛)、速滑冰环、汽车赛道、摩托车赛道等。在该示例中,天线垫2横跨在赛道4上被展开时可以具有长度L和宽度W。天线垫的长度可以被选择为使得它基本上横跨赛道4的整个宽度延伸。天线垫的长度L当展开时可以在1米与15米之间,优选地在2米与8米之间。在一实施例中,长度L可以是约6米。同样,宽度W可以在20cm与70cm之间。
在一实施例中,柔性片结构可以包括柔性材料的一个或多个(层压和/或粘合)片材,所述柔性材料具有大的耐磨性、撕裂强度、耐化学性、温度兼容性和耐久性(aging,抗老化性)。在一实施例中,柔性材料可以包括橡胶材料,例如基于苯乙烯和/或丁二烯的(合成)橡胶弹性材料,例如丁苯橡胶(SBR)材料。替代地,可以使用一种或多种其他弹性材料,包括但不限于丁基橡胶和/或丁腈橡胶(NBR)。替代地和/或另外地,柔性片结构可以包括弹性聚氨酯材料的一个或多个片材。优选地,可以使用模制技术制造和构造至少部分片材。
在一实施例中,(刚性)圆柱形卷10或管可以用于将天线垫卷成卷起状态。如图所示,卷的卷轴线5(图1中的x方向)可以基本上垂直于片材的纵向轴线3(图1中的x方向)。围绕卷而卷绕的天线垫可以形成天线垫卷。柔性片结构和所用的弹性材料的厚度可以被选择为使得天线垫可以围绕直径在100cm与25cm之间(优选地在80cm与28cm之间,更优选地在60cm与30cm之间)选择的卷10卷绕。
天线垫2可以包括一个或多个平面超高频UHF天线结构。在一实施例中,一个或多个UHF天线结构可以实现为贴片和/或开槽天线结构。平面UHF天线结构可以包括定位在导电接地平面上方的至少一个导电板(例如贴片),其中,(介电)间隔元件定位在导电接地平面与导电板之间。平面UHF天线结构可以被配置为产生辐射场,其中,辐射场具有基本上垂直于导电板的主轴线。
每个平面天线结构可以连接到同轴传输线7a、7b,诸如低损耗UHF同轴电缆,用于在平面天线结构与天线控制器之间提供UHF连接。至少部分传输线可以嵌入天线垫的长形柔性片结构中。在一实施例中,天线垫的一端可以机械地可连接到卷。在一个示例中,天线垫通过一个或多个螺钉固定到卷。在这种情况下,在一实施例中,嵌入天线垫中的天线结构也可以电连接到卷中的UHF传输线。在一实施例中,(中空)卷的至少一侧(基部)可以包括壁,所述壁包括UHF连接器15a、15b,其中,每个UHF连接器经由至少一条传输线连接到天线结构之一。
在一实施例中,天线垫可以是RFID系统的一部分,其中,天线控制器控制天线,从而产生处于特定频率的辐射场,其中,辐射场的(主)轴线指向远离天线垫的向上方向(例如,指向垂直于垫平面的正z方向)。如果应答器(例如有源或无源UHF标签)移动到辐射场中,则应答器8可以被触发以将一个或多个信号传输回天线垫,所述信号可以被贴片天线之一检测到。应答器8可以由运动员佩戴,例如佩戴在运动赛事的参与者所穿戴的鞋或号码布上。替代地,应答器8可以附接到运动赛事的参与者的车辆,诸如赛车、摩托车或飞行无人机。应答器信号可以包括与应答器相关联的唯一标识符,该标识符可以与参与者相关。
在一实施例中,RFID系统可以是用于确定应答器8的通过时间的运动计时系统。例如,天线垫可以用作运动计时系统(例如WO2015/140271A1中描述的,其通过引用被并入本申请)的检测天线。通常,应答器被配置为将包括标识符ID的一个或多个信号传输到天线垫,所述天线垫将检测和分析应答器信号,使得可以检测应答器的通过时间。
如图所示,能卷曲天线垫允许非常快速有效地安装和设置计时线。赛事的组织者仅需将天线垫卷定位在赛道4的一侧处并展开垫以便定位天线。在展开状态下,天线和布线嵌入长形柔性片结构中并受其保护,因此被最佳地定位在垫中。在卷包括电连接器、UHF连接器的情况下,垫可以直接连接到天线控制器。
平面天线结构的不同布置可以是可能的。图2A-图2E示出了根据本发明的各种实施例的天线垫结构的俯视图。图2A示意性地示出了包括单个平面UHF天线结构6的天线垫2的实施例。天线结构可以连接到UHF传输线12(例如,UHF同轴传输线),所述传输线可以至少部分地嵌入柔性片结构中。同轴传输线12可以被配置为在贴片天线6与天线控制器18之间传送信号。天线控制器18可以被配置为控制嵌入天线垫中的平面天线结构。这样的控制器在本领域中是众所周知的,并且通常包括:接收器电路,用于使天线垫中的天线结构的至少一部分能够从应答器接收信号;以及传输电路,用于使天线垫中的天线结构的至少一部分能够传输调制载波信号。控制器还可以包括处理器,所述处理器被配置为处理接收的信号和/或准备待由贴片天线传输的信号。处理所述信号通常涉及(解)调制信号、对信号应用滤波器(诸如低通滤波器和高通滤波器)中的至少一者。
如图2A所示,嵌入在柔性长形片结构中的同轴传输线12可以将至少一个平面天线结构电连接到位于长形片结构的短边之一中的至少一个UHF连接器结构14。UHF连接器结构14可以用于经由另一同轴线16将嵌入的平面天线结构连接到外部电子器件(诸如天线控制器)。在一实施例中,UHF连接器结构可以一体形成在柔性长形片结构的短边缘的侧部中。
图2B示意性地示出了包括多个平面UHF天线结构6a-6f的天线垫的实施例。在一实施例中,平面UHF天线结构可以成对布置,例如,第一对天线6a和6b、第二对天线6b和6c、第三对天线6e和6f等。每对可以包括彼此相对靠近定位的两个平面UHF天线结构6a-6f。优选地,UHF天线结构对之间的距离d2大于形成该对的两个天线之间的距离d1。
在一个实施例中,控制器18可以被配置为控制多个天线。在第一时间段中,控制器可以控制多个天线中的第一子组的一个或多个天线,以传输用于触发通过天线垫的UHF标签的信号,从而将标签信号传输回天线垫。然后,在随后的第二时间段中,控制器可以控制多个天线中的第二子组的一个或多个天线,以传输用于触发通过天线垫的UHF标签的信号,其中,第一子组和第二子组包括不同的天线。在一实施例中,当第一子组天线处于传输模式时,第二子组天线可以处于信号接收模式,在所述信号接收模式中天线被配置为接收UHF标签信号。同样,当第二子组处于传输模式时,第一子组处于信号接收模式。
在一个实施例中,天线对的第一天线和第二天线可以属于不同的天线子组,例如一个天线在第一子组中,使得该一个天线在第一时间段期间传输,并且两侧上的两个相邻天线在第二子组中,使得这些相邻天线在第二时间段期间传输。
在又一个实施例中,多个天线可以包括不止两个子组,诸如包括三个子组天线。在这种情况下,第一子组可以在第一时间段期间传输,第二子组可以在第二时间段期间传输,第三子组可以在第三时间段期间传输,等等。这些时间段优选地紧随彼此之后。在一个示例中,多个天线由与天线一样多的子组组成,每个子组有且仅有一个天线。然后,在第一时间段期间,第一天线可以处于传输模式,在第二时间段期间,第二天线可以处于传输模式,在第三时间段期间,第三天线可以处于传输模式,等等。这些时间段可以紧随彼此之后。
在一个实施例中,一对贴片天线属于同一子组。在该实施例中,优选地,多个天线对属于不同的子组,使得两个相邻的对不同时传输。在多个天线包括不止两个子组的情况下,多个天线可以包括与天线垫中的天线对一样多的子组,其中,每个子组有且仅有一个天线对。然后,第一对可以在第一时间段期间处于传输模式,第二对可以在第二时间段期间处于传输模式,第三对可以在第三时间段期间处于传输模式,等等。同样,这些时间段可以紧随彼此之后。
上述传输方案有利地减少了天线之间的串扰,所述串扰会使测量失真。串扰可以被理解为当处于信号接收模式的天线从正在传输信号的另一个天线直接接收信号(例如,信号不会从通过计时垫的装置被反向散射)时发生。天线传输信号的上述时间段通常持续3ms。
图2C示意性地示出了天线垫的实施例,其中,用于分离UHF信号的分离器装置20定位在每个天线对附近。这种分离器可以用于减少需要嵌入天线垫中的同轴传输线的数量。
图2D示意性地示出了天线垫的实施例,所述天线垫包括至少一个测试装置22,所述测试装置相对于至少一个待测试贴片天线具有固定位置。测试装置22可以被配置为从天线接收测试信号和/或向需要测试的天线传输测试信号。测试信号可以用于评估如参考本申请中描述的实施例所述的嵌入在能卷曲天线垫结构中的平面UHF天线结构的性能。在一实施例中,测试装置可以是应答器,例如有源或无源应答器。
测试协议可以由天线控制器执行,其中,测试协议可以包括:控制平面UHF天线结构以传输预定振幅和相位的天线测试信号。作为响应,天线测试信号可以触发测试装置(例如(无源或有源)应答器),以测量由天线结构传输的测试信号的一个或多个信号强度,并将应答器测试信号传输回天线结构,其中,应答器测试信号可以包括一个或多个测量信号强度。测试可以包括将应答器测试信号(特别是一个或多个信号强度)与参考信号进行比较。基于比较,控制器可以确定天线结构是否根据规格(specifications)发挥功能。可以针对天线垫中的每个天线结构执行测试协议。
图2E示意性地示出了天线垫的实施例,该天线垫除了一个或多个平面天线结构6之外,还可以包括至少一个环形天线24。环形天线可以形成用于产生磁场的线圈。环形天线可以用于产生磁场,所述磁场可以与在天线垫上移动的应答器的磁线圈电感耦合。这种电感耦合应答器可以用于确定非常准确的通过时间。这种运动计时系统例如在WO2016/097215中描述,其通过引用并入本文。为清楚起见,未示出用于连接平面天线结构6的传输线。
参照图1和图2描述的天线垫结构被配置为围绕预定直径的卷卷绕。通常,卷具有的直径可以在100cm与25cm之间(优选地在80cm与28cm之间,更优选地在60cm与30cm之间)选择。图3示出了具有厚度D的柔性材料片20的弯曲半径R。弯曲半径R是片材的内表面形成的曲率半径。最小弯曲半径是片材20不会损坏和/或不会永久变形的最小半径R。材料的最小弯曲半径越小,其柔性越高,且其弯曲刚度越低。
天线垫的长形柔性片结构的材料和尺寸(尤其是厚度)可以被选择为具有相对较低的弯曲刚度,而平面天线结构的材料和尺寸(尤其是厚度)可以被选择为使形成的结构弯曲刚度的高于柔性片结构的弯曲刚度。因此,柔性片结构和平面天线结构的弯曲刚度可以分别用柔性片结构和天线结构所用的材料的屈曲或弯曲模量来表示。屈曲或弯曲模量可以基于标准化的测量协议(例如ASTM D790和ISO 178测试方法)来确定。
图4A和图4B描绘了根据本发明的实施例的天线垫的长形柔性片结构。图4A示出了可以用作柔性覆盖片的长形柔性片元件25的第一顶表面。长形柔性片元件可以包括一种或多种柔性材料的一个或多个片,例如一种或多种橡胶材料,例如基于苯乙烯和/或丁二烯的(合成)橡胶弹性材料,例如丁苯橡胶(SBR)材料、丁基橡胶和/或丁腈橡胶(NBR)材料或弹性聚氨酯材料。如图4A所示,顶表面可以包括防滑凹槽26,使得参与者在踏上天线垫时不太可能滑倒和跌倒。此外,与柔性片元件的中心部分27c的厚度相比,与片的纵向侧边平行的外围部分27a、27b的厚度可以相对较薄。外围部分27a、27b的厚度可以在2mm-5mm的范围内,优选地为约3mm。中心部分的厚度可以在8mm-13mm的范围内,优选地为11mm。
图4B描绘了柔性片元件的后视图。该图示出了长形柔性片元件25的后表面被构造成使得平面天线结构和同轴传输线可以嵌入片元件中。在一个实施例中,片元件可以包括一个或多个凹陷空间30a、30b(例如腔体),其被成形为平面天线结构的形状。此外,在一实施例中,柔性片元件可以包括一个或多个长形凹陷空间(例如通道和/或凹槽),用于嵌入同轴传输线。在一实施例中,用于同轴传输线的长形凹陷空间可以位于柔性片元件的纵向侧的外围部分27a、27b中。凹陷空间可以精确地遵循平面天线结构和传输线的形状,使得平面天线结构精确地定位在天线垫内。UHF元件(如天线结构和同轴传输线)的精确定位是重要的,因为UHF元件上的机械载荷可能局部改变元件的UHF阻抗,这可能导致天线垫的性能降低。
为了说明,在图4B的实施例中,待被连接到例如腔体30a中的贴片天线的同轴传输线可以定位在通道32a中,而待被连接到腔体30b中的贴片天线的同轴传输线可以定位在通道32b中。通道32a和32b合并到可以定位有两条传输线的侧通道34a中。侧通道可以被理解为沿着天线垫的长度延伸的通道,其优选地定位在天线垫的纵向侧附近。此外,天线垫包括侧通道34b、34c、34d、34e、34f。每个侧通道可以接收至少一条同轴传输线,优选地至少两条同轴传输线,用于将贴片天线电连接到位于天线垫外部的控制器。在该示例中,分别连接到天线对的两个天线的两条电缆一起位于同一侧通道中。侧通道34可以将同轴传输线引导到天线垫的侧部,例如,引导到天线垫中的一个或多个开口,一条或多条同轴传输线可以在所述一个或多个开口处进入/离开天线垫。
天线垫(特别是柔性材料)可以包括包含蜂窝结构的至少一个区域36。这样的区域是有利的,因为它减轻了天线垫的重量,但不会显著削弱天线垫2的机械强度。在一实施例中,蜂窝结构可以包括小室。小室的形状可以包括以下中的至少一种:(圆芯)六边形小室、(圆芯)三角形小室、(圆芯)三角形小室、(圆芯)方形小室和/或其组合。
柔性片元件还可以包括在片元件的第一短边处的一个或多个突起38a和在第二短边(与第一短边相对)处的一个或多个凹陷空间,其中,一个或多个凹陷空间被成形为接收另一片元件的突起。因此,通过使用片元件的短边处的突起和对应的凹陷空间机械地连接柔性片元件,柔性片元件可以用于来形成长的柔性片。这样,在天线垫的制造期间,可以使用多个片元件来形成天线垫的长柔性顶片。之后将一个天线垫的一个或多个突起38定位到另一天线垫的一个或多个腔体40中。这种模块化方法允许轻松灵活地制造不同长度的能卷曲天线垫。
在另一实施例中,柔性片元件还可以包括用于接收同轴传输线的通道35,其中,该通道可以将同轴传输线从天线垫的第一纵向侧引导到天线垫的第二纵向侧。这样的通道35允许将同轴传输线从天线垫的一个长边上的侧通道改道到天线垫2的另一长边上的侧通道34d。然后将这些一条或多条同轴传输线连接到定位在另一天线垫(未示出)中的贴片天线。在一实施例中,可以使用模制技术来制造和构造如图4A和图4B所描绘的柔性片元件。
图5和图6描绘了根据本发明的实施例的天线垫组件的一部分。图5示出了如参照图4A和图4B所描述的柔性片元件的后视图。平面天线结构6a、6b(在该示例中为两个贴片天线,即第一贴片天线和第二贴片天线)分别定位在腔体30a和腔体30b中。此外,连接到第一贴片天线6a的第一同轴传输线42定位在通道32a中,连接到第二贴片天线6a的第二同轴传输线44定位在通道32b中。如图5所示,基本上矩形的贴片天线可以定位成使得天线结构的两侧基本上平行于天线垫的纵向轴线(天线结构的外侧),并且天线结构的两侧基本上垂直于天线垫的纵向轴线(天线结构的内侧)。
图6示意性地示出了天线垫组件的一部分(在这种情况下是3D后视图)。该组件可以包括:柔性片元件25;平面天线结构6a、6b;同轴传输线42、44;天线屏蔽层48;和柔性覆盖片46。该图以倒置示出天线垫组件,意即,当天线垫2横跨赛道被展开时,覆盖层46的所示表面定位在赛道的地面上并且面向地面。在一个实施例中,覆盖层46可以包括弹性橡胶,例如三元乙丙橡胶(EPDM)(或基本上由其组成)。优选地,选择耐用且粗糙的弹性橡胶并且这防止天线垫2在赛道表面上滑动或滑行。覆盖层46设置在包括平面天线结构和同轴传输线的柔性片元件上并且结合到柔性片元件25的表面,以便形成其中嵌入有平面天线结构的柔性片结构。因此,覆盖层和柔性片元件可以气密地密封UHF元件并保护UHF元件免受外部(机械、热和/或电)影响。
一种用于制造天线垫的方法可以包括:将柔性材料模制(例如低压模制)成结构化柔性片元件,所述结构化柔性片元件包括用于平面天线结构和与平面天线结构连接的同轴传输线的凹陷结构;将平面天线结构和同轴传输线定位到凹陷结构中,并使用覆盖层46(其也可以被称为底层)密封天线垫结构。如此,覆盖层和结构化柔性片元件形成了其中嵌入有多个平面天线结构的分层柔性片结构,其中,分层柔性片结构形成可卷起的天线垫。
在一个实施例中,天线垫可以包括导电层48(例如,金属箔或金属化膜),将参照图7对其进行更详细的解释。此外,图6示出了多个柔性片元件25a、25b可以彼此物理地连接以形成期望长度的柔性天线垫。在该实施例中,柔性片元件通过上述突起38和腔体40连接。
应知晓,天线垫的结构不限于附图。例如,在另外的实施例中,取代和/或补充柔性结构化顶片的使用,底层还可以包括如下结构,例如用于将天线结构嵌入天线垫中的凹陷空间和/或蜂窝结构,和/或用于提供轻型柔性结构,所述轻型柔性结构例如在(平面外)压缩刚度和/或弯曲刚度方面具有有利的机械性能。
图7A-图7C和图8描绘了根据本发明的各种实施例的平面天线结构的更详细视图。如将在下文中更详细地描述的,天线结构被配置为使得它们对于由于天线垫卷的展开和卷绕而产生的机械载荷(特别是弯曲力)特别坚固。图7A和图7B示出了根据一实施例的平面天线结构的分解图。在该实施例中,天线结构可以包括一个或多个平面UHF天线结构6a、6b。图7C示出了处于组装状态的天线结构。这些图以俯视图示出了天线,意即,当天线垫横跨赛道被展开时(即,当天线垫处于其操作位置时),接地板52被定位为比导电贴片50更靠近赛道。
平面UHF天线结构可以包括定位在导电接地平面52上方的至少一个导电板50以及定位在导电接地平面与导电板之间的间隔元件54。平面UFH天线结构被配置为产生辐射场,其中,辐射场可以具有基本上垂直于导电板的主轴线。因此,至少大部分辐射场将在垂直于导电板平面的方向上直接在天线结构上方产生。在一实施例中,天线结构包括贴片天线,其中,辐射元件是例如如图7中描绘的接地平面上方的导电贴片,其中,贴片的尺寸决定了天线的辐射性能(例如辐射频率)。在另一实施例中,天线结构可以包括开槽天线。在这种配置中,辐射元件是金属板中的(至少)一个槽。在这种情况下,槽的尺寸将决定天线的辐射性能(诸如辐射频率)。天线的导电板的主要形状可以是矩形。图中描绘的其他天线配置也是可能的。例如,在一实施例中,可以使用平面天线结构的阵列,例如贴片和/或开槽天线的阵列。在另一实施例中,所谓的平面倒F天线(planar inverted-Fantenna,PIFA)可以用作合适的平面天线结构。
另外,在一实施例中,导电屏蔽层可以定位在天线结构下方。与接地平面和金属板电隔离的屏蔽层将屏蔽天线结构免受源自天线垫下方的物体和/或源的介电和/或电磁效应。此外,屏蔽层将天线结构在与屏蔽层正交的方向上产生的辐射引导远离地面。
屏蔽层可以连接到接地平面52并且基本上平行于接地平面52定位。导电箔48的尺寸可以大于导电接地平面52的尺寸,使得导电箔48可以提供附加的屏蔽以使贴片天线免受外部辐射,和/或使得由贴片天线发出的信号向上定向。后者防止了通过将电磁辐射传输到地下而浪费能量。
屏蔽层和天线板(即,导电板和接地板)可以由任何合适的导电材料(优选地为铜或另一种合适的金属)制成。
如图中所示,同轴传输线沿着天线垫的纵向轴线朝向天线结构被引导。当传输线接近天线结构时,同轴传输线在基本上垂直于天线垫的纵向轴线且基本上平行于天线结构的内边缘的方向上被引导。如下文将更详细地描述的,同轴传输线的信号线连接到导电板的一侧,使得由于天线垫卷的卷绕和展开而导致的UHF连接上的机械载荷最小。
间隔结构54在天线的导电板与接地平面之间提供稳定的分离。它被设计成抑制由于施加在天线垫上的压力而导致的间距变化。在一个实施例中,间隔结构可以包括塑料(或基本上由其组成),所述塑料为诸如高密度聚乙烯(HDPE)。
一个或多个测试装置56a-56b(例如无源标签)可以相对于天线结构6a、6b定位在固定位置。测试装置56可以安装在间隔结构54上或安装在间隔结构中的空间(例如袋部58a、58b、58c、58d)中。这样,测试装置定位在天线结构的靠近天线的辐射板的外围区域处。
图8示出了根据本发明的实施例的平面天线结构的俯视图。在该特定实施例中,每个平面天线结构6a、6b可以包括基本上矩形的板50a、50b。在一个实施例中,可以将板的尺寸选择为使得天线以超高频(UHF)范围内的频率辐射。UHF范围可以包括具有在300MHz与3000MHz之间的载波频率的RF信号。在一个实施例中,平面天线结构可以被配置为传输850MHz与950MHz之间的载波频率的信号。天线结构的尺寸(诸如由W表示的宽度)可以约等于与天线的载波频率相关联的波长的一半或四分之一。导电板的尺寸或(在开槽天线的情况下)导电板中的槽的尺寸(长度L和宽度W)可以在5cm与50cm之间(优选地在14cm与20cm之间,更优选地在15cm与18cm之间)选择。
如图8所示,导电板可以经由微带67联接到同轴传输线。在一实施例中,微带67的至少一部分可以由两个槽65a、65b形成,所述两个槽从导电板50b的边缘朝向导电板的中心线69延伸。这种天线结构可以被称为所谓的插入微带线馈电贴片天线。如此形成的插入馈电可以用于匹配阻抗。例如,与标准微带传输线馈电相比,(1/8)波长插入将使输入阻抗降低50%。也可以使用其他类型的馈电,包括但不限于四分之一波长传输线馈电、探针馈电和/或孔径馈电。
在一个实施例中,同轴传输线可以被配置为同轴电缆,其使用超小型A版(SMA)类型的连接器进行连接,例如天线控制器。同轴传输线的内导体60a、60b连接到天线结构的导电板。如图中所描绘的,在导电板与传输线44、42之间的连接点60a、60b处,传输线的端部(即,图8中的点A'和A”)的纵向轴线可以定向为基本上平行于天线垫卷的轴线(即,平行于y轴,如图8所示)。这是通过一个或多个边缘连接器61、63实现的,所述边缘连接器用于将同轴传输线的端部的一部分机械连接到天线结构的靠近连接点(在该连接点处天线结构的导电板连接到同轴传输线)的边缘。在一实施例中,所述一个或多个边缘连接器可以是如图中所描绘的接地板54的一体形成部分。在那种情况下,在一实施例中,所述一个或多个边缘连接器还可以提供同轴传输线的外导体(接地)与天线结构的接地板之间的电连接。所述一个或多个边缘连接器使同轴传输线的端部的轴线平行于连接点60a、60b的边缘。在连接点处,导体板50a、50b可以包括与同轴传输线的内导体接合的连接器部分,使得可以在导体板与同轴传输线之间建立机械和电稳定的UHF。由于连接部分平行于卷轴线(其平行于图8中的x轴线)定向,因此可以显著减少由于多次卷绕和展开垫而导致的UHF连接上的机械应力和磨损。
在一实施例中,天线结构6a和6b可以是一对贴片天线,该对贴片天线被控制以同时发出信号(例如,如参照图2B所描述的)。在这种情况下,外部控制器和天线结构6b之间的同轴传输线42应该具有与外部控制器和天线结构6a之间的同轴传输线44相同的长度,以便防止两个贴片天线异步发出信号,例如,以防止贴片天线中的一个正在发出信号,而另一贴片天线正在“收听”信号。这种由于信号偏斜而导致的串扰可能使测量结果严重失真。因此,在一个实施例中,同轴传输线将一对天线结构连接到等长的天线控制器。因此,传输线44的在连接点60a(点A')和点B处的长度等于传输线42的在连接点60b(点A”)和点B(即,两条传输线相交的位置)处的长度。优选地,两条传输线从B点到控制器遵循相同的轨迹。
图9示出了根据本发明的实施例的平面天线结构。如该图中所示,每个平面天线结构6a、6b可以包括用于在接地平面52a、52b与导电板50a、50b之间提供间隔的间隔元件54a、54b。在一实施例中,间隔元件的厚度(限定间距)可以在3mm与9mm之间选择。在该实施例中,间隔结构54a、54b可以基于蜂窝结构来构造。在一实施例中,蜂窝结构可以包括小室55a-55c,其中,小室的几何形状可以包括以下中的至少一个:六边形小室、三角形小室、三角形小室、方形小室和/或其组合。本文描述的小室的小室尺寸可以理解为可以内切在小室内部的最大圆(该圆接触一个或多个小室壁)的直径。在一个实施例中,小室尺寸在1mm与15mm之间的范围内,优选地在1mm与10mm之间,更优选地在1mm与8mm之间。蜂窝结构可以由多个重复单元形成,这些重复单元的宽度和/或长度在5mm与10mm之间的范围内,并且优选地这些重复单元的高度等于间隔元件的厚度。每个重复单元可以有且仅有一个小室。在一些实施例中,这些小室可以包括附加的圆形结构。这些小室可以被称为圆芯六边形、三角形或方形小室。导电板(贴片)和导电接地平面可以结合到蜂窝状间隔元件,从而形成具有优异强度重量比的复合结构。天线结构既轻,又具有在卷绕和展开天线垫卷时优良的抗弯曲载荷性能。在一个实施例中,天线垫的总重量可以在25千克以下,优选地在23千克以下。
图10A描绘了能卷曲计时垫,其包括多个柔性结构化片元件,例如如参照图4A和图4B所述的至少三个柔性片元件25a、25b和25c。图10A还示出了沿着柔性片元件的纵向侧的边缘的多个侧通道62、64、66。每个侧通道可以包含用于柔性片元件的天线结构(例如天线对)的至少一个同轴传输线。例如,侧通道62可以被配置为引导用于柔性片元件25a的天线结构的一个或多个同轴传输线、轨道64用于柔性片元件25b的天线结构,轨道25c用于柔性片元件2c的天线结构。柔性片元件中的一个或多个交叉通道35可以用于将同轴传输线从天线垫的一侧改道到垫的另一侧。这样,可以形成长天线垫。图10B示出了包括天线垫2的计时垫组件,所述天线垫可机械地连接和电力地连接到卷结构10(例如卷轴)。在图中,计时垫2至少部分地围绕圆柱体10(例如铝或塑料体)卷绕。此外,图10B示出了(底部)处于展开状态的计时垫2。图10B示出了计时垫可以轻松横跨赛道安装。用户只需将卷绕有计时垫的圆柱体10定位在赛道的一侧处。然后,安装仅涉及旋转圆柱体,使得计时垫展开并横跨赛道定位。这不涉及在地面上拖动计时垫的任何部分。
图11示出了一实施例,其中,例如如图4B中所描绘的至少两个计时垫2a和2b彼此抵靠(against)定位。为清楚起见,仅示出了腔体40。计时垫2a的腔体40a和计时垫2b的腔体40b一起形成另一个腔体。可选地,如在该示例中,计时垫2a的腔体40a’和计时垫2的腔体40b’也形成另一个腔体。两个计时垫可以通过将连接器放置在由两个腔体40a和40b形成的腔体中而彼此连接。如果适用,则第二连接器可以放置在由腔体40a’和40b’形成的腔体中。如此,甚至可以产生更多的计时垫,例如,即使每个子计时垫仅包括总共六个侧通道,也可以将不止六个计时垫彼此连接。在一示例中,连接器因此成形为狗骨状。此外,连接器可以是EPDM或SBR橡胶。
图12A-图12C示出了根据本发明的各种实施例的天线垫组件。特别地,天线垫组件可以包括定位在运载器(例如用于运输提升和运输天线垫卷的手推车或推器械小车70)上的处于卷起状态的天线垫。在卷起状态下,天线垫可以围绕圆柱形卷10(优选地是中空卷)卷绕。在这种状态下,围绕所述卷而卷绕的天线垫可以被称为天线垫卷。
如图所示,手推车可以包括轴11,其中,轴的第一端连接到基部13,轴的第二端包括一个或多个手柄15。如图12B和图12C所示,至少两个轮子76和壁架72可以连接到基部。在一实施例中,壁架可以是圆柱形弯曲的,这样壁架可以形成用于支撑天线垫卷2的圆柱形表面的一部分的铲(如图12C所示)。壁架的圆柱形曲率与天线垫卷的圆柱形曲率相匹配,使得可以将壁架轻松地插入天线垫卷下方。这样,轴可以用于将天线垫卷从地面提升。手推车的圆柱形弯曲壁架提供了稳定的支撑表面,用于在其中天线垫卷的卷轴线可以平行于连接轮子中心的轴线77的定向上承载天线垫卷。这样,天线垫卷可以很容易地被提升并运输到期望的位置。在一实施例中,轴可以包括支撑结构74,所述支撑结构可以用于支撑包括天线垫控制器的单独的盒19。
图13A-图13D示出了根据本发明的各种实施例的天线垫组件。特别地,天线垫组件可以包括定位在运载器(例如用于运输提升和运输天线垫卷的手推车或推器械小车80、82)上的天线垫卷。如图所示,也在这些实施例中,运载器可以包括轴84,其中,轴的第一端85可以连接到基部。至少两个轮子90a、90b和壁架86可以连接到基部,其中,壁架被配置为支撑天线垫卷。轴的第二端可以包括一个或多个手柄88,允许用户操作运载器。在该特定实施例中,壁架可以被构造为矩形托盘,其中,轴可以连接到矩形托盘的第一侧,并且其中,至少两个轮子可以连接到托盘,使得连接轮子中心的轴线91平行于托盘的第一侧。
在一实施例中,天线垫卷可以定位在托盘中,使得天线垫卷的卷轴线94可以平行于连接两个轮子中心的轴线91。托盘可以包括沿着托盘的侧部定位的上升边缘92a、92b,其中,上升边缘被配置为在运输期间阻止天线垫从托盘滑动。在一实施例中,一个上升边缘(例如在与第一侧相对的第二侧处的上升边缘92b)的高度可以低于沿着托盘的其他(三个)上升边缘的上升边缘的高度。
在一实施例中,与托盘连接的第一框架结构96a沿着托盘的第二侧定位,并且与托盘连接的第二框架结构96b沿着托盘的第三侧(与托盘的第二侧相对)定位,其中,托盘的第二侧和第三侧垂直于托盘的第一侧。第一框架结构和第二框架结构的高度高于定位在托盘中的天线垫卷的高度。此外,在一实施例中,轴的第二端可以使用可拆卸的连接结构连接到基部。因此,在该实施例中,轴可以被拆卸,从而得到包括定位在包括第一框架结构和第二框架结构的托盘中的天线垫卷的组件,这使得用户能够容易地操纵和提升天线垫卷。
如图13C和图13D所示,在一实施例中,第一框架结构和第二框架结构可以是封闭结构,使得其可以保护天线垫卷的侧部,在一些实施例中,天线垫卷的侧部可以包括电UHF连接器和/或运动计时电子器件(包括例如用于电控制天线垫的控制器)。
当如图13D中所描绘的移除天线垫组件的轴时,包括定位在包括第一框架结构和第二框架结构的托盘中的天线垫卷的所得组件可以被配置为能堆叠的天线垫组件。这在图14A-图14B中更详细地示出,这些图描绘了根据本发明的各种实施例的堆叠天线垫组件。特别地,这些图示出了堆叠天线垫组件100,其包括(在该特定情况下)第一能堆叠天线垫组件102a和第二能堆叠天线垫组件102b。每个能堆叠天线垫组件可以包括托盘结构(即,第一托盘结构104a和第二托盘结构104b),所述托盘结构被配置为支撑天线垫卷106a、106b,如参照图13A-图13D详细描述的。
托盘结构可以是包括四个侧部的基本上矩形的托盘结构,其中,第一侧部可以包括连接器101,用于将轴可移除地连接到手柄(如参照图13A-图13D所述的)。此外,天线垫组件可以包括:与托盘连接的第一框架结构108a、108b,其中,第一框架结构沿着托盘的第二侧部定位;以及与托盘连接的第二框架结构110a、110b,第二框架结构沿着托盘结构的第三侧部(与托盘的第二侧部相对)定位。如这些图中所示,第二能堆叠天线垫组件的第一框架结构108b和第二框架结构110b的顶部可以成形为与第一能堆叠天线垫组件的第一托盘结构的对应机械联接部分112a接合。如图所示,在一实施例中,机械联接部分可以包括位于托盘结构104a中的第一凹陷部和第二凹陷部112a。因此,图13和图14中描绘的天线垫组件允许容易地运输、储存以及安装和拆卸运动赛事的运动计时系统的终点线。
图中所描绘的结构和组件是非限制性的,并且用于说明由本发明提供的有利特征和功能。在不脱离本发明的本质的情况下,实施例的许多其他变型是可能的。例如,图15示意性地描绘了包括可旋转地安装在卷轴或卷绕器结构中的天线垫卷的本发明的实施例。卷轴结构可以包括框架(例如管状框架),天线垫卷可旋转地安装在所述框架中。卷的至少一个侧面可以包括用于卷起和展开天线垫的手柄120。此外,在一实施例中,可以在卷的中空空间中设置天线垫控制器。卷的至少一个侧面可以包括天线垫控制器的至少一个图形用户界面(GUI)。
类似地,图16A-图16C描绘了根据本发明的实施例的能堆叠天线垫卷结构。在该实施例中,天线垫卷的卷结构130a、130b可以包括沿着圆柱形卷的基础的外围的结构化边缘。例如,第一卷结构130a可以包括第一(顶部)边缘132a和第二(底部)边缘134a,并且第二卷结构130b可以包括第一(顶部)边缘132b和第二(底部)边缘134b。这些边缘可以被构造成使得天线垫卷可以如图16B和图16C中所描绘的那样堆叠。例如,第一卷的第一圆形(顶部)边缘可以包括一个或多个凹陷部,并且第二卷的第二圆形(底部)边缘可以包括一个或多个壁架,所述一个或多个壁架被配置为与第一卷的一个或多个凹陷部接合。这样,当将第二卷结构定位在第一卷结构的顶部上时,第一卷结构的第一边缘结构与第二卷结构的第二边缘结构接合。因此,通过这种方式,天线垫卷可以彼此上下堆叠,它们的圆柱轴线垂直于地表面。
本发明的一些实施例可以被实现为与计算机系统一起使用的程序产品,其中程序产品的程序限定了实施例的功能(包括本文描述的方法)。在一个实施例中,程序可以包含在各种非暂时性计算机可读存储介质上,其中,如本文所用,表述“非暂时性计算机可读存储介质”包括所有计算机可读介质,唯一的例外是暂时性的传播信号。在另一实施例中,程序可以包含在各种暂时性计算机可读存储介质上。说明性的计算机可读存储介质包括但不限于:(i)不可写存储介质(例如,计算机内的只读存储装置,诸如可由CD-ROM驱动器读取的CD-ROM磁盘、ROM芯片或任何类型的固态非易失性半导体存储器),信息被永久存储在其上;以及(ii)可写存储介质(例如,闪存、软盘驱动器或硬盘驱动器中的软盘或任何类型的固态随机存取半导体存储器),可更改信息存储在其上。计算机程序可以在本文所述的处理器1002上运行。
本文使用的术语仅用于描述特定实施例的目的,并不旨在限制本发明。如本文所用,单数形式“一(个/种)”、“所述(该)”也旨在包括复数形式,除非上下文另有明确指示。将进一步理解,当在本说明书中使用术语“包括”和/或“包含”时,指定所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元素、部件和/或其组的存在或添加。
以下权利要求中的所有装置或步骤的对应结构、材料、动作和等同物加上功能元件旨在包括用于与如具体要求保护的其他要求保护的元件组合执行功能的任何结构、材料或动作。已经出于说明的目的呈现了本发明的实施例的描述,但不旨在穷举或限于以所公开的形式的实施方式。在不脱离本发明的范围和精神的情况下,许多修改和变化对于本领域的普通技术人员来说将是显而易见的。选择和描述这些实施例是为了最好地解释本发明的原理和一些实际应用,并使本领域其他普通技术人员能够理解本发明的各种实施例,以及适合于预期的特定用途的各种修改。
本文使用的术语仅用于描述特定实施例的目的,并不旨在限制本发明。如本文所用,单数形式“一(个/种)”、“所述(该)”也旨在包括复数形式,除非上下文另有明确指示。将进一步理解,当在本说明书中使用术语“包括”和/或“包含”时,指定所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在或添加。
以下权利要求中的所有装置或步骤的对应结构、材料、动作和等同物加上功能元件旨在包括用于与如具体要求保护的其他要求保护的元件组合执行功能的任何结构、材料或动作。已经出于说明和描述的目的呈现了本发明的描述,但不旨在穷举或限制所公开的形式的本发明。在不脱离本发明的范围和精神的情况下,许多修改和变化对于本领域的普通技术人员来说将是显而易见的。选择和描述这些实施例是为了最好地解释本发明的原理和实际应用,并使本领域其他普通技术人员能够理解本发明的各种实施例,以及适合于预期的特定用途的各种修改。
Claims (18)
1.一种用于运动计时的能卷曲天线垫,包括:
一个或多个平面天线结构,所述平面天线结构优选为包括至少一个超高频UHF贴片天线和/或开槽天线的平面天线结构,所述平面天线结构连接到一条或多条传输线,所述传输线优选为UHF同轴传输线,用于将信号传送到所述一个或多个平面天线结构和/或从所述一个或多个平面天线结构传送信号;
所述一个或多个平面天线结构中的每个优选地为矩形天线结构,包括定位在导电接地平面上方的至少一个导电板、定位在所述导电接地平面与所述导电板之间的间隔元件,优选地间隔结构为所述平面天线结构提供平面外压缩刚度和/或弯曲刚度,所述平面天线结构被配置为产生辐射场,所述辐射场具有基本上垂直于所述导电板的主轴线;以及
所述平面天线结构和至少一条传输线被嵌入在一种或多种弹性材料的柔性长形片结构中,所述柔性长形片结构包括适于卷成卷的嵌入式的一个或多个平面天线结构,所述卷的轴线基本垂直于所述柔性长形片结构的纵向轴线。
2.根据权利要求1所述的能卷曲天线垫,
其中,所述柔性片结构的长度在1米与15米之间选择,优选地在2米与8米之间选择;和/或,
其中,所述柔性片结构的宽度在30cm与120cm之间选择,优选地在40cm与100cm之间选择;和/或,
其中,所述柔性片结构的(最大)厚度在2cm与6cm之间选择,优选地在2cm与5cm之间选择;和/或,
其中,所述天线结构的尺寸在5cm与50cm之间选择,优选地在14cm与20cm之间选择,更优选地在15cm与18cm之间选择;和/或,
其中,所述卷的直径在100cm与25cm之间选择,优选地在80cm与28cm之间选择,更优选地在60cm与30cm之间选择。
3.根据权利要求1-3中的任一项所述的能卷曲天线垫,其中,所述间隔元件包括蜂窝结构,优选地,所述蜂窝结构由多个重复单元形成,每个重复单元的长度和/或宽度在5mm与10mm之间,所述重复单元包括以下中的至少一种:(圆芯)六边形小室、(圆芯)三角形小室、(圆芯)方形小室和/或其组合;和/或,其中,所述间隔元件包括塑料材料,所述塑料材料优选地为聚乙烯,更优选地为高密度聚乙烯(HDPE)。
4.根据权利要求1-3中的任一项所述的能卷曲天线垫,其中,所述柔性片结构包括一种或多种柔性弹性材料的一个或多个层压和/或粘合片材,优选地所述柔性片结构包括至少第一片材和第二片材,其中,所述一个或多个平面天线结构和所述一条或多条传输线定位在所述第一片材与所述第二片材之间。
5.根据权利要求4所述的能卷曲天线垫,其中,所述第一片材包括第一橡胶材料,优选地为苯乙烯和/或丁二烯橡胶材料(例如丁苯橡胶,SBR);丁基橡胶材料和/或丁腈橡胶(NBR)材料;和/或,所述一种或多种柔性弹性材料包括聚氨酯材料;和/或,其中,所述第二片材包括第二橡胶材料,优选地为三元乙丙EPDM橡胶材料。
6.根据权利要求4或5所述的能卷曲天线垫,其中,所述第一柔性片材和所述第二柔性片材中的至少一者包括具有蜂窝结构的区域,所述区域由多个重复单元形成,每个重复单元的长度和/或宽度在5mm与10mm之间,所述重复单元包括以下中的至少一种:(圆芯)六边形小室、(圆芯)三角形小室、(圆芯)方形小室和/或其组合。
7.根据权利要求4-6中的任一项所述的能卷曲天线垫,其中,所述第一柔性片材和所述第二柔性片材中的至少一者在柔性材料中包括一个或多个凹陷空间,所述一个或多个凹陷空间被成形为容纳所述一个或多个平面天线结构和所述一条或多条传输线。
8.根据权利要求1-7中的任一项所述的能卷曲天线垫,其中,所述一条或多条传输线中的每条包括与所述导电板连接的信号线和与所述导电接地平面连接的接地线,优选地所述信号线连接到所述导电板的边缘,优选地所述一条或多条传输线中的每条从所述柔性长形片结构的短边沿着所述柔性长形片结构的长边朝向所述一个或多个平面天线结构中的至少一个延伸。
9.根据权利要求8所述的能卷曲天线垫,其中,所述信号线经由形成在所述导电板中的微带连接到所述导电板,优选地所述微带由所述导电板中的至少两个槽形成,所述槽从所述导电板的边缘朝向所述导电板的中心线延伸,优选地所述天线结构形成插入微带线馈电贴片天线结构。
10.根据权利要求1-9中的任一项所述的能卷曲天线垫,其中,所述一条或多条同轴传输线中的每条包括:形成信号线的内导体、围绕所述内导体的形成接地线的外导体、以及所述内导体与所述外导体之间的电介质;所述内导体连接到所述导电板并且所述外导体连接到所述导电接地平面。
11.根据权利要求10所述的能卷曲天线垫,其中,所述同轴传输线的端部定向为平行于所述天线结构的边缘,所述天线结构的所述边缘平行于所述卷的卷轴线,优选地所述同轴传输线的端部包括所述内导体的端部。
12.根据权利要求10或11所述的能卷曲天线垫,其中,在所述内导体与所述导电板之间的连接点处,所述内导体被定向为平行于所述天线垫的卷轴线。
13.根据前述权利要求中的一项或多项所述的能卷曲天线垫,包括一个或多个测试装置,所述测试装置优选地为一个或多个(无源)UHF应答器,所述测试装置相对于所述一个或多个平面天线结构中的至少一个被定位在固定位置处,所述测试装置被配置为从所述一个或多个平面天线结构中的至少一个接收测试信号和/或将测试信号传输到所述一个或多个平面天线结构中的至少一个。
14.根据前述权利要求中的一项或多项所述的能卷曲天线垫,其中,柔性导电片设置在所述一个或多个平面天线结构下方,用于当所述天线垫横跨赛道定位时减少进入地面中的信号耗散,优选地所述柔性导电片与所述贴片天线的接地平面电接触。
15.能卷曲天线垫组件,包括:
根据前述权利要求中的一项或多项所述的能卷曲天线垫;以及
圆柱形卷元件,所述卷元件具有弯曲表面,所述天线垫能够围绕所述卷元件卷绕,优选地所述天线垫(至少部分地)围绕所述卷元件卷绕,和/或所述卷元件包括能够将该能卷曲天线垫组件堆叠在另一个能卷曲天线垫组件的顶部上的边缘。
16.能卷曲天线垫组件,其中,所述能卷曲天线垫能机械连接和电连接到所述卷元件,优选地所述卷元件包括与所述能卷曲天线垫的一条或多条传输线电连接的UHF连接器;和/或,所述卷元件包括与所述能卷曲天线垫的一条或多条传输线连接到的天线控制器。
17.能卷曲天线垫组件,还包括:
用于运输和提升天线垫卷的运载结构,优选地所述运载结构包括矩形托盘,所述托盘包括沿着所述托盘的侧部定位的边缘,其中,所述边缘被配置为阻止所述天线垫在运输期间从所述托盘滑动;更优选地,第一框架结构连接到所述托盘,沿着所述托盘的第一侧定位,并且第二框架结构连接到所述托盘,沿着与所述托盘的第一侧相对的所述托盘的第二侧定位。
18.一种运载结构,用于承载根据前述权利要求1-14中的一项或多项所述的处于卷起状态的能卷曲天线垫,所述运载结构包括轮子,优选地所述运载结构是能堆叠的。
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