CN1957506B - 切换多波束天线 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种天线组件，包括公共反射器以及多个定位在接地面上并由开关组件馈电的单极型天线元件。为了改进辐射图覆盖，该开关组件能对单个天线以及组合的多个天线馈电。在该共用反射器周围设置多个天线元件以覆盖该天线组件周围的各空间段，从而对无线网络中的移动通信器件提供射频(RF)信号的传输和接收。该接地面可以对已有的电路板或金属表面接地或者容性耦合，以便减小接地面尺寸。

Description

切换多波束天线

技术领域

本发明涉及其中使用方向角天线的无线通信系统。

背景技术

无线通信系统中利用天线发射和接收射频信号。通常，天线可以是全向的或是单向的。另外，存在提供其中进行电子扫描而不是固定的方向增益的天线系统。但是，许多这样的电子扫描技术受到过度损耗和高成本的困扰。另外，许多当今的无线通信系统提供非常小的用于天线元件的空间。

传统Yagi-Uda阵列包括称为驱动器或天线元件的被驱动元件(由此指的是通过收发射机或其它信号源馈送到该元件的信号)、反射器以及一个或多个引向器。反射器和引向器是不被驱动的，从而它们是寄生元件。通过选择反射器相对被驱动元件的正确长度和间距，以及引向器的长度和间距，反射器和引向器上的感应电流会再次辐射将与来自被驱动元件的辐射添加性地组合的信号，以形成比被驱动元件单独更具有方向性的辐射波束。最常见的Yagi-Uda阵列是利用用作为被驱动元件的偶极子以及用作为反射器及引向器的直导线制造的。反射器放在被驱动元件的后面，引向器放在被驱动元件的前面。结果得到一个共同在向前方向上辐射RF能量波束的导线线性阵列。可以通过添加补充的引向器提高辐射波束的方向性(从而提高增益)，其代价是天线总尺寸增加。可以去掉引向器，这导致和使用引向器的Yagi(八木)天线相比尺寸较小但波束宽度覆盖更宽的天线。偶极子元件通常长度为半波长，而反射器约比偶极子长百分之五，引向器或约比偶极子短百分之五。各元件之间的间距对于八木天线的设计是关键性的并且随不同的设计变化；元件间距在八分之一和四分之一波长之间变化。

发明内容

本发明的一个方面包括一种天线系统，其包括：具有上表面和下表面的反射层；多个贴近该反射层的上表面的天线元件；一个或多个反射器，其与反射层电气耦接，并且定位成作为该多个天线元件中的每个天线元件的反射器操作；以及开关，其与该多个天线元件中的每个元件耦接，并且配置成对该多个天线元件中的每个天线元件选择活动状态或不活动状态。该开关可配置成同时把多于一个的天线元件选为活动状态。该反射层可包括主反射表面，该多个天线元件定位成贴近该主反射表面，以及包括副反射表面。多个导电的支座可使主反射表面与副反射表面耦接。该系统还可包括与该开关耦接的无线电部件。该无线电部件定位成贴近与天线元件相对的反射表面的下侧。

多个天线元件中的每一个可包括：中央部分，其在贴近反射层的中央部的第一端与该开关耦接；顶部分，其从与中央部分的该一端相对的中央部分的第二端延伸；从反射层到顶部分延伸的电感部分；以及从顶部分朝反射层延伸的电容部分。

该系统可包括一个或多个引向器。引向器可位于反射表面的下表面。一个或多个引向器还可位于反射表面的上表面上。

在另一个方面，本发明提供一种通信器件，包括：基层；在基层上形成的并具有上表面和下表面的反射层；多个贴近反射层的上表面的天线元件；一个或多个反射器，其与反射层电气耦接，并且定位成作为该多个天线元件中的每个天线元件的反射器操作；配置成发射射频信号的无线电部件；开关，其与该无线电部件以及该多个天线元件中的每个天线元件耦接，并且配置成响应控制信号为该多个天线元件中的每个天线元件选择活动状态或不活动状态；以及控制器，其与该开关耦接，并配置成产生控制信号以控制该开关。

本发明的又一个方面提供一种制造天线组件的方法，其包括：提供带有上表面和下表面的基层；在基层上形成主反射表面；贴近基层的上表面设置多个天线元件；贴近基层的上表面设置一个或多个反射器，把反射器定位成作为多个天线元件中的每个天线元件的反射器操作，并且把该一个或多个反射器与主反射表面电气耦接；以及对该多个天线元件中的每个天线元件耦接开关，该开关配置成响应控制信号为该多个天线元件中的每个天线元件选择活动状态或不活动状态。该方法还可包括使该多个天线元件中的每个天线元件与该开关匹配阻抗，以使损耗最小。替代地，该方法可以包括相对于该开关调整该多个天线元件中的每个天线元件的阻抗，从而使得在该多个天线元件中的一个天线元件处于活动状态的情况以及在该多个天线元件中的二个天线元件处于活动状态的情况下不匹配损耗是相等的。可以通过对天线元件短路一个或更多阻抗调节焊盘来调节该天线元件的阻抗。另外，可以短路一个阻抗调节焊盘或者彼此短路更多的阻抗调节焊盘。

附图说明

通过研究附图可以部分地在结构上和操作上探明本发明的这些和其它的方面、优点和细节，附图中类似的附图标记代表类似的部分。附图不必然成比例的，而是把重点放在说明本发明的原理上。

图1A是四元件天线组件的透视图。

图1B是图1A中示出的天线组件的平面图。

图1C是带有偶极子天线元件的天线组件的侧视图。

图2是该天线组件的下侧的平面图。

图3是图1a的组件的一部分的详细剖面图。

图4A-E是单极子元件的替代配置的侧视图。

图5是一种无线通信器件的示意方块图表示。

图6是和副反射表面连接的天线元件的透视图。

图7是带有引向器的四元件天线组件的透视图。

具体实施方式

本文对用于具有切换多波束天线的无线通信器件或系统的系统和方法以及制造其的方法公开一些实施例。例如，本文说明的一种系统和方法提供多个安装在反射表面上的单极子天线元件。一个共用的反射器与每个活动的天线元件合作以形成定向传输或正增益方向。开关允许激励一个或更多的天线元件以改变传输方向。可以激励所有天线元件以使该天线组件全向发射。可以使用反射表面上方或下方的引向器以修改天线特征。可以利用各种无线通信协议在各种频率范围下使用该系统。例如，该系统可以在包括2.4吉赫、2.8吉赫和5.8吉赫的频率范围下使用。

阅读本说明中之后本领域技术人员会清楚如何在各种替代实施例和替代应用中实现本发明。但是，尽管本文会说明本发明的各种实施例，但是应理解这些实施例是只作为例子而不是作为限制给出的。从而，各种替代实施例的详细说明不构成对附后权利要求书所阐述的本发明的范围或宽度的限制。

图1A是四元件天线组件10的透视图。图1B是天线组件10的平面图。该组件包括反射层或表面12，该反射表面反射该天线组件将要使用的无线电波。在图1A-B描述的实施例中，该反射表面是在基底14的上表面上形成的接地面。在该实施例中，反射表面12覆盖基底14的整个上表面。反射表面12可以是在基底14上形成的铜或其它导电材料层。反射层12不必必需是平面的。另外，该反射表面可以具有不连续点。例如，该反射表面可以是网状物或者可以具有开孔。在一实施例中，不连续点的尺寸是要发射的波长的十分之一或更小。除非另外指出，本文对波长的引用指的是该天线组件要使用的无线电波的波长。在一实施例中，波长在1和12英寸之间，例如10厘米。

基底14可以是单层或多层印制电路板。在一实施例中，在基底上安装四个用16a、16b、16c和16d标记的天线元件，它们在反射表面12上方延伸。替代地，可以使用更少或更多的天线元件。例如，可以使用三个、五个或六个天线元件。尽管示出天线元件围绕反射层均匀分布，但是它们也可以按其它模式排列。天线元件可以例如是传统单极子或折叠单极子。天线元件可以用铜或其它导电材料形成。

相对于四个单极子元件16a-d，反射器元件18位于中央。但是，反射器18的准确位置是可以改变的。反射器安装在基底14上并且与反射表面12电气耦接。在一实施例中，反射器的每条腿与反射表面短路。反射器18配置成充当每个单极子件的反射器。替代地，可以设置多于一个的反射器。反射器元件可以由铜或其它导电材料形成。可以以各种形式形成反射器18。例如，反射器的剖面可以是圆形或方形。当只使用三个天线元件时，可以使用带有三角形剖面的反射器。对每个天线元件提供对称表面的反射器是优选的。反射器最好在要发射的波的偏振方向上比与该波一起工作的天线元件在电气上更长。为了使反射器的物理高度为最小，它包含四个横垂(over hang)或臂以使它操作成是一个电气上比它的高度更长的元件。还可以通过采用反射器和反射表面之间的集总阻抗来调整反射器的电气长度。

图1A-B中描述的组件利用单个单极子元件覆盖一个象限。四个单极子元件16a-d使用共用的反射器18。该配置允许该天线在方位面上提供完整的覆盖。形成单极子和反射器(以及供选的引向器，该实施例中未示出)所需的导线或材料的长度只是形成不在反射表面邻域中的偶极子和反射器所需长度的二分之一。当把反射表面做得足够大时，辐射能量被限制在导线元件(单极子和反射器)所附着的反射表面一侧的反射表面上方的半球中。这允许在不明显影响天线组件性能的情况下在反射表面的下方(与天线元件相反的一侧)放置电子部件或其它材料。如传统八木天线设计一样，元件间的距离典型地在1/8和1/4波长之间变化。在图1A-B示出的实施例中，为了提供更小的天线结构，去掉引向器。

开关位于基底14的与反射平面12相反的下表面上。开关60与每个单极子元件16a-d耦接。该开关可被控制成为每个天线元件16a-d选择活动或不活动状态。例如，该开关可选择性地对任何一个或更多个单极子元件施加驱动信号。用射频(RF)信号驱动一个单极子型元件造成该单极子元件辐射RF信号。在再次辐射RF信号的反射器上感应电流。选择天线元件和反射器的长度与间距，从而从天线的每个元件辐射的RF信号在期望的辐射方向上建设性地相加。

图1C描述一实施例，其中每个天线元件具有一个互补的天线元件，这使得一对天线元件可操作为偶极子。替代地，可以使用不同类型的天线元件，例如贴片(patch)元件或线圈元件。除了每个天线元件16a-d包括一个位于基底14的相反侧上的并与基底14另一侧上的天线元件电气耦接的互补元件16e-h之外，图1C中的天线组件与图1A中的天线组件相同。另外，存在与反射器18相对的互补反射器19。基底的底部或相反侧上的所有元件以与它们另一侧上的相对部分同样的方式操作和起作用。开关可以位于任一侧上并控制偶极子对中的天线元件。替代地，开关可以分别控制每个天线元件。另外，对于该实施例不需要反射表面。这允许在基底的尺寸方面实现更加紧凑的设计。

图2是天线组件10的底面的平面图。在图2中描述的实施例中，开关60包括四个pin二极管20a-d和一个控制电路26。每个pin二极管串联地位于把连接23a-d引到对应的天线元件16a-d(见图1)的迹线24a-d上。控制线22a-d从迹线的贴近天线元件的一端延伸到控制电路26。通过连接器29向与每个pin二极管耦接的中心点30供给RF信号。

控制电路26经连接器28接收控制信号。在一实施例中，控制信号是四线或四输入控制信号。在一实施例中，控制电路把正3伏的直流输入信号转换成施加给控制线的12伏直流信号。该12伏信号使关联的pin二极管对RF信号短路。通过虚拟地电路31对中央点施加6伏虚拟地信号。该6伏虚拟地信号在不存在12伏信号并且通过控制电路26对控制线22提供地信号时使pin二极管提供非常好的断开状态。

在操作中，四条输入线的每一条对应于一个天线元件16a-d。当某输入线上存在3伏信号时，控制电路26向与该天线元件对应的控制线供应12伏信号。当某输入线上存在零伏信号时，控制电路在对应的控制线上提供零伏信号，并且pin二极管对该天线元件呈开路。

把天线元件连接到pin二极管的每条迹线具有关联的阻抗调节焊盘，例如调节焊盘25a。为了形成期望的阻抗，一个或更多的调节焊盘可以对迹线短路(电气连接)。另外，为了提供附加阻抗调节选择，各调节焊盘可以彼此短路。

本文说明的四天线阵可以产生多波束以用于在各方向上优化天线增益。通过该开关可以分别对每个单极子元件馈电以形成单个波束。这四个波束会围绕该天线阵提供象限覆盖。可以同时地对相邻的单极子元件对馈电以形成角阵(corner array)，其在二个天线的各个波束之间的角度范围内提供加大的增益。可以组合相反的元件对，以在二个相反方向上提供覆盖。可以同时对所有四个元件馈电以提供全向覆盖，对于具有更多或更少天线元件的天线组件，例如具有二个、三个、五个、六个或更多天线元件的天线组件，可以采用相同的变化。

利用开关激励各个天线元件以及组合的元件对天线/开关组件的阻抗匹配提出挑战。在一个实施例中采用的电路拓扑结构中，一个公共端口与四个端口连通，其中利用pin二极管或其它有源器件在每条分支中提供连接或者产生开路。如果激励单个天线元件时该天线元件对开关或开关组件是阻抗匹配的以便提供最低的不匹配损耗，则当形成角阵时的不匹配损耗与单个天线情形相比将增加。这是由于两个并行组合的端口的阻抗在开关的公共端口处呈现的结果阻抗是单个端口情形下阻抗值的二分之一。对于其中天线元件具有使不匹配损耗最小的最优阻抗值的相反情景，原理也是一样的。通过匹配天线阻抗以使上面说明的二种情况(即激励单个天线元件和组合二个天线元件以形成一个阵的情况)的不匹配损耗相等(意指大致相等)，可改进总的天线性能。通过以此方式匹配天线组件，可在所有波束上使辐射效率相等，并且当形成不同的天线波束时天线组件的回波损耗保持恒定。

图3是图1A-B的组件10的细节图，其以剖面图示出一个单极子元件16以及基底14和反射表面12的一部分。在该实施例中，天线元件是单极子元件，并且从这一侧看过去其形状类似于字母“M”。元件16的中央部分32与反射表面垂直。替代地，反射表面和中央部分32之间可以采用不同的角度，例如80度或45度。中央部分32在靠近反射表面的一端与开关矩阵耦接并且不与反射表面耦接。天线元件16的顶部分34位于中央部分32的与反射表面相反的一端。顶部分34向中央部分32的二侧分支。顶部分34可以平行于或大致平行于反射表面延伸。电感部分36从反射表面延伸到顶部分34。电感部分可平行于中央部分32。电感部分36对反射表面12短路。在顶部分34的与电感部分36相反的一端电容部分38向反射表面12延伸。电容部分38可平行于中央部分32。电容部分38在与反射表面接触之前结束。电感部分36和电容部分38分别充当电感件和电容元件，从而可以根据使用其的系统的要求调整对天线元件16的阻抗匹配。电感部分36与反射表面生成该电感部分的镜象组合时形成感应回路。电容部分38在反射表面上形成电容部分。

由于这些电感和电容部分生成的电抗负载，上面说明的天线元件16的配置能在不明显降低性能的情况下使天线元件16的总尺寸(主要是高度)做得更小。当把组件10(见图1A)放在机壳例如塑料机壳内时，高度的减小相当重要。例如，上面说明的结构可使天线元件12a-d和通常在无线局域网(WLAN)通信器件中使用的塑料机壳之间的接触为最少。最好天线元件不与塑料机壳接触。天线元件16的大部分垂直于反射表面12。反射表面典型地平行于机壳的相邻壁。从而，天线元件16的极少部分可与机壳的壁接触。

由于塑料机壳非常靠近天线元件降低了天线元件的操作频率，所以这是一个有益的特征。嵌入式天线应用中常常发生天线元件的失谐。在把天线组件插入到塑料机壳中之前，必须把天线元件的尺寸制定成以及将其调谐到在比期望频率更高的频率下谐振，其中需要预先了解对塑料材料的介电常数、其厚度和离天线元件的距离，以确保把天线组件嵌入塑料机壳中后天线组件的成功阻抗匹配。当放在塑料机壳内部时这种“M”状天线元件16不失谐，从而使它是可广泛应用于各种WLAN器件的稳健设计。

图4A-E是可用来适合各种应用的单极子元件的各替代配置的侧视图。图4A-E中的每种单极子元件示出被安装基底14上位于反射表面12之上。图4A描绘直式单极子元件42。图4B描绘折叠式单极子48。图4C描绘弯单板子。图4D描绘折叠式弯单极子。图4E描绘顶部加载单板子50。可以利用这些单极子替代图1A中示出的“M”状单极子元件16a-d。特别地，在能得到足够高度的情况下，单极子元件可以是传统单极子或折叠式单极子。二者间的选择提供一种天线阻抗较高(折叠式单极子)的选择，以供用于要求高的端接阻抗的开关拓扑结构。谐振单极子长度上为0.20到0.25波长量级。当应用要求高度降低的方法时，单极子元件可以采取其它形式：例如，弯单极子，弯折叠式单极子或顶部加载单极子。

图5是一种使用天线组件10的元线通信器件的示意方块图表示。该无线通信器件例如可以是无线路由器、蜂窝电话、用于便携计算机的无线通信卡或者任何其它类型的无线通信器件。该器件包括一个未示出的外壳。开关60可以是上面所说明的pin二极管型开关。可以使用其它适用开关，例如晶体管开关和微机电开关。开关60配置成使开关的输出端62与一个或更多的天线元件16a-d耦接。输出端62可以耦接到无线电接收机/发射机子配件66。开关60在它的控制输入端64接收控制信号。控制信号可以从无线电处理器子配件68发送。开关60的控制信号输入端64处接收的信号控制开关的操作。例如，控制信号可以使开关把它的输出端口与一个或更多的天线元件16a-d耦接。该无线通信器件典型地还包括中央处理单元70。还可能把系统配置成从中央处理单元70向开关60的控制信号输入端64发送控制信号。中央处理单元70和无线电处理器子配件68合起来称为控制器69。通常，正是控制器69来控制开关60。该无线通信器件的非天线元件包含在框67内。应注意，通常这些非天线元件67与开关60的输出端62以及开关的控制信号输入端64耦接，但是这些非天线元件67可以按各种方式和布局配置，这不背离本发明的范围。

当使用单极子型天线元件时，典型地为了操作需要反射表面。为了对反射表面所位于的平面上方的半球提供足够的辐射，反射表面的尺寸典型地为每侧一个波长或更大的量级(如果反射表面为矩形)。尺寸较小的反射表面影响反射表面正常形成天线元件的图像的能力。另外，在这样的情况下可能在反射表面下方的半球中出现过度辐射，这降低天线元件在上半球方向中的方向性。但是可以有益地使反射表面具有至少一个波长量级的尺寸。替代地，可以在图1A里示出的实施例中于反射表面10的与天线元件16a-d相反的一侧添加引向器，以帮助改进天线波束特征。

如前面较早指出那样，反射表面不必必需由位于单个平面中的单个导电元件形成。例如，参照图6，具有反射表面12的图1A的天线组件10示出与和一个更大的副反射表面70耦接。在操作中，反射表面12和副反射表面充当单个反射表面。在图6描述的实施例中，天线组件10的反射表面12可能使它各条边的长度短于该组件对其最优的RF的一个波长。副反射表面70可以是印制电路板74的接地层或是其它金属表面。通过一系列导电支座72，天线组件10的反射表面12与副反射表面电气耦接(短路)。替代地，该耦接可以是容性的或感性的。支座72可以相对印制电路板74上的触点偏置，例如通过诸如夹具或螺纹接合件的机械耦接机构。这省掉了把支座焊在印制电路板74上的需要。从而，组件10下方印制电路板上的空间可供焊接后需要进行检查的元器件使用。在此检查后再连附组件10。

所使用的支座的数量是可以改变的。保持各支座72之间的间距约为波长的1/5或更小可改进系统的性能。使反射表面10和副反射表面70耦接可以被认为是形成使天线元件16a-d和反射器18利用其合作进行传输的复合反射表面。图6描述的实施例能使天线元件在不丢失较大反射表面的好处的情况下减小尺寸。当副反射表面70是无线通信器件例如图5中描述的器件中使用的电路板74的接地层或接地面时，这是特别有好处的。

当在通信器件的电路板上形成副反射表面时，该通信器件的各元件可能负面地影响天线组件10的操作。至某些元件诸如中央处理元件70(见图5)的电气引线可以与天线组件的传输谐振并且渐渐耗尽发射的信号强度。从而，这些引线放置在印制电路板74的接地面层70的下面。类似地，尽可能多地把接地面放置在电路板74的顶表面上会提供更好的性能并且更好地屏蔽该表面下方的元件。类似地，例如通过采用屏蔽罩还可以屏蔽谐振的元件。例如，用接地面覆盖所有未使用的表面区域是有益的。

另外，电容值很小例如15-20皮法的电容器可以放置成与谐振的导线或迹线串联。这使谐振最小化，并且不干扰系统中在比天线组件发射的RF频率低的频率上工作的其它器件的操作。例如，包含在RJ-45连接器内的导线可能谐振，并且通过使适当的电容与这些导线串联可以使谐振最小化。此外，电路板74上的大元件，例如各电容器78，被定位成尽可能地远离天线元件16a-d和反射表面12，以使对RF传输的干扰最小化。

无线电部件66在该实施例中示成是安装在电路板74上的并通过同轴电缆75与天线组件耦接的PCI卡。替代地，可以把该无线电部件装配在天线组件10的基底14的底侧上。另外，在一实施例中，无线电部件直接安装在电路板74上。

图7是天线组件的一替代实施例的透视图。在图7所示的组件中，每个天线元件82a-d具有一个关联的引向器84a-d。公共反射器86是按单个十字件配置的。反射表面88是接地面。在图7描述的实施例中，单极子天线元件的长度约为1/4波长。在长度上反射器86约比天线元件长5％，而引向器约比天线元件短5％。该天线组件可用在图5描述的无线通信器件中，并且可使用图2和5描述的开关。

上面所提供的对公开实施例的说明能使本领域技术人员完成或使用本发明。对于本领域技术人员来说对这些实施例的各种修改是很明显的，并且可以在不背离本发明的精神或范围的情况下把本文定义的原理应用到其它实施例中。从而，本发明是不受限于本文示出的各实施例，而是符合与本文公开的原理以及新颖特征一致的最广的范围。

Claims (16)

1.一种天线系统，包括：

基层；

在该基层上形成的、并且具有上表面和贴近该基层的下表面的接地面；

多个天线元件，其贴近该接地面的上表面与该基层耦接，并且从该接地面向外延伸；

反射器，其电气上与该接地面耦接，并且定位成作为该多个天线元件中的每个天线元件的反射器操作，所述反射器定位于所述接地面的上表面上，所述反射器包含的四个横垂或臂的长边平行于所述接地面；

在该基层上位于该多个天线元件相反侧的开关，所述开关与该多个天线元件中的每个天线元件直接耦接并且被配置成为该多个天线元件中的每个天线元件选择活动状态或不活动状态，其中所述开关为pin二极管型开关、晶体管型开关或微机电型开关；

多个引向器；

其中，所述天线元件为单极子天线元件，具有所述反射器的每个单极子天线元件具有传输方向，以及其中每个引向器与一个单极子天线元件关联以帮助改进天线波束特征。

2.根据权利要求1所述的系统，还包括电气上与该接地面耦接的副反射表面。

3.根据权利要求1所述的系统，其中该多个天线元件中的每一个包括：

中央部分，其在贴近接地面的中央部分的第一端与该开关耦接；

从与中央部分的该第一端相反的中央部分的第二端延伸的顶部分；

从接地面延伸到顶部分的电感部分；以及

从顶部分朝接地面延伸的电容部分。

4.根据权利要求1所述的系统，其中该多个引向器位于接地面的下表面上。

5.根据权利要求1所述的系统，其中该多个引向器位于接地面的上表面上。

6.根据权利要求2所述的系统，还包括多个使该接地面与副反射表面耦接的导电支座。

7.根据权利要求1所述的系统，其中该开关配置成同时为多于一个的天线元件选择活动状态。

8.根据权利要求1所述的系统，还包括与该开关耦接的无线电部件。

9.根据权利要求8所述的系统，其中该无线电部件定位在基层上贴近接地面的下侧。

10.一种通信器件，包括：

基层；

在该基层上形成的并且具有上表面和下表面的反射层，所述反射层与所述基层平行；

多个贴近该反射层的上表面的天线元件；

一个或多个反射器，其电气上与该反射层耦接且贴近所述基层的上表面，并且定位成作为该多个天线元件中的每个天线元件的反射器操作；

配置成发射射频信号的无线电部件；

开关，其与该无线电部件以及与该多个天线元件中的每个天线元件直接耦接，并且配置成响应控制信号为该多个天线元件中的每个天线元件选择活动状态或不活动状态，其中所述开关为pin二极管型开关、晶体管型开关或微机电型开关；

控制器，其与该开关耦接，并且配置成产生控制信号以控制该开关；以及

多个引向器，其中每个引向器被设置为与一个天线元件相关联用于帮助改进天线波束特征。

11.一种制造天线组件的方法，包括：

提供具有上表面和下表面的基层；

在该基层上形成主反射表面，主反射表面形成在基层的上表面上且平行于基层；

贴近该基层的上表面设置多个天线元件；

贴近该基层的上表面设置一个或多个反射器，其被定位成作为该多个天线元件中的每个天线元件的反射器操作，并使该一个或多个反射器与该主反射表面电气耦接；以及

把开关直接耦接至该多个天线元件中的每个天线元件，该开关配置成响应控制信号为该多个天线元件中的每个天线元件选择活动状态或不活动状态，其中所述开关为pin二极管型开关、晶体管型开关或微机电型开关；以及

提供多个引向器，其中每个引向器被设置为与一个所述天线元件相关联用于帮助改进天线波束特征。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括使该多个天线元件中的每个天线元件与该开关阻抗匹配。

13.根据权利要求11所述的方法，其中相对于该开关调整该多个天线元件中的每个天线元件的阻抗，以使得当该多个天线元件中的一个天线元件处于活动状态时与当该多个天线元件中的两个天线元件处于活动状态时的不匹配损耗是相等的。

14.根据权利要求12所述的方法，还包括通过使一个或多个阻抗调节焊盘对天线元件短路来调整天线元件的阻抗。

15.根据权利要求12所述的方法，还包括短路一个阻抗调节焊盘或相互短路多个阻抗调节焊盘。

16.根据权利要求11所述的方法，还包括使副反射表面与主反射表面电气耦接。

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