TW201421803A - 包含偶極元件與韋瓦第元件之天線組件 - Google Patents

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TW201421803A
TW201421803A TW102132390A TW102132390A TW201421803A TW 201421803 A TW201421803 A TW 201421803A TW 102132390 A TW102132390 A TW 102132390A TW 102132390 A TW102132390 A TW 102132390A TW 201421803 A TW201421803 A TW 201421803A
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Abstract

根據各種態樣，所揭示示範性實施例為具有偶極元件與韋瓦第元件之天線組件。在一示範性實施例中，一天線組件包含可操作於至少一第一頻率範圍之複數個偶極元件和可操作於至少一第二頻率範圍之複數個韋瓦第元件。該複數個韋瓦第元件彼此間可被交叉或安排成一十字形或一交叉韋瓦第配置。

Description

包含偶極元件與韋瓦第元件之天線組件
相關申請案之交互參考
本申請案主張2012年11月27日所提申之美國實用專利申請案號13/686,053之權益及優先權。在此將上面申請案之全體揭示以併入方式做為參考。
本揭示關於包含偶極元件與韋瓦第元件之天線組件。
本段落提供關於本揭示之背景資訊，其不一定是習知技術。
一種只使用二發射元件來提供一雙極化雙頻帶天線組件之通常方式係針對該低頻帶與該高頻帶使用獨立發射元件。例如，第一和第二偶極元件可分別使用於該低頻帶與高頻帶。
本段落提供該揭示之大體性一覽內容，且不是它的全部範圍之綜合揭示或所有它的特性。
根據各種態樣，所揭示示範性實施例為具有偶極元件與韋瓦第元件之天線組件。在一示範性實施例中，一天線組件大體上包含可操作 於至少一第一頻率範圍之第一發射元件模組和可操作於不同於該第一頻率範圍之至少一第二頻率範圍之第二發射元件模組。該第一發射元件模組包含安排成一偶極正方形之複數個偶極元件。該第二發射元件模組包含安排成一交叉韋瓦第配置之複數個韋瓦第元件。
在另一示範性天線組件實施例中，複數個偶極元件定義一周圍且可操作於至少一第一頻率範圍。第一和第二韋瓦第元件係位於該複數個偶極元件所定義之周圍內且可操作於與該第一頻率範圍不同之至少一第二頻率範圍。該第一和第二韋瓦第元件彼此間被安排形成一十字形。
在另一示範性天線組件實施例中，複數個偶極元件係安排成一偶極正方形且可操作於至少一第一頻率範圍。第一和第二交叉之韋瓦第元件係位於該偶極正方形所定義之周圍內且可操作於至少一第二頻率範圍。該第一和第二韋瓦第元件包含用於改善交叉極化輻射所架構之一或更多非導電區域。
可進一步應用範圍可由在此所提供之說明而變得顯而易見。本發明內容中之說明和特定範例只是要提供說明目的，並不是要限定本揭示範圍。
100‧‧‧天線組件
102、104、106、108‧‧‧偶極元件
103、105‧‧‧饋入探測器
107‧‧‧饋入線間隔子
110、112‧‧‧韋瓦第元件
113‧‧‧印刷電路板
114‧‧‧隔離物或反射物
115‧‧‧插槽或凹槽
116、118、120、122‧‧‧內壁
117‧‧‧接地部分或凸出部
119‧‧‧探測器
124‧‧‧發射元件
126‧‧‧基板
128‧‧‧斷流部分
130‧‧‧反射物
132、134‧‧‧埠或連接器
133、135‧‧‧同軸電纜
148‧‧‧底架
152‧‧‧天線罩
156、160、161‧‧‧螺絲
158‧‧‧O型環
159‧‧‧密封件
162、166、167‧‧‧黏接物
163‧‧‧隔離柱
164‧‧‧壓鉚螺柱
165‧‧‧六角螺帽
168‧‧‧鉚釘
169‧‧‧電纜連接器底材
170‧‧‧洞孔
在此所述圖式只是提供所選實施例之說明目的而非全部可行配置，且不是要限定本揭示範圍。
圖1係包含用於低頻帶操作而安排成一偶極正方形之四個偶極元件與用於高頻帶操作之二個交叉韋瓦第元件之天線組件示範性實施例的立體圖。
圖2係顯示圖1中之沒有該天線罩而顯示該些偶極與韋瓦第元件之天線組件100的頂視圖。
圖3係顯示圖1中之交叉韋瓦第元件的立體圖。
圖4係根據一示範性實施例顯示圖3中之組合在一起前所並排緊鄰放置之韋瓦第元件並說明用於改善交叉極化之垂直斷流部分的圖形。
圖5係根據一示範性實施例顯示圖1中之天線組件並說明可使用於該天線組件組合時之各種示範性元件的分解立體圖。
圖6係顯示圖5中之一偶極元件對的立體圖。
圖7係根據一示範性實施例顯示準備好組合在一起之韋瓦第元件及置於該些偶極與韋瓦第元件之間準備好組合在一起之隔離物/反射物內壁的分解立體圖。
圖8係根據一示範性實施例顯示為了定位於該些偶極與韋瓦第元件並附接至該天線組件底座而對準之天線罩的分解立體圖。
圖9係顯示圖1中之具有只為說明目的而提供按毫米計量之示範性尺寸之天線罩的正視及側視圖。
圖10A及10B係分別顯示用於圖1所示天線組件之原型或FAI(新品首件檢查)範例中之埠1和埠2的電壓駐波比(VSWR)對上按千兆赫(GHz)計量之頻率的示範性線圖。
圖11係分別說明用於圖1所示天線組件之相同原型之埠1和埠2間之絕緣的按分貝(dB)計量之電壓絕緣對上按千兆赫(GHz)計量之頻率的示範性線圖。
遍及該些圖式之一些圖形中之相對應參考號指示相對應部分。
現在將示範性實施例參考附圖進行更完整地說明。
與此相關之本發明者已理解到發展或設計雙極化、雙頻帶並具有可接受幅射型樣之天線元件係困難的。典型地，提供雙頻帶執行效率之天線元件通常並不適用於一雙極化應用及/或具有不被接受之幅射型樣。在理解上述者後，與此相關之本發明者尋求發展具有高低頻帶獨立發射元件之天線組件，其中，每一個極化之低和高頻帶元件係結合一雙工饋入網路。
因此，該些發明者已在此揭示雙極化多頻帶天線組件示範性實施例，其包含低頻帶偶極正方形元件及高頻帶交叉韋瓦第元件。在一這類示範性實施例中，一天線組件包含四個偶極元件，架構或安排成一偶極正方形且可操作於一第一頻率範圍或低頻帶(例如，包含自698兆赫至960兆赫頻率等)。一對韋瓦第元件係定位於該低頻帶偶極正方形內。該對韋瓦第元件係交叉或安排成一十字形且可操作於一第二頻率範圍或高頻帶(例如，包含自1710兆赫至2700兆赫頻率等)。每一個極化之高和低頻帶元件係結合一雙工饋入網路。具優勢地，示範性實施例因此可提供具有該高低頻帶獨立發射元件模組或組件(例如，一正方形偶極元件模組與一交叉韋瓦第元件模組等)之雙極化雙頻帶天線組件，其係針對每一個極化來結合一雙工饋入網路並提供可接受之幅射型樣。
在示範性實施例中，該些韋瓦第元件可包含位在該垂直側上用於改善交叉極化輻射之斷流部分。該些韋瓦第元件(具有該斷流部分)連同該些低頻帶偶極正方形元件一起提供具有良好雙極化及良好幅射型樣執行 效率之更寬頻帶天線。
現在參考至該些圖形，圖1說明具體實施本揭示一或更多態樣之天線組件100之示範性實施例。如圖1所示地，該天線組件100包含可操作於至少一第一頻率範圍或低頻帶之第一發射元件模組，及可操作於至少一第二頻率範圍或高頻帶之第二發射元件模組。該第一發射元件模組包含安排成一偶極正方形之第一、第二、第三和第四偶極元件102、104、106、108。該第二發射元件模組包含安排成一交叉韋瓦第配置之第一和第二韋瓦第元件110、112。
該第一發射元件模組及它的偶極元件102、104、106、108係可操作於利用二線性正交極化(例如，雙線性傾斜+/-45度或水平與垂直極化)來傳送及接收第一頻率範圍或低頻帶(例如，包含自698兆赫至960兆赫頻率等)內之電磁輻射或信號。該第二發射元件模組及它的交叉韋瓦第元件110、112係可操作於也利用二線性正交極化(例如，雙線性傾斜+/-45度或水平與垂直極化)來傳送及接收第二頻率範圍或高頻帶(例如，包含自1710兆赫至2700兆赫頻率等)內之電磁輻射或信號。在該天線組件100之示範性實施例中，該些發射元件被架構以利用雙線性傾斜+/-45度正交極化進行發射。在該天線組件100之另一示範性實施例中，該些發射元件被架構以利用水平與垂直正交極化進行發射。
該四個偶極元件102、104、106、108彼此間係定位於相對直角處。該四個偶極元件102、104、106、108被安排成一偶極正方形，且該些偶極元件102、104、106、108大體上相對於一垂直線來定向或對準於+/-45度方向或排列。偶極元件102和104係連同饋入探測器103、105及饋 入線間隔子107一起同時顯示於圖6中。該些饋入探測器103、105可透過該第二或外部反射物130之開口(例如，洞孔、插槽等)和該印刷電路板113之開口(例如，洞孔、插槽等)來連接(例如，焊錫等)至一饋入網路。該饋入線間隔子107可使用例如樂泰(Loctite)黏接劑等之黏接物來附接之。
該交叉韋瓦第元件110、112被安排或定位於由該些偶極元件102、104、106、108所形成之偶極正方形所定義之周圍或佔用面積內部或之內。該對韋瓦第元件110、112係交叉且彼此間大體上係垂直或正交定向，使得該些韋瓦第元件110、112被架構成一十字形(圖3)。如圖7所示地，該些韋瓦第元件110、112包含用以滑動地承接其中之另一韋瓦第元件110、112之一部分的插槽或凹槽115。該些韋瓦第元件110、112也包含接地部分或凸出部117，架構來透過該反射物130之開口(例如，洞孔、插槽等)進行定位並接著電性連接(例如，焊接等)且接地至該印刷電路板113中相對應接地部分。此外，該些韋瓦第元件110、112也包含印刷在它們各自之印刷電路板上的探測器119。該些探測器119被架構以透過該反射物130之開口(例如，洞孔、插槽等)及該印刷電路板113之開口(例如，洞孔、插槽等)進行定位以電性連接(例如，焊接等)至一饋入網路。每一個探測器119中至少一部分(例如，一背面等)被接地至該印刷電路板113。
在圖1所示實施例中，該些韋瓦第元件110、112係平行或垂直於相對應偶極元件102、104、106、108來對準。如圖1所示地，該韋瓦第元件110係垂直於該些偶極元件102、104且平行於該些偶極元件106、108。該韋瓦第元件112係平行於該些偶極元件102、104且垂直於該些偶極元件106、108。
直接在彼此對面之每一對偶極元件係同相(例如，透過一雙工饋入網路等)饋入並利用相同線性極化進行發射。因此，該些偶極元件102、104彼此間係同相饋入且不是水平就是垂直極化進行發射，或者，它們可利用一傾斜+45度或-45度線性極化進行發射。另一對偶極元件106、108彼此間也是同相饋入但可利用與發射該些偶極元件102、104之極化正交之另一線性極化進行發射。例如，該些偶極元件102、104可利用水平極化進行發射，而另一對偶極元件106、108利用垂直極化進行發射。在本範例中，該些偶極元件102、104提供具有水平極化之低頻帶操作，而該些偶極元件106、108提供具有垂直極化之高頻帶操作。反之，該些偶極元件102、104可提供具有垂直極化之低頻帶操作，而該些偶極元件106、108提供具有水平極化之高頻帶操作。在任一例子中，該第一發射元件模組及它的偶極元件102、104、106、108係可操作於利用水平和垂直極化來傳送及接收第一頻率範圍內之電磁輻射或信號。
進一步舉例來說，該些偶極元件102、104可利用一+45度線性極化進行發射。另一對偶極元件106、108可利用一-45度線性極化進行發射，其係正交於發射該些偶極元件102、104之+45度線性極化。在本範例中，該些偶極元件102、104提供具有該+45度線性極化之低頻帶操作，而該些偶極元件106、108提供具有該-45度線性極化之低頻帶操作。反之，該些偶極元件102、104提供具有該-45度線性極化之低頻帶操作，而該些偶極元件106、108提供具有該+45度線性極化之低頻帶操作。在任一例子中，該第一發射元件模組及它的偶極元件102、104、106、108係可操作於利用雙傾斜+/-45度線性極化來傳送及接收第一頻率範圍內之電磁輻射或信號。
參考至圖3和圖4，該交叉韋瓦第元件110、112彼此間互為正交極化(例如，雙線性傾斜+/-45度正交極化或水平與垂直極化)。該交叉韋瓦第元件110、112包含位在它們各自基板126一側上的發射元件124。該些發射元件124被架構以具有非導電區域128(例如，斷流部分、插槽等)，其根據一示範性實施例顯著地有助於改善交叉極化。該些韋瓦第元件110、112(具有該些斷流部分128)連同該些低頻帶偶極正方形元件102、104、106、108一起讓得到具有良好雙極化和幅射型樣執行效率之更寬頻帶天線成為可行。
如圖3所示地，該些非導電區域或斷流部分128包括在該些基板126上不具有導電材料(例如，銅導線、銅金屬化等)之區域。舉例來說，該些非導電區域或斷流部分128可包括在該些基板126上形成該些發射元件124之導電材料已被蝕刻、切割或在其它方面移除之區域。在所示實施例中，該些非導電區域或斷流部分128具有一大體上半橢圓形或半卵形，且該些發射元件124具有一大體上弦月形。替代性實施例可包含不同外形之非導電區域、斷流部分及/或發射元件。
該些韋瓦第元件110、112可相對於彼此利用線性正交極化進行發射。例如，該韋瓦第元件110可利用一水平極化進行發射，而另一韋瓦第元件112可利用一垂直極化進行發射。反之，該韋瓦第元件110可替代地利用一垂直極化進行發射，而另一韋瓦第元件112可利用一水平極化進行發射。在任一例子中，該第二發射元件模組及它的交叉韋瓦第元件110、112係可操作於利用水平與垂直極化來傳送及接收第二頻率範圍內之電磁輻射或信號。
進一步舉例來說，該韋瓦第元件110可利用一+45度線性極化進行發射，而另一韋瓦第元件112可利用一-45度線性極化進行發射。反之，該韋瓦第元件110可替代地利用一-45度線性極化進行發射，而另一韋瓦第元件112可利用一+45度線性極化進行發射。在任一例子中，該第二發射元件模組及它的交叉韋瓦第元件110、112係可操作於利用雙傾斜+/-45度線性正交極化來傳送及接收第二頻率範圍內之電磁輻射或信號。
該天線組件100也包含一雙工饋入網路。該雙工饋入網路係可操作於結合每一個極化之低和高頻帶元件。對於所示天線組件100而言，該雙工饋入網路包括每埠一雙工濾波器，且本範例之雙工器係由一印刷電路板上之微帶線所構成。這個只是一可配合該天線組件100來使用之範例，而其它饋入類型可被使用於其它實施例中。替代性饋入網路也可被使用，例如，其它微帶傳輸線、串列或整合饋入網路等。
繼續參考至圖1，該高頻帶交叉韋瓦第元件110、112與該低頻帶偶極元件102、104、106、108係由將該交叉韋瓦第元件110、112定位於其中之隔離物或反射物114所隔離。該隔離物或反射物114也有助於塑形該波束或為該些韋瓦第元件110、112之波束塑形器。在本範例中，該隔離物或反射物114包含定義一大體上為矩形(例如，正方形)外形之四個內壁116、118、120、122，其對應至該些偶極元件102、104、106、108所定義之偶極正方形外形。每一個內壁116、118、120、122係沿著或鄰接至該些偶極元件102、104、106、108中一相對應者來放置，用以大體上定位於該相對應偶極元件與交叉韋瓦第元件110、112之間。在該些隔離物或反射物內壁相對外側和內側上具有該些偶極元件與交叉韋瓦第元件因此可使該些內 壁隔離該些偶極元件與該交叉韋瓦第元件等等。在本範例中，該隔離物或反射物114大體上係為正方形，用以匹配該偶極正方形。替代性實施例可包含一偶極元件模組或組件與一隔離物或反射物，其係例如非矩形等之塑形，不同於正方形。
該天線組件100進一步包含一外部反射物130。在本範例中，該反射物130包含定義一大體上八邊形之八側壁，其有助於將該天線組件100安裝於一較小且更美的天線罩152內。該些側壁大體上垂直延伸至該反射物130之底部內壁。操作上，該反射物130有助於藉由降低向後能量來改善該前後(f/b)輻射。該反射物130有助於以一向外方向來反射及導引來自該天線組件100之發射元件信號。例如，當將該天線組件100安裝至一天花板以朝下發射時，該反射物130有助於反射及導引信號向下。或者，例如，當該天線組件100係放置在一面向上之表面上以朝上發射時，該反射物130有助於反射及導引信號向上。替代性實施例可包含例如正方形、矩形等之不同於八邊形之外部反射物。例如，該天線組件100之另一示範性實施例可包含一正方形反射物，其有助於改善執行效率。
如圖5和圖8所示地，該天線組件100包含第一和第二埠132、134。該些埠132、134包含相對應電性連接器(圖5)，架構為一可插入連接至另一裝置以進行該天線組件100和另一裝置間之信號通訊。本示範性架構包含使用N連接器。另一示範性電性連接類型也可被使用，包含同軸電纜連接器、國際標準組織標準(ISO)電性連接器、Fakra連接器、SMA連接器、一I-PEX連接器、一MMCX連接器等。舉例來說，該天線組件100可充當一二埠室內指向性天線。進一步舉例來說，圖5說明具有可由各自 之埠132、134連接至該些連接器之示範性同軸電纜133、135之天線組件100。其它實施例可包含不同元件以與往返於該天線組件100之信號進行通訊。
如上所述地，該些偶極元件102、104可利用與另一對偶極元件106、108之極化正交之極化，例如，水平與垂直極化或雙傾斜+/-45度線性正交極化來進行發射。同時，該些韋瓦第元件110、112也可利用彼此間互為線性正交極化，例如，水平與垂直極化或雙傾斜+/-45度線性正交極化來進行發射。因此可操作該天線組件100以對該第一和第二頻率範圍內之二埠132、134中之一產生線性極化覆蓋範圍並對該第一和第二頻率範圍內之另一埠132或134產生線性極化覆蓋範圍，以使得與該些埠132、134相關之極化彼此間係互為正交。據此，本天線組件100示範性實施例因此具有一雙極化設計(例如，雙線性+/-45度天線設計)，其也可例如透過該反射物/隔離物114來提供減少之發射天線元件耦合。具有內含與其它發射元件之極化正交之極化的發射天線元件也可透過極化多樣性來增強MIMO(多輸入多輸出)執行效率。替代性實施例可包含多於或少於二個埠。
該所示天線組件100進一步包含一底架或底座148(廣義地，一支撐件)及可移動式安裝至該底架148之天線罩或外罩152。該天線罩152可協助保護密封於由該天線罩152及底架148所定義之內部空間中之各種天線元件。該天線罩152也可提供該天線組件100一美學上討人喜歡的外表。其它實施例可包含與在此揭示於本揭示範圍內不同架構(例如，塑形、尺寸、構造等)之天線罩及遮蓋物。
該天線罩152可經由機械性緊固件(例如，螺絲156及O型 環158(圖5)、其它緊固裝置等)來附接至該底架148。一密封件159(例如，彈性體密封件、3M密封劑等)可被放置在如圖1所示之底架148周圍，以密封該底架148及該天線罩152間之介面。替代性地，該天線罩152可彈扣式安裝至該底架148或透過本揭示範圍內之其它合適緊固方法/元件來安裝。此外，圖9只是基於說明目的而根據一示範性實施例來提供一天線罩(例如，天線罩152等)之示範性尺寸。如圖9所示地，該天線罩可具有一82毫米(mm)高度或厚度及一295毫米長度及寬度。替代性實施例可包含一具有不同架構之天線罩，例如，一不同外形及/或不同尺寸。
廣泛範圍之合適材料可被使用於該天線組件100之各種元件。只是舉例來說，一示範性實施例包含鋁偶極元件102、104、106、108與鋁反射物114和130。該些韋瓦第元件110、112之基板126可為FR4，其係具有一環氧樹脂黏膠之玻璃纖維織布複合材料，其係耐火的。該些韋瓦第發射元件124可為銅(例如，一印刷電路板上之銅導線、銅金屬化等)。廣泛範圍之材料、架構(例如，尺寸、外形、構造等)及製造方法也可被使用於該底架148(其也可以或替代性地稱之為一底材平面)及天線罩152。在各種示範性實施例中，該天線罩152係射出成型塑膠或真空成型之熱塑性塑膠，且該底架或底材平面148係導電性(例如，鋁等)以電性接地該些發射天線元件。替代性實施例可包含由其它導電材料(例如，除了鋁和銅等之外的其它材料)所形成之其它一或更多元件及/或除了FR4外之用於韋瓦第基板的其它介電材料。此外，其它示範性實施例可被架構以可操作在多於二個頻帶及/或不同頻帶。
圖5至圖8根據一示範性實施例說明組合該天線組件100時 可被使用之各種示範性元件。這些示範性元件及伴隨之組合方法只是基於說明目的而被提供，然而替代性實施例可包含不同元件(例如，不同緊固件及/或密封劑等)及/或由一不同方法所組合。
除了上述元件外，圖5還進一步說明可使用之下列額外元件。例如，機械性緊固件(例如，螺絲160等)可被使用以附接該反射物130至該基座148。機械性緊固件(例如，螺絲161等)可被使用以安裝該些偶極元件102、104、106、108至該反射物130。黏接物162可被定位於該印刷電路板113及反射物130之間，藉以黏接該印刷電路板113至該反射物130之底部。圖5進一步說明可透過例如帶螺紋壓鉚螺柱164及螺帽165等之機械性緊固件來緊固於該些偶極元件102、104、106、108和該反射物130之間的隔離柱(standoff)163。
如圖7所示地，黏接物166(例如四個膠帶、貼片、膠條、黏接件等)可沿著該些反射物內壁116、118、120、122之底部邊緣部分使用以附接該些內壁至該反射物130。黏接物167(例如，二個貼片、膠條、黏接件等)及機械性緊固件(例如，鉚釘168等)可沿著該頂部邊緣部分來支承彼此間之反射物內壁118和120並支承彼此間之反射物內壁116、122。在本範例中，該些內壁118、120係由一單件所形成，且內壁116、122係由一第二單件所形成。在本範例中，在該些內壁116、118、120、122可透過該黏接物166和機械性緊固件160來安裝或附接至該反射物130時，該隔離物/反射物114不包含任何底部內壁，諸如內壁116、118、120、122。電纜連接器底材169也顯示於圖5。
現在將提供一示範性方法說明，其中，該天線組件100之示 範性實施例可被組合在一起。只是基於說明目的來提供本方法及其各步驟，然而其它實施例可包含一不同方法來組合一天線組件，包含一不同步驟次序、一或更多不同步驟、一或更多額外步驟等。
參考至圖5及圖7，先將壓鉚螺柱164自該底部壓至該八邊形反射物130底部內壁之開口或洞孔中。在將該些隔離柱163栓緊至自該反射物130之底部內壁向上延伸之壓鉚螺柱164的帶螺紋部分上之前，黏接物(例如，樂泰380黏接劑等)被施加至該些隔離柱163底部之帶螺紋洞孔。
該些饋入探測器103、105(圖6)係透過該饋入線間隔子107來安裝至相對應偶極。該些間隔子107係透過該些間隔子107之小斷流部分來插槽至該些探測器。一開放探測器末端可被使用於其它實施例中。該些饋入線間隔子107係使用黏接物進行附接。例如，樂泰403黏接劑可被施加至接觸該些探測器103、105之饋入線間隔子107部分和接觸該些偶極區域之饋入線間隔子107部分。
該些偶極元件102、104、106、108係使用機械性緊固件161(例如，使用12 MRT-TT螺絲)來安裝至該反射物130，其可利用一適當扭轉板手工具來束緊(例如，75牛頓-公分(N-cm)等)。在本階段中，該些隔離柱163之頂部帶螺紋部分延伸穿過該些偶極區域內之洞孔170(圖6)。六角螺帽165接著被栓緊(例如，8牛頓-公分)至延伸穿過該些洞孔170之隔離柱163的這些帶螺紋部分。黏接物(例如，樂泰380黏接劑等)被施加至該六角螺帽165以進一步關緊該些組件元件。因此，在上面方法步驟結束之現在將該些偶極元件102、104、106、108安裝至該反射物130。
該反射物114接著可如圖5和圖7所示地先施加黏接物167 至該些反射物內壁116、118上之小凸緣外部而被組合。該些內壁116和122彼此間接著使用一鉚釘168和一適當鉚釘工具而被組合。同樣地，該些內壁118和120彼此間接著使用一鉚釘168和一適當鉚釘工具而被組合。黏接物166(例如，四個膠帶、貼片、膠條、黏接件等)被施加至該些反射物內壁116、118、120、122之底部凸緣以附接該些內壁至該反射物130。在本範例中，該些反射物內壁116、118、120、122之底部凸緣係塑形類似於施加至相對應黏接件之外形。較佳地，一配件被使用以協助確保該些內壁116、118、120、122相對於該反射物130之正確或更精確定位。
二個電纜連接器底材169係安裝自該印刷電路板113下方並焊接全部周圍。黏接物162係安裝並附接至該印刷電路板113，用以安裝該印刷電路板113至該反射物130。一導引配件可依需要使用在安裝該印刷電路板113至該反射物130的這個操作期間。
該些韋瓦第元件110、112之印刷電路板係相對於該反射物130進行定位，使得該些韋瓦第接地部分或凸出部117係透過該反射物130之開口(例如，洞孔、插槽等)進行定位。接著，該些接地部分117係電性連接(例如，焊接等)至該印刷電路板113相對應接地部分，藉以接地該些韋瓦第元件110、112至該印刷電路板113。此外，該些韋瓦第元件110、112之探測器係透過該反射物130之開口(例如，洞孔、插槽等)並同時透過該印刷電路板113之開口(例如，洞孔、插槽等)進行定位。接著，該些探測器119係電性連接(例如，焊接等)至一饋入網路。舉例來說，該些韋瓦第印刷電路板可對著該反射物130來推出(例如，透過無銅側等)，用以確保正確定位。進一步舉例來說，本示範性實施例包含總共8個接地凸出部117。
在自該些連接器中移除該些O型環以防止於該焊接製程期間熔化後，使用例如一電阻式焊接工具來焊接同軸電纜133、135至該些連接器132、134。該些同軸電纜133、135較佳地係形成於一特定設計配件中，用以匹配該底座148內腔之外形。該些同軸電纜133、135之編織網(braid)係焊接至該些電纜連接器底材169。該些同軸電纜133、135之中心導體係焊接至該印刷電路板113。該些已移除O型環被插入或向後加至該些連接器132、134上。該些連接器132、134係透過該基座148來拉出。螺絲160可接著被束緊(例如，利用50牛頓-公分扭力等)，藉以將該反射物130附接至該底座148。一墊圈和螺帽可被組合至該些連接器132、134上並被束緊(例如，利用扭轉板手工具束緊至150牛頓-公分等)。當該天線組件100係在該直立位置時，該些連接器132、134面朝下。
密封物(例如，3M密封物5200 FC等)係沿著例如距離該天線罩152底部五毫米等之天線罩152整個周圍來環繞地施加於該天線罩152一內部表面。密封物也可沿著該底座148一周邊來施用。該天線罩152係使用螺絲156和O型環158來安裝至該底座148，螺絲156可利用75牛頓-公分扭力等來束緊之。該密封物可水平固化面朝下的該些連接器。一或更多標籤可被施加至該底座148之底部。
圖10A、圖10B和圖11提供針對圖1所示天線組件100之原型或FAI(首件檢查)樣品進行測量之分析結果。這些分析結果只是基於說明目的而被提供，並非基於限制目的。
更特定地，圖10A和圖10B係分別說明該天線組件100之原型或FAI(首件檢查)樣品之埠1和埠2的電壓駐波比(VSWR)對上按千兆赫 (GHz)計量之頻率的示範性線圖。圖11係分別說明相同天線組件100之埠1和埠2間之隔離的按分貝(dB)計量之隔離對上按千兆赫(GHz)計量之頻率的示範性線圖。
大體上，圖10A和圖10B顯示針對一第一頻率範圍或包含自698兆赫至960兆赫頻率之低頻帶與一第二頻率範圍或包含自1710兆赫至2700兆赫頻率之高頻帶的頻率而言，該天線組件100具有一小於2之良好電壓駐波比。如圖10A所示，埠1之電壓駐波比在698兆赫為1.1593，在960兆赫為1.5925，在1710兆赫為1.3646，且在2700兆赫為1.5630。如圖10B所示，埠2之電壓駐波比在698兆赫為1.3057，在960兆赫為1.5150，在1710兆赫為1.4227，且在2700兆赫為1.5427。
圖11大體上顯示針對包含自698兆赫至960兆赫頻率之低頻帶與包含自1710兆赫至2700兆赫頻率之高頻帶而言，該天線組件100在埠1與埠2之間具有良好隔離。特定地，埠1與埠2間之隔離在698兆赫為-33.510分貝，在960兆赫為-35.989分貝，在1710兆赫為-29.277分貝，且在2700兆赫為-39.025分貝。
同時測量各種頻率下之天線組件100之相同原型之第一和第二埠的方位角平面幅射型樣。在該表格中分別稱為埠1和埠2之第一和第二埠的結果係總結於下列表格中。
該些幅射型樣測試結果顯示該天線組件100對於自698兆赫至960兆赫低頻帶具有56度至71度頻寬散佈且對於自1710兆赫至2700兆赫高頻帶具有48度至81度頻寬散佈。該增益(+/- .5分貝(dB))對於該低頻帶而言為8.2分貝至9.7分貝且對於該高頻帶而言為5.7分貝至9.5分貝。該低頻帶之前後比係大於16.9分貝，且只有該高頻帶中之1880兆赫頻率具有一小於15分貝之前後比。大體上，本測試顯示該天線組件100具有良好頻寬散佈、良好增益及對自698兆赫至960兆赫低頻帶與自1710兆赫至2700兆赫高頻帶具有一高前後比之良好方向性。
如上所述，這些分析結果只是基於說明目的而被提供，並非基於限制目的。在此所揭示之天線組件100或其它天線組件之首件檢查樣品或原型可針對埠1和埠2具有其它電壓駐波比值及/或針對埠1和埠2間之隔離具有其它值。
只是舉例來說，該天線組件100之第二原型或首件檢查樣品被產生並測試。該第二樣品也具有一小於2之良好電壓駐波比、良好隔離、良好頻寬散佈、良好增益及對自698兆赫至960兆赫低頻帶內之頻率與自1710兆赫至2700兆赫高頻帶內之頻率具有一高前後比之良好方向性。更特定地，埠1之電壓駐波比在698兆赫為1.1487，在960兆赫為1.6547，在1710兆赫為1.3517，且在2700兆赫為1.6924。埠2之電壓駐波比在698兆赫為1.1846，在960兆赫為1.5385，在1710兆赫為1.6558，且在2700兆赫為1.3966。埠1與埠2間之隔離在698兆赫為-36.612分貝，在960兆赫為-39.832分貝，在1710兆赫為-28.034分貝，且在2700兆赫為-28.615分貝。該頻寬散佈對於該低頻帶而言為57度至71度且對於該高頻帶而言為48度至78度。該增 益(+/- .5分貝(dB))對於自698兆赫至960兆赫低頻帶而言為8.2分貝至9.7分貝且對於自1710兆赫至2700兆赫高頻帶而言為6.1分貝至9.8分貝。該低頻帶之前後比係大於16.9分貝，且只有該高頻帶中之1880兆赫頻率具有一小於15分貝之前後比。
在示範性實施例中，一天線組件可被配置於相當低剖面之可安裝天花板或桌上型適當套件內。舉例來說，在此所揭示之天線組件可包含天花板/內壁安裝夾及/或用以安裝並懸掛該天線組件於一天花板或其它合適結構之其它機構(例如，機械性緊固件、黏接物、框架式安裝底座等)。進一步舉例來說，在此所揭示之天線組件可被使用於例如那些與無線網際網路服務提供者(WISP)網路、寬頻無線存取(BWA)系統、無線區域網路(WLANs)、蜂巢式系統等有關之系統及/或網路。該些天線組件可接收及/或傳送本揭示範圍內之系統及/或網路信號。
示範性實施例被提供以徹底本揭示並將本揭示範圍完全表達給那些熟知此項技術之人士。例如特定元件、裝置及方法之許多特定細節被提出以提供本揭示實施例之徹底了解。針對那些熟知此項技術之人士而言，不必運用之特定細節，可以許多不同形式具體實施示範實施例，及非建構來限制本揭示範圍者會是顯而易見的。在一些示範實施例中，熟知製程、熟知裝置結構及熟知技術並未在此詳述之。此外，可利用本揭示之一或更多示範性實施例得到之優勢及改善只是基於說明目的而被提供，並非限制本揭示範圍，然在此所揭示示範性實施例可提供上述優勢及改善中之全部或一個也沒有卻仍是落在本揭示範圍內。
在此所揭示之特定尺寸、特定材料及/或特定外形在本質上 係範例，並非限制本揭示範圍。在此揭示之給予參數特定值及特定值範圍(例如，頻率範圍等)不是唯一的，其它值及其它值範圍可用於在此所揭示範例之一或更多中。甚至，想像在此所述特定參數之二特定值可定義適合該給予參數(也就是，揭示一給予參數之第一值及第二值可被解譯為揭示該第一和第二值間之任何值也可被運用於該給予參數)之值範圍的端點。類似地，想像揭示一參數(不論這類範圍係套疊、部分重疊或不同)之二或更多值範圍納入使用該些揭示範圍之端點所主張值範圍的所有可能組合。
在此所使用術語係只是基於說明特定示範實施例目的，並不是要限制用。如在此所使用地，除非本文另外清楚指示，不然該單個構詞“a”、“an”及“the”係要同時包含複數構詞。該些用語“包括”、“內含”、“包含”及“具有”係內含性，並因而標示所述特性、整數、步驟、操作、元件及/或構件之存在，但不排除一或更多其它特性、整數、步驟、操作、元件、構件及/或其族群之存在或添加。除非特定地識別一執行次序，不然在此所揭示方法步驟、製程及操作並未被建構成必需依照它們在所述或所示特定次序來操作。也要了解到額外或替代性步驟可被運用。
當一元件或層被稱之為在另一元件或層“上”或“接合至”、“連接至”或“耦接至”另一元件或層時，它可直接地在該另一元件或直接地層上或接合、連接或耦接至該另一元件或層，或者，可存在置中元件或層。相對地，當一元件或層被稱之為“直接”在另一元件或層“上”或“直接接合至”、“直接連接至”或“直接耦接至”另一元件或層時，其沒有置中元件或層存在。用以描述元件間之關係的其它字應以一類似方式(例如，“之間”對上“直接在…之間”、“鄰接”對上“直接鄰 接”等)來解譯之。如在此所使用地，該用語“及/或”包含該些相關列表項目之一或更多中的任何及所有結合。
當施用至各值時，該用語“大約”指示該計算或該測量允許該值(該值距離完全正確有些差值；近乎或適度地接近該值；幾乎)有些微不精確。若基於某一理由使“大約”產生之不精確在其它方面未依習知技術中之一般意義來理解，則在此所使用之“大約”至少指示由測量或使用這類參數之一般方法所引起之變異。例如，該些用語“大體上”、“大約”及“實際上”在此可被使用以代表在製造容限之內。不論是否因該用語“大約”而修正，該些申請專利範圍包含數量之等效。
雖在此可使用第一、第二、第三等用語來說明各種元件，但是這些元件、構件、區域、層及/或區段不應受到這些用語所限制。這些用語只是使用來區分一元件、構件、區域、層或區段與另一區域、層或區段。除非本文清楚指示，不然例如“第一”、“第二”及在此使用時之其它數字用語之用語不暗示一順序或次序。因此，下述之第一元件、構件、區域、層或區段可被稱為一第二元件、構件、區域、層或區段而不偏離該些示範實施例之教示。
例如“內部”、“外部”、“下方”、“之下”、“下”、“之上”、“上”及雷同者之空間上相對用語可在此被使用以輕易描述該些圖形中所示一元件或特性與另一元件或特性關係的說明。空間上相對用語是要除了該些圖形中所述方向外還包括使用或操作中裝置的不同方向。例如，若該些圖形中之裝置被翻轉，描述成在其它元件或特性“之下”或“下方”之元件則被定向為在該些其它元件或特性“之上”。因此，該示 範用語“之下”可包括上和下兩方向。該裝置可另外被定向(旋轉90度或其它方向)，且在此所使用之空間上相對用語據此解譯之。
前述實施例說明已基於圖示及說明目的而被提供。它不是要詳述無疑或限制本揭示。一特定實施例之個別元件、所要或所述使用、或特性大體上不限於那個特定實施例，但在可應用的地方係可互換且可被使用於一所選實施例中，即使未特地顯示或說明亦然。同樣也可以許多方式來改變之。這類改變並不視為偏離本揭示，且所有這類修改係要納入本揭示範圍內。
100‧‧‧天線組件
102、104、106、108‧‧‧偶極元件
110、112‧‧‧韋瓦第元件
114‧‧‧隔離物或反射物
116、118、120、122‧‧‧內壁
130‧‧‧反射物
148‧‧‧底架
152‧‧‧天線罩
156‧‧‧螺絲
159‧‧‧密封件

Claims (17)

  1. 一種天線組件，包括：可操作於至少一第一頻率範圍之一第一發射元件模組，該第一發射元件模組包含安排成一偶極正方形之複數個偶極元件；及可操作於不同於該第一頻率範圍之至少一第二頻率範圍之一第二發射元件模組，該第二發射元件模組包含安排成一交叉韋瓦第配置之複數個韋瓦第元件。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之天線組件，其中：該複數個韋瓦第元件中至少一者包含架構來改善交叉極化輻射之一或更多非導電區域；及/或該第二發射元件模組係在該偶極正方形所定義之周圍內；及/或該第一發射元件模組係可操作於利用二線性正交極化來傳送及接收包含於自698兆赫(MHz)至960兆赫頻率之第一頻率範圍內之電磁輻射或信號；及/或該第二發射元件模組係可操作於利用二線性正交極化來傳送及接收包含於自1710兆赫至2700兆赫頻率之第二頻率範圍內之電磁輻射或信號。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之天線組件，其中，該複數個韋瓦第元件包括一第一韋瓦第元件及相對於該第一韋瓦第元件來安排形成一十字形之第二韋瓦第元件，其係位於該偶極正方形所定義之周圍內。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之天線組件，其中，該第一和第二韋瓦第元件中之每一個包含架構來改善交叉極化輻射之一非導電區域。
  5. 如申請專利範圍第1或2項所述之天線組件，其中： 該複數個偶極元件包括一第一偶極元件、一第二偶極元件、位於該偶極正方形之第一偶極元件對面之一第三偶極元件及位於該偶極正方形之第二偶極元件對面之一第四偶極元件；該第一和第三偶極元件係同相饋入且利用一第一極化進行發射；該第二和第四偶極元件係同相饋入且利用正交於該第一極化之第二極化進行發射；及該複數個韋瓦第元件包括一第一韋瓦第元件和一第二韋瓦第元件，該第一和第二韋瓦第元件彼此間具有正交極化。
  6. 如申請專利範圍第1或2項所述之天線組件，進一步包括一反射物，位在該第一和第二發射元件之間以使得該第一和第二發射元件模組係位在該反射物之相對外側和內側，藉此該反射物係可操作於將該複數個韋瓦第元件與該複數個偶極元件隔離。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之天線組件，其中：該複數個偶極元件包括彼此間互為直角定位且以+/-45度排列對準之四個偶極元件；及該反射物包含四個內壁，以對應至該四個偶極元件所定義之偶極正方形外形來定義一外形，該四個內壁中之每一個係放置於該四個偶極元件中相對應一者及該些交叉韋瓦第元件之間。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之天線組件，進一步包括一外部反射物，其耦接該反射物之四個內壁、該四個偶極元件和該複數個韋瓦第元件，且其中，每一個韋瓦第元件包含：一插槽，用以滑動地承接另一韋瓦第元件之一部分； 一或更多接地部分，架構來透過該外部反射物之一或更多開口進行定位以提供電性連接並接地至一印刷電路板；及一探測器，架構來透過該外部反射物之開口和該印刷電路板之開口進行定位以電性連接至一饋入網路並接地至該印刷電路板之探測器背面。
  9. 一種天線組件，包括：複數個偶極元件，定義一周圍且可操作於至少一第一頻率範圍；及第一和第二韋瓦第元件，位於該複數個偶極元件所定義之周圍內且可操作於與該第一頻率範圍不同之至少一第二頻率範圍，該第一和第二韋瓦第元件彼此間被安排形成一十字形。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之天線組件，其中：該第一和第二韋瓦第元件包含一或更多非導電區域以提供改善之交叉極化輻射；及/或該複數個偶極元件係可操作於利用二線性正交極化來傳送和接收包含於自698兆赫(MHz)至960兆赫頻率之第一頻率範圍內之電磁輻射或信號；及/或該第一和第二韋瓦第元件係可操作於利用二線性正交極化來傳送及接收包含於自1710兆赫至2700兆赫頻率之第二頻率範圍內之電磁輻射或信號。
  11. 如申請專利範圍第9或10項所述之天線組件，其中，該複數個偶極元件係安排成一偶極正方形，其中，該些偶極元件係以+/-45度排列對準且彼此間互為直角定位。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之天線組件，其中： 該複數個偶極元件包括一第一偶極元件、一第二偶極元件、位於該偶極正方形之第一偶極元件對面之一第三偶極元件及位於該偶極正方形之第二偶極元件對面之一第四偶極元件；該第一和第三偶極元件係同相饋入且利用一第一極化進行發射；該第二和第四偶極元件係同相饋入且利用正交於該第一極化之第二極化進行發射；及該第一和第二韋瓦第元件彼此間具有正交極化。
  13. 如申請專利範圍第9或10項所述之天線組件，進一步包括一反射物，位在該複數個偶極元件與該第一和第二韋瓦第元件之間以使得該複數個偶極元件相較於該第一和第二韋瓦第元件係位在該反射物之對立側，藉此該反射物係可操作於將該第一和第二韋瓦第元件與該複數個偶極元件隔離。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之天線組件，其中：該複數個偶極元件包括四個偶極元件；及該反射物包含四個內壁，以對應至該四個偶極元件所定義之周圍來定義一外形，該四個內壁中之每一個係放置於該四個偶極元件中相對應一者及該第一和第二交叉韋瓦第元件之間。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之天線組件，進一步包括一外部反射物，其耦接該反射物之四個內壁、該複數個偶極元件與該第一和第二韋瓦第元件，且其中，該第一和第二韋瓦第元件中之每一個包含：一或更多接地部分，架構來透過該外部反射物之一或更多開口進行定位以提供電性連接並接地至一印刷電路板；及 一探測器，架構來透過該外部反射物之開口和該印刷電路板之開口進行定位以電性連接至一饋入網路並接地至該印刷電路板之探測器背面。
  16. 一種天線組件，包括：複數個偶極元件，安排成一偶極正方形且可操作於至少一第一頻率範圍；及第一和第二交叉韋瓦第元件，位於該偶極正方形所定義之周圍內且可操作於至少一第二頻率範圍，該第一和第二韋瓦第元件包含用於改善交叉極化輻射所架構之一或更多非導電區域。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之天線組件，其中：該天線組件進一步包括一反射物，位在該複數個偶極元件與該第一和第二韋瓦第元件之間以使得該複數個偶極元件相較於該第一和第二韋瓦第元件係位在該反射物之對立側，藉此該反射物係可操作於將該第一和第二韋瓦第元件與該複數個偶極元件隔離；該複數個偶極元件包括一第一偶極元件、一第二偶極元件、位於該偶極正方形之第一偶極元件對面之一第三偶極元件及位於該偶極正方形之第二偶極元件對面之一第四偶極元件；該第一和第三偶極元件係同相饋入且利用一第一極化進行發射；該第二和第四偶極元件係同相饋入且利用正交於該第一極化之第二極化進行發射；及該第一和第二韋瓦第元件彼此間具有正交極化。
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