[發明專利]具有可選擇元件的多頻帶全方向平面天線設備

有效

• 申請號: 201210330398.6
• 申請日: 2007-04-12
• 公開（公告）號: CN102868024A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 維多·夏頓
• 申請（專利權）人: 魯庫斯無線公司
• 主分類號: H01Q5/01
• 分類號: H01Q5/01;H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q19/10;H01Q3/24;H01Q21/20;H01Q21/26
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 朱勝;李春暉

本發明申請是申請日期為2007年4月12日、申請號為“200780020943.9”、發明名稱為“具有可選擇元件的多頻帶全方向平面天線設備”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明一般涉及無線通信網絡，并且更加具體地涉及具有可選擇元件的多頻帶全方向平面天線設備。

背景技術

在通信系統中，對于更高的數據吞吐量存在日益增加的需求，并且存在相應的動力以減少可以擾亂數據通信的干擾。例如，在IEEE802.11標準的網絡中，接入點（亦即基站）經由無線鏈路與一個或多個遠程接收節點（亦即網絡接口卡）進行數據通信。無線鏈路可能容易受到干擾的影響，所述干擾來自其他接入點、其他無線電發射裝置、接入點和遠程接收節點之間的無線鏈路環境中的變化或擾動等等。例如通過迫使通信以較低的數據率進行，干擾可能使無線鏈路降級，或者可能足夠強以致完全擾亂無線鏈路。

用于減少接入點和遠程接收節點之間的無線鏈路中的干擾的一種解決方案是在“分集”方案中為接入點提供幾個全方向天線。例如，用于接入點的普通配置包括數據源，該數據源經由切換網絡耦合到兩個或更多個物理上分離的全方向天線。接入點可以選擇全方向天線中的一個，由此來維持無線鏈路。因為全方向天線之間分離，所以每個天線遭受不同的信號環境，并且每個天線向無線鏈路提供不同的干擾水平。切換網絡將數據源耦合到全方向天線當中的在無線鏈路中遭受最少干擾的任何全方向天線。

然而，使用兩個或更多個全方向天線用于接入點的一個問題是通常的全方向天線被垂直極化。垂直極化的射頻（RF）能量不如水平極化的RF能量那樣有效地在通常的辦公室或居住空間內傳播，另外，大多數的膝上型計算機無線卡具有水平極化的天線。迄今為止，用于制造水平極化的RF天線的常用解決方案在制造方面昂貴，或者不能提供足夠的RF性能以在商業上成功。

進一步的問題是全方向天線一般包括附著到接入點殼體的直立桿。該桿通常包括暴露在殼體外部的空心金屬棒，并且常會遭受折斷或破壞。另一個問題是每個全方向天線包括相對于接入點的分離的制造單元，這樣一來就需要額外的制造步驟以在接入點中包括全方向天線。

使用兩個或更多個全方向天線的更進一步的問題是，因為物理分離的天線可能仍然相對彼此接近，所以幾個天線中的每一個可能遭受類似的干擾水平，并且通過從一個全方向天線切換到另一個全方向天線，可能僅獲得相對小的干擾減少。

減少干擾的另一個解決方案涉及使用電子控制的相控陣天線的射束轉向。然而，相控陣天線制造起來極其昂貴。進一步，相控陣天線需要許多相位調諧元件，其可能會漂移或變得失調。

進一步，將多頻帶覆蓋結合到具有一個或多個全方向天線的接入點中并不是普通的任務。典型地，天線在一個頻帶運行良好，但是在另一個頻帶不能工作或給出次優性能。將多頻帶覆蓋提供到接入點中可能需要大量天線，每個天線被調諧以便以不同的頻率操作。

大量天線會使接入點表現為難看的“天線場”。天線場特別不適于家庭消費者應用，因為必須分離的大量天線可能要求接入點的總體尺寸增加，而大多數消費者則希望其盡可能小和不顯眼。

發明內容

在一個方面，一種天線設備包括：該天線設備包括：基片，其具有第一層和第二層；多個天線元件，其在第一層上，每個有源天線元件選擇性地耦合到通信裝置，至少一個有源天線元件被配置成形成偶極的第一部分，偶極具有極化基本上在基片的平面中的定向輻射圖，第一有源天線元件被配置成以第一頻率工作；以及接地部件，其在基片的第二側上，接地部件形成第一偶極的第二部分，偶極的第二部分相對于偶極的第一部分與第二部分之間的對稱平面不對稱。

在一個方面中，一種系統包括：通信裝置，用于產生低頻帶RF或高頻帶RF；第一裝置，用于產生第一定向輻射圖；第二裝置，用于產生第二定向輻射圖；以及選擇裝置，用于從通信裝置接收低頻帶RF或高頻帶RF，并且將第一裝置或第二裝置選擇性地耦合到通信裝置。

在一個方面中，一種方法包括：在通信裝置中產生第一射頻信號；以及將多個共面天線元件中的至少一個耦合到通信裝置，以產生基本上在天線元件的平面中的第一定向輻射圖，多個共面天線元件被配置成耦合到通信裝置以提供多個定向輻射圖。