[發(fā)明專利]罩住多臂天線單元的罩子和有關(guān)的方法

無效

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• 申請日: 1996-03-28
• 公開（公告）號: CN1075251C
• 公開（公告）日: 2001-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 米切爾·威廉姆·弗倫澤;克里斯托弗·納爾·庫比;凱文·米切爾·瑟爾
• 申請（專利權(quán)）人: 摩托羅拉公司
• 主分類號: H01Q7/00
• 分類號: H01Q7/00;H01Q1/42
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 陸立英

本發(fā)明涉及天線罩，具體涉及罩住一個(gè)天線單元的罩子。

許多天線具有多個(gè)天線單元，它們放在罩子內(nèi)，罩子安裝在支撐天線的固定體上。罩子保護(hù)相對脆弱的轉(zhuǎn)換單元在使用中不致由于振動(dòng)和碰擊之類的環(huán)境條件而損壞。將泡沫塑料棒放在罩子與天線的扁平導(dǎo)電部分之間，增加泡沫塑料棒部分使組裝復(fù)雜化、成本加大，同時(shí)也增大了整個(gè)天線罩結(jié)構(gòu)的尺寸。罩子需要有增強(qiáng)的耐久性和降低成本及減小尺寸。

典型地用導(dǎo)線構(gòu)成的多臂天線單元是一種交叉環(huán)或四線(quadrifilar)螺旋天線單元。在交叉環(huán)或四線螺旋天線單元中，一對臂形成一個(gè)環(huán)，并使兩環(huán)成90°交叉。已知的交叉環(huán)和四線螺旋天線單元通常具有不同長度的兩個(gè)交叉環(huán)，以使天線單元自定相(self?phased)。四線螺旋或交叉環(huán)天線單元的整體結(jié)構(gòu)是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的技術(shù)。

使天線整體尺寸變窄或縮短的技術(shù)業(yè)已減小了天線的尺寸。通過減小天線尺寸構(gòu)成較小的天線會(huì)使天線增益降低幾分貝或更多分貝。在諸如用于與非地球同步衛(wèi)星通信的低功率、便攜式衛(wèi)星相通信收發(fā)信機(jī)之類的裝置中，均勻且低損耗的天線增益圖型是重要的，小尺寸特別是小直徑也是改善便攜性和用戶滿意性所希望的。本發(fā)明減小了天線尺寸，同時(shí)保持了所希望的天線增益圖型，這在以前是不可能實(shí)現(xiàn)的。

具有多臂的天線單元難以制造得很準(zhǔn)確，在制造過程中，當(dāng)將各臂焊接起來構(gòu)成天線單元時(shí)需要特殊的固定夾具。為了提供理想的增益圖型并具有最小損耗，各臂的尺寸必須十分準(zhǔn)確。此外，很希望有各種改善多臂天線單元裝配準(zhǔn)確度的技術(shù)。在多臂天線單元裝配過程中還需要各種減少或取消特殊固定夾具的技術(shù)。

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的罩住天線單元的罩子；

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的罩住另一種天線單元的罩子；

圖3示出根據(jù)本發(fā)明的罩住該種天線單元的罩子的一個(gè)側(cè)面圖；

圖4、5、6和7示出根據(jù)本發(fā)明的罩子的實(shí)施例的剖面圖；

圖8示出根據(jù)本發(fā)明的罩住該天線單元的罩子的一個(gè)側(cè)面；及

圖9、10和11示出根據(jù)本發(fā)明的罩子的實(shí)施例的橫剖面圖。

圖1示出罩住多臂天線單元205的罩子110。多臂天線單元205具有臂210、220、230和240及一個(gè)饋線250。臂210、220、230和240都是轉(zhuǎn)換臂，它們根據(jù)應(yīng)用上的需要可以發(fā)送或接收電磁能量。饋線250使相應(yīng)于電磁能的信號送入轉(zhuǎn)換臂或從轉(zhuǎn)換臂取出。饋線250最好是同軸結(jié)構(gòu)，以避免從該處直接輻射。罩子110罩蓋天線單元205的外表面，以成為一種在物理上罩住轉(zhuǎn)換臂210、220、230和240的精巧結(jié)構(gòu)。為減小最終天線結(jié)構(gòu)的整個(gè)交叉截面的直徑，罩子110應(yīng)具有盡可能小的直徑。

在圖1實(shí)例中示出的天線單元205是一個(gè)四線螺旋天線單元。該四線螺旋天線單元的四個(gè)轉(zhuǎn)換臂210、220、230和240，由一對轉(zhuǎn)換臂形成一個(gè)環(huán)，共形成兩個(gè)環(huán)。兩環(huán)相互交叉，并受到螺旋的扭轉(zhuǎn)。

在圖1的實(shí)例中，罩子110由連續(xù)和固體材料片制成。可替代地，罩子110可以有一個(gè)分開的端帽120，裝在圓筒形管子130上。

本發(fā)明的罩子110被形成得以在圓筒形管子130內(nèi)表面上至少應(yīng)有兩個(gè)螺槽，用以與各轉(zhuǎn)換臂相配合。通過在圓筒管130內(nèi)表面形成螺槽，提供了一種較小尺寸特別是直徑較小，從而改善了便攜性和用戶滿意性。圓筒管130內(nèi)表面上的螺槽使天線單元205的轉(zhuǎn)換臂210、220、230和240成形。從而減少了使各轉(zhuǎn)換臂理想形狀成形所用的特殊固定夾具。在制造過程中，可以將天線單元的轉(zhuǎn)換臂壓配、滑入或旋入罩子的螺槽中。當(dāng)將轉(zhuǎn)換臂裝入罩子螺槽后，各臂在固定的預(yù)先確定的位置成形。因此，在制造轉(zhuǎn)換臂過程中，天線單元各部分本身的成形準(zhǔn)確度可以不太嚴(yán)格，因?yàn)檎肿?10中的螺槽確定了轉(zhuǎn)換臂的形狀。

罩子110內(nèi)表面上的螺槽還支持了精巧結(jié)構(gòu)的天線單元205。當(dāng)罩子搖動(dòng)和擺動(dòng)時(shí)，本發(fā)明防止了轉(zhuǎn)換臂210、220、230和240的移動(dòng)。本發(fā)明還避免了諸如在天線單元205和罩子110之間安裝泡沫塑料棒之類替代解決方案的增加成本問題。附加的部件，如這些泡沫塑料棒會(huì)使整個(gè)天線罩結(jié)構(gòu)的裝配復(fù)雜、成本增加，尺寸增大。本發(fā)明考慮了天線轉(zhuǎn)換臂成形和支撐，同時(shí)增強(qiáng)耐久性和降低成本及減小尺寸。

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的用以罩住另一種天線單元405的罩子310。圖2的罩子310具有兩個(gè)側(cè)面320和330。使罩子310分為兩個(gè)側(cè)面320和330能夠容易地將天線單元405裝入該罩子內(nèi)。槽340和350在罩子310的兩個(gè)側(cè)面320和330內(nèi)形成。