本申請(qǐng)一般涉及無線通信系統(tǒng)。更具體地，本申請(qǐng)涉及適于增加貼片天線的頻率響應(yīng)和增益的裝置。

背景技術(shù)：

在此提供的背景描述是為了一般地呈現(xiàn)本公開的上下文。在本背景部分中描述的當(dāng)前指出姓名的發(fā)明人的工作所進(jìn)行的程度以及本說明書的在提交時(shí)不可以其它方式作為現(xiàn)有技術(shù)的多個(gè)方面，針對(duì)本發(fā)明既沒有明顯地也沒有隱含地承認(rèn)作為現(xiàn)有技術(shù)。

低成本的無線芯片組允許開發(fā)低成本無線通信設(shè)備。此類通信設(shè)備已經(jīng)被無線互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商部署用于為位于遙遠(yuǎn)的服務(wù)低下的區(qū)域中的消費(fèi)者提供對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的訪問。期望提高此類無線設(shè)備的效率和范圍以部分增加覆蓋范圍來降低每個(gè)用戶的成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決提高低成本無線通信設(shè)備的操作效率的需要，在此公開了用于提高天線系統(tǒng)的頻率響應(yīng)的裝置，該天線系統(tǒng)可與低成本無線通信設(shè)備一起使用。

根據(jù)一個(gè)方面，公開了被配置用于輻射對(duì)應(yīng)于來自第一頻率范圍的rf信號(hào)的射頻(rf)能量的設(shè)備。設(shè)備包括貼片天線組件、收發(fā)器和中心饋送組件。貼片天線組件包括設(shè)置在印刷電路板上的微波傳輸帶和貼片天線。微波傳輸帶(microstrip)與貼片天線的輸入電耦接。貼片天線被配置用于以第一功率級(jí)輻射對(duì)應(yīng)于來自第一頻率范圍的rf信號(hào)的rf能量并且以第二功率級(jí)輻射對(duì)應(yīng)于來自第二功率范圍的rf信號(hào)的rf能量。第二功率級(jí)大于第一功率級(jí)。發(fā)射機(jī)被配置用于在發(fā)射機(jī)的輸出處生成來自第一頻率范圍的rf信號(hào)。發(fā)射機(jī)的輸出與微波傳輸帶電耦接。中心饋送組件包括波導(dǎo)、透鏡和設(shè)置在波導(dǎo)中的貼片天線組件。中心饋送組件被配置用于以大于第一功率級(jí)的功率級(jí)從透鏡輻射對(duì)應(yīng)于來自第一頻率范圍的rf信號(hào)的射頻(rf)能量。

在回顧以下附圖、詳細(xì)描述和權(quán)利要求時(shí)，其它特征和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見。此外，公開了其它實(shí)施例，并且每個(gè)實(shí)施例可單獨(dú)或組合在一起使用?，F(xiàn)將參考附圖描述示例性實(shí)施例。

附圖說明

圖1例示了可包括示例性天線系統(tǒng)的實(shí)施例的示例性無線通信系統(tǒng)。

圖2為可連接到示例性天線系統(tǒng)的實(shí)施例的示例性通信設(shè)備的方框圖。

圖3a例示了可適配有示例性貼片天線的示例性結(jié)構(gòu)。

圖3b例示了適合于連接到無線通信設(shè)備的示例性貼片天線結(jié)構(gòu)。

圖3c例示了示例性貼片天線結(jié)構(gòu)的底視圖和頂視圖。

圖4a例示了適合于接收?qǐng)D3c的示例性貼片天線結(jié)構(gòu)的示例性中心饋送組件的橫截面視圖。

圖4b例示了圖4a的拆解的中心饋送組件的正交圖。

圖5例示了用于與示例性中心饋送組件一起使用的示例性波導(dǎo)-透鏡組合的尺寸。

圖6例示了適合于與無線通信設(shè)備儀器使用的示例性天線系統(tǒng)。

圖7例示了示例性天線系統(tǒng)的橫截面視圖。

圖8a和圖8b為示例性天線系統(tǒng)的透視圖。

圖9例示了可用于示例性天線系統(tǒng)中的示例性保持器夾頭和保持器夾頭蓋。

圖10例示了與示例性?shī)A頭匹配的示例性保持器夾頭的橫截面視圖。

圖11例示了與保持器夾頭蓋匹配的保持器夾頭。

圖12例示了示例性無線設(shè)備的若干元件和示例性天線系統(tǒng)的元件的頻率響應(yīng)。

具體實(shí)施方式

在此所述的設(shè)備和系統(tǒng)提高了通信系統(tǒng)的設(shè)備之間的無線通信，諸如圖1的示例性通信系統(tǒng)100。特別地，此類設(shè)備和系統(tǒng)提高了由無線通信設(shè)備的天線對(duì)射頻(rf)信號(hào)的輻射和接收。一般來講，天線將撞擊在天線上的所接收的能量轉(zhuǎn)換成電rf信號(hào)并且然后將電rf信號(hào)轉(zhuǎn)換成從天線輻射或傳輸?shù)哪芰俊１疚乃龅脑O(shè)備可提高天線的頻帶寬度。

作為示例而非限制，通信系統(tǒng)100包括接入點(diǎn)(ap)102和若干用戶模塊(sm)104至108。在一個(gè)實(shí)施例中，接入點(diǎn)102被配置用于經(jīng)由有線連接112建立到網(wǎng)絡(luò)110的通信信道。接入點(diǎn)102可經(jīng)由通信信道將數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭B接到網(wǎng)絡(luò)110的其它設(shè)備并且從連接到網(wǎng)絡(luò)110的其它設(shè)備接收數(shù)據(jù)。web服務(wù)器112為可經(jīng)由通信信道將數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇尤朦c(diǎn)102或從接入點(diǎn)102接收數(shù)據(jù)的連接到網(wǎng)絡(luò)110的示例性設(shè)備。通信信道可經(jīng)由有線連接根據(jù)通信協(xié)議諸如電氣和電子工程師協(xié)會(huì)(ieee)802.3、ieee802.5和帶有網(wǎng)絡(luò)110的光纖分布式數(shù)據(jù)接口(fddi)來操作。數(shù)據(jù)的傳輸和接收可根據(jù)聯(lián)網(wǎng)協(xié)議諸如傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(tcp/ip)來進(jìn)行。接入點(diǎn)102還被配置用于與sm104至sm108建立無線通信信道114。無線通信信道114可根據(jù)無線通信協(xié)議來操作。ieee802.11n為適用合于與通信系統(tǒng)100一起使用的示例性無線通信協(xié)議。

sm104至sm108也類似地被配置用于建立相應(yīng)的有線通信信道和無線通信信道。在一個(gè)實(shí)施例中，sm104被配置用于經(jīng)由有線連接122與用戶設(shè)備諸如計(jì)算機(jī)120建立通信信道。在該實(shí)施例中，sm106被配置用于經(jīng)由有線連接126與交換機(jī)124建立通信信道。sm108被配置用于經(jīng)由有線連接130與無線路由器128建立通信信道。

例如，ap102和sm104作為交換機(jī)操作，該交換機(jī)經(jīng)由例如在ap102與sm104之間建立的無線通信信道114將連接到sm例如計(jì)算機(jī)120的設(shè)備通信耦接到網(wǎng)絡(luò)110。這使計(jì)算機(jī)120能夠與例如web服務(wù)器112進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。

接入點(diǎn)102可包括對(duì)接收自網(wǎng)絡(luò)110的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼并且將所接收的數(shù)據(jù)編碼和格式化成表示數(shù)據(jù)的rf信號(hào)的電路系統(tǒng)。例如，所接收的數(shù)據(jù)可用于調(diào)制載波，其中已調(diào)載波被施加到天線132。天線132可使表示rf信號(hào)的能量經(jīng)由通信信道114以預(yù)定的功率級(jí)傳輸。例如，sm104的天線134可接收傳輸?shù)哪芰坎⒃撃芰哭D(zhuǎn)換成表示數(shù)據(jù)的rf信號(hào)。然后，sm104中的電路系統(tǒng)可將rf信號(hào)解調(diào)和解碼成由ap102從網(wǎng)絡(luò)110接收的數(shù)據(jù)。然后，經(jīng)解碼的數(shù)據(jù)可經(jīng)由有線連接122被傳輸?shù)接?jì)算機(jī)120。

類似地，sm104可包括對(duì)接收自計(jì)算機(jī)120的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼并且將所接收的數(shù)據(jù)編碼和格式化成代表數(shù)據(jù)的rf信號(hào)的電路系統(tǒng)。天線134可使表示rf信號(hào)的能量經(jīng)由通信信道114以預(yù)定的功率級(jí)輻射。例如，ap102的天線132可接收輻射的能量并將該能量轉(zhuǎn)換成表示數(shù)據(jù)的rf信號(hào)。然后，ap102中的電路系統(tǒng)可將rf信號(hào)解碼成由sm104從計(jì)算機(jī)120接收的數(shù)據(jù)。ap102可分析數(shù)據(jù)以識(shí)別數(shù)據(jù)的目的地。ap102可將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給網(wǎng)絡(luò)110上的適當(dāng)設(shè)備，例如web服務(wù)器112。

由例如接入點(diǎn)102生成的rf信號(hào)可具有一定的頻率范圍。通常，該范圍的最小頻率與最大頻率之間的差對(duì)應(yīng)于無線通信信道的頻帶寬度。通常，rf信號(hào)的頻率范圍、其功率級(jí)和數(shù)據(jù)到rf信號(hào)的編碼由無線通信協(xié)議限定。

天線增益、效率和頻帶寬度為天線例如天線132的示例性操作參數(shù)。頻帶寬度描述天線132可適當(dāng)?shù)剌椛浠蚪邮漳芰康念l率范圍。天線的效率效率涉及由ap102遞送到天線132的功率和在天線132內(nèi)輻射或耗散的功率。天線增益描述了在峰值輻射方向上傳輸了多少功率。在優(yōu)選實(shí)施例中，天線132可對(duì)應(yīng)于貼片天線。貼片天線(也稱為矩形微波傳輸帶天線)為具有低輪廓類型的無線電天線，該無線電天線可安裝在平坦的表面上。它可由扁平的矩形金屬片材或金屬“貼片”組成，其安裝在被叫做接地平面的較大金屬片材之上。金屬貼片對(duì)應(yīng)于輻射表面。在實(shí)施例中，接地平面可沉積在印刷電路板上。在實(shí)施例中，本文所述的設(shè)備可提高貼片天線的增益、效率效率和頻帶寬度。

圖2為示例性設(shè)備200的方框圖，該示例性設(shè)備200可包括提高天線系統(tǒng)的增益、效率和頻帶寬度中的任何一個(gè)或全部的結(jié)構(gòu)。在實(shí)施例中，無線設(shè)備200可對(duì)應(yīng)于圖1的ap102。

在實(shí)施例中，設(shè)備200包括芯片上系統(tǒng)(soc)202、全球定位系統(tǒng)(gps)接收器204、電源206、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram)208、只讀存儲(chǔ)器(rom)210、以太網(wǎng)物理層(phy)212、收發(fā)器214、阻抗網(wǎng)絡(luò)216和天線系統(tǒng)218。在其它實(shí)施例中，相對(duì)于圖2所示的那些，設(shè)備200可包括附加的、不同的或更少的部件。所例示的實(shí)施例僅旨在為示例性的。

在實(shí)施例中，芯片上系統(tǒng)(soc)202被配置用于操作設(shè)備200。在該實(shí)施例中，soc202可從網(wǎng)絡(luò)處理器110(圖1)接收數(shù)據(jù)，并且可根據(jù)無線協(xié)議將所接收的數(shù)據(jù)格式化并生成編碼數(shù)據(jù)的rf信號(hào)。例如，可通過生成的rf信號(hào)的相位和振幅來編碼數(shù)據(jù)。在示例性實(shí)施例中，soc202可實(shí)施合適的調(diào)制方案來編碼數(shù)據(jù)。qualcommatheros802.11nar9350為根據(jù)802.11無線通信協(xié)議生成rf信號(hào)的示例性soc。

在示例性實(shí)施例中，只讀存儲(chǔ)器(rom)210可適于存儲(chǔ)軟件指令，當(dāng)由處理器202執(zhí)行軟件指令時(shí)，該軟件指令使設(shè)備200從網(wǎng)絡(luò)110和無線通信信道114接收并且將數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)110和無線通信信道114。隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram)208存儲(chǔ)用于由其它部件諸如soc202訪問的數(shù)據(jù)和軟件指令。

全球定位系統(tǒng)(gps)接收器204被配置用于接收由gps衛(wèi)星傳輸?shù)膅ps信號(hào)，并且基于包含在所接收的gps信號(hào)中的信息來生成設(shè)備200的位置信息。以太網(wǎng)phy212被配置用于接收表示來自網(wǎng)絡(luò)110的數(shù)據(jù)的符合ieee802.3協(xié)議的電信號(hào)，并且將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)的數(shù)字表示。以太網(wǎng)phy212還被配置用于接收來自soc202的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并且將所接收的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為遵從ieee802.3標(biāo)準(zhǔn)的電信號(hào)，該電信號(hào)可被傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)110。在示例性實(shí)施例中，以太網(wǎng)phy212可電耦接到rj45連接器。

電源206被配置用于生成操作裝置200所需的各種電源電壓。在實(shí)施例中，電源206可以包括例如變壓器、整流器、濾波器和穩(wěn)壓器。在該實(shí)施例中，電源202適于接收例如120v，60hz的ac電壓，以及將ac電壓轉(zhuǎn)換為例如5v和3.3v的一個(gè)或多個(gè)dc電壓。在另一個(gè)實(shí)施例中，電源206可接收處于一個(gè)電壓電平例如24v的dc電壓，并且將dc電壓轉(zhuǎn)換為例如5v和3.3v的一個(gè)或多個(gè)其它dc電壓。在優(yōu)選實(shí)施例中，可經(jīng)由rj45連接器接收dc電壓。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將把這認(rèn)作以太網(wǎng)供電(poe)配置。

收發(fā)器214包括接收器鏈、發(fā)射機(jī)鏈和傳輸/接收交換機(jī)216。接收器鏈包括帶通濾波器(bpf)220和低噪聲放大器(lna)222。發(fā)射機(jī)鏈包括帶通濾波器224和功率放大器226。

交換機(jī)216將接收器鏈或發(fā)射機(jī)鏈中的一個(gè)連接到阻抗網(wǎng)絡(luò)218。在示例性實(shí)施例中，收發(fā)器214以半雙工模式操作。在該操作模式中，當(dāng)設(shè)備200經(jīng)由無線通信信道214接收rf信號(hào)(收聽)時(shí)，設(shè)備200不傳輸。類似地，當(dāng)設(shè)備200經(jīng)由無線通信信道214傳輸rf信號(hào)(通話)時(shí)，設(shè)備200不可傳輸數(shù)據(jù)。

在實(shí)施例中，soc202通過控制交換機(jī)216的操作操作來控制半雙工操作。例如，為了從無線通信信道114接收rf數(shù)據(jù)，soc202如此操作交換機(jī)216，使得天線系統(tǒng)218的輸出經(jīng)由lna222和bpf220電連接到soc202的輸入。如先前所討論的，天線系統(tǒng)228可將所接收的能量轉(zhuǎn)換成rf信號(hào)。lna222可放大所接收的rf信號(hào)。bfp220可對(duì)頻率在所需頻率范圍之外的頻率進(jìn)行濾波。然后，soc202可解調(diào)和解碼經(jīng)濾波的rf信號(hào)以恢復(fù)數(shù)據(jù)。

為了使數(shù)據(jù)傳輸，soc202可操作交換機(jī)216以經(jīng)由bpf224、功率放大器226在soc202的輸出和天線系統(tǒng)218之間創(chuàng)建電路徑。sc202可生成對(duì)應(yīng)于經(jīng)由無線通信信道214傳達(dá)的數(shù)據(jù)的rf信號(hào)。bpf224可對(duì)rf信號(hào)進(jìn)行濾波以去除不需要的頻率的rf信號(hào)。功率放大器226可放大經(jīng)濾波的rf信號(hào)，并且天線系統(tǒng)218可將經(jīng)放大的rf信號(hào)作為能量輻射。

在示例性實(shí)施例中，設(shè)備200可被配置用于合成頻率范圍從5.2千兆赫(ghz)到5.9ghz或其任何子集內(nèi)的rf信號(hào)。合成的rf信號(hào)編碼要經(jīng)由無線通信信道傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。在優(yōu)選實(shí)施例中，天線系統(tǒng)228可包括貼片天線。貼片天線可獨(dú)立地適于接收和輻射來自頻率范圍從5.7ghz到5.9ghz的rf信號(hào)的能量。個(gè)別地，貼片天線可為頻率在5.7ghz至5.9ghz范圍內(nèi)的rf信號(hào)提供8dbi的增益。合適的貼片天線公開于美國(guó)專利公開2014/0035786，其全部?jī)?nèi)容以引用方式并入本文。

圖3a和圖3b例示了供在天線系統(tǒng)218中使用的差分貼片天線組件300的優(yōu)選實(shí)施例。在該實(shí)施例中，圖2的收發(fā)器214被配置用于分別將差模rf信號(hào)傳輸?shù)教炀€系統(tǒng)218并且從天線系統(tǒng)218接收差模rf信號(hào)。差模信令為用在兩根成對(duì)的電線上發(fā)送的互補(bǔ)信號(hào)來傳輸信號(hào)的方法。還可預(yù)期合適的單模貼片天線組件來實(shí)現(xiàn)本文公開的所公開的天線系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。

差分貼片天線組件300包括兩個(gè)導(dǎo)電電纜302和304。導(dǎo)電電纜302和304的端部306和308分別可適配有適合于與設(shè)置在設(shè)備200(圖2)上的接收連接器機(jī)械匹配和電匹配的連接器。接收連接器可電連接到交換機(jī)216的公用終端。導(dǎo)電電纜302和304的端部310和312可分別連接到設(shè)置在印刷電路板318上的微波傳輸帶314和316。微波傳輸帶是一種類型的可使用印刷電路板技術(shù)制造的電力傳輸線，并且用于傳送頻率信號(hào)。它由通過被稱為基底的電介質(zhì)層與接地平面分開的導(dǎo)電條組成。微波傳輸帶作為阻抗匹配設(shè)備操作。在實(shí)施例中，微波傳輸帶提供了用于提高在天線系統(tǒng)的期望頻率范圍內(nèi)從接收連接器到貼片天線終端的功率傳遞的裝置，否則該天線系統(tǒng)的將由貼片天線的頻率范圍唯一限制。預(yù)期了在期望的頻率范圍內(nèi)的阻抗匹配和提高功率傳遞的其它方法。

在優(yōu)選實(shí)施例中，微波傳輸帶314和316連同以下所述的天線系統(tǒng)218的元件可考慮到來自頻率范圍從5.2千兆赫(ghz)到5.9ghz的rf信號(hào)的能量的發(fā)射和接收。個(gè)別地，以下所述的天線系統(tǒng)218的元件可為頻率范圍從5.2千兆赫(ghz)到5.9ghz的rf信號(hào)提供在20dbi與28dbi之間的增益。

金屬板320的兩個(gè)突片(未示出)可連接到微波傳輸帶314和316。金屬板320構(gòu)成差分貼片天線組件300的輻射表面。由設(shè)備200生成的rf信號(hào)可經(jīng)由導(dǎo)電電纜302和304耦接到金屬板320。通過rf信號(hào)激發(fā)金屬板320使差分貼片天線組件300從金屬板320的輻射表面322輻射能量。

圖3c為示例性貼片天線的底視圖350和頂視圖360。導(dǎo)電電纜302和304的端部310和312各自可分別在連接點(diǎn)324和326處連接到微波傳輸帶314和316。

圖4a為中心饋送組件400的橫截面視圖并且圖4b為中心饋送組件400的正交分解圖。在實(shí)施例中，中心饋送組件400可構(gòu)成天線系統(tǒng)228的一部分。在實(shí)施例中，包括中心饋送組件400的元件包括中空的圓形饋送圓筒402、饋送圓筒蓋404、底座支撐406、貼片天線組件408和電纜蓋410。這些元件的特性分別地以及與中心饋送組件400結(jié)合可提高示例性貼片天線的增益、效率和頻帶寬度。貼片天線408可對(duì)應(yīng)于差分貼片天線組件300(圖3)。中空的圓形饋送圓筒402充當(dāng)圓形波，并且饋送圓筒蓋404作為貼片天線組件408附近的rf能量的透鏡操作。

在實(shí)施例中，用由設(shè)備200生成的rf信號(hào)來激發(fā)貼片天線組件408使貼片天線組件408的輻射表面412將能量輻射到中空的圓形饋送圓筒402的腔416中。離開腔416的能量被饋送圓筒蓋404分散。

圖5例示了可與例如圖3的差分貼片天線組件300一起使用的示例性波導(dǎo)-透鏡組合500。波導(dǎo)-透鏡組合500可對(duì)應(yīng)于中空的圓形饋送圓筒402和饋送圓筒蓋404。以毫米(mm)為單位的示例性波導(dǎo)-透鏡組合500的尺寸描繪于圖5。在實(shí)施例中，包括中心饋送組件400的天線系統(tǒng)可與適貼片天線一起使用，中心饋送組件400包括波導(dǎo)-透鏡組合500，該貼片天線適于接收和輻射來自頻率范圍從5.7ghz到5.9ghz的rf信號(hào)的能量。所得的天線系統(tǒng)可能夠接收和輻射來自頻率范圍從5.7ghz到5.9ghz的rf信號(hào)的能量。

圖6例示了示例性天線系統(tǒng)600的分解圖。在實(shí)施例中，天線系統(tǒng)600可對(duì)應(yīng)于圖2的天線系統(tǒng)218。示例性天線系統(tǒng)包括中心饋送組件602、拋物面天線604和次級(jí)反射器606。在實(shí)施例中，中心饋送組件602可對(duì)應(yīng)于中心饋送組件400。在優(yōu)選實(shí)施例中，中心饋送組件400的中空的圓形饋送圓筒402和饋送圓筒蓋404可對(duì)應(yīng)于波導(dǎo)-透鏡組合500。此外，中心饋送組件602可包括差分貼片天線組件300。

拋物面天線604為使用拋物面反射器來分散能量的天線。拋物面反射器以具有拋物線橫截面形狀的彎曲表面為特征。拋物面天線的圓周邊緣608可被折疊以形成具有圓形輪廓的邊緣。示例性拋物面天線可購(gòu)自精密塑料制品股份有限公司(preciseplasticco.,ltd)。

次級(jí)反射器606包括面板610、曲線金屬支腿612和底座圈614。面板610、曲線金屬支腿612和底座圈614形成半球形形狀。在優(yōu)選實(shí)施例中，面板不是共面的而是反向漸縮到進(jìn)入以半球形形狀的假象表面為邊界的體積的內(nèi)部中的點(diǎn)。

面板610、曲線金屬支腿612和底座圈614可由合適的金屬構(gòu)造并且涂覆有非導(dǎo)電性漆。曲線金屬支腿612可被錫焊或焊接到面板610的圓周上的接觸點(diǎn)。曲線金屬支腿612的其它端部可被錫焊或焊接到底座圈614上的接觸點(diǎn)。作為示例而非限制，曲線金屬支腿612與面板610的圓周之間的接觸點(diǎn)位于距另一個(gè)曲線金屬支腿312與面板610的圓周之間的鄰近接觸點(diǎn)距離相等的位置。

拋物面天線604可被固定到支撐結(jié)構(gòu)(未示出)。支撐結(jié)構(gòu)也可支撐設(shè)備200。在實(shí)施例中，包括螺釘616、拆分鎖墊圈618和墊圈620的總成裝配可用于將拋物面天線604的底座固定到支撐結(jié)構(gòu)。支撐結(jié)構(gòu)可設(shè)置有螺紋孔。螺釘616可被擰入到螺紋孔中的一個(gè)中。在優(yōu)選實(shí)施例中，作為示例而非限制，三個(gè)此類總成裝配可用于將拋物面天線604的底座固定到支撐結(jié)構(gòu)。

次級(jí)反射器606的底座圈614的圓周可與圓周邊緣608對(duì)齊并且使用保持器夾頭622和保持器夾頭蓋624來固定。若干組的保持器夾頭和對(duì)應(yīng)的保持器夾頭蓋可用于將次級(jí)反射器606的底座圈614的圓周與圓周邊緣608固定。

差分貼片天線組件300的導(dǎo)電電纜626可耦接到設(shè)備200的輸出。由設(shè)備200生成rf信號(hào)可經(jīng)由導(dǎo)電電纜626耦接到差分貼片天線組件300。如先前所討論的，差分貼片天線300的輻射表面可以對(duì)應(yīng)于由設(shè)備200生成的rf信號(hào)的頻率的頻率輻射能量。能量可被輻射到中心饋送組件602的中空的圓形饋送圓筒402中。作為透鏡操作的饋送圓筒蓋404可將輻射的能量指引朝向次級(jí)反射器606的面板610，如由箭頭的方向所指示的。面板610可將能量反射朝向拋物面天線604的內(nèi)表面。然后能量可被反射遠(yuǎn)離拋物面天線604，如由箭頭的方向所指示的。

圖7為圖6所例示的組裝的天線系統(tǒng)600的橫截面視圖700。圖8a和圖8b為圖6所例示的天線新系統(tǒng)的透視圖。圖8a中例示了用于將次級(jí)反射器606的底座圈的圓周附接到拋物面天線604的圓周邊緣608的四個(gè)保持器夾頭622和保持器夾頭蓋624。圖8b例示了組裝的天線系統(tǒng)600。

圖9例示了示例性保持器夾頭622和保持器夾頭蓋624。在實(shí)施例中，保持器夾頭622可由金屬諸如涂覆有耐蝕涂層的鋼或不銹鋼構(gòu)造。保持器夾頭622包括一對(duì)彎曲構(gòu)件902和904?？蛇x擇彎曲構(gòu)件902和904的曲率，以便確保當(dāng)保持器夾頭與底座圈614嚙合時(shí)最大限度與底座圈614接觸。

保持器夾頭622還包括一對(duì)支腿906和908。每個(gè)支腿可設(shè)置有突片910和912。支腿的寬度可對(duì)應(yīng)于切入拋物面天線604的圓周邊緣608中的開口的寬度，以便支腿可與拋物面天線的圓周邊緣嚙合。突片910和912可與支腿906和908形成相應(yīng)角度。突片可被構(gòu)造成使得，當(dāng)在支腿908的方向上向例如突片912的自由端916施加壓力時(shí)，突片912可向下朝向支腿908彎曲。當(dāng)去除壓力時(shí)，突片912可返回到其原始位置。拋物面天線604可沿圓周邊緣608設(shè)置有狹縫或切除部分。當(dāng)使用保持器夾頭622和保持器夾頭蓋624時(shí)，支腿和突片可穿過這些狹縫。

在示例性實(shí)施例中，保持器夾頭蓋624可由非導(dǎo)電材料構(gòu)造。保持器夾頭蓋624設(shè)置有兩個(gè)腔918和920。腔的尺寸被設(shè)定為容納保持器622的支腿和對(duì)應(yīng)的突片。每個(gè)腔可設(shè)置有相應(yīng)的凹口922和924。凹口922的寬度可對(duì)應(yīng)于突片的寬度。凹口922可用作突片912的導(dǎo)引器。在使用保持器夾頭622和保持器夾頭蓋624將底座圈612和圓周邊緣608保持在一起時(shí)，支腿和突片可穿過這些狹縫。

圖10例示了與保持器夾頭蓋624配合的保持器夾頭622的橫截面視圖1000。保持器夾頭蓋624的主體1002設(shè)置有懸垂部分1004。當(dāng)保持器夾頭622的支腿908被推動(dòng)到保持器夾頭蓋624的腔918中時(shí)，突片912的上表面接觸懸垂部分1004的邊緣。隨著支腿908前進(jìn)到腔918中，懸垂部分1004向突片912施加下向力，使得它向下朝向支腿908彎曲。一旦自由端916前進(jìn)通過懸垂部分1004，它就迅速回到其原始狀態(tài)并且被鎖定在懸垂部分1004后面的適當(dāng)位置。在這種狀態(tài)下，拋物面天線604的圓周邊緣608可被次級(jí)反射器606的底座圈614推動(dòng)抵靠保持器夾頭蓋624的主體。底座圈614可被彎曲構(gòu)件902推動(dòng)朝向拋物面天線604的圓周邊緣608。

圖11例示了與保持器夾頭蓋624配合的保持器夾頭622，其中保持器夾頭622的彎曲構(gòu)件902和904以及保持器夾頭蓋624分別將底座圈614和拋物面天線的圓周邊緣608夾在一起。保持器夾頭622的突片910和912以及支腿906和908通過沿圓周邊緣608設(shè)置的狹槽滑入保持器夾頭蓋624的腔918和920中。如先前所討論的，突片910和912對(duì)腔的相應(yīng)內(nèi)壁施加外向力。該外向力將保持器夾頭蓋624和保持器夾頭622鎖定在適當(dāng)?shù)奈恢?。通常，支?12和次級(jí)反射器604的底座圈614的接觸點(diǎn)可在兩個(gè)沿圓周邊緣608設(shè)置的狹縫之間對(duì)齊。保持器夾頭622的支腿906和908可滑過這些狹縫。保持器夾頭蓋624的腔918和920可在圓周邊緣608的下面對(duì)齊，以接收突片910和912以及支腿906和908。

圖12例示了實(shí)施例中若干示例性無線設(shè)備和用于與此類無線設(shè)備一起使用的示例性天線的元件的比較性增益對(duì)頻率相應(yīng)包絡(luò)線1202、1204、1206和1208。rf信號(hào)的頻率沿x軸標(biāo)繪并且增益沿y軸標(biāo)繪。包絡(luò)線1202、1204、1206和1208的高度表示為對(duì)應(yīng)的rf信號(hào)提供的增益。

頻率包絡(luò)線1202表示具有在5250mhz與5350mhz之間的相應(yīng)頻率的rf信號(hào)。rf信號(hào)可由設(shè)備200生成并且可編碼要經(jīng)由例如無線通信信道114傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。5250mhz與5350mhz之間的差可包括設(shè)備200的頻帶寬度。類似地，頻率包絡(luò)線1204表示有在5725mhz與5825mhz之間的相應(yīng)頻率的rf信號(hào)。rf信號(hào)可由另一個(gè)示例性設(shè)備生成并且可編碼要經(jīng)由例如無線通信信道114傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。

頻率包絡(luò)線1206表示根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的示例性貼片天線的頻率響應(yīng)。貼片天線為頻率范圍從5725mhz到5825mhz的rf信號(hào)提供8dbi的增益。然而，在該實(shí)施例中，貼片天線衰減在該范圍外的頻率。因此由以頻率包絡(luò)線1202為特征的無線設(shè)備產(chǎn)生的rf信號(hào)將不通過貼片天線傳輸。

頻率包絡(luò)線1208表示示例性天線系統(tǒng)的頻率響應(yīng)。在實(shí)施例中，示例性天線系統(tǒng)可對(duì)應(yīng)于天線系統(tǒng)600(圖6)。天線系統(tǒng)可包括中心饋送組件，該中心饋送組件包括波導(dǎo)-透鏡組合500和貼片天線組件300。貼片天線組件可包括具有頻率相應(yīng)包絡(luò)線1206的貼片天線。天線系統(tǒng)為頻率范圍從5250mhz到5825mhz的rf信號(hào)提供大約28dbi的增益。因此，天線系統(tǒng)在更寬的頻率范圍上提供增加的增益。

從上述可見，本公開提供了具有提高的機(jī)電特性和性能的天線系統(tǒng)。天線系統(tǒng)可包括具有貼片天線組件的中心饋送組件，該貼片天線組件被配置用于將rf信號(hào)發(fā)射到中心饋送組件的腔中。中心饋送組件設(shè)置在碟形天線內(nèi)并且可被配置用于將輻射的能量引導(dǎo)到次級(jí)反射器的反向漸縮的面板上。天線系統(tǒng)可被制造帶有相當(dāng)便宜的部件，包括保持器夾頭和配合的保持器夾頭蓋，以便固定天線組件的部件。天線系統(tǒng)的許多部件可從常規(guī)供應(yīng)商購(gòu)買并且不必定制生產(chǎn)。這降低天線系統(tǒng)的成本并且簡(jiǎn)化了天線系統(tǒng)和結(jié)合該天線系統(tǒng)的無線通信系統(tǒng)的部署。此類系統(tǒng)也許設(shè)置位于遙遠(yuǎn)的或難以到達(dá)的位置并且在沒有定制加工工具或其它器材的情況下快速地組裝。

因此，本說明書和附圖被視作例示性的而非限制性的。然而，明顯的是，可對(duì)其做出各種修改和改變而不背離如在權(quán)利要求中闡明的本發(fā)明的精神和范圍。