紧凑型圆极化贴片天线制造技术

一种接收和／或传输圆极化ＲＦ信号的天线，包含贴片元件、基板、介电体、及馈线。该贴片元件被置于玻璃板上且包含一对彼此相对设置的辐射侧边及一对彼此相对设置的隔离侧边。辐射侧边与隔离侧边形成小于９０度的角度。第一轴线被定义为穿过辐射侧边的中心，而第二轴线被定义为穿过隔离侧边的中心。基板被设置成基本平行于贴片元件并与之间隔开。介电体衬底被夹在贴片元件和基板之间。馈线被设置成基本平行并偏移于第一轴线，其给所述天线提供圆极化辐射特性。所述天线是大小紧凑的并通常与所述玻璃板是共形的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种天线，具体地涉及一种用于从卫星接收圆极化(circularly polarized)射频(RF)信号的微带贴片天线。
技术介绍
用于接收RF信号的贴片天线在本
中是常见的。这种天线的一个例子公开于Ishitobi等人的美国专利申请出版物第2001/0050638号(即第638号出版物)。上述第638号出版物的天线包含贴片元件。所述贴片天线包含一对彼此相对设置的弯曲侧边且限定了内向的一对弯曲导孔(void)。贴片元件还包括一对彼此相对放置的直侧面。第一轴线被定义成穿过弯曲侧面的中心，第二轴线被定义成穿过直侧面的中心。所述贴片元件关于每一个轴线都是对称的。一基板(ground plane)被设置成基本平行并间隔于所述贴片元件。贴片元件和基板中间夹有介电体。一终端沿着第二轴线的一点与贴片元件连接，以电耦合发给/发自所述贴片元件的RF信号。一馈线是与所述终端直接可连接的，用于电连接所述天线至放大器。但是，在第638号出版物中揭示的上述天线并不能接收圆极化RF信号。长久以来车辆利用玻璃来封闭车辆驾驶室，同时仍然让车辆驾驶员能有能见度。汽车玻璃通常是经过回火的(或者强化的)玻璃，或是通过把两块或更多块玻璃用塑料夹层粘合在一起的夹层玻璃。该夹层使得玻璃板即使在玻璃破碎时也能保持在一起。最近，天线已经与车辆玻璃整合到一起。这种整合有利于提高车辆的空气动力学性能，并有助于使车辆具有审美上令人愉快的和流线型的外观。用于接收线性极化RF信号(比如那些AM/FM地面广播站发出的信号)的整合天线已成为这个行业的主焦点了。但是，这个焦点正在转变为用于接收来自卫星数字音频无线电服务(SDARS)供应商的RF信号的整合天线。SDARS供应商利用卫星发送射频信号，特别是圆极化RF信号返回地球。SDARS供应商利用处于对地静止轨道或者倾斜椭圆星座(inclined elliptical constellation)上的多个卫星。玻璃，特别是钠钙硅玻璃汽车玻璃的特征，以及当用作车辆车窗时这个玻璃有角度的设置，对有效地把天线与车辆车窗整合提出了挑战。汽车生产厂对于与车辆车窗整合的天线所产生的视觉阻碍量有严格的要求。到目前为止，与汽车玻璃整合的天线在接收SDARS信号时的性能是令人失望的。因此，仍有机会引入一种帮助接收来自卫星的圆极化RF信号的天线。具体地说，这样一种高性能天线仍是有机会的当其与汽车窗玻璃整合时，不会产生实质性视线障碍，并且仍能保持对圆极化RF信号的最佳接收。
技术实现思路
本专利技术提供了一种天线，其包括由导电材料制成的贴片元件。所述贴片元件有一对彼此相对放置的辐射侧边，以及一对彼此相对放置的隔离侧边。第一轴线被定义成穿过所述辐射侧边的中心而第二轴线被定义成穿过所述隔离侧边的中心。所述天线还包括由导电材料制成的而且基本平行并间隔于所述贴片元件的基板。在所述贴片元件和所述基板之间夹有介电体。由导电材料制成的馈线被置于该介电体内。上述馈线被设置成与第一轴线基本平行并与之有偏移，用于给天线提供圆极化辐射特征。本专利技术同样提供了一种天线，其包括由导电材料制成的一种贴片元件。所述贴片元件包括一对彼此相对放置的辐射侧边，以及一对彼此相对放置的隔离侧边。所述辐射侧边与所述隔离侧边形成一个小于90度的角。一个由导电材料制成的基板被设置成与贴片元件基本平行并与所述贴片元件间隔开。所述天线还包括夹在所述贴片元件和所述基板之间的介电体。本专利技术的天线结构在接收圆极化RF信号时给出了优异的性能特征。所述馈线与所述第一轴线的偏移间隔使得所述天线具有圆极化辐射特性，而不需要附加外部设备，比如90度混合等等。而且，本专利技术的天线可与车辆的车窗或车窗玻璃整合。结果，所述天线与所述窗玻璃基本共形，并且是相对紧凑的，只占据车窗的相对小区域，并且在接收所述圆极化RF信号时，仍然能提供高性能。因此，所述天线对汽车生产厂和车辆驾驶员都是理想的。附图说明 本专利技术的其他优点是易于理解的，同样，通过结合附图参考下面的详细说明可对它有更好的理解。附图中 图1是装有天线的车辆的透视图，该天线由车辆的玻璃板支撑； 图2是上述天线的第一实施例的顶视图，其显示了馈线及具有一对辐射侧边的贴片元件，所述辐射侧边形成圆形内凹弧线； 图3是沿着图2中的线3-3得到的上述天线第一实施例的侧视图，其显示了玻璃板、贴片元件、介电体、馈线以及基板； 图4是所述天线的第二实施例的顶视图，其显示了馈线和具有一对辐射侧边的贴片元件，所述辐射侧边构成对称抛物线内凹曲线； 图5是所述天线的第三实施例的顶视图，其显示了馈线和具有一对辐射侧边的贴片元件，所述辐射侧边构成非对称抛物线内凹曲线； 图6是所述天线的第四实施例的顶视图，其显示了馈线和具有一对辐射侧边的贴片元件，所述辐射侧边构成曲线段； 图7是所述天线的第五实施例的顶视图，其显示了馈线和具有一对辐射侧边的贴片元件，所述辐射侧边构成两条直线段； 图8是所述天线的第六实施例的顶视图，其显示了馈线和具有一对辐射侧边的贴片元件，所述辐射侧边构成三条直线段； 图9是所述天线的第七实施例的顶视图，其显示了馈线和具有一对辐射侧边的贴片元件，所述辐射侧边构成四条直线段。具体实施例方式参考附图，其中相同的数字代表全部视图中对应的部分，天线是概括地以20表示的。在所示实施例中，天线20被用来接收来自卫星的圆极化射频信号。本领域技术人员应认识到，天线20也可被用来发射圆极化射频信号。具体地说，天线20的第一实施例接收左手圆极化(left-hand circularly polarized，LHCP)RF信号，例如那些由卫星数字音频无线电业务(SDARS)提供商像XMSatellite Radio或SIRIUSSatellite Radio等所提供的信号。但是应理解的是，天线20同样可以接收右手圆极化(right-hand circularly polarized，RHCP)RF信号。参考图1，天线20优选与车辆24的车窗或车窗玻璃22整合在一起。这个车窗22可以是后窗22(后窗玻璃)、前窗22(挡风玻璃)，或者车辆24的其他车窗22。天线20也可被实施于与车辆24完全不同的其他场所，比如在建筑物上或者与无线电接收机集成在一起。另外，天线20可被设置于车辆24的其他位置，比如在外后视镜上。优选的车窗22包括至少一个非导电板(nonconductive pane)26。术语“非导电”指的是诸如绝缘体或者介电体这样的材料，当其被放置在处于不同电位的导体之间时，只允许微小的或者可忽略的与所施加电压同相的电流流过该材料。典型地，非传导材料具有的传导性是在纳西门子/米的量级上。在所示实施例中，非导电板26是用至少一个玻璃板28来实现的。当然，车窗22可以包含一个以上玻璃板28。本领域技术人员知道，汽车车窗或车窗玻璃22，特别是挡风玻璃，可能包含中间夹有一粘接夹层的两个玻璃板。上述粘接夹层可以是聚乙烯醇缩丁醛(PVB)层。当然，另外的粘接夹层也是可接受的。玻璃板28优选是汽车玻璃，且更优选是钠钙硅玻璃(soda-lime-silica glass)。玻璃板28的厚度限定在1.5mm至5.0mm之间，优选是3.1mm。玻璃板28还具有介于5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天线，包括：　　　　贴片元件，其由导电材料制成，且具有一对彼此相对放置的辐射侧边和一对彼此相对放置的隔离侧边；　　　　第一轴线，其被定义为穿过所述辐射侧边的中心；　　　　第二轴线，其被定义为穿过所述隔离侧边的中心；　　　　基板，其由导电材料制成，且被设置成基本平行于所述贴片元件并与之间隔开；　　　　介电体，其夹在所述贴片元件与所述基板之间；　　　　馈线，其由导电材料制成，且被置于所述介电体之内；并且　　　　所述馈线被设置成基本平行于所述第一轴线并偏移于所述第一轴线，用于给所述天线提供圆极化辐射特性。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：Q李，W比利亚罗埃尔，
申请(专利权)人：AGC汽车美洲研发公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]