AMC天线设备包含接地平面和在所述接地平面上方的柔性天线元件层。所述接地平面包含导电基底表面、多个柔性导体和在所述基底表面上方的频率选择表面(FSS)层，其中所述FSS层包含彼此分离的多个导电贴片。所述柔性导体中的每一个将所述导电贴片中的一个电连接到所述基底表面。闩锁机构布置在所述基底层与所述FSS层之间。在所述基底层与所述FSS层之间的可充气气囊系统被配置成在所述天线设备展开期间接收气体输入并充气以产生足以使所述闩锁机构从解锁状态转变为锁定状态的力，在所述锁定状态下，所述导电基底表面与所述FSS层固定地分离预定距离。分离预定距离。分离预定距离。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有充气闩锁机构的可展开天线设备
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2020年10月14日在美国专利商标局提交的第63/091,909号美国临时申请的优先权，所述申请的全部内容以引用的方式并入本文中。
[0003]本公开大体上涉及用于具有接地平面的天线的储存和展开技术；以及涉及人工磁导体(AMC)天线。
技术介绍
[0004]在接地平面上方的传统天线中，辐射元件与接地平面间隔四分之一波长(λ/4)以实现对反射信号的相长干涉，从而增加方向性。然而，在相对较低频率下，λ/4距离可能比期望的更长，从而导致厚的天线轮廓(例如，在300MHz下为25cm)。
[0005]对于人工磁导体(AMC)接地平面，接地平面与辐射元件之间的间隔明显更小，并且天线可以实现相当的方向性性能。AMC接地平面可以包含导电基底表面和由彼此分离的多个导电贴片组成的“频率选择表面”(FSS)。导电贴片可以通过通常嵌入低损耗电介质内的相应导线电连接到基底表面。所得结构虽然比传统的基于接地平面的天线更薄，但很硬并且运输起来很麻烦，特别是对于配置为低于1GHz频率的大孔径天线。
技术实现思路
[0006]在本公开的方面中，人工磁导体(AMC)天线设备包含接地平面和柔性天线元件层，所述柔性天线元件层包含在接地平面上方的至少一个天线元件。接地平面包含导电基底表面、多个柔性导体和在基底表面上方的频率选择表面(FSS)层，其中FSS层包含彼此分离的多个导电贴片。柔性导体中的每一个将导电贴片中的一个电连接到基底表面。闩锁机构布置在基底层与FSS层之间。可充气气囊系统安置在基底层与FSS层之间，并且被配置成在天线设备的展开期间接收气体输入并充气以产生足以使闩锁机构从解锁状态转变为锁定状态的力，在所述锁定状态下，导电基底表面与FSS层固定地分离预定距离。
[0007]AMC天线设备可以进一步包含保持结构，所述保持结构被配置成当AMC天线装置收起时保持：(i)天线元件层；(ii)具有朝向基底表面收缩的FSS层的接地平面；和(iii)可充气气囊系统。保持结构可以将天线元件层、接地平面和可充气气囊系统保持在卷绕状态。
[0008]AMC天线设备可以进一步包含至少一个致动器，所述致动器被配置成从保持结构移除天线元件层、接地平面和可充气气囊系统。
[0009]在另一方面，提供一种在无人驾驶载体上展开AMC天线的方法。AMC天线包含：(i)天线元件层；以及(ii)接地平面，所述接地平面具有导电基底表面、FSS层以及将导电基底表面电气地和机械地耦合到FSS层的多个柔性导体。所述方法涉及在AMC天线的展开期间：使用致动器从保持结构移除AMC天线；以及使可充气气囊充气以产生足以使闩锁机构从解锁状态转换到锁定状态的力。在锁定状态下，导电基底表面与FSS层固定地分离预定距离。
附图说明
[0010]从以下结合附图作出的详细描述，所公开技术的以上和其它方面和特征将变得更显而易见，在附图中相同参考标号指示相同元件或特征。相同或相似类型的各种元件可以通过附加具有下划线/虚线的参考标签和区分相同/相似元件的第二标签(例如，_1、_2)，或直接附加具有第二标签的参考标签来区分。然而，如果给定描述仅使用第一参考标签，那么其适用于具有相同的第一参考标签的相同/相似元件中的任一个，而无关于第二标签。在附图中元件和特征可能未按比例绘制。
[0011]图1是根据实施例的在操作配置中的实例AMC天线设备的透视图。
[0012]图2是示出图1的AMC天线设备的部分的实例结构的剖视透视图。
[0013]图3是示出在收起期间将图1的AMC天线保持在卷绕配置中的AMC天线设备的保持结构的透视图。
[0014]图4是示出在展开期间紧接在从保持结构移除AMC天线之后的图1的AMC天线设备的透视图。
[0015]图5是图1的AMC天线设备的部分的截面图，其说明AMC天线设备在收起期间在收缩状态下的各种结构。
[0016]图6是包含在图1的AMC天线设备内的实例柔性印刷电路板(PCB)的平面图。
[0017]图7是沿着图6的线7
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7截取的截面图，其说明柔性PCB的实例层状结构。
[0018]图8是沿着图1的线8
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8截取的截面图，其描绘AMC天线设备的实例层间结构。
[0019]图9是说明连接到图1的AMC天线设备的天线元件的实例天线馈线的示意图。
[0020]图10是图1的AMC天线的上部部分的中心部分的透视图，其说明实例天线馈线的部分。
[0021]图11是沿着图10的线11
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11截取的截面图，其描绘AMC天线内的天线馈线的实例集成。
[0022]图12A是图1的AMC天线的部分端视图，其说明在AMC天线的收缩状态下的实例锁存器。
[0023]图12B是图1的AMC天线的部分端视图，其说明在展开之后在AMC天线的操作状态期间在锁定状态下的实例锁存器。
[0024]图13是描绘根据实施例的在无人驾驶载体上展开AMC天线的实例方法的操作的流程图。
具体实施方式
[0025]提供以下参考附图的描述，以帮助全面理解本文出于说明性目的公开的技术的某些示例性实施例。所述描述包含各种具体细节以帮助本领域的一般技术人员理解技术，但这些细节仅被视为说明性的。出于简单和清晰度的目的，当包含众所周知的功能和构造的描述可能混淆本领域的普通技术人员对技术的理解时可以省略此描述。
[0026]图1是根据实施例的在操作配置中的实例人工磁导体(AMC)天线设备100的透视图。AMC天线设备100可以包含AMC天线10和用于在收起期间保持AMC天线10的保持结构20。(应注意，AMC天线100在本文中有时也可以互换地称为AMC天线设备。)图1描绘下文所描述的处于在从保持结构20移除之后并且在将其结构从收缩配置变换到扩展操作配置的操作
之后的配置中的AMC天线10。
[0027]图2是示出图1的AMC天线设备的部分的实例结构的剖视透视图。同时参考图1和2，AMC天线10可以包含接地平面105、具有至少一个天线元件135的天线元件层130和天线馈线(例如，图11的300，为了清晰起见，从图1和2省略)。接地平面105可以包含：具有导电基底表面的基底层110；频率选择表面(FSS)层120；以及将FSS层120电连接到导电基底表面的多个柔性导体115。导体115可以包括例如金属的导电材料。导体115可以呈各种可能形式中的任一种。例如，导体115可以是线、柱、弹簧、迹线等。
[0028]具有导电特征的这种纹理化表面配置的接地平面105可以被理解为给定频带内的“高阻抗表面”，其中表面波模式与光滑金属表面上的表面波模式显著地不同。(应注意，术语“频率选择表面(FSS)”强调高阻抗表面的频率敏感性质。)接地平面105还可以理解为具有抑制表面波的“同相反射器”。接地平面105的纹理化结构使AMC本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种人工磁导体(AMC)天线设备(100)，其包括：接地平面(105)，所述接地平面包括：基底层(110)，所述基底层包括导电基底表面(119)；在所述基底层上方的频率选择表面(FSS)层(120)，所述FSS层包括彼此分离的多个导电贴片(121)；以及多个柔性导体(115)，每个柔性导体将所述导电贴片中的一个电连接到所述导电基底表面；在所述FSS层上方的柔性天线元件层(130)，所述柔性天线元件层包括至少一个天线元件(135)；在所述基底层与所述FSS层之间的闩锁机构(L)，所述闩锁机构被配置成从解锁状态转变到锁定状态，其中在所述锁定状态下，所述导电基底表面与所述FSS层固定地分离预定距离；以及在所述基底层与所述FSS层之间的可充气气囊系统(103a、103b)，所述可充气气囊系统被配置成在所述AMC天线设备的展开期间接收气体输入，并且充气以产生足以使所述闩锁机构从所述解锁状态转变到所述锁定状态的力。2.根据权利要求1所述的AMC天线设备(100)，其中所述可充气气囊系统包括：第一可充气气囊部分(103a)，所述第一可充气气囊部分在所述基底层(110c)的第一外围部分与所述FSS层(120c)的第一外围部分之间纵向地延伸；以及第二可充气气囊部分(103b)，所述第二可充气气囊部分在所述基底层(110d)的第二外围部分与所述FSS层(120d)的第二外围部分之间纵向地延伸，其中所述基底层的所述第二外围部分与所述基底层的所述第一外围部分相对，并且所述FSS层的所述第二外围部分与所述FSS层的所述第一外围部分相对。3.根据权利要求1或2所述的AMC天线设备(100)，其进一步包括保持结构(20)，所述保持结构被配置成当所述AMC天线设备收起时保持：(i)所述天线元件层；(ii)具有朝向所述基底表面收缩的所述FSS层的所述接地平面；和(iii)所述可充气气囊系统。4.根据权利要求3所述的AMC天线设备(100)，其进一步包括至少一个致动器(275、260)，所述致动器被配置成从所述保持结构移除所述天线元件层、所述接地平面和所述可充气气囊系统。5.根据权利要求4所述的AMC天线设备(100)，其中所述保持结构将所述天线元件层、所述接地平面和所述可充气气囊系统保持在卷绕状态。6.根据权利要求5所述的AMC天线设备(100)，其中所述保持结构是圆柱形结构，所述圆柱形结构包括在相应相对端(216、218)中的一对螺旋形凹槽(214)，其中所述接地平面的相对边缘部分保持卷绕在所述一对螺旋形凹槽内。7.根据权利要求1至6中任一项所述的AMC天线设备(100)，其中：所述FSS层包括第一介电片(154)并且所述多个导电贴片是在所述第一介电片上的印刷导电贴片；以及所述至少一个天线元件是在第二介电片(174)上的至少一个印刷导电元件(132、134)；其中所述第一和第二介电片中的每一个是柔性的。8.根据权利要求1至7中任一项所述的AMC天线设备(100)，其进一步包括柔性天线馈线
【专利技术属性】
技术研发人员：大卫，
申请(专利权)人：维尔塞特公司，
类型：发明
国别省市：
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