CN101626115B - 关于天线的改进 - Google Patents

Abstract

本发明涉及天线的改进。更具体地，例如涉及一种天线布置，包括：天线，所述天线包括天线壳体和馈电层，所述天线壳体具有一个表面，并且所述表面包括开口；和电子设备，所述电子设备包括电子设备罩，其中所述馈电层的一部分通过所述开口延伸到所述天线壳体之外，所述部分位于所述电子设备的电子设备罩之内。

Description

关于天线的改进

技术领域

本发明涉及宽带天线结构以及天线布置，所述天线布置包括该天线结构和电子设备，并且特别地但是并非排它地适合于物理地在天线外表面上连接电子设备，并且提供天线及其相关联的控制电子设备之间的电耦合。

背景技术

天线是设计为发射和接收电磁波的变换器。用于蜂窝通信基站的天线通常位于塔、桅杆或建筑物的顶部，以便最大化或控制系统的地理覆盖面积。天线通常通过一个或多个同轴电缆与电子设备诸如放大器、滤波器、收发器等等连接。为了便于维护并且在历史上由于其大小的原因，与天线连接的电子设备常规地被容纳在远离天线的位置，并且被安置在地面上或建筑物内。这种布置具有若干缺点，包括此类型的同轴电缆的高昂成本，能够危害系统性能的由电缆引入的RF损失，用于将它们连附于天线和装置的电缆或连接器的可能的故障，由于连接器内的金属间接触引起的无源互调失真，与电缆占用的空间相关的租金费用，和与容纳电子设备的建筑物或机壳的大的占地面积相关的租金费用。

如已知的，天线包括包含辐射部分和馈电网络的馈电层。常规布置的馈电层位于天线壳体或天线罩内以便保护馈电层不受包括雨、风、沙、UV、冰雪等等的环境暴露以及机械损坏的影响。在申请人的描述背腔缝隙辐射式天线的共同待决专利申请US 11,966,501中已知这样的一种布置。在该布置中，导电罩具有开口或部分开放端以及覆盖物。覆盖物配置有定位在由罩形成的共振腔上的缝隙。由此位于罩和覆盖物之间的馈电层激励共振腔或被共振腔激励，从而腔的体积越大，可以实现的带宽越宽。然而由于需要将罩中的腔保持为较小，因此这种布置具有带宽的限制，由此使得可以以多元件阵列天线所需的大体上半波长间隔在阵列内布置子阵列。另外，这种缝隙天线设计需要针对每个极化的单独的缝隙。

希望提供一种具有降低的成本和重量的宽带天线，其可以容易地与电子设备连接(并且从其拆除)，并且优选地，旨在避免如上所述的与连接天线和位于远处的电子设备相关联的缺点中的至少一些缺点。

发明内容

根据本发明的第一个方面，提供了一种天线布置，包括：

天线，所述天线包括天线壳体和馈电层，所述天线壳体具有表面，并且所述表面包括开口；和

电子设备，所述电子设备包括电子设备罩，

其中所述馈电层的一部分通过所述开口突出所述天线壳体之外，所述突出所述天线壳体之外的部分位于所述电子设备的电子设备罩之内。

根据本发明的实施例的电子设备到天线的直接连接减少了所需的同轴电缆的数量，或完全消除对同轴电缆的需要。结果可以极大地减少或消除与同轴电缆相关联的费用，可能危及系统性能的由电缆引入的RF损失，可能的电缆故障，电缆占用的空间的租金，和容纳电子设备的建筑物或机壳的大的占地面积的租金。

同时如上所述，通常不希望将馈电层的一部分延伸出天线罩壳，以这种方式配置馈电层具有促进馈电层和电子设备迹线之间的直接耦合的优点。本发明的实施例通过将馈电层的外在部分定位在连接到天线的电子设备的电子设备罩之内，从而确保了馈电层保护。

在本发明的这个方面的实施例中，电子设备包括导电迹线，并且所述导电迹线耦合到所述天线的馈电层。在一种布置中，电子设备迹线借助于宽边耦合而耦合到天线的馈电层，宽边耦合优选地为重叠耦合。使用重叠耦合而不是常规的连接器消除了与连接器相关联的可能的故障，损失和费用以及消除了由于连接器中的金属间接触引起的无源互调失真。

在优选的布置中，重叠耦合包括两个电介质衬底，馈电层被印刷在一个电介质衬底的表面上，并且电子设备迹线印刷在另一个电介质衬底的表面上，其中所述两个衬底被定位为馈电层的一部分与电子设备迹线的一部分配准。

将馈电层和电子设备迹线印刷在两个单独的衬底上意味着天线的馈电层和电子设备迹线不永久连接，并且因此可以容易地分开，这简化了天线布置的维护和组装。

借助于重叠耦合的馈电层和电子设备的上述耦合需要将天线的馈电层和电子设备迹线紧密靠近。在实际中这可能难以实现。要克服的第一个难点是由于电子设备通常组装有电子组件，自然不能足够紧密地接近天线馈电层。第二，天线罩之外的天线馈电层可能与电子设备迹线成直角。第三，天线可以使用三重结构，而电子设备迹线很可能在耦合区域中使用微带结构。本发明的其他方面解决了这些问题。

通过仅将馈电层的一部分延伸出天线罩，并且将仅将馈电层的这个部分靠近电子设备迹线解决第一个问题。

在本发明的某些实施例中，导电罩大体为U形，并且绕着罩的外表面形成馈电层。罩具有没有开口的封闭端，并且与现有技术不同，不在罩内提供缝隙。因此可由一张连续的材料形成罩，可以使用连续片材的挤压处理或折叠处理形成所述一张连续的材料，这两种处理都比现有技术中使用的模制处理相对便宜和容易。

大体为U形的罩的一个优点是容易允许在配电网络和微带贴片天线部分中使用不同的迹线到地平面的间隔。小的地平面间隔对于配电网络是有利的，这是由于它们允许为这种网络中通常所需的阻抗使用窄线宽，而贴片元件之下的大的地平面间隔允许实现宽带元件设计。可以在U形罩的拐角处方便地进行从一种间隔到另一种的转变。

在优选的布置中，馈电层大体为U形以便环绕相应的U形导电罩。由于U形馈电层促进了构造简单的双极化子阵，并且简化了多个紧邻间隔子阵列的对齐，因此，特别是当提供多个双极化子阵列时，这是所希望的。

在本发明的一个实施例中，馈电层包括多个贴片天线元件，并且被印刷在电介质衬底上。使用贴片天线元件而不是现有技术中使用的背腔缝隙辐射形式提供了增加的宽带性能。

在本发明的实施例中，天线包括天线壳体内的用于馈电层的地平面，并且电子设备包括用于电子设备迹线的地平面。在这种布置中，延伸出天线的馈电层的部分的一部分具有一个地平面，该地平面被电耦合到天线的地平面和电子设备的地平面。这种布置提供了用于天线壳体内外的馈电层的连续的地平面，从而允许连续的传输线。这部分地解决了天线使用三重结构，而电子设备迹线在耦合区域中使用微带结构的问题。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于根据所附的权利要求书连接电子设备和天线的方法。

根据本发明的另一个方面，提供了一种天线布置，包括：

导电罩和其上的馈电层，其中馈电层包括第一导电迹线；

电子设备，所述电子设备包括第二导电迹线；和

衬底，被设置为确保第一导电迹线的一部分与第二导电迹线的一部分配准，以便促进其间的电磁耦合。

如上所述，使用重叠耦合而不是常规的连接器消除了连接器中由于金属间接触而产生的可能的故障，损失，与连接器相关联的费用，无源互调失真。

根据本发明的另一个方面，提供了一种天线，包括：

导电罩；

非导电层，其包括覆盖所述罩的封闭端的至少一部分的一个部分；和

位于所述罩和非导电层的所述部分之间的馈电层，该馈电层包括传导性天线元件和导电迹线，

其中所述辐射部分和非导电层的所述部分提供辐射元件，并且所述辐射元件至少部分地与封闭端对齐。

在一种布置中，传导性天线元件是传导性贴片天线元件。

本发明的这个方面的实施例的优点在于，辐射元件固有地比现有技术的天线更为宽带(中心频率的近似25％相比于近似15％)。由于需要保持在罩内形成小腔，因此申请号US11/966,501的美国专利申请中描述的设计在带宽方面具有限制，从而列元件可以按大致半波长间隔以阵列布置。根据本发明的实施例的天线在实现相同大小约束时在带宽方面受到很少的影响。

相比于如果以空气介电常数的材料覆盖辐射部分所需的大小，这可以通过减小了传导性天线元件的所需大小的非导电覆盖物的电介质材料的介电常数来实现。影响可实现带宽的另一个因素是导电罩和馈电层之间的间隔，以及贴片天线元件之下的电介质。在本发明的实施例中，在导电罩的中间表面和馈电层之间存在相对大的地平面间隔，并且贴片天线元件之下的区域包括本质为空气的电介质。这种配置给天线提供了更大的可操作性带宽。

与常规布置不同，由于在本发明中由地平面即导电罩的中间表面和馈电层之间的间隙而不是腔来提供由馈电层激励或激励馈电层的共振结构，从而带宽不受由罩形成的腔所占体积的限制。实际上，使用贴片天线元件作为传导性天线元件完全消除了对腔的需要，或使得能够例如以电子设备诸如成束器填充该腔。

优选地，馈电层包括电子设备迹线，并且馈电层印刷在单个衬底上。使用单个衬底减少了设计的费用和复杂性。集成馈电网络技术还设计为允许在天线壳体内容易地集成，例如，作为集成桅顶(masthead)蜂窝基站设计的一部分的其他RF元件。

优选地，所述罩包括两个封闭侧，每一侧具有两个端部分，其中由所述罩的封闭端将第一封闭侧的所述端部分中的一个结合到第二封闭侧的端部分之一。优选地，所述罩还包括两个开口侧和一个开口端。

优选地，该天线包括以地平面的形式覆盖或提供所述罩的封闭侧的至少一部分的导电层。这个地平面形成导致良好控制的分配电路并且最小化辐射和接收干扰的封闭的三重发射区域。另外，这隔绝了相邻子阵的相邻馈电网络，并且从而最小化不同子阵的相邻馈电网络之间的干扰。在一个实施例中，借助于泡沫塑料间隔物，该三重区域实质上是空气间隔以便减少成本。

在一个实施例中，该天线包括罩的所述封闭端和辐射部分之间的电介质间隔物。优选地，电介质间隔物被设置为以大于所述馈电层和罩的所述封闭侧之间的距离的距离将馈电层从罩的所述封闭端分开。

在一种布置中，可由两个侧面提供所述封闭端。

在一个实施例中，子阵被实现为多天线阵列，包括：

另一个导电罩，所述另一个导电罩和所述导电罩位于导电层的两个相对侧上，其中所述导电层覆盖所述另一个导电罩的封闭侧的至少一部分。

另一个非导电层，其包括覆盖所述另一个罩的封闭端的至少一部分的一个部分；和

位于所述另一个罩和所述另一个非导电层的所述部分之间的另一个馈电层，所述另一个馈电层包括包含传导性天线元件的另一个辐射部分，

其中所述另一个辐射部分和所述另一个非导电层提供另一个辐射元件，并且所述另一个辐射元件的至少一部分与所述封闭端对齐。

在一种布置中，所述导电性天线元件是传导性贴片天线元件。在另一种布置中，所述非导电层和所述另一个非导电层被作为单个非导电层提供。优选地，所述另一个馈电层位于所述另一个罩和所述导电层之间。

在双极化天线实施例中，还提供：

覆盖所述罩的第二侧的至少一部分的另一个导电覆盖物，

其中所述馈电层包括两个导电迹线，所述两个迹线中的第一个在所述罩的第一侧和覆盖所述第一侧的至少一部分的导电覆盖物之间延伸，并且所述两个迹线中的第二个在所述罩的第二侧和所述另一个导电覆盖物之间延伸。

本发明的这个方面的实施例的另一个优点是与为每个极化需要单独缝隙的以前的缝隙天线设计相反，所述导电天线元件在一个贴片中组合两个极化元件。结果，具有给定数目的元件的双极化垂直列子阵的长度可以较短。另外，给每个极化元件分配是在以前的缝隙天线设计中将沿子阵的纵轴分配的长度的几乎两倍的长度，这允许更大的设计自由度。

从对本发明优选实施例的参考附图仅以示例的方式做出的下面描述中将明了本发明的其他特征和优点。

附图说明

图1是示出了根据本发明的实施例的包括单极化独立单子阵天线和电子设备的天线布置的示意图；

图2是示出了印刷了薄膜层上的双极化馈电层的示意图；

图3是示出了图1的天线布置的更详细构造的示意图；

图4是示出了图3的天线布置的双极化实施例的示意图；

图5是示出了关于图3的天线布置的双极化实施例的地平面的细节的示意图；

图6A是示出了没有折叠馈电层时天线的馈电层和电子设备罩内的电子设备的电子设备迹线之间的耦合的示意图；

图6B是示出了折叠馈电层之后天线馈电层和电子设备罩内的电子设备的电子设备迹线之间的耦合的示意图；

图7是示出了单极化天线的馈电层和电子设备罩内的电子设备的电子设备迹线之间的两片重叠耦合的示意图；

图8A是示出了根据本发明的实施例的包括多元件阵列天线的天线布置和包括多个电子设备迹线的电子设备的示意图；

图8B是示出了根据本发明的实施例的包括多元件阵列天线和多个电子设备的天线布置的示意图，其中每个电子设备都包括电子设备迹线；

图8C是示出了根据本发明的实施例的包括多元件阵列天线和包括电子设备迹线的电子设备的天线布置的示意图；

图8D是示出了根据本发明的实施例的包括多元件阵列天线的天线布置和包括电子设备迹线的电子设备的示意图，其中在与电子迹线耦合之前天线的馈电层被组合到电子设备罩之内；

图9是示出了根据本发明的实施例的新颖的双极化天线结构组装所涉及的步骤的流程图；

图10是示出了根据本发明的实施例的物理连接电子设备至天线外表面上所涉及的步骤的流程图；

图11是示出了根据本发明的实施例的用于组装天线布置的详细组件的示意图；

图12是示出了根据本发明的实施例的用于组装天线布置的导电层的侧表面的结构细节的示意图；

图13是示出了根据本发明的实施例的薄膜层的一部分和天线壳体之外的间隔物的未覆盖表面之间的对齐的示意图；

图14是示出了根据本发明的实施例的电子设备内的印刷电路板布置的示意图；和

图15是示出了根据本发明的实施例的双极化天线的馈电层和电子设备的两个电子设备迹线之间的两片重叠耦合的示意图。

本发明的若干部件和组件出现在多于一个的图中；为了清楚起见，在所有图中使用相同的参考号指示相同的部件和组件。另外，以一个数字和一个或多个后缀引用某些部件，表示该部件包括一系列元件(每个后缀指示该序列中一个单独元件)。为了清楚，当引用该序列本身时忽略后缀，但是当引用序列中的单独元件时包括后缀。

具体实施方式

如上所述，本发明的实施例涉及物理连接电子设备和天线，以便克服与连接天线和位于远处的电子设备相关联的某些或全部缺点。特别地，本发明的实施例提供了一种天线结构和与该天线结构对接以便输入和输出从其收发的信号的电子组件的一种新颖布置。

具体地，本发明的实施例涉及将电子设备物理连接到天线外表面上以及，优选地，无金属间接触地耦合电子设备的导电迹线与位于天线壳体之外但位于电子设备罩之内的天线馈电层，从而最小化无源互调失真，减少损耗，增加可靠性和降低费用。

本发明的实施例中的天线可以形成多元件阵列天线中的子阵列或独立的单元件或单子阵列天线。单个子阵列可用于以自身能力形成天线，例如，适合于用作常规的三段桅顶(tri-sectored masthead)蜂窝基站天线。更高容量和更高覆盖范围的小区站点天线系统可能希望多元件阵列天线。根据本发明的实施例，可以希望连接到天线的电子设备的例子包括方位成束器、放大器或收发器。

转到图1，现在将描述本发明的第一实施例，此后称为一种天线布置。该天线布置包括天线200和与其连接的电子设备100。

电子设备100包括电子设备罩101和其内的导电迹线104。图1中电子设备罩101被示出为矩形，但其他形状也是可能的，优选地罩101在与天线200物理连接的区域中具有大体平整的外表面110。导电迹线104可以例如被实现为专用集成电路(ASIC)的一部分或在电子设备罩101内的离散迹线104，在离散迹线104的情况下，它被印刷在电介质衬底例如薄膜或硅衬底的表面上。地平面优选地被连附到该电介质衬底的另一个表面上。在这个布置中，迹线104被承载在印刷电路板(PCB)上。

天线200包括天线壳体206和馈电层202。天线壳体具有表面210，在该表面上连接电子设备100，具体来说在该表面210上连接外表面110。表面210包括开口212，馈电层的一部分201通过开口212延伸出天线壳体进入电子设备罩101。

天线壳体206诸如天线罩包括非导电材料，例如，塑料或玻璃纤维。该材料优选地允许天线壳体内的天线和外部设备之间相对无衰减的电磁信号传输。天线壳体206被示出为矩形；然而，尽管电子设备被连接到其上的外表面210优选地大体是平整的，但是其他形状也是可能的。

表面210内的开口212被布置为足够大以便允许馈电层的一部分201延伸通过，但是优选地足够小以便防止已经延伸到电子设备罩101内的馈电层的不希望的运动，从而避免不必要地减弱覆盖物220的承载结构，并且确保覆盖物220尽可能电连续以确保连续的地平面结构。开口212优选地局限于电子设备100的与天线200的表面210连接的表面区域110内，从而使得天线200和馈电层202的部分201被密封以防受水和其他环境条件的影响。

馈电层202印刷在优选地至少部分为柔性的电介质衬底上。在这个实施例中，馈电层202印刷在单个薄膜层215上。由于薄膜利于减少成本，简化机械设计，并且具有更好的高频性能，因此优于固体电介质衬底而选择薄膜。

馈电层202包括传导性天线元件阵列248和一个或多个馈电配电网络234a、234b，如图2所示，每个馈电配电网络包括用于每个导电天线元件的一个或多个馈线，每个馈线都是导电迹线。馈电层202的传导性天线元件248收发电磁波，并且公共馈电网络234a、234b对其馈电。馈电配电网络234a、234b优选地被设计为展现匹配馈电网络的其他部分的适合的特性阻抗；通常使用50欧姆。

用于所有传导性天线元件248的馈线被组合，并且得到的迹线与馈电层202的长度正交地延伸远离馈电网络。如上所述，这个得到的迹线的部分201延伸到天线壳体206之外，并且如图15所示，耦合到电子设备100的导电迹线104的部分111。

如图3所示，沿着天线壳体内的罩208的侧表面216a、216b至少为馈电层的馈电网络区域提供两个地平面216、221，从而形成获得良好控制的分配电路并且最小化辐射和接收干扰的封闭的三重传输区域。

借助于机械间隔物(未示出)，馈电层202可以位于两个地平面之间，从而围绕馈电层的电介质是空气。可替换地，如图3所示，电介质材料诸如优选地片状形式的泡沫塑料222，224可被分别安置于馈电层和两个地平面216、221之间，以便定位馈电层202。电介质层的作用是相对于地平面定位馈电层，特别是以便保持其间的距离。就射频性能而言，由于泡沫塑料的电介质属性通常非常类似于空气的电介质属性，因此这两种方法是类似的。

在这个实施例中，由导电罩208方便地提供第一地平面216，导电罩208还为馈电层提供机械支撑，并且通过导电覆盖物220提供第二地平面221，导电覆盖物220方便地承载罩208和环绕罩208的馈电层202。在这个实施例中，罩208大体为U形。该U形结构优选地安装在或连附到连接到电子设备100但位于天线壳体206内部的相同表面210。馈电层202环绕U形罩208的一部分或全部外表面，该U形罩208包括中间表面和两个侧表面，中间表面和两个侧表面的任意一个之间的角度优选地为90度。将馈电层环绕导电罩208形成了如图4所示的大体为U形的馈电层，其包括包含传导性天线元件248的相应的中间部分232以及两个相应的侧部230a、230b，每个侧部包含馈电网络。可替换地，馈电层可以环绕导电罩208的中间表面以及罩208的仅一个侧表面，形成图3所示的V形馈电层。在任意一种情况下，为了容易进行环绕处理，馈电层衬底215至少在罩208的拐角附近是柔性的，或在所述拐角附近不是柔性的，但是具有类似于罩208的相应形状。

当以这种方式被罩208支撑时，馈电层202的部分201延伸到天线壳体206之外，并且在电子设备罩101之内耦合到电子设备迹线104。

例如，可以使用已知的射频(RF)连接器或任意其他适合的装置实现耦合。RF连接器引入了降低接收机噪声系数并且减小了发射功率的损失。在这种接收机的情况下，这削弱了系统链路预算；在发射器的情况下，它可以影响链路预算或需要发射器具有更强大(并且因此更昂贵)的功率放大器。另外RF连接器和相关的跳线电缆是昂贵的。因此，希望从系统中去除这些以便减少设备成本。由于RF连接器和相关的跳线电缆是引起系统故障的一种原因，希望从系统中去除它们以便提高可靠性并且减少操作花费。

因此，在一种布置中，借助于图6A和6B所示的重叠耦合将电子设备迹线104耦合到天线的馈电层202。重叠耦合器是宽边耦合器的例子，并且它电容性地耦合一个在另一个之上延伸的长度近似为四分之一波长的两个迹线部分。此处所指的波长是近似相应于将馈电层202和电子设备迹线104分开的电介质材料中的天线的操作频带的中心频率的波长。

U形罩208和馈电层202的配置为延伸出天线壳体206的馈电层202的部分201与连接到电子设备100的表面210呈90度。另外，如图1和3所示，在这个实施例中，电子设备迹线104平行于连接到天线的表面201的电子设备罩101的表面110。因此，延伸出天线壳体206的馈电层202的部分201相对于电子设备迹线104成90度角。为了以上述方式实现重叠耦合布置，馈电层202的部分201被平行于设备迹线104安置。

在这个实施例中，如图3所示的可能具有一块非导电材料形式的间隔物300被紧固到天线壳体206的外表面210上，外表面210又连接到电子设备100。优选地，以电子设备衬底上所期望的组件高度来确定间隔物300的高度。绕着间隔物300折叠馈电层200的部分201，以便使其平行于电子设备迹线104。可替换地，电子设备100可以如图6A所示连接到天线表面210，从而电子设备迹线104平行于馈电层202的部分201而无需折叠部分201。

一旦部分201被平行紧固于电子设备迹线104，该组合的布置形成了重叠耦合器。重叠耦合器的益处为允许两个迹线的连接而无需金属间接触，因此最小化了无源互调失真，减少了损失，增加了可靠性，并且降低了成本。为了实现有效的耦合，重叠耦合的馈电层部分211和电子设备迹线部分111两者大致为它们之间的衬底电介质常数中的四分之一波长。重叠耦合优选地与馈电层的纵轴对齐，并且因此如图2所示，天线壳体206之外的部分201围绕着垂直于馈电层的纵轴和横轴的轴弯曲90度。得到的馈电层202的端部分209大体与天线对齐，并且至少端部分209的部分211耦合到电子设备迹线104的部分306。

可以使用已知的一片重叠耦合(例如已知的宽边耦合)实现重叠耦合，其中馈电层202和电子设备迹线104被印刷在电介质衬底的相对侧上，从而馈电层202的一部分至少部分地与电子设备迹线104的一部分对齐。然而，使用这种单片重叠耦合布置意味着天线的馈电层202和电子设备迹线104被永久连接，对于维护和组装这可能是不现实的并且是不希望的。

在优选布置中，使用两片重叠耦合布置。在一般意义上，适合的重叠耦合500包括两个电介质衬底，馈电层202被印刷在一个电介质衬底的表面上，并且电子设备迹线104被印刷在另一个电介质衬底103的表面上；两个衬底被放置为使得馈电层202的一部分与电子设备迹线104的一部分配准。电介质衬底被定位在馈电层202的部分201的一部分203和电子设备迹线的部分111之间。优选地，两个电介质衬底中的至少一个，即，两个电介质衬底中的任意一个或两者被定位在所述两部分迹线之间。应当理解，馈电层所承载的导电迹线与电子设备的导电迹线的这种耦合布置提供了包括天线和电子设备的新颖的天线布置。

在重叠耦合的优选布置中，并且如图3所示，馈电层202印刷在馈电层衬底215最靠近U形罩208的内表面218上；由此馈电层衬底215的承载天线壳体206之外的馈电层的部分被绕着间隔物300折叠，并且如图7所示定位于馈电层的部分203和电子设备迹线104之间。可替换地，可在馈电层202的部分201的部分203和电子设备迹线104的部分111之间提供第三电介质衬底(未示出)。适合的电介质衬底层的例子包括空气、薄膜层和固体电介质衬底层。在这种布置中，馈电层202的部分203处于部分201的端部，并且电子设备迹线104的部分111处于迹线104的一端；然而这不是必须的。例如，这些部分可以分别位于两个迹线的中间或两个迹线的另一端。

重叠耦合500需要地平面。在这个实施例中，用于电子设备迹线104的地平面105作为形成如图5所示的耦合500的微带传输线结构的重叠耦合的地平面。结果，馈电层202的一部分是包括微带的三重结构，例如，天线壳体206内的区域(如上所述)，以及馈电层202的一部分，例如，耦合区域500，已经未被耦合到电子设备迹线104的平行部分203。馈电层202优选地被设计为沿着馈电层202的整个长度阻抗保持为大体恒定(即，整个三重区域和微带区域)；这可以通过改变各个部分的迹线宽度来实现。

天线壳体206内的馈电层202的地平面216、221需要被电耦合到电子设备迹线104的地平面105，以便允许连续的传输线。可以通过直接物理连接或通过中间物例如通过电线来实现电耦合。例如，如果天线壳体206之外的馈电层202的整个部分201耦合到电子设备迹线104，在该情况下，用于电子设备迹线104的地平面可以作为用于馈电层202的整个部分201的地平面105，那么可以选择直接物理耦合。

然而，当如图6A和6B所示，仅有馈电层的部分201的部分203耦合到电子设备迹线104时，需要至少为如图6A所示的没有被耦合到电子设备迹线104的或如图6B所示的不平行于电子设备迹线104的馈电层202的部分201的部分205提供至少一个地平面404。另外，如图3所示，地平面404被设置为电耦合到天线200的地平面216、221和电子设备100的地平面105。即，通过用于馈电层202的部分203的地平面404，馈电层202的地平面216、221被耦合到电子设备迹线104的地平面。

在这个实施例中，为馈电层202的部分203提供了两个地平面，例如，两片材料，在馈电层202的部分201的部分203的每一侧上提供一个。该部分可以借助于机械间隔物(未示出)定位在两个地平面400、404之间。可替换地，两层电介质材料诸如泡沫塑料450，452类似于如上所述的用于天线壳体206内的馈电层的三重区域的布置。可替换地，可通过包括两个侧表面和中间表面的U形金属层的侧表面提供两个地平面中的一个。优选地，U形金属层环绕间隔物300，其中间表面与天线壳体206连接。

优选地，还作为罩208的载体以及用于天线壳体内的馈电层202的第二地平面的覆盖物220为V形或T形(如图3所示的T形)，从而覆盖物220的一个部分221形成第二地平面，并且垂直部分223形成连接到电子设备100的天线壳体206的表面210的一部分。优选地，覆盖天线壳体206的非导电材料对于被电子设备100的连接到天线200的表面110所覆盖的垂直部分223的至少某些部分来说是不连续的。结果，例如，通过将电子设备内的地平面(多个)安装在或连附在这个部分223上，电子设备内的地平面(多个)可被容易地电耦合到天线壳体内的馈电层202的第二地平面。

需要通过非导电材料保护收发电磁波的传导性天线元件248，这允许天线壳体206内的天线和外部设备之间的相对无衰减电磁信号传输。因此，在这个实施例中，传导性天线元件被放置在U形罩208的中间表面之上，被非导电材料围绕，并且位于远离未被以非导电材料覆盖的表面201。

如现有技术中所讨论的，由馈电层激励的传导性天线元件可以例如是背腔缝隙辐射类型。在另一种布置中，馈电层的传导性天线元件包括如图2所示的贴片天线元件阵列248。以公共馈电网络给贴片天线元件248馈电，如上所述，公共馈电网络的一部分延伸到天线壳体206之外。

不同于现有技术，不在罩208内提供缝隙。因此可以使用连续材料片制造罩208，通过利用挤压处理或折叠处理从连续的片材形成一张连续材料，这比现有技术中使用的模制处理相对便宜和容易。可以制造并且然后折叠一张平的材料，以便形成如上所述的罩208。可替换地，可以直接使用挤压处理形成折叠的罩208。如果希望，可以在罩208的侧表面上形成开放端。

U形罩208的中间和两个侧表面可以形成腔；与常规布置不同，由于通过地平面即导电罩208的中间表面和馈电层之间的间隙而不是通过腔提供由馈电层激励或激励馈电层的共振结构，因此带宽不受该腔所占体积的限制。实际上，使用贴片天线元件248可以完全消除对腔的需要，或使得能够例如以电子设备诸如成束器来填充所述腔。

在另一种布置中，可由PCB 106承载电子设备迹线104，所述PCB定位在天线壳体206内，可以定位在罩208的腔内。电子设备迹线104的部分111可以随后如上所述耦合到天线壳体206内的馈电层202的部分203。在这种布置中，天线布置的电子设备100可以如上所述具有罩101。可替换地，电子设备100可以不具有罩101。

在这个实施例中，不沿着馈电层202的中间部分232之上的罩208的中间表面提供第二地平面，中间部分232包括贴片天线元件248。而是如图3所示，在馈电层202的中间部分232之上提供非导电覆盖物250诸如聚碳酸酯片，以便减小贴片天线元件的共振频率。通过紧固装置，例如，通过螺钉和螺母或其他适合的固定装置，将非导电覆盖物250和罩208的中间表面与保持在它们之间的馈电层202紧固在一起。在一种布置中，非导电覆盖物250形成天线壳体206的一部分。应当理解，贴片天线元件248结合导电罩208和非导电覆盖物250的这种布置提供了新颖的天线。

在罩208的中间表面和馈电层202的中间部分232之间提供泡沫塑料层226或空气以及机械间隔物。一般地，导电罩208的中间表面和馈电层的传导性天线元件之间的距离越大，并且任何插入的电介质材料的介电常数越低，可以实现的带宽越大。希望在感兴趣的整个频带上获得相同的辐射特性，从而使得在感兴趣的频带上产生的天线方向图(antenna pattern)大体恒定。当在频带的不同部分激励不同的共振模式，产生了不需要的级别的表面波辐射时，或当阻抗特性过度改变时，可以认为已经达到了间隔的上限。替代地，可以使用不同的电介质衬底和多于一个的电介质衬底层。然而，通过导电罩208的中间表面和馈电层的传导性天线元件之间的相对大的地平面间隔、传导性天线元件248之下本质为空气电介质(即，具有低的介电常数)，和使用贴片天线元件作为传导性天线元件的组合，实现了宽带性能的增加。

如上所述，由于使用重叠耦合而不是连接器，减少了金属间接触和费用，因此本发明的实施例还可以用于多元件阵列天线，例如，多束天线，以便解决各个子阵列和电子设备(诸如特别是方位成束器)之间的干扰的问题。另外，因为不使用电缆连接，这样更容易组装电子设备和天线。这对于多于一个馈电层连接到电子设备迹线(多个)的多元件阵列天线特别显著。例如图8A、8B，8C和8D所示的实施例包括包含多个子阵列的多元件阵列天线。每个子阵列包括罩208和馈电层202，馈电层202的一部分201通过天线壳体206表面210中的开口212延伸到天线壳体206之外。每个子阵列可被提供在不同的天线壳体206内，或多于一个子阵列可被包含在单个天线壳体206内。如在所有这些实施例中所示，馈电层202的纵轴，所述馈电层衬底的纵轴和罩208的纵轴优选地垂直于多元件阵列天线形成的方向。

可以不为馈电层202的馈电网络区域沿着天线壳体206内的罩208的侧表面216a、216b提供第二地平面221，从而形成微带传输区域。然而，对于多元件阵列天线，由于第二地平面和罩208一起形成导致良好控制的分配电路的封闭的三重传输线结构，因此第二地平面220是期望的；另外，它沿着相邻子阵列的罩208a、208b的相邻侧表面216a、216b隔离相邻的馈电网络，以便最小化不同子阵列的相邻馈电网络之间的干扰。

如上所述，希望在给定覆盖频率的方位上以近似不大于半个波长地间隔天线元件248，以避免产生天线方向图中具有相关的不需要的零点的光栅波瓣。因此，根据传导性天线元件的大小和数量，罩208的外中间表面217可以具有任意长度，但是优选地仅小于或等于覆盖频率波长的一半。以这种方式限制宽度允许构建紧密间隔的子阵列，这是通过并排地安置其每一个都承载馈电层202的多个导电罩208而实现的。另外，不同子阵列的各个导电罩208优选地互相连接，以便允许内部地平面的连续性。关于各个馈电层，每个馈电层202a、202b可被耦合到不同的并且可能为分离的电子设备迹线104a、104b，在该情况下，如图8A所示，所有电子设备迹线104a、104b可被提供在包括一个电子设备罩101的单个电子设备100内。如图8B所示，每个电子设备迹线104a、104b可被提供在不同电子设备100a、100b中，其各自包括电子设备罩101a、101b。可替换地，如图8C所示，两个或多个馈电层202a、202b可被耦合到电子设备100内的单个电子设备迹线104。优选地使用这些方法实现诸如放大器和收发器的电子设备100。

在耦合到电子设备迹线104之前，馈电层202a、202b可以在天线壳体206之外彼此耦合。例如馈电层202a、202b可以通过常规的连接器，上述的一片重叠耦合或两片重叠耦合而彼此耦合。如图8D所示，由该耦合产生或连接到该耦合的导电迹线207可随后被耦合到电子设备100中的电子设备迹线104。优选地以这种方式连接诸如成束器的电子设备100。

实施例和相关的图涉及单极化天线。然而，应当理解，本发明的目的可以等同地应用于多极化天线。图4示出了本发明的双极化天线实施例，其中两个优选地彼此正交的馈电线连接到每个传导性天线元件，导致两个公共馈电网络，每个馈电网络在如图2所示的传导性天线元件的每一侧上。两个馈电网络分别覆盖导电罩208的两个侧表面。如图2所示和上面讨论的，随后组合每个馈电网络，并且得到的迹线的一部分201通过天线壳体206的表面210内的开口212a、212b延伸到天线壳体之外。在终止于间隔物300的相同表面上之前，这两个部分绕着相同的间隔物300的两个相对侧面折叠，所述表面与间隔物的安装在天线壳体上的表面相对。因此，两个部分201a、201b平行于承载电子迹线的PCB，从而使得每个部分可被分别耦合到相同或不同电子设备迹线的一部分。

沿着罩208的侧表面为每个极化提供还作为如图5所示的第二地平面的V形或T形覆盖物220。如上所述，第二地平面221a、221b与罩208一起形成封闭的三重传输线结构，该结构导致了良好控制的分配电路，并且沿着相邻子阵列的罩208a、208b的相邻侧表面216a、216b隔离相邻的馈电网络。可以连接用于不同极化的覆盖物220或形成单个覆盖物220。对于双极化天线，这种单个覆盖物220可以具有U或TT形状。

在某些上面的实施例中，馈电层202a、202b大体为U形。当提供多个双极化子阵列时这是特别希望的，因为大体为U形的馈电层202促进了简单的双极化子阵列构造和简化了多个紧密间隔的子阵列的对齐。

上面的实施例示出了每个罩208有单个馈电层202；然而应当理解，可以提供多于一个馈电层，并且多于一个馈电层可以延伸到天线壳体之外。另外，虽然馈电层202与一个馈电层衬底相关联，但是本领域的技术人员将认识到可以使用多于一个馈电层衬底，并且可以在不同区域内使用不同材料形成该馈电层。

在上面的实施例中，非导电覆盖物250被定位在馈电层202的传导性天线元件之上，以便通过使得贴片248在电气地比在没有电介质覆盖物250时的物理大小更大，从而提供了对贴片天线元件248的辐射属性的频率控制。虽然非导电覆盖物250是希望的，但是它不是必须的。例如，如果贴片天线元件248之下的电介质衬底226不是泡沫塑料/空气(即，具有更高的介电常数)，则衬底226也具有增加贴片248的电气大小的作用，从而可以去除对上部覆盖物250的需要。可替换地，由于独立的单子阵列天线不限于0.5波长宽度，因此贴片248可以物理地更大，避免了对它们之上或之下的其介电常数高于空气的任何附加电介质衬底的需要。

如上所述，并且通过回顾举例说明本发明的实施例的附图将会理解，导电罩208的中间表面217和导电罩208的两个侧表面216a、126b中的任意一个之间的角度优选地为90度；然而，其他角度布置是可能的。特别地，与实质上大于90度的角相比更希望小于或接近90度的角，尤其是对于多元件阵列天线来说。

本发明的另一个方面涉及组装包括如上所述的天线200和电子设备100的天线布置的方法。出于说明的目的，参考图4，5，10，11，13，14和15描述关于双极化独立单子阵列天线的方法；然而应当理解，该方法可用于组装上述所有可能的天线布置。

在连接天线和电子设备之前组装天线结构并且构建电子设备。在可以组装天线结构之前，需要制造或另外地提供各种组件。使用例如挤压处理或折叠处理制造包括连续材料片的导电罩208。如图4所示，罩208优选地为包括中间表面217和两个侧表面216a、126b的U形。罩208为天线壳体206内的馈电层202提供物理支撑，并且如上所述还作为天线壳体206内的馈电层202的第一地平面。

制造或提供诸如薄膜层215的电介质衬底。在薄膜层215上印刷馈电层202，馈电层202的中部232在薄膜层215的中部234上，并且馈电层202的两个侧部230a、230b在薄膜层215的两个侧部236a、236b上。

制造或提供TT形覆盖物220；覆盖物220包括优选地大体彼此平行的两个部分221a、221b，用作天线壳体206内的馈电层202的两个侧部230a、230b的第二地平面，以及承载罩208的一个垂直部分223。垂直部分223包括两个开口212a、212b，通过所述开口，薄膜层的两个部分在步骤28延伸到天线壳体206之外。

使用允许天线壳体206内的天线和外部设备之间相对无衰减的电磁信号传输的非导电材料来制造天线壳体206。返回参考图1，天线壳体206可以是任意形状；然而在这个实施例中，它包含具有大体平的表面210和两个端盖的中空管。大体平的表面210包括孔，在电子设备100的表面110连接到天线200的表面210之后，表面110覆盖该孔。

图9是示出了组装双极化天线结构的方法的流程图。在步骤12，相对薄的泡沫塑料层224a、224b被分别连附到罩208的两个外侧表面216a、216b，并且如图4所示，相对厚的泡沫塑料层226被连附到罩208的外中间表面。在一种布置中，相对薄的泡沫塑料层为1到2mm厚，而相对厚的泡沫塑料层为10到15mm厚。泡沫塑料层224a、224b、226的某些或全部自身可以具有粘性以便辅助所述连附。

在步骤14并且参考图3，将优选地具有与相对厚的泡沫塑料层226的高度类似的高度的一个或多个间隔装置(未示出)固定到罩208的外中间表面217，其可从罩208的中间表面217之下固定。间隔装置可以穿过相对厚的泡沫塑料层226。

然后在步骤18使薄膜层215环绕罩208的外表面，馈电层202在薄膜层215的内表面上，并且与连附到罩208上的泡沫塑料层224a、224b、226相邻。薄膜层215优选地覆盖罩208的外表面，馈电层202的中部232在罩208的中间表面之上，并且馈电层202的侧部与罩208的侧表面重叠。然而，承载馈电层202的部分201a、201b的薄膜层215的部分238a、238b分别根据步骤20延伸超出罩208的两个侧表面，并且随后在步骤28穿过天线壳体206的表面210内的开口212a、212b进入电子设备罩101。例如使用胶水将薄膜层215紧固到连附到罩208的泡沫塑料层224a、224b、226。可选择地，可以使用临时固定装置实现薄膜层和导电罩208之间更好的对齐。

然后在步骤22，第二泡沫塑料层222a、222b(自身可以具有粘性)被分别连附到薄膜层的两个外侧部分中的每一个。

如从图4可见并且可从仅示出了地平面细节的图5更好地看出，承载馈电层202和泡沫塑料层222a、222b、224a、224b、226的罩208在步骤26通过TT形覆盖物220的两个平行部分221a、221b定位在TT形覆盖物220内。承载馈电层202的两个部分201a、201b的薄膜层215的两个部分238a、238b根据步骤28随后通过开口212a、212b延伸。罩208和覆盖物220通过使用例如固定装置被紧固在一起，以便防止相对于彼此的相对运动。

在步骤30，罩208电耦合到覆盖物220以便连接两个地平面。在一种布置中，通过由罩208的中间表面提供或连附的一个或多个突起物(未示出)实现。所述突起物通过薄膜层内的相应孔延伸，并且抵靠在覆盖物220的平行部分221a、221b上，从而为天线壳体内的馈电层将第一地平面即覆盖物220与第二地平面即罩208电连接。可以使用例如导电布胶带确保突起物和覆盖物220之间的连接。

如图4所示，在步骤32，将非导电覆盖物250诸如聚碳酸酯片放置在薄膜层215的中间部分234之上。使用例如相应数目的固定装置诸如钉子，U形钉，销或螺丝钉将非导电覆盖物250紧固在间隔装置上。

在将承载罩208的覆盖物220在步骤34插入天线壳体206之前，承载延伸超出罩208的侧表面216a、216b的馈电层202的两个部分201a、201b的薄膜层215的两个部分238a、238b可被临时用带子绑在覆盖物220上。在插入之后，如下布置覆盖物220的垂直部分223内的两个开口212a、212b使得它们位于天线壳体206内，即，薄膜层215的部分238a、238b通过所述开口延伸到天线壳体206之外。去除带子以便释放薄膜层215的两个部分238a、238b，使得它们能够延伸穿过天线壳体206的表面210内的孔。一旦被插入天线壳体，覆盖物220的垂直部分223的一部分在提供天线壳体206的表面210内的孔的位置形成了天线壳体206的表面210的一部分。

在步骤38将两个端盖应用于中空管的两个相对端，以便帮助将覆盖物220和罩208紧固在适当的位置。

现在转到与电子设备100的组装相关的方面，设备罩101通常是铸造或模制结构，在其中固定有承载两个平行导电迹线104a、104b的PCB 106。参考图11和14，一个或多个引导针344被连附到PCB106，从而使用例如钳制螺栓限制相对于彼此的横向运动。在优选实施例中，引导针344可被安装在PCB 106的地平面105上。引导针344优选地包括非导电材料。如从图4和14可见，两个平行金属片404a、404b被安装在PCB 106的地平面105上，优选地垂直于PCB106，每个金属片404a、404b优选地具有与U形金属400的侧表面大致类似的大小，以便能够利用围绕间隔物300的U形金属层400容纳间隔物300，薄膜层215的部分238a、238b环绕金属层400和间隔物300以及被连附到其上的泡沫塑料层。

现在将参考图10描述电子设备100与天线壳体的组装：在步骤52，通过使用例如导电胶，金属层400的中间表面被安装在两个开口212a、212b之间的覆盖物220的垂直部分的外表面上。地平面400与覆盖物220的物理连接确保用于天线壳体206内外的馈电层202的连续地平面。

在步骤54，地平面105与金属层400电耦合。参考图12，地平面400通过提供在或连附到U形金属层400的两个侧表面的每一个的端部的接触装置(诸如一个或多个突起物440aa、440ab，440ac)从而与PCB 106的地平面105接触。一旦电子设备100连接到天线200，突起物440aa、440ab，440ac通过馈电层202内的相应的孔延伸，通过PCB的电介质衬底103，并且接触PCB 106的地平面105。一旦安装到覆盖物220并且电耦合到PCB 106的地平面105，金属层400有效地将用于天线壳体206内的馈电层202的地平面216、221与PCB106的地平面105电耦合，以便确保天线200和电子设备100之间连续的电连接。

在步骤56，如图11所示，优选地包括一块非导电材料的间隔物300被插入U形金属层400。间隔物300优选地具有相应的大小以便安装在由U形金属层400提供的腔内。间隔物300被紧固到金属层400，并且通过例如通过间隔物300的孔353，U形金属层400的中间表面内的相应的孔，天线壳体的表面210内的相应的孔351插入固定装置352和定位装置350到天线壳体206内，从而相对松弛地将间隔物300固定到天线壳体206的外表面210。所述固定装置优选地包括非导电材料。固定装置的例子是一个或多个螺栓353(仅示出了一个)。可以提供多于一个的固定装置。

如图15所示，间隔物300的与金属层400的中间表面相对的表面大体上未被金属层400覆盖(此后称为“未覆盖表面”)，以便允许平行于电子设备迹线104a、104b的馈电层的部分203a、203b和电子设备迹线104a、104b的相应部分111a、111b之间的微带耦合。PCB106的地平面105还作为用于馈电层202的平行部分203的地平面。

然后在步骤58，为薄膜层的位于天线壳体206之外的至少一部分附加泡沫塑料层452a、452b。参考图4，泡沫塑料层452a、452b分别位于U形金属层400的两个外侧表面的每一个和分别位于金属层400的侧表面旁边的薄膜层215的部分之间。在每种情况下，泡沫塑料层452a、452b被连附到U形金属层400的外表面或薄膜层的相应部分或连附到两者上。第二泡沫塑料层450a、450b分别被连附到薄膜层的这两个部分的每一个的另一侧。泡沫塑料层自身可以具有粘性，以便帮助所述连附。

如图2和4所示，在步骤60，沿着围绕间隔物300的U形金属层400的两个相对侧表面围绕间隔物300折叠薄膜层215的两个部分238a、238b，从而承载馈电层202的部分201a、201b的部分203a、203b的薄膜层215的部分238a、238b的一部分分别大体平行于电子设备迹线104a、104b的至少一部分111a、111b，如图14所示，在这个实施例中，部分111a、111b平行于连接到天线壳体206的表面201的电子设备罩101的表面110。

参考图13，在步骤62，承载馈电层202的两个部分203a、203b的薄膜层的两个部分的侧边260a、262a、260b、262b分别与间隔物300的顶部264和底部266以及被提供在间隔物300的未覆盖表面内的中心凹槽270的端边268a、268b对齐。薄膜层215的这两个部分被连附到间隔物300以便实现薄膜层的所述部分与间隔物300的配准。如图11和12所示，这可通过紧固馈电层202的接收装置332与间隔物300的配准装置330来实现。配准装置可以是连附到或由间隔物300的未覆盖表面提供的一个或多个扣状物，并且接收装置可以是薄膜层中相应数目的孔。可替换地，薄膜层的所述部分可被粘在间隔物300上。间隔物300的未覆盖表面可以自身具有粘性以便帮助所述连附。

在步骤74将电子设备100和天线200彼此靠近。特别地，大体未被电子设备罩101覆盖的电子设备罩101的表面110通过天线壳体206的表面210内的孔靠近覆盖物220的垂直部分223，而间隔物300与围绕间隔物300的U形金属层400，环绕金属层400的薄膜层215的部分238a、238b，以及间隔物300和连附到其上的泡沫塑料层被连附到PCB 106上的两片金属404a、404b容纳。

根据步骤76，如图14所示，将电子设备200靠近如上所述的天线100还使得PCB 106靠近如图13所示的在间隔物300的未覆盖表面上承载馈电层202的部分203a、203b的薄膜层的部分。

如图11和12所示，当电子设备100和天线200彼此靠近时，在步骤78连附到PCB 106的引导针344通过相应数目的孔340被插入间隔物300，从而将间隔物300紧固到PCB 106上，从而防止相对于彼此的横向移动。由于在间隔物300的未覆盖表面上承载馈电层202的部分203a、203b的薄膜层215的部分被紧固到间隔物300，并且电子设备迹线104a、104b印刷在PCB 106上，因此这有效地将馈电层202的部分203a、203b分别紧固到电子设备迹线104a、104b。引导针344的位置确保了当引导针344被插入间隔物300时馈电层202的部分203a、203b与电子设备迹线104a、104b的相应部分111a、111b重叠。结果，如图15所示，馈电层202的部分203a、203b至少部分地分别与104a、104b的相应部分111a、111b重叠。

由于天线壳体206和电子设备罩101之间的容差相对粗糙，因此间隔物300优选地相对松弛地固定到天线壳体206的外表面210上，并且天线壳体206外的馈电层202的部分201至少部分地具有柔性，以便便于迹线的对齐。

在步骤80，通过例如应用连接装置诸如绕着重叠表面四周的螺钉，电子设备罩101的表面101被安装在天线壳体206的外表面201上。还可以围绕重叠表面的边应用导电性填隙化合物，以便提供更好的保护。

最后在步骤82，靠着电子设备迹线104a、104b定位间隔物300，以便分别为重叠耦合500控制馈电层的部分203a、203b和电子设备迹线104a、104b的相应部分111a、111b之间的相对横向运动。紧固这两个部分以便限制其间的相对横向运动确保了这两个部分之间的电耦合保持稳定。参考图11，在这个实施例中，通过固定装置326帮助这样做，从电子设备100的外表面通过电子设备罩101内的孔328，PCB 106内的相应孔，薄膜层215内的相应孔，间隔物300中的相应孔320插入固定装置326。固定装置326优选地包括非导电材料。固定装置326的一个例子是一个或多个螺钉(仅示出了一个)，并且还可以在电子设备罩101内的孔(多个)328周围应用硅密封剂，通过孔328插入所述固定装置326。

在上述实施例中，馈电层202的每个部分201a、201b的部分203a、203b耦合到不同的电子设备迹线104a、104b的部分111a、111b。然而应当理解，如图1所示，这两个部分111a、111b可替换地可以是单个电子设备迹线104的一部分。

在上面的实施例中，第二泡沫塑料层222a、222b在步骤22被分别连附到薄膜层的两个外侧部分中的每一个。可替换地，如图14所示，第二泡沫塑料层222a、222b可被分别连附到两个金属片450a、450b中的每一个的内表面。实际上，在上述实施例中在馈电层和地平面之间紧固泡沫塑料层的位置，它可被紧固在馈电层或地平面或这两者。

作为用于将薄膜层与地平面分开并且将薄膜层保持在适当位置的泡沫塑料层的替换方案，可以使用空气和机械间隔物。

天线壳体206的表面210中的孔不是必须的。可替换地，可以在表面210内提供两个开口，这两个开口相应于覆盖物220的垂直部分的表面内的两个开口212a、212b。在该情况下，通过使用其它方法，电子设备罩101内的地平面可被电耦合到天线壳体内的地平面，例如，天线壳体206的表面210的至少一部分可由导电材料制成，并且可通过物理连接被电耦合到天线壳体206内的地平面，并且如上所述耦合到电子设备罩101内的地平面。

上述实施例涉及双极化天线。然而应当理解，还可以使用上述方法组装单极化和其它多极化天线。例如，对于单极化天线，承载馈电层202的一部分201的薄膜层的一部分通过覆盖物220的垂直部分内的一个开口212延伸到天线壳体206之外。然后绕着间隔物300折叠该部分201，并且如上所述将其耦合到一个电子设备迹线104。在这种情况下，可以取代U形金属层400提供类似于如图12所示的U形金属层400的一个侧表面的金属片。另外，可以用V形罩取代U形罩208，以便支撑承载馈电层202的传导性天线元件的薄膜层的中间部分和承载一个馈电网络230的薄膜层的侧部。

上述实施例应当被理解为是本发明的说明性例子。可以设想本发明的其它实施例。例如，上面提到的金属组件诸如金属片404a、404b和U形金属层400等可以替换地由其它导电材料制成。

可以通过两片金属而不是覆盖物220和罩208提供用于天线壳体206内的馈电层202的两个地平面，并且可以单独提供覆盖物220和罩208，并且可由非导电材料制成。

如果例如PCB 106的面并且因此其相应的地平面105被取向为垂直于表面210的面，则间隔物300可以不是本发明必须的。在这种布置中，馈电层202以及其外部地平面400可以延伸到天线壳体206之外并且与PCB地平面105结合作用而不用折叠。

馈电层202的部分205可以是微带而不是三重结构，在该情况下，对于每个极化仅需要U形金属层400和金属片404之一。

应当理解，以任意一个实施例描述的任意特征可被单独使用，或与所述的其它特征组合使用，并且还可被与任意其它实施例或任意其它实施例的任意组合的一个或多个特征组合使用。另外，还可以采用上面未描述的等同物和修改而不脱离在附带的权利要求中定义的本发明的范围。

Claims (27)

1.一种天线系统，包括：

天线，包括天线壳体和馈电层，其中所述天线壳体包括表面，并且其中所述表面包括开口；和

U形罩，其中所述U形罩包括连续的导电材料片，并且其中所述U形罩的外部环绕有所述馈电层；和

电子设备，包括电子设备罩；

其中所述馈电层的一部分通过所述开口延伸到所述天线壳体之外并且延伸到所述电子设备罩之内，并且其中所述天线壳体表面开口连接到所述电子设备罩的表面。

2.如权利要求1的天线系统，其中所述电子设备包括导电迹线，其中所述导电迹线耦合到所述天线的馈电层。

3.如权利要求2的天线系统，其中借助于重叠耦合，所述导电迹线耦合到天线的所述馈电层。

4.如权利要求3的天线系统，其中所述重叠耦合包括两个电介质衬底，其中所述馈电层被印刷在所述两个电介质衬底的第一电介质衬底的表面上，并且其中所述导电迹线印刷在所述两个电介质衬底的第二电介质衬底的表面上，其中所述两个电介质衬底被定位为使得所述馈电层的一部分与所述导电迹线的一部分配准。

5.如权利要求1的天线系统，其中所述馈电层为U形。

6.如权利要求1的天线系统，其中所述馈电层包括印刷在电介质衬底上的贴片天线元件阵列。

7.如权利要求2的天线系统，其中所述天线包括所述天线壳体内的用于所述馈电层的地平面，并且所述电子设备包括用于所述导电迹线的地平面，其中延伸出所述天线之外的馈电层的所述部分的一部分具有地平面，其中所述地平面被电耦合到所述天线的地平面和所述电子设备的地平面两者。

8.一种天线系统，包括：

U形导电罩和环绕其上的外部的馈电层，其中所述馈电层包括第一导电迹线；

电子设备，所述电子设备包括第二导电迹线；和

第一衬底，耦合到所述导电罩，其中第一导电迹线的一部分与第二导电迹线的一部分配准，以促进其间的电磁耦合；以及

第二衬底，至少在所述第一导电迹线的一部分和第二导电迹线之间，其中，所述第二衬底包括电介质材料。

9.如权利要求8的天线系统，还包括：

天线壳体，其中所述导电罩和所述馈电层位于所述天线壳体内。

10.如权利要求8的天线系统，还包括：

电子设备罩，其中所述第二导电迹线位于所述电子设备罩内。

11.如权利要求9的天线系统，其中所述第二导电迹线位于所述天线壳体之外。

12.如权利要求9的天线系统，其中所述第二导电迹线位于所述天线壳体之内。

13.如权利要求8的天线系统，其中所述第一导电迹线的所述部分印刷在第一衬底的表面上，并且所述第二导电迹线的所述部分印刷在第二衬底的表面上。

14.如权利要求8的天线系统，其中所述第一衬底包括电介质材料，并且其中所述第一导电迹线印刷在所述电介质材料的一部分上。

15.如权利要求8的天线系统，其中通过包括地平面的印刷电路板PCB承载第二导电迹线的所述部分，所述地平面用作用于第一导电迹线的所述部分和第二导电迹线的所述部分的地平面。

16.一种天线，包括：

第一U形导电罩，其提供所述天线的地平面；

第一非导电覆盖物，其包括覆盖所述第一U形导电罩的封闭端的至少一部分的部分；和

第一馈电层，所述第一馈电层环绕所述第一U形导电罩的外部并且包括传导性天线元件，其中所述传导性天线元件位于所述第一U形导电罩和第一非导电覆盖物的所述部分之间；

其中所述第一传导性天线元件和第一非导电覆盖物的所述部分提供第一辐射元件。

17.如权利要求16的天线，其中所述第一传导性天线元件包括传导性贴片天线元件。

18.如权利要求16的天线，还包括所述第一U形导电罩的所述封闭端和所述第一传导性天线元件之间的电介质间隔物。

19.如权利要求16的天线，其中所述第一U形导电罩包括第一侧和第二侧，其中所述第一侧与所述第一馈电层平行，并且其中通过所述第一U形导电罩的所述封闭端，所述第一侧的端部结合到所述第二侧的端部。

20.如权利要求19的天线，还包括所述第一U形导电罩的所述封闭端和所述第一传导性天线元件之间的电介质间隔物，其中所述电介质间隔物被设置为以大于所述第一馈电层和所述第一U形导电罩的第一侧之间的距离的距离将所述第一馈电层与所述第一U形导电罩的所述封闭端分开。

21.如权利要求16的天线，其中所述第一U形导电罩包括第一侧和第二侧，其中通过所述第一U形导电罩的所述封闭端，所述第一侧的端部结合到所述第二侧的端部，并且其中第一导电覆盖物覆盖所述第一U形导电罩的第一侧的至少一部分。

22.如权利要求21的天线，其中所述第一馈电层还位于所述第一U形导电罩和所述第一导电覆盖物之间。

23.如权利要求16的天线，其中所述第一馈电层还包括导电迹线，并且其中所述第一馈电层印刷在单个衬底上。

24.如权利要求21的天线，还包括：

第二导电罩，其中所述第二导电罩和所述第一U形导电罩位于所述第一导电覆盖物的相对侧上，其中所述第一导电覆盖物还覆盖所述第二导电罩的一侧的至少一部分；

第二非导电覆盖物，其包括覆盖所述第二导电罩的封闭端的至少一部分的部分；和

位于所述第二导电罩和所述第二非导电覆盖物的所述部分之间的第二馈电层，所述第二馈电层包括第二传导性天线元件；

其中所述第二传导性天线元件和所述第二非导电覆盖物的所述部分提供第二辐射元件，并且所述第二辐射元件的至少一部分与所述第二导电罩的封闭端对齐。

25.如权利要求21的天线，还包括：

覆盖所述第一U形导电罩的第二侧的至少一部分的第二导电覆盖物；

其中所述第一馈电层包括两个导电迹线，所述两个导电迹线中的第一个在所述第一U形导电罩的第一侧之间延伸，并且其中所述第一导电覆盖物覆盖所述第一U形导电罩的第一侧的至少一部分，并且其中所述两个迹线中的第二个在所述第一U形导电罩的第二侧和所述第二导电覆盖物之间延伸。

26.如权利要求16的天线，其中由两个侧面提供所述第一U形导电罩的封闭端。

27.如权利要求16的天线，其中所述第一U形导电罩包括两个开口侧。