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全向天線系統的製作方法

2023-05-10 21:28:57 1


本公開一般地涉及天線,更具體地,涉及一種例如用於航空運載工具的定相全向天線系統。



背景技術:

許多現代運載工具利用天線系統來發射和/或接收無線電通信。通常,天線被安裝(例如,固定至)運載工具的外部。為了提供期望的通信覆蓋,天線可能經受具體大小和位置約束。

在航空運載工具中,天線的具體類型和/或天線位置必須考慮諸如環境暴露(例如,氣流、積冰、雷擊敏感性等)、結構和覆蓋要求(例如,機身遮蔽、離地間隙、天線群集等)和/或空氣動力效應(例如,重量、風阻等)的各種因素。外部安裝天線的一個方法是用安裝至運載工具的外部的天線罩(radome)覆蓋天線。雖然天線罩可以減少空氣動力效應中的一些和/或天線的環境暴露,但是天線罩的利用增加天線系統的複雜性、重量和成本。

鑑於這些因素,找到用於將天線安裝在航空運載工具的外面的適當位置可能是困難的。作為一個具體示例,並且在直升飛機的情況下,找到天線將不幹擾直升飛機的旋翼、穩定裝置(或尾翼stabilizer)或控制面的在直升飛機主體的外面用於安裝天線的適當位置可能是更困難的。與其它結構比,航空運載工具的具體結構可以尤其針對諸如高頻(「HF」)、甚高頻(「VHF」)和/或超高頻(「UHF」)的較長波長提供用於嵌入共形天線的更有吸引力的位置。

因此,本領域技術人員在用於航空運載工具的天線系統的領域中繼續研究和開發努力。



技術實現要素:

在一個示例中,所公開的天線系統可以包括:第一天線;以及第二天線,該第二天線與所述第一天線相對,其中,所述第一天線和所述第二天線被配置為提供全向覆蓋。

在另一示例中,所公開的天線系統可以包括:結構,該結構包括第一端以及與該第一端相對的第二端;第一天線,該第一天線耦接至所述結構的所述第一端;以及第二天線,該第二天線耦接至所述結構的所述第二端,其中,所述第一天線和所述第二天線被配置為提供全向覆蓋。

在又一示例中,所公開的用於提供天線系統的全向覆蓋的方法可以包括以下步驟:(1)提供第一天線,該第一天線包括第一輻射圖案,該第一輻射圖案包括第一零點(null);(2)提供與所述第一天線相對的第二天線,該第二天線包括第二輻射圖案,該第二輻射圖案包括第二零點;(3)用所述第二輻射圖案填充所述第一零點;以及(4)用所述第一輻射圖案填充所述第二零點。

此外,本公開包括根據以下條款的示例:

條款1.一種天線系統,該天線系統包括:第一天線;以及第二天線,該第二天線與所述第一天線相對,其中,所述第一天線和所述第二天線被配置為提供全向覆蓋。

條款2.根據條款1所述的天線系統,其中:所述第一天線包括第一輻射圖案並且所述第二天線包括第二輻射圖案,所述第一輻射圖案包括第一零點並且所述第二輻射圖案包括與所述第一零點相對的第二零點,以及所述第一輻射圖案填充所述第二零點並且所述第二輻射圖案填充所述第一零點。

條款3.根據條款2所述的天線系統,其中,所述第一天線和所述第二天線被定相以防止來自所述第一輻射圖案和所述第二輻射圖案的相互作用的相消幹擾。

條款4.根據條款1所述的天線系統,其中,所述第一天線和所述第二天線被各自配置為在第一頻帶內操作。

條款5.根據條款4所述的天線系統,其中,所述第一天線和所述第二天線中的至少一個還被配置為在第二頻帶內操作,並且其中,所述第二頻帶和所述第一頻帶是不同的。

條款6.根據條款1所述的天線系統,其中,所述第一天線包括多個第一天線元件,所述第一天線元件中的至少兩個各自包括被配置為在第一頻帶內操作的第一長度,所述第二天線包括多個第二天線元件,並且所述第二天線元件中的至少兩個各自包括被配置為在所述第一頻帶內操作的所述第一長度。

條款7.根據條款6所述的天線系統,其中:所述第一天線元件中的各個元件通過介電材料與所述第一天線元件中的另一元件物理上分開,並且所述第二天線元件中的每一個通過所述介電材料與所述第二天線元件中的另一元件物理上分開。

條款8.根據條款6所述的天線系統,其中,所述第一天線元件和所述第二天線元件中的至少一個包括被配置為在第二頻帶內操作的第二長度,並且其中,所述第二頻帶和所述第一頻帶是不同的。

條款9.根據條款8所述的天線系統,其中,所述第一天線元件和所述第二天線元件中的至少一個包括被配置為在第三頻帶內操作的第三長度,並且其中,所述第三頻帶、所述第一頻帶和所述第二頻帶是不同的。

條款10.一種天線系統,該天線系統包括:結構,該結構包括第一端以及與該第一端相對的第二端;第一天線,該第一天線耦接至所述結構的所述第一端;以及第二天線,該第二天線耦接至所述結構的所述第二端,其中,所述第一天線和所述第二天線被配置為提供全向覆蓋。

條款11.根據條款10所述的天線系統,其中:所述第一天線包括第一輻射圖案並且所述第二天線包括第二輻射圖案,所述結構在所述第一輻射圖案中創建第一零點並且在所述第二輻射圖案創建第二零點,以及所述第一輻射圖案填充所述第二零點並且所述第二輻射圖案填充所述第一零點。

條款12.根據條款11所述的天線系統,其中,所述第一天線和所述第二天線被定相以防止來自所述第一輻射圖案和所述第二輻射圖案的相互作用的相消幹擾。

條款13.根據條款12所述的天線系統,其中,所述第一天線包括多個第一天線元件,所述第一天線元件中的至少兩個各自包括被配置為在第一頻帶內操作的第一長度,所述第二天線包括多個第二天線元件,並且所述第二天線元件中的至少兩個各自包括被配置為在所述第一頻帶內操作的所述第一長度。

條款14.根據條款13所述的天線系統,其中:所述第一天線元件被嵌入在第一複合材料鋪層之間以形成第一天線結構,所述第二天線元件被嵌入在第二複合材料鋪層之間以形成第二天線結構,並且所述第一複合材料鋪層和所述第二複合材料鋪層包括低介電材料。

條款15.根據權利要求14所述的天線系統,其中,所述第一天線結構是布置在航空運載工具的前緣處的第一整流罩(fairing),並且其中,所述第二天線結構是布置在航空運載工具的尾緣處的第二整流罩。

條款16.根據條款13所述的天線系統,其中,所述第一天線元件和所述第二天線元件中的至少一個包括被配置為在第二頻帶內操作的第二長度,並且其中,所述第二頻帶和所述第一頻帶是不同的。

條款17.根據條款16所述的天線系統,其中,所述第一天線元件和所述第二天線元件中的至少一個包括被配置為在第三頻帶內操作的第三長度,並且其中,所述第三頻帶、所述第一頻帶和所述第二頻帶是不同的。

條款18.一種用於提供天線系統的全向覆蓋的方法,該方法包括以下步驟:提供第一天線,該第一天線包括第一輻射圖案,該第一輻射圖案包括第一零點;提供與所述第一天線相對的第二天線,該第二天線包括第二輻射圖案,該第二輻射圖案包括第二零點;用所述第二輻射圖案填充所述第一零點;以及用所述第一輻射圖案填充所述第二零點。

條款19.根據條款18所述的方法,該方法還包括以下步驟:使所述第一天線和所述第二天線定相以防止來自所述第一輻射圖案和所述第二輻射圖案的相互作用的相消幹擾。

條款20.根據條款19所述的方法,該方法還包括以下步驟:提供結構,所述結構包括第一端以及與該第一端相對的第二端;將所述第一天線耦接至所述結構的所述第一端;將所述第二天線耦接至所述結構的所述第二端,其中:所述結構創建所述第一零點和所述第二零點,所述第一天線和所述第二天線被各自配置為在第一頻帶內操作,所述第一天線元件和所述第二天線元件中的至少一個還被配置為在第二頻帶內操作,並且所述第二頻帶和所述第一頻帶是不同的。

所公開的系統和方法的其它示例從以下詳細描述、附圖和所附權利要求將變得顯而易見。如本文所使用的,除非所公開的具體示例不兼容,否則它們可以是指相同或另選的示例。

附圖說明

圖1是所公開的天線系統的一個示例的示意框圖;

圖2是圖1的天線系統的一個示例的示意平面圖;

圖3是圖1的天線系統的一個示例的示意側視圖;

圖4是圖1的天線系統的一個示例的示意側視圖;

圖5是圖1的天線系統的一個示例的示意側視圖;

圖6是圖1的天線系統的一個示例的示意側視圖;

圖7是天線系統的一個示例的示意框圖;

圖8是圖1的運載工具的一個示例的示意立體圖;

圖9是圖1的結構的一個示例的示意側視圖;

圖10是圖1的結構(第一整流罩和第二整流罩)的一個示例的分解示意側視圖;

圖11是圖1的結構和整流罩的一個示例的部分示意立體圖;

圖12是圖11的第一整流罩支架的一個示例的示意立體圖;

圖13是圖11的第二整流罩支架的一個示例的示意立體圖;

圖14是圖1的結構的一個示例的示意側視圖;

圖15是圖14的天線結構的一個示例的示意立體圖;

圖16是圖15的天線元件的端部的一個示例的示意前側視圖;

圖17是所公開的用於提供圖1的天線系統的全向覆蓋的方法的一個示例的流程圖;

圖18是航空運載工具生產與服務方法學的框圖;以及

圖19是航空運載工具的示意例示。

具體實施方式

以下詳細描述參照例示了本公開的具體示例的附圖。具有不同結構和操作的其它示例不脫離本公開的範圍。相同的附圖標記可以在不同的附圖中是指同一元件或部件。

在以上參照的圖1、圖7和圖19中,連接各種元件和/或部件的實線(若有的話)可以表示機械、電氣、流體、光學、電磁和/或其它耦接和/或其組合。如本文所使用的,「耦接」意指直接以及間接關聯。例如,構件A可以與構件B直接關聯,或者可以例如經由另一元件C與其間接關聯。應當理解,不必表示各種公開的元件之間的所有關係。因此,除框圖所描繪的那些以外的耦接也可能存在。連接標明各種元件和/或部件的塊的虛線(若有的話)表示在功能和目的方面與由實線表示的那些相似的耦接;然而,由虛線表示的耦接可以被選擇性地提供或者可以涉及本公開的另選的示例。同樣地,用虛線表示的元件和/或部件(若有的話)指示本公開的另選的示例。可以在不脫離本公開的範圍的情況下從具體示例中省去用實線和/或虛線所示的一個或多個元件。本領域技術人員將了解,即使未在本文中顯式地例示這樣的一個或多個組合,也可以按照各種方式組合圖1、圖7和圖19所例示的特徵中的一些,而無需包括圖1、圖7和圖19所描述的其它特徵、其它附圖和/或隨附公開。類似地,不限於所呈現的示例的另外特徵可以與本文所示出和描述的特徵中的一些或全部組合。

在圖17和圖18中,參照上文,塊可以表示操作和/或其部分並且連接各個塊的線不暗示操作或其部分的任何具體順序或依賴。由虛線表示的塊指示另選的操作和/或其部分。連接各個塊的虛線(若有的話)表示操作或其部分的另選依賴。應當理解,並非各種公開的操作之間的所有依賴被必定表示。圖17和圖18以及描述本文所闡述的方法的操作的隨附公開不應該被解釋為必定確定操作將被執行的順序。相反,儘管指示了一個例示性順序,但是應當理解,可以在適當時修改操作的順序。因此,可以按照不同順序或者同時執行具體操作。另外,本領域技術人員將了解,不需要執行所描述的所有操作。

在本文中對「示例」的參照意味著連同該示例一起描述的一個或更多個特徵、結構或特性被包括在至少一個示例或實施方式中。在本說明書中的各個地方中的短語「一個示例」或「另一示例」可以指或者可以不指同一示例。

參照圖1和圖2,公開了通常被標明為100的天線系統的一個示例。天線系統100可以被配置為提供全向覆蓋。天線系統100可以包括第一天線102以及與第一天線102相對的第二天線104。可以使第一天線102和第二天線104對齊。第一天線102和第二天線104可以被配置為提供電磁輻射106(例如,無線電波)的全向覆蓋。第一天線102和第二天線104可以是被配置為發射和/或接收電磁輻射106(例如,無線電波)的任何適合類型的天線(例如,單元件天線結構或多元件天線組件)。

除非另外指示,否則術語「第一」、「第二」、「第三」、「第四」等在本文中僅被用作標籤,而不旨在將順序、位置或層次要求強加於這些術語參照的項。此外,對「第二」項的參照不要求或者排除編號更低的項(例如,「第一」項)和/或編號更高的項(例如,「第三」項)的存在。

作為一個示例,第一天線102和/或第二天線104可以被配置為提供單頻帶輻射(例如,一個頻帶)。作為一個通常的非限制性示例,第一天線102和/或第二天線104可以是單元件天線。作為一個非限制性示例,第一天線102和/或第二天線104可以是偶極天線。作為另一非限制性示例,第一天線102和/或第二天線104可以是單極天線。作為另一非限制性示例,第一天線102和/或第二天線104可以是縫隙天線。作為又一非限制性示例,第一天線102和/或第二天線104可以是背腔式天線(例如,背腔式縫隙天線、背腔式螺旋天線、背腔式扁平天線等)。

作為另一示例,並且如將在本文中更詳細地描述的,第一天線102和/或第二天線104可以被配置為提供多頻帶輻射(例如,兩個或更多個頻帶)。作為一個通常的非限制性示例,第一天線102和/或第二天線104可以是多元件天線。作為一個非限制性示例,第一天線102和/或第二天線104可以是支柱單極(例如,扁平)天線的堆疊陣列。作為另一非限制性示例,第一天線102和/或第二天線104可以是套筒單極天線。作為另一非限制性示例,第一天線102和/或第二天線104可以是螺旋天線。作為另一非限制性示例,第一天線102和/或第二天線104可以是天線(例如,扁平天線)的偶極陣列。作為又一非限制性示例,第一天線102和/或第二天線104可以是多臂螺旋天線。

作為一個示例,第一天線102和第二天線104可以具有垂直定向,例如,以提供無線電波的垂直極化(例如,用於無線電發射和/或接收)。作為另一示例,第一天線102和第二天線104可以具有水平定向,例如,以提供無線電波的水平極化(例如,用於電視發射和/或接收)。作為又一示例,第一天線102和第二天線104可以具有垂直定向和水平定向,例如,以提供無線電波的圓極化。還設想了第一天線102和第二天線104的其它定向,並且本領域技術人員將認識到,第一天線102和第二天線204的具體定向可以是應用特定的。

參照圖2,並且參照圖1,第一天線102可以包括(例如,被配置為提供)第一輻射圖案114。第二天線104可以包括(例如,被配置為提供)第二輻射圖案116。第一輻射圖案114可以包括第一零點118(例如,第一零點118可以位於第一輻射圖案114內)。第二輻射圖案116可以包括第二零點120(例如,第二零點120可以位於第二輻射圖案116內)。第一輻射圖案114和第二輻射圖案116可以彼此補充以提供全向輻射圖案。作為一個示例,在第一天線102和第二天線104的操作期間,第一輻射圖案114可以填充第二零點120並且第二輻射圖案116可以填充第一零點118以提供全向輻射圖案。因此,作為一個示例,全向輻射圖案可以是包括第一輻射圖案114和第二輻射圖案116的和的合成圖案。

參照圖2,並且參照圖1,第一天線102和第二天線104可以被布置在結構108上。作為一個示例,第一天線102和第二天線104可以耦接至結構108。作為另一示例,第一天線102和第二天線104可以被嵌入在例如結構108的一部分內。作為另一示例,第一天線102和/或第二天線104可以是共形天線。作為一個示例,第一天線102和/或第二天線104可以被配置為符合或者遵循某個規定形狀,例如,結構108的一部分的形狀。

結構108可以使第一天線102和第二天線104分開。作為一個示例,結構108可以包括第一端110、與第一端相對的第二端112、在第一端110與第二端112之間延伸的第一側122以及與第一側122相對的在第一端110與第二端112之間延伸的第二側124。第一天線102可以被布置在結構108的第一端110處。第二天線104可以被布置在結構108的第二端112處。第一端110與第二端112之間的直線尺寸可以限定第一天線102與第二天線104之間的分開距離S。

參照圖3,並且參照圖2,結構108或其一部分可以作為天線罩以覆蓋並且/或者保護第一天線102(例如,第一天線元件140)和/或第二天線104(例如,第二天線元件142)。

第一輻射圖案114中的第一零點118以及第二輻射圖案116中的第二零點120可以由結構108創建。作為一個示例,例如由位於第一天線102與第二天線104之間的結構108創建的結構108的遮蔽可以創建第一零點118和第二零點120。由結構108創建的遮蔽的量(例如,第一零點118和第二零點120的大小)可能取決於例如結構108的寬度W(例如,結構108的第一側122與第二側124之間的直線尺寸)和/或第一天線102和/或第二天線104的操作的波長。在第一天線102和第二天線104的操作期間,第一輻射圖案114可以在由結構108創建的陰影內輻射(例如,以填充第二零點120)並且第二輻射圖案116可以在由結構108創建的陰影內輻射(例如,以填充第一零點118)以提供全向輻射圖案,進而,說明結構108的遮蔽。

第一天線102的第一輻射圖案114以及第二天線104的第二輻射圖案116可以具有重疊的區域。作為一個示例,而不限於任何具體理論,在重疊的區域中(例如,在存在大約180度的相位差的情況下),輻射圖案可以在被稱為遠場圖案相消幹擾的現象中消除。為了減少這個效應,可以確定輻射圖案的相位(定相)以將它們相互抵消的區域移動到不太可能相互抵消並且/或者不太可能對無線電波的發射有影響的角度的範圍。通常,這些區域在第一天線102的第一輻射圖案114以及第二天線104的第二輻射圖案116具有明顯不等量級的地方,使得在這些相位相反的情況下添加它們不導致相互抵消。

為了考慮潛在的相消幹擾,可以使第一天線102和第二天線104定相以例如在未被結構108遮蔽(例如阻擋)的區域中防止第一輻射圖案114和第二輻射圖案116的異相重疊。使第一天線102和第二天線104定相可以防止二次(例如,幹擾)零點(未例示)例如從結構108的第一側122和第二側124向外形成。作為一個示例,可以使第一天線102和第二天線104定相以防止來自第一輻射圖案114和第二輻射圖案116的相互作用的相消幹擾。作為一個示例,可以使第一天線102和第二天線104定相以將第一輻射圖案114和第二輻射圖案116的相消遠場幹擾(例如,由第一輻射圖案114和第二輻射圖案116異相加在一起的重疊而導致)導向第一零點118和/或第二零點120中的一個。

本領域技術人員將認識到,相消幹擾的量可以由例如結構108的寬度W(例如,厚度)至少部分地規定。作為一個示例,隨著結構108的寬度W增加(例如,隨著第一側122與第二側124之間的直線距離增加),第一輻射圖案114和第二輻射圖案116的重疊的區域可能減小。

來自第一輻射圖案114和第二輻射圖案116的相互作用的相消幹擾存在,並且適當地減少相消幹擾所需要的定相的量可以根據例如具體應用、結構108的大小和形狀(例如,結構108的寬度W)、操作的波長、天線的類型(例如,元件類型、物理尺寸和/或布局)、第一輻射圖案114的形狀、第二輻射圖案116的形狀和/或第一天線102與第二天線104之間的分開距離S而變化。

作為非限制性示例,可以分析地、根據測量結果憑經驗地或者根據模擬參數化確定適當地減少相消幹擾所需的第一輻射圖案114與第二輻射圖案116之間的相位差(例如,時間延遲)的量。

通常參照圖1,天線系統100可以包括移相器126。移相器126可以耦接至第一天線102和第二天線104,例如,在第一天線102及第二天線104和無線電組件134之間。移相器126可以被配置為在期望的方向上設置第一天線102和第二天線104的有效輻射圖案並且/或者在第一輻射圖案114與第二輻射圖案116之間引入時間延遲。

本領域技術人員將認識到,可以利用不同類型的移相器126和/或可以利用各種技術來根據例如天線系統100的配置、結構108的配置(例如,大小和/或形狀)等來使第一天線102(例如,第一輻射圖案114)和第二天線104(例如,第二輻射圖案116)定相。

參照圖1,作為一個示例,移相器126可以包括第一饋電線128和第二饋電線130。第一饋電線128可以耦接在第一天線102與無線電組件134之間。第二饋電線130可以耦接在第二天線104與無線電組件134之間。第一饋電線128和/或第二饋電線130可以包括能夠從發射機向天線發射射頻(「RF」)信號的任何適合的導體。作為一個非限制性示例,第一饋電線128和/或第二饋電線130可以包括具有被配置為分別耦接至第一天線102和第二天線104的連接器(例如,Threaded Neill-Concelmen(「TNC」)連接器)的同軸電纜。

作為一個示例,可以通過包括不同長度的第一饋電線128和第二饋電線130來實現適當的相移。作為一個示例,第一饋電線128可以包括第一長度l1並且第二饋電線130可以包括第二長度l2。第一饋電線128的第一長度l1以及第二饋電線130的第二長度l2可以是不同的。作為一個示例,第一饋電線128的第一長度l1可以大於(例如,長於)第二饋電線130的第二長度l2。作為另一示例,第二饋電線130的第二長度l2可以大於(例如,長於)第一饋電線128的第一長度l1。

不限於任何具體理論,人們當前認為,在實現輻射從同一無線電發射機發射的無線電波的兩個天線的輻射圖案之間的相移(例如,時間延遲)時不同的饋電線的具體長度是一個因素。因此,通過使第一饋電線128的第一長度l1和第二饋電線130的第二長度l2不同,例如,針對由操作的波長以及第一長度l1和第二長度l2的差所確定的有限範圍的頻率,可以實現適當量的相位差以減少相消幹擾。

饋電線的長度(例如,第一饋電線128的第一長度l1和第二饋電線130的第二長度l2)與定相之間的關係通常可以由下式限定:

D=R×T (式1)

其中,D是由饋電線的長度限定的無線電發射機與天線之間的距離,R是由RF信號通過饋電線的速度限定的射頻(「RF」)信號的速率,並且T是限定實現適當的(或期望的)定相所期望的時間延遲的時間。

因此,在期望的相移(例如,時間延遲)被確定時,可以確定第一饋電線128和第二饋電線130中的每一個的長度。因此,第一饋電線128的第一長度l1與第二饋電線130的第二長度l2之間的差可以基於第一天線102與第二天線104之間的預先確定的(例如,期望的)相位關係。

本領域技術人員將認識到,R可以由包括但不限於被用作饋電線的導體的類型和/或所使用的具體饋電線的速度因素(例如,作為光在真空中的速度的一小部分的已知常數)的各種因素來規定。

本領域技術人員還將認識到,除本文所描述的那些因素以外的因素可以被用來建立饋電線的長度與兩個天線的定相之間的關係,以便確定輻射從同一無線電發射機發射的無線電波的兩個天線的輻射圖案之間的適當的相移。

利用使饋電線的長度不同(例如,第一饋電線128具有第一長度l1並且第二饋電線130具有與第一長度l1不同的第二長度l2)來實現第一天線102和第二天線104的適當的或期望的定相由於這種配置的簡單性、相對較低的成本和最小空間要求而與其它定相技術相比可能是有益的和/或有利的。

作為另一示例,移相器126可以包括耦接在第一天線102及第二天線104和無線電組件134之間的相移模塊132。適當的移相可以由相移模塊132實現。作為示例,相移模塊132可以是有源移相器、無源移相器、模擬移相器、數字移相器等。相移模塊132可以是耦接在無線電組件134與第一天線102及第二天線104之間的天線系統100的單獨部件,如圖1所例示的,或者相移模塊132可以是無線電組件134的一部分。

這種布置可以使得天線系統100能夠通過在兩個不同的天線(例如,第一天線102和第二天線104)之上劃分發射的第一頻帶136(例如,VHF高頻帶(例如,118-174MHz))功率並且/或者相互地組合從兩個不同的天線接收的功率來克服遮蔽以提供全向覆蓋。在VHF低頻帶中,例如,在結構108的寬度W是電學意義上小的(例如,在根據天線系統100的應用和/或結構108的通常的成形和/或材料組分而憑經驗地確定的子波長方面)的情況下,例如在第一端110(例如,前緣)處的一個天線(例如,第一天線102)可能對於全向覆蓋來說是足夠的。作為一個示例,在寬度W小于波長在寬度上的十分之一的情況下,寬度W可以被認為是電學意義上小的。

參照圖1,作為一個示例,第一天線102和第二天線104各自可以被配置為在第一頻帶136內操作。因此,第一天線102和第二天線104二者可以提供單頻帶輻射。第一天線102和第二天線104中的至少一個可以還被配置為在第二頻帶138內操作。第一頻帶136和第二頻帶138可以是不同的。因此,第一天線102和第二天線104中的至少一個可以提供單頻帶輻射,並且第一天線102和第二天線104中的至少一個可以提供多頻帶輻射。

如本文所使用的,「...中的至少一個」意指單個元件的任何組合或多個元件的任何組合。作為一個通常的示例,「元件X、元件Y和元件Z中的至少一個」可以包括僅元件X、僅元件Y、僅元件Z、元件X和元件Y的組合、元件X和元件Z的組合、元件Y和元件Z的組合或者元件X及元件Y和元件Z的組合。作為另一通常的示例,「X和Y中的至少一個」可以包括僅元件X、僅元件Y或元件X和元件Y的組合。作為一個具體示例,「第一天線和第二天線中的至少一個」可以包括僅第一天線、僅第二天線或者第一天線和第二天線二者。

雖然圖1例示了第一天線102被配置為在第一頻帶136和第二頻帶138內操作(例如,提供多頻帶輻射)並且第二天線104被配置為在第一頻帶136內操作(例如,提供單頻帶輻射),但是本領域技術人員將認識到,這個配置可以是相反的。

作為另一示例(未例示),第一天線102和第二天線104各自可以被配置為在第一頻帶136內操作。第一天線102和第二天線104中的至少一個可以還被配置為在第二頻帶138內操作。第一天線102和第二天線104中的至少一個可以還被配置為在至少一個(例如,一個或更多個)另外的(例如,第三、第四等)頻帶(未例示)內操作。第一頻帶136、第二頻帶138以及至少一個的頻帶各自可以是不同的。因此,並且作為一個示例,第一天線102和第二天線104中的一個可以提供單頻帶輻射並且第一天線102和第二天線104中的一個可以提供多頻帶輻射。作為另一示例,第一天線102和第二天線104可以各自提供多頻帶輻射。

參照圖3、圖4、圖5和圖6,並且參照圖1,作為一個示例,第一天線102可以包括多個第一天線元件140並且第二天線104可以包括多個第二天線元件142。作為一個非限制性示例,第一天線元件140中的各個元件和/或第二天線元件142中的各個元件可以包括支柱單極天線。作為一個通常的非限制性示例,第一天線元件140中的各個元件和/或第二天線元件142中的各個元件可以包括平麵條形的導電(例如,金屬)材料。作為一個具體非限制性示例,第一天線元件140中的各個元件和/或第二天線元件142中的各個元件可以包括扁平條形的導電箔。作為一個具體非限制性示例,第一天線元件140中的各個元件和/或第二天線元件142中的各個元件可以包括扁平條形的高度導電箔。作為一個具體非限制性示例,第一天線元件140中的各個元件和/或第二天線元件142中的各個元件可以包括扁平條形的銅箔。作為另一具體非限制性示例,第一天線元件140中的各個元件和/或第二天線元件142中的各個元件可以是諸如聚醯亞胺膜的基板上的蝕刻銅。作為另一具體非限制性示例,第一天線元件140中的各個元件和/或第二天線元件142中的各個元件可以包括導電漆或油墨的層。作為另一具體非限制性示例,第一天線元件140中的各個元件和/或第二天線元件142中的各個元件可以在適當的空間可用時包括偶極天線。在本文所提供的這些示例中的任一個中,可以根據具體應用來使第一天線元件140中的各個元件和/或第二天線元件142中的各個元件成形。

第一天線元件140中的至少兩個可以各自包括第一長度L1並且被配置為在第一頻帶136(圖3)內操作。第二天線元件142中的至少兩個可以各自包括第一長度L1並且被配置為在第一頻帶136內操作。第一天線元件140和第二天線元件142中的至少一個可以包括第二長度L2並且被配置為在第二頻帶138(圖1)內操作。可選地,至少一個另外的第一天線元件140和第二天線元件142可以包括另外的長度並且被配置為在另外的頻帶內操作。

作為一個通常的非限制性示例,並且如圖3所例示的,第一天線元件140中的第一元件140a以及第一天線元件140中的第二元件140b可以包括第一長度L1並且被配置為在第一頻帶136內操作。第二天線元件142中的第一元件142a以及第二天線元件142中的第二元件142b可以包括第一長度L1並且被配置為在第一頻帶136內操作。第一天線元件140中的第三元件140c可以包括第二長度L2並且被配置為在第二頻帶138內操作。作為一個具體非限制性示例,第一天線元件140中的第一元件140a和第二元件140b以及第二天線元件142中的第一元件142a和第二元件142b的第一長度L1可以是在75MHz下波長的大約四分之一(1/4)。第一天線元件140中的第三元件140c的第二長度L2可以是在200MHz下波長的大約四分之一(1/4)。

因此,第一天線元件140中的第一元件140a和第二元件140b可以提供第一天線102的單頻帶輻射(例如,在第一頻帶136下)。第二天線元件142中的第一元件142a和第二元件142b可以提供第二天線104的單頻帶輻射(例如,在第一頻帶136下)。第一天線元件140中的第三元件140c可以提供第一天線102的另一單頻帶輻射(例如,在第二頻帶138下)。第一天線元件140中的第一元件140a、第二元件140b和第三元件140c的組合可以提供第一天線102的多頻帶輻射(例如,在第一頻帶136和第二頻帶138下)。

雖然圖3例示了包括被配置為在第一頻帶136和第二頻帶138內操作(例如,提供多頻帶輻射)的三個第一天線元件140的第一天線102以及包括被配置為在第一頻帶136內操作(例如,提供單頻帶輻射)的兩個第二天線元件142的第二天線104,但是還可以設想其它配置,例如,示例性配置可以是相反的。

作為另一具體非限制性示例,並且如圖4所例示的,第一天線元件140中的第一元件140a以及第一天線元件140中的第二元件140b可以包括第一長度L1並且被配置為在第一頻帶136內操作。第二天線元件142中的第一元件142a以及第二天線元件142中的第二元件142b可以包括第一長度L1並且被配置為在第一頻帶136內操作。第一天線元件140中的第三元件140c可以包括第二長度L2並且被配置為在第二頻帶138內操作。第二天線元件142中的第三元件142c可以包括第二長度L2並且被配置為在第二頻帶138內操作。

因此,第一天線元件140中的第一元件140a和第二元件140b可以提供第一天線102的單頻帶輻射(例如,在第一頻帶136下)。第二天線元件142中的第一元件142a和第二元件142b可以提供第二天線104的單頻帶輻射(例如,在第一頻帶136下)。第一天線元件140中的第三元件140c可以提供第一天線102的另一單頻帶輻射(例如,在第二頻帶138下)。第二天線元件142中的第三元件142c可以提供第二天線104的另一單頻帶輻射(例如,在第二頻帶138下)。第一天線元件140中的第一元件140a、第二元件140b和第三元件140c的組合可以提供第一天線102的多頻帶輻射(例如,在第一頻帶136和第二頻帶138下)。第二天線元件142中的第一元件142a、第二元件142b和第三元件142c的組合可以提供第二天線104的多頻帶輻射(例如,在第一頻帶136和第二頻帶138下)。

作為另一具體非限制性示例,並且如圖5所例示的,第一天線元件140中的第一元件140a以及第一天線元件140中的第二元件140b可以包括第一長度L1並且被配置為在第一頻帶136內操作。第二天線元件142中的第一元件142a以及第二天線元件142中的第二元件142b可以包括第一長度L1並且被配置為在第一頻帶136內操作。第一天線元件140中的第三元件140c可以包括第二長度L2並且被配置為在第二頻帶138內操作。第二天線元件142中的第三元件142c可以包括第三長度L3並且被配置為在第三頻帶148內操作。

因此,第一天線元件140中的第一元件140a和第二元件140b可以提供第一天線102的單頻帶輻射(例如,在第一頻帶136下)。第二天線元件142中的第一元件142a和第二元件142b可以提供第二天線104的單頻帶輻射(例如,在第一頻帶136下)。第一天線元件140中的第三元件140c可以提供第一天線102的另一單頻帶輻射(例如,在第二頻帶138下)。第二天線元件142中的第三元件142c可以提供第二天線104的另一單頻帶輻射(例如,在第三頻帶148下)。第一天線元件140中的第一元件140a、第二元件140b和第三元件140c的組合可以提供第一天線102的多頻帶輻射(例如,在第一頻帶136和第二頻帶138下)。第二天線元件142中的第一元件142a、第二元件142b和第三元件142c的組合可以提供第二天線104的多頻帶輻射(例如,在第一頻帶136和第三頻帶148下)。

作為另一具體非限制性示例,並且如圖6所例示的,第一天線元件140中的第一元件140a以及第一天線元件140中的第二元件140b可以包括第一長度L1並且被配置為在第一頻帶136內操作。第二天線元件142中的第一元件142a以及第二天線元件142中的第二元件142b可以包括第二長度L2並且被配置為在第三頻帶138內操作。第一天線元件140中的第三元件140c可以包括第二長度L2並且被配置為在第二頻帶138內操作。

因此,第一天線元件140中的第一元件140a和第二元件140b可以提供第一天線102的單頻帶輻射(例如,在第一頻帶136下)。第二天線元件142中的第一元件142a和第二元件142b可以提供第二天線104的單頻帶輻射(例如,在第二頻帶138下)。第一天線元件140中的第三元件140c可以提供第一天線102的另一單頻帶輻射(例如,在第二頻帶138下)。第一天線元件140中的第一元件140a、第二元件140b和第三元件140c的組合可以提供第一天線102的多頻帶輻射(例如,在第一頻帶136和第二頻帶138下)。

第一長度L1可以由第一頻帶136規定,第二長度L2可以由第二頻帶138規定,第三長度L3可以由第三頻帶148規定等。通常,天線(例如,第一天線102和/或第二天線104)的長度可以是天線的工作頻率的波長的四分之一(1/4)。作為一個示例,第一長度L1可以是第一頻帶136的例如第一工作頻率的波長的四分之一(1/4),第二長度L2可以是第二頻帶138的例如第二工作頻率的波長的四分之一(1/4),第三長度L3可以是第三頻帶148的例如第三工作頻率的波長的四分之一(1/4)等。第一長度L1、第二長度L2、第三長度L3等可以是不同的,進而,第一頻帶136、第二頻帶138、第三頻帶148等可以是不同的。

第一天線102的第一天線元件140可以在第一天線陣列144中被對齊。第二天線104的第二天線元件142可以在第二天線陣列146中被對齊。如本文所使用的,術語「被對齊」通常意味著元件被基本上布置在直線上。如本文所使用的,術語「基本上」通常意指在製造公差內。

作為一個示例,第一天線102的第一天線元件140可以被布置(例如,堆疊)在基本上直線上並且第二天線104的第二天線元件142可以被布置(例如,堆疊)在基本上直線上。具有最大(例如,最長)長度的第一天線元件140和/或第二天線元件142(例如,第一天線元件140中的第一元件140a和第二元件140b以及第二天線元件142中的第一元件142a和第二元件142b具有第一長度L1,如圖3所例示的)可以是內部天線元件。具有較小(例如,較短)長度的第一天線元件140和/或第二天線元件142(例如,第一天線元件140中的第三元件140c具有第二長度L2,如圖3所例示的)可以是外部天線元件。

如本文所使用的,「內部」通常是指被布置或者定位為最靠近天線耦接至的結構(例如,結構108)的天線元件(或多個天線元件)。如本文所使用的,「外部」通常是指從內部元件(或多個內部元件)向外並且更遠離天線耦接至的結構而布置或者定位的天線元件(或多個天線元件)。

作為一個示例,並且如圖3最好地例示的,第一天線元件140中的具有第一長度L1的第一元件140a和第二元件140b可以是第一天線102的(例如,第一天線陣列144的)內部天線元件,並且第一天線元件140中的具有第二長度L2的第三元件140c可以是第一天線102的(例如,第一天線陣列144的)外部天線元件。第二天線元件142中的具有第一長度L1的第一元件142a和第二元件142b可以是第二天線104的(例如,第二天線陣列146的)內部天線元件。

作為另一示例,並且如圖4最好地例示的,第一天線元件140中的具有第一長度L1的第一元件140a和第二元件140b可以是第一天線102的(例如,第一天線陣列144的)內部天線元件,並且第一天線元件140中的具有第二長度L2的第三元件140c可以是第一天線102的(例如,第一天線陣列144的)外部天線元件。第二天線元件142中的具有第一長度L1的第一元件142a和第二元件142b可以是第二天線104的(例如,第二天線陣列146的)內部天線元件,並且第二天線元件142中的具有第二長度L2的第三元件142c可以是第二天線104的(例如,第二天線陣列146的)外部天線元件。

作為另一示例,並且如圖5最好地例示的,第一天線元件140中的具有第一長度L1的第一元件140a和第二元件140b可以是第一天線102的(例如,第一天線陣列144的)內部天線元件,並且第一天線元件140中的具有第二長度L2的第三元件140c可以是第一天線102的(例如,第一天線陣列144的)外部天線元件。第二天線元件142中的具有第一長度L1的第一元件142a和第二元件142b可以是第二天線104的(例如,第二天線陣列146的)內部天線元件,並且第二天線元件142中的具有第三長度L3的第三元件142c可以是第二天線104的(例如,第二天線陣列146的)外部天線元件。

作為另一示例,並且如圖6所例示的,第一天線元件140中的具有第一長度L1的第一元件140a和第二元件140b可以是第一天線102的(例如,第一天線陣列144的)內部天線元件,並且第一天線元件140中的具有第二長度L2的第三元件140c可以是第一天線102的(例如,第一天線陣列144的)外部天線元件。第二天線元件142中的具有第二長度L2的第一元件142a和第二元件142b可以是第二天線104的(例如,第二天線陣列146的)內部天線元件。

各個天線陣列(例如,第一天線陣列144和/或第二天線陣列146)的最內部天線元件可以包括最大(例如,最長)長度並且可以被配置為在該陣列的最低工作頻帶內操作。各個天線陣列的最內部天線元件通常可以包括相同長度的兩個天線元件,以便確保天線的適當功能(例如,以防止與地平面短路)。各個天線陣列的最外部天線元件可以包括最小(例如,最短)長度並且可以被配置為在最高頻帶內操作。被布置在各個天線陣列的最內部天線元件與最外部天線元件之間的任何另外的天線元件可以具有被配置為在中間工作頻帶內操作的中間長度。作為一個示例,各個連續的外部天線元件可以包括比前面緊鄰的內部天線元件小的長度並且可以提供不同的工作頻率(例如,另外的頻帶)。

雖然圖3的示例例示了包括具有被配置為提供兩個工作頻率的三個天線元件140的第一天線陣列144的第一天線102以及包括具有被配置為提供一個工作頻率的兩個天線元件142的第二天線陣列146的第二天線104,但是第一天線陣列144和/或第二天線陣列146中的一個或兩個可以包括被配置為提供另外的工作頻率的另外的天線元件,如圖4、圖5和圖6所例示的。

作為一個示例,第一天線陣列144可以包括第一天線元件140中的具有第一長度L1並且被配置為在第一頻帶136內操作的第一元件140a和第二元件140b、第一天線元件140中的具有不同於(例如,小於)第一長度L1的第二長度L2並且被配置為在不同於(例如,高於)第一頻帶136的第二頻帶138內操作的第三元件140c、第一天線元件140中的具有不同於(例如,小於)第一長度L1和第二長度L2的第三長度並且被配置為在不同於(例如,高於)第一頻帶136和第二頻帶138的第三頻帶內操作的第四元件(未例示)、第一天線元件140中的具有不同於(例如,小於)第一長度L1、第二長度L2和第三長度的第四長度並且被配置為在不同於(例如,高於)第一頻帶136、第二頻帶138和第三頻帶的第四頻帶內操作的第五元件(未例示)等。

作為一個示例,第二天線陣列146可以包括第二天線元件142中的具有第一長度L1並且被配置為在第一頻帶136內操作的第一元件142a和第二元件142b、第二天線元件142中的具有不同於(例如,小於)第一長度L1的第二長度L2並且被配置為在不同於(例如,高於)第一頻帶136的第二頻帶138內操作的第三元件142c、第二天線元件142中的具有不同於(例如,小於)第一長度L1和第二長度L2的第三長度並且被配置為在不同於(例如,高於)第一頻帶136和第二頻帶138的第三頻帶148內操作的第四元件(未例示)、第二天線元件142中的具有不同於(例如,小於)第一長度L1、第二長度L2和第三長度L3的第四長度並且被配置為在不同於(例如,高於)第一頻帶136、第二頻帶138和第三頻帶148的第四頻帶內操作的第五元件(未例示)等。

具有相同長度的相對的第一天線元件140和第二天線元件142可以提供全向輻射圖案。

結構(例如,結構108)對天線(例如,第一天線102和/或第二天線104)的輻射圖案(例如,第一輻射圖案114和/或第二輻射圖案116)的遮蔽效應(例如,由該結構創建的零點(例如,第一零點118和/或第二零點120))在相對於該結構的厚度和/或結構形狀(例如,結構108的厚度T)的較低頻帶(例如,較長波長)下可能較小。因此,在相對於結構的厚度足夠低的頻帶下操作的天線(例如,天線元件)可以在無需對應的相對天線(例如,相同長度的相對天線元件)的情況下提供全向覆蓋。因此,不限於任何具體理論,當結構108的厚度T小於一個天線的具體天線元件的工作頻率的波長的大約十分之一(1/10)時,可能需要僅一個天線來提供全向輻射圖案。

作為一個示例,並且如圖3所例示的,第一天線102的第一天線元件140中的第一元件140a和第二元件140b可以在第一頻帶136下輻射電磁輻射106。第二天線104的第二天線元件142中的第一元件142a和第二元件142b可以在第一頻帶136下輻射電磁輻射106。第一頻帶136例如相對於結構108的厚度T可能是足夠高的,即可能需要第一天線102和第二天線104二者來提供全向輻射圖案(例如,第一頻帶136的全向覆蓋)。第一天線元件140中的第三元件140c可以在第二頻帶138下輻射電磁輻射106。第二頻帶138例如相對於結構108的厚度T可能是足夠低的,即可能需要僅第一天線102來提供全向輻射圖案(例如,第二頻帶138的全向覆蓋)。

作為另一示例,如圖4所例示的,第一天線102的第一天線元件140中的第一元件140a和第二元件140b可以在第一頻帶136下輻射電磁輻射106。第二天線104的第二天線元件142中的第一元件142a和第二元件142b可以在第一頻帶136下輻射電磁輻射106。第一頻帶136例如相對於結構108的厚度T可能是足夠高的,即可能需要第一天線102和第二天線104二者來提供全向輻射圖案(例如,第一頻帶136的全向覆蓋)。第一天線元件140中的第三元件140c可以在第二頻帶138下輻射電磁輻射106。第二頻帶138例如相對於結構108的厚度T可能是足夠高的,即結構108在第一天線元件140中的第三元件140c的第一輻射圖案114(圖2)中創建第一零點118。因此,可能需要第二天線元件142中的具有第二長度L2(例如,與第一天線元件140中的第三元件140c相同的長度)的第三元件142c來提供全向輻射圖案(例如,第二頻帶138的全向覆蓋)。

作為另一示例,並且如圖5所例示的,第一天線102的第一天線元件140中的第一元件140a和第二元件140b可以在第一頻帶136下輻射電磁輻射106。第二天線104的第二天線元件142中的第一元件142a和第二元件142b可以在第一頻帶136下輻射電磁輻射106。第一頻帶136例如相對於結構108的厚度T可能是足夠高的,即可能需要第一天線102和第二天線104二者來提供全向輻射圖案(例如,第一頻帶136的全向覆蓋)。第一天線元件140中的第三元件140c可以在第二頻帶138下輻射電磁輻射106。第二頻帶138例如相對於結構108的厚度T可能是足夠低的,即可能需要僅第一天線102來提供全向輻射圖案(例如,第二頻帶138的全向覆蓋)。第二天線元件142中的第三元件142c可以在第三頻帶148下輻射電磁輻射106。第三頻帶148例如相對於結構108的厚度T可能是足夠低的,即可能需要僅第二天線104來提供全向輻射圖案(例如,第三頻帶148的全向覆蓋)。

作為另一示例,並且如圖6所例示的,第一天線102的第一天線元件140中的第一元件140a和第二元件140b可以在第一頻帶136下輻射電磁輻射106。第一頻帶136例如相對於結構108的厚度T可能是足夠低的,即可能需要僅第一天線102來提供全向輻射圖案(例如,第一頻帶136的全向覆蓋)。第二天線104的第二天線元件142中的第一元件142a和第二元件142b可以在第二頻帶138下輻射電磁輻射106。第二頻帶138例如相對於結構108的厚度T可能是足夠高的,即結構108可以在第二天線元件142中的第一元件142a和第二元件142b的第二輻射圖案116(圖2)中創建第二零點120。因此,可能需要第一天線元件140中的具有第二長度L2(例如,與第二天線元件142中的第一元件142a和第二元件142b相同的長度)的第三元件140c來提供全向輻射圖案(例如,第二頻帶138的全向覆蓋)。

雖然圖3、圖4、圖5和圖6所例示的示例例示了在第一頻帶136和第二頻帶138中的一個或更多個下輻射電磁輻射106的第一天線102以及在第一頻帶136、第二頻帶138和第三頻帶148中的一個或更多個下輻射電磁輻射106的第二天線104,但是還設想了其它配置。作為一個示例,第一天線102可以在第一頻帶136、第二頻帶138和第三頻帶148下輻射電磁輻射106並且第二天線104可以在第一頻帶136下輻射電磁輻射106。作為另一示例,第一天線102可以在第一頻帶136下輻射電磁輻射106並且第二天線104可以在第一頻帶136、第二頻帶138和第三頻帶148下輻射電磁輻射106。作為另一示例,第一天線102可以在第一頻帶136和第二頻帶138下輻射電磁輻射106,並且第二天線104可以在第一頻帶136、第二頻帶138和第三頻帶148下輻射電磁輻射106。

參照圖3和圖4,作為一個具體非限制性示例,第一天線元件140中的第三元件140c可以被配置(例如,可以包括預定長度L2)以在具有大約十米與一米之間的波長(更具體地,兩米的波長)的大約3MHz與400MHz(例如,甚高頻率(「VHF」))之間的第二頻帶138內操作。如圖3所例示的,當結構108的厚度T小於第二頻帶138的波長的十分之一或大約20釐米(大約8英寸)時,第一天線102的第一天線元件140中的第三元件140c可以提供第二頻帶138的全向覆蓋。如圖4所例示的,當結構108的厚度T大於第二頻帶138的波長的十分之一或大約20釐米(大約8英寸)時,可能需要第一天線102的第一天線元件140中的第三元件140c以及第二天線104的第二天線元件142中的第三元件142c來提供第二頻帶138的全向覆蓋。

參照圖3、圖4、圖5和圖6,第一天線元件140(例如,第一天線陣列144)可以通過結構108與第二天線元件142(例如,第二天線陣列146)物理上分開。第一天線元件140中的各個元件可以與第一天線元件140中的另一元件物理上分開。作為一個示例,第一天線陣列144的各個第一天線元件140可以與第一天線陣列144的直接相鄰的第一天線元件140物理上分開。第二天線元件142中的各個元件可以與第二天線元件142中的另一元件物理上分開。作為一個示例,第二天線陣列146的各個第二天線元件142可以與第二天線陣列146的直接相鄰的第二天線元件142物理上分開。

通常,第一天線102的性能不依賴於相鄰的第一天線元件140的分開距離。類似地,第二天線104的性能不依賴於相鄰的第二天線元件142的分開距離。通常,相鄰的第一天線元件140之間的分開距離以及相鄰的第二天線元件142之間的最小分開距離可以例如由第一天線102(或第一天線元件140)和第二天線104(或第二天線元件142)的相應的工作頻率來規定。作為一個示例,相鄰的第一天線元件140之間的最小分開距離以及相鄰的第二天線元件142之間的最小分開距離對於較低頻率來說可能較小而對於較高頻率來說可能較大。作為一個具體非限制性示例,相鄰的第一天線元件140之間的最小分開距離和/或相鄰的第二天線元件142之間的最小分開距離可以是大約0.01英寸(0.25毫米)至大約0.1英寸(例如,2.54毫米)。

仍然參照圖3、圖4、圖5和圖6,作為一個示例,第一天線元件140中的各個元件可以通過介電材料150與第一天線元件140中的另一元件物理上分開。類似地,第二天線元件142中的各個元件可以通過介電材料150與第二天線元件142中的另一元件物理上分開。作為一個通常的非限制性示例,介電材料150可以是具有低介電常數(dielectric constant)的任何介電材料(還被稱為低介電材料)。作為一個示例,低介電常數可以包括小於大約6的介電常數。作為另一示例,低介電常數可以包括小於大約3的介電常數。作為另一示例,低介電常數可以包括小於大約2的介電常數。作為另一示例,低介電常數可以包括大約1的介電常數。作為一個具體非限制性示例,介電材料150可以包括幹空氣。作為另一具體非限制性示例,介電材料150可以包括介電織物。作為另一具體非限制性示例,介電材料150可以包括粘合劑,例如,塑性粘合劑。作為另一具體非限制性示例,介電材料150可以包括玻璃纖維,例如,玻璃纖維片。作為另一示例,介電材料150可以包括石英,例如,石英片。作為另一示例,介電材料150可以包括複合材料,例如,玻璃纖維增強聚合物(「GFRP」)。作為另一具體非限制性示例,介電材料150可以包括塑料,例如,聚乙烯、聚氯乙烯等。

第一天線元件140中的各個元件可以包括寬度(未顯式地例示)。第二天線元件142中的各個元件可以包括寬度(未顯式地例示)。具體天線元件(例如,第一天線元件140中的各個元件和/或第二天線元件142中的各個元件)的寬度可以變化。

通常,而不限於任何具體理論,具體天線元件的寬度可以提供對關聯天線的帶寬控制。因此,可以使寬度變化以實現期望的帶寬。作為一個示例,第一天線元件140中的任一個的寬度可以提供對第一天線102的(或者第一天線元件140中的具體天線元件的)帶寬控制。作為另一示例,第二天線元件142中的任一個的寬度可以提供對第二天線104的(或者第二天線元件142中的具體天線元件的)帶寬控制。此外,而不限於任何具體理論,例如具體天線元件的寬度增加可以提高關聯天線的效率。

作為一個通常的非限制性示例,具有較大長度並且配置為在較低頻帶(例如,具有較長波長)內操作的第一天線元件140中的一個元件和/或第二天線元件142中的一個元件與具有較小長度並且配置為在較高頻帶(例如,具有較短波長)內操作的第一天線元件140中的另一元件和/或第二天線元件142中的另一元件相比可以包括較大的寬度。作為一個具體非限制性示例,並且如圖3最好地例示的,第一天線元件140中的第一元件140a和第二元件140b與第一天線元件140中的第三元件140c相比可以具有較大的寬度。

參照圖1,無線電組件134可以向第一天線102和第二天線104發射傳出信號154。無線電組件134可以從第一天線102和第二天線104接收傳入信號156。傳出信號154和傳入信號156可以是向和從第一天線102和第二天線104通過饋電線158承載的無線電信號。饋電線158可以包括一個或更多個信號導體。本領域技術人員將認識到,當具有第一長度l1的第一饋電線128以及具有長度l2的第二饋電線130正被用作移相器126時,第一饋電線128和第二饋電線130可以是饋電線158的(例如,長度的)一部分。

天線系統100可以包括信號路由器152。信號路由器152可以例如經由饋電線158耦接在第一天線102及第二天線104和無線電組件134之間。信號路由器152可以適當地分發(例如,分割)從無線電組件134到第一天線102和/或第二天線104的傳出信號154。信號路由器152可以適當地分發(例如,組合)從第一天線102和/或第二天線104到無線電組件134的傳入信號156。

作為一個示例,傳出信號154中的一個或更多個可以包括不同的頻率。作為一個示例,無線電組件134可以在第一頻帶136中發射傳出信號154中的一個並且在第二頻帶138中發射傳出信號154中的另一個。信號路由器152可以將第一頻帶136中的傳出信號154中的所述一個分割成第一部分和第二部分。可以將第一頻帶136中的傳出信號154中的所述一個的所述第一部分發射到第二天線104。信號路由器152可以組合第一頻帶136中的傳出信號154中的所述一個的所述第二部分以及第二頻帶138中的傳出信號154中的所述另一個以被發射到第一天線102。

作為另一示例,一個或更多個傳入信號156可以包括不同的頻率。作為一個示例,可以從第一天線102接收第一頻帶136中的傳入信號156中的一個以及第二頻帶138中的傳入信號156中的另一個。可以從第二天線104接收第一頻帶136中的傳入信號156中的又一個傳入信號。信號路由器152可以分割第一頻帶136中的傳入信號156中的所述一個以及第二頻帶138中的傳入信號156中的另一個。信號路由器152可以組合第一頻帶136中的傳入信號156中的所述一個以及第一頻帶136中的傳入信號156中的所述又一個傳入信號以由無線電組件134接收。第二頻帶138中的傳入信號156中的所述另一個可以由無線電組件134接收。

還根據例如天線系統100的具體應用、第一天線102和/或第二天線104的不同工作頻率(例如,第一頻帶136、第二頻帶138、第三頻帶148等)的數量等設想另外的傳出信號154和/或傳入信號156。因此,信號路由器152可以被配置為適當地分發從無線電組件134到第一天線102和/或第二天線104的傳出信號154並且/或者適當地分發從第一天線102和/或第二天線104到無線電組件134的傳入信號156。

信號路由器152可以包括被配置為適當地分發傳出信號154和/或傳入信號156的各種部件。作為一個示例,並且如圖7所例示的,信號路由器152可以包括功率分配器176、復用器182、功率組合器184和/或解復用器186。本領域技術人員將認識到,信號路由器152的配置可能例如取決於天線系統100的具體應用。

參照圖7,並且參照圖1,作為一個示例,無線電組件134可以包括第一無線電設備160和第二無線電設備162。第一無線電設備160和第二無線電設備162可以被配置為在不同的頻率下(例如,在不同的頻帶內)操作。作為一個示例,第一無線電設備160可以被配置為在第一頻帶136(圖1)內操作,並且第二無線電設備162可以被配置為在第二頻帶138(圖1)內操作。

作為一個通常的非限制性示例,第一無線電設備160和/或第二無線電設備162(以及第一天線102和/或第二天線104)可以包括大約3MHz至大約100GHz的工作頻率(例如,頻帶)。作為另一通常的非限制性示例,第一無線電設備160和/或第二無線電設備162(以及第一天線102和/或第二天線104)可以包括大約30MHz至大約400MHz的工作頻率。作為另一通常的非限制性示例,第一無線電設備160和/或第二無線電設備162(以及第一天線102和/或第二天線104)可以包括大約30MHz至大約174MHz的工作頻率。作為另一通常的非限制性示例,第一無線電設備160和/或第二無線電設備162(以及第一天線102和/或第二天線104)可以包括大約225MHz至大約400MHz的工作頻率。作為一個具體非限制性示例,第一無線電設備160可以是例如包括大約118MHz至大約174MHz的工作頻率的VHF高無線電設備。作為一個具體非限制性示例,第二無線電設備162可以是例如包括大約30MHz至大約88MHz的工作頻率的VHF低無線電設備。

仍然參照圖7,並且參照圖1,第一無線電設備160可以包括第一無線電發射機164和第一無線電接收機166。第二無線電設備162可以包括第二無線電發射機168和第二無線電接收機170。第一無線電發射機164可以發射第一傳出信號172。第二無線電發射機168可以發射第二傳出信號174。第一傳出信號172和第二傳出信號174可以具有不同的工作頻率。作為一個示例,第一傳出信號172可以在第一頻帶136(圖1)中並且第二傳出信號174可以在第二頻帶138(圖1)中。

第一傳出信號172可以被從第一無線電發射機164導向功率分配器176(例如,功率分配器176可以從第一無線電發射機164接收第一傳出信號172)。功率分配器176可以將第一傳出信號172分割成第一頻帶136(圖1)中的第三傳出信號178以及第一頻帶136中的第四傳出信號180。作為一個通常的非限制性示例,功率分配器176可以是被配置為對限定量的電磁功率進行劃分以使得信號能夠被用在兩個電路中(例如,以使得一個無線電設備(例如,第一無線電設備160)能夠給兩個天線(例如,第一天線102和第二天線104)饋電)的任何裝置。作為一個具體非限制性示例,功率分配器176可以是額定50W的VHF功率分配器。

當一個或更多個另外的無線電設備(例如,另外的無線電發射機)(未例示)將另外的傳出信號(未例示)饋送給第一天線102和第二天線104時,可以與天線系統100一起利用一個或更多個另外的功率分配器(未例示)。所利用的功率分配器的數量以及配置可能例如取決於天線系統100的具體應用、第一天線102和/或第二天線104的工作頻率(例如,第一頻帶136、第二頻帶138、第三頻帶148等)(圖1)的數量等。

仍然參照圖7,並且參照圖1,第三傳出信號178可以被從功率分配器176導向第二天線104(例如,第二天線104可以從功率分配器176接收第三傳出信號178)。第四傳出信號180可以被從功率分配器176導向復用器182(例如,復用器182可以從功率分配器176接收第四傳出信號180)。第二傳出信號174可以被從第二無線電發射機168導向復用器182(例如,復用器182可以從第二無線電發射機168接收第二傳出信號174)。

復用器182可以接收第二傳出信號174和第四傳出信號180。復用器182可以將第二傳出信號174和第四傳出信號180組合成第五傳出信號188。第五傳出信號188可以在第一頻帶136和第二頻帶138中(圖1)。例如,第五傳出信號188可以是第二頻帶138中的第二傳出信號174以及第一頻帶136中的第四傳出信號180的組合。作為一個通常的非限制性示例,復用器182可以是被配置為將不同頻率的兩個或更多個信號組合成一個信號而不彼此幹擾(例如,以使得兩個或更多個無線電設備(例如,第一無線電設備160和第二無線電設備162)能夠給一個天線(例如,第一天線102)饋電)的任何裝置。作為一個示例,並且如圖7所例示的,復用器182可以是被配置為使得第一無線電設備160(例如,第一無線電發射機164)和第二無線電設備162(例如,第二無線電發射機168)能夠給第一天線102饋電的雙工器。作為一個示例(未例示),復用器182可以是被配置為使得第一無線電設備160、第二無線電設備162和第三無線電設備(未例示)(例如,被配置為在第三頻帶中發射傳出信號)能夠給第一天線102饋電的三工器。本領域技術人員將認識到,復用器182的類型和/或復用器182的數量可能例如取決於無線電組件134的無線電設備的數量和/或饋電天線(例如,第一天線102或第二天線104)的工作頻率的數量。

仍然參照圖7,並且參照圖1,可以從第一天線102獲得第一傳入信號190。可以從第二天線104獲得第二傳入信號192。第一傳入信號190和第二傳入信號192可以具有不同的工作頻率。作為一個示例,第一傳入信號190可以在第一頻帶136(圖1)和第二頻帶138(圖1)中並且第二傳入信號192可以在第一頻帶136中。作為一個示例,第一傳入信號190可以是由第一天線102接收到的第一頻帶136中的無線電信號以及由第一天線102接收到的第二頻帶138中的無線電信號的組合。第二傳入信號192可以是由第二天線104接收到的第一頻帶136中的無線電信號。

第一傳入信號190可以被從第一天線102導向解復用器186(例如,解復用器186可以從第一天線102接收第一傳入信號190)。解復用器186可以將第一傳入信號190分割成第一頻帶136(圖1)中的第三傳入信號194以及第二頻帶138(圖1)中的第四傳入信號196。作為一個通常的非限制性示例,解復用器186可以是被配置為將具有不同頻率的一個信號分割成各自具有不同頻率的兩個或更多個信號(例如,以使得一個天線(例如,第一天線102)能夠給兩個或更多個無線電設備(例如,第一無線電設備160和第二無線電設備162)饋電)的任何裝置。作為一個示例,並且如圖7所例示的,解復用器186可以被配置為使得第一天線102能夠給第一無線電設備160(例如,第一無線電接收機166)和第二無線電設備162(例如,第二無線電接收機170)饋電。作為另一示例(未例示),解復用器186可以被配置為使得第一天線102能夠給第一無線電設備160、第二無線電設備162和第三無線電設備(未例示)饋電,例如,被配置為在第三頻帶中接收傳出信號。本領域技術人員將認識到,解復用器186的類型和/或解復用器186的數量可能例如取決於無線電組件134的無線電設備的數量和/或饋電天線(例如,第一天線102或第二天線104)的工作頻率的數量。

復用器182和解復用器186可以彼此補充。作為一個示例,復用器182可以在信號的發射端上並且解復用器186可以在信號的接收端上。可以將復用器182和解復用器186組合到信號路由器152的單個單元或部件中。

仍然參照圖7,並且參照圖1,第二傳入信號192可以被從第二天線104導向功率組合器184(例如,功率組合器184可以從第二天線104接收第二傳入信號192)。第三傳入信號194可以被從解復用器186導向功率組合器184(例如,功率組合器184可以從解復用器186接收第三傳入信號194)。功率組合器184可以將第二傳入信號192和第三傳入信號194組合成第一頻帶136(圖1)中的第五傳入信號198。作為一個通常的非限制性示例,功率組合器184可以是被配置為組合電磁功率以例如從兩個電路使得能實現信號(例如,以使得兩個天線(例如,第一天線102和第二天線104)能夠給一個無線電設備(例如,第一無線電設備160)饋電)的任何裝置。

功率分配器176和功率組合器184可以彼此補充。作為一個示例,功率分配器176可以在信號的發射端上並且功率組合器184可以在信號的接收端上。可以將功率分配器176和功率組合器184組合到信號路由器152的單個單元或部件中。

第四傳入信號196可以被從解復用器186導向第二無線電接收機170(例如,第二無線電接收機170可以從解復用器186接收第四傳入信號196)。第五傳入信號198可以被從功率組合器184導向第一無線電接收機166(例如,第一無線電接收機166可以從功率組合器184接收第五傳入信號198)。

參照圖7,天線系統100可以包括放大器200。放大器200可以耦接在第二無線電接收機170與解復用器186之間。放大器200可以耦接在第二無線電發射機168與復用器182之間。放大器200可以提高第二傳出信號174和/或第四傳入信號196的增益。還可以利用另外的放大器(未例示)。

參照圖7,並且參照圖1,雖然圖7中未顯式地例示,但是天線系統100的各種部件(例如,第一無線電設備160、第二無線電設備162、功率分配器176、功率組合器184、復用器182、解復用器186、第一天線102、第二天線104和/或放大器200)可以經由饋電線158(圖1)耦接在一起。可以通過饋電線158來饋送任何信號(例如,第一傳出信號172、第二傳出信號174、第三傳出信號178、第四傳出信號180、第五傳出信號188、第一傳入信號190、第二傳入信號192、第三傳入信號194、第四傳入信號196和/或第五傳入信號198)。作為一個示例,第一饋電線128(圖1)可以是將第一無線電設備160和第二無線電設備162耦接至第一天線102的饋電線158的一部分。作為一個示例,第二饋電線130(圖1)可以是將第一無線電設備160耦接至第二天線104的饋電線158的一部分。當第一饋電線128被用作移相器126(圖1)時,第一饋電線128的限定第一長度l1(圖1)的部分可以是第一饋電線128從第一無線電設備160和第二無線電設備162到第一天線102的總體長度或者可以是例如從信號路由器152到第一天線102的總體長度的一部分。當第二饋電線130被用作移相器126(圖1)時,第二饋電線130的限定第二長度l2(圖1)的部分可以是第二饋電線130從第二無線電設備162到第二天線104的總體長度或者可以是例如從信號路由器152到第二天線104的總體長度的一部分。

圖7所例示的信號路由器152的示例性示例不意在暗示對可以實現不同的示例性示例的方式構成物理或架構限制。可以使用除所例示的特徵之外和/代替這些特徵的其它特徵。在一些示例性示例中一些特徵可能是不必要的。並且,這些塊中的一些被呈現來例示一些功能特徵。這些塊中的一個或更多個可以在被實現在不同的示例性示例中時被組合和/或劃分成不同的塊。作為一個示例,功率分配器176和/或功率組合器184可以被布置在無線電組件134與復用器182和/或解復用器186之間。作為另一示例,功率分配器176和/或功率組合器184可以被布置在復用器182和/或解復用器186與第一天線102和/或第二天線104之間。還設想了其它配置。

應當理解,而不限於任何具體理論,可以按電壓駐波比(VSWR)指定傳輸線上的反射。VSWR是傳輸線上駐波的最大值與最小值的比。為了改進VSWR,可以在沿著最長正向天線元件(例如,第一天線元件中的第一元件140a)的頂端(例如,第一端258和第二端260(圖15))的參數化確定的位置與接觸結構108(圖1)的蓋框架(未例示)之間添加電阻元件(未例示)。這通過增加天線的輻射電阻來降低VSWR。電阻元件可以針對由無線電組件134(例如,第一無線電設備160或第二無線電設備162)(圖7)遞送的功率來分級。

可選地,為了進一步改進阻抗匹配並且確保最大功率實際上被第一天線102和/或第二天線104接受,可以在天線系統100中利用變壓器(未例示)。

參照圖8,並且參照圖1,作為一個示例,結構108可以是運載工具202(圖1)的部件或元件。作為一個示例,並且如圖8所例示的,運載工具202可以是航空運載工具204。作為另一示例(未例示),運載工具202可以是陸地運載工具。作為又一示例(未例示),運載工具202可以是海上運載工具。結構108還可以是利用天線系統100(圖1)來發射和/或接收電磁輻射106(圖1)的任何其它固定結構、組件等。作為非限制性示例,結構108可以包括塔(例如,無線電塔)、杆(例如,天線杆)、建築物等。

作為一個通常的非限制性示例,並且如圖8所例示的,航空運載工具204可以是旋翼航空器(例如,直升飛機或旋翼機無人運載工具)並且結構108可以是旋翼航空器的結構部件。作為另一通常的非限制性示例(未例示),航空運載工具204可以是固定翼航空器(例如,飛機或固定翼無人運載工具)並且結構108可以是固定翼航空器的結構部件。作為另一通常的非限制性示例(未例示),航空運載工具204可以是飛彈。

作為一個通常的非限制性示例,結構108可以是運載工具202(例如,航空運載工具204)的主要結構。如本文所使用的,術語「主要結構」通常是指用於承載在運載工具202的移動期間(例如,在航空運載工具204的飛行期間)遇到的載荷(例如,應變、應力和/或力)所必要的任何結構。作為另一通常的非限制性示例,結構108可以是運載工具202(例如,航空運載工具204)的次要結構。如本文所使用的,術語「次要結構」通常是指在承載在運載工具202的移動期間遇到的載荷時協助主要結構的任何結構。

仍然參照圖8,並且參照圖1,作為一個具體非限制性示例,結構108可以是航空運載工具204的水平翼206。作為另一具體非限制性示例,結構108可以是航空運載工具204的水平尾翼208。作為另一具體非限制性示例,結構108可以是航空運載工具204的垂直尾翼210。作為另一具體非限制性示例,結構108可以是航空運載工具204的尾梁212。作為另一具體非限制性示例,結構108可以是航空運載工具204的機身214。作為另一具體非限制性示例,結構108可以是航空運載工具204的尾部216。作為另一具體非限制性示例,結構108可以是航空運載工具204的(例如,航空運載工具204的水平翼206、垂直尾翼210、水平尾翼210、尾梁212或尾部216的)整流罩218。作為另一具體非限制性示例,結構108可以是航空運載工具204的門220。作為另一具體非限制性示例,結構108可以是航空運載工具204的任何其它尾翼(未顯式地例示)。作為又一具體非限制性示例,結構108可以是航空運載工具204的可選擇性地拆卸的蓋(未顯式地例示)。

參照圖1,並且參照圖8,如以上在本文中並且在本文所提供的示例中的任一個中所描述的,第一天線102(圖1)可以被布置在結構108的第一端110(圖1)處並且第二天線104(圖1)可以被布置在結構108的第二端112(圖1)處。特別參照航空運載工具204(圖8)的示例,第一端110可以是結構108(例如,水平翼206、垂直尾翼210、水平尾翼210、尾部216或門220)的前緣或前端,並且第二端112可以是結構108(例如,水平翼206、垂直尾翼210、水平尾翼210、尾部216或門220)的後端的尾緣。如本文所使用的,術語「前」、「正向」、「尾」和「後」是相對於航空運載工具204的行進方向而限定的。另選地,第一端110可以是結構108(例如,尾梁212或機身214)的右舷並且第二端112可以是結構108(例如,尾梁212或機身214)的左舷。

參照圖9,作為一個具體非限制性示例,結構108可以是航空運載工具204(圖8)的尾部216的垂直尾翼210。第一天線102可以耦接至垂直尾翼210的前端222。第二天線104可以耦接至垂直尾翼210的後端224。第一天線102和第二天線104可以被垂直尾翼210物理上分開。作為一個示例,第一天線102可以在前端222處被在外部安裝在垂直尾翼210上並且第二天線104可以在後端224處被在外部安裝在垂直尾翼210上。第一天線102可以被安裝至垂直尾翼210的天線罩(未例示)覆蓋以保護第一天線102。第二天線104可以被安裝至垂直尾翼210的另一天線罩(未例示)覆蓋以保護第二天線104。作為另一示例,第一天線102可以被安裝在接近前端222(例如,在前端222處或附近)的垂直尾翼210內並且第二天線104可以被安裝在接近後端224的垂直尾翼210內。垂直尾翼210在前端222處的一部分可以作為天線罩以保護第一天線102。垂直尾翼210在後端224處的一部分可以作為另一天線罩以保護第二天線104。作為又一示例,第一天線102可以被內置到垂直尾翼210的外部面板(還被稱為蒙皮)中(例如,被嵌入在外部面板內或者與外部面板一體地)並且第二天線104可以被內置到垂直尾翼210的外部面板中。

參照圖10,作為另一具體非限制性示例,結構108可以是垂直尾翼210。第一天線102可以耦接至第一(例如,前)整流罩226。第二天線104可以耦接至第二(例如,後)整流罩228。第一整流罩226和第二整流罩228可以是整流罩218(圖8)的示例。第一整流罩226可以例如沿著前緣耦接至垂直尾翼210的前端222。第二整流罩228可以例如沿著尾緣224耦接至垂直尾翼210的後端224。第一整流罩226並因此第一天線102以及第二整流罩228並因此第二天線104可以被垂直尾翼210物理上分開。作為一個示例,第一天線102可以被安裝至第一整流罩226的內部表面並且第二天線104可以被安裝至第二整流罩228的內部表面。作為另一示例,第一天線102可以被內置到第一整流罩226中(例如,被嵌入在第一整流罩226內或者與第一整流罩226一體地)並且第二天線104可以被內置到第二整流罩228中。第一整流罩226可以作為天線罩以保護第一天線102。第二整流罩228可以作為另一天線罩以保護第二天線104。

雖然圖10例示了第一整流罩226和第二整流罩228耦接至航空運載工具204的尾部216的垂直尾翼210的一個示例性示例,但是在其它示例性示例中,第一整流罩226和第二整流罩228可以耦接至航空運載工具204的其它結構108(例如,翼206、水平尾翼208(圖8)等)的前端和後端。

參照圖11、圖12和圖13,作為一個示例,結構108(例如,垂直尾翼210)可以包括第一整流罩支架230和第二整流罩支架232。第一整流罩支架230可以與第二整流罩支架232相對。整流罩218可以被定位在第一整流罩支架230與第二整流罩支架232之間並且耦接至第一整流罩支架230和第二整流罩支架232。雖然圖11中未顯式地例示,但是整流罩218可以包括天線(例如,第一天線102或第二天線104(圖1))或天線元件(例如,第一天線元件140或第二天線元件142(圖1))。因此,如圖11所例示的,整流罩218可以是包括第一天線102的第一整流罩226(圖10)或包括第二天線104的第二整流罩228(圖10)的一個示例。

應當理解,圖11例示了包括兩個整流罩支架(例如,第一整流罩支架230和第二整流罩支架232)和一個整流罩(例如,整流罩218)的結構108的一端的一部分並且結構108可以在與所例示的一端相對的另一端處包括另外的兩個整流罩支架和另外的一個整流罩。

參照圖12,作為一個示例,第一整流罩支架230可以包括第一肋條234。第一肋條234可以是限定結構108(例如,垂直尾翼)的形狀的多個肋條中的一個。作為一個示例,所述多個肋條可以耦接至內部縱梁、加勁杆、翼梁等以便在結構上支承結構108。第一肋條234可以是複合結構。作為一個示例,第一肋條234可以是纖維增強聚合物(「FRP」)。作為另一示例,第一肋條234可以是GFRP。作為另一示例,第一肋條234可以是CFRP。第一整流罩支架230(例如,第一肋條234)可以包括第一安裝表面236。第一安裝表面236可以具有與整流罩218(圖11)的第一端238對應的形狀。整流罩218的第一端238可以被密封在第一安裝表面236內並且耦接至第一安裝表面236。作為一個示例,整流罩218可以粘接結合至第一整流罩支架230。作為一個示例,整流罩218的第一端238可以粘接結合至第一肋條234的第一安裝表面236。作為另一示例,整流罩218可以以機械方式連接至第一整流罩支架230。第一整流罩支架230還可以提供天線(例如,第一天線102或第二天線104)的電連接。作為一個示例,第一安裝表面236可以包括TNC連接器(未顯式地例示)。

參照圖13,作為一個示例,第二整流罩支架232可以包括第二肋條240。第二肋條240可以是結構108的多個肋條中的另一肋條。第二肋條240可以是複合結構。作為一個示例,第二肋條240可以是FRP。作為另一示例,第二肋條240可以是GFRP。作為另一示例,第二肋條240可以是CFRP。第二整流罩支架232(例如,第二肋條240)可以包括第二安裝表面242。第二安裝表面242可以具有與整流罩218(圖11)的和第一端238相對的第二端244的形狀對應的形狀。整流罩218的第二端244可以被密封在第二安裝表面242內並且耦接至第二安裝表面236。作為一個示例,整流罩218可以粘接結合至第二整流罩支架232。作為一個示例,整流罩218的第二端244可以粘接結合至第二肋條240的第二安裝表面242。作為另一示例,整流罩218可以以機械方式連接至第二整流罩支架232。第二整流罩支架232還可以提供天線(例如,第一天線102或第二天線104)的電連接。作為一個示例,第二安裝表面242可以包括TNC連接器(未顯式地例示)。

參照圖14,作為一個示例,結構108可以包括第一天線結構246以及與第一天線結構246相對的第二天線結構248。結構108可以包括中間結構250。第一天線結構246可以在結構108的第一端110處耦接至中間結構250。第二天線結構248可以在結構108的第二端處耦接至中間結構250。中間結構250可以使第一天線結構246和第二天線結構248物理上分開。

作為一個示例,第一天線結構246可以包括至少一個第一複合材料鋪層252和第一天線102。第一天線102可以耦接至第一複合材料鋪層252。作為一個示例,第二天線結構248可以包括至少一個第二複合材料鋪層254和第二天線104。第二天線104可以耦接至第二複合材料鋪層254。

作為另一示例,並且如圖14所例示的,第一天線結構246可以包括多個第一複合材料鋪層252和多個第一天線元件140。第一複合材料鋪層252和第一天線元件140可以堆疊以形成第一夾層結構(例如,第一層壓板)。第二天線結構248可以包括多個第二複合材料鋪層254和多個第二天線元件142。第二複合材料鋪層254和第二天線元件142可以堆疊以形成第二夾層結構(例如,第二層壓板)。

第一天線結構246可以例如根據第一天線元件140的數量、工作頻率(例如,第一頻帶136、第二頻帶138、第三頻帶148等)的數量等而具有各種配置。類似地,第二天線結構248可以例如根據第二天線元件142的數量、工作頻率的數量等而具有各種配置。

作為一個通常的非限制性示例,第一天線結構246和/或第二天線結構248的夾層結構的配置可以包括複合材料鋪層-天線元件-複合材料鋪層-天線元件等。作為一個示例,最內部複合材料鋪層可以限定夾層結構的內部模型線並且最外部天線元件可以限定夾層結構的外部模型線(例如,夾層結構的配置可以用天線元件端接)。在這種配置中,最外部天線元件可以被保護層(例如,電磁透明膜)覆蓋。作為另一示例,最內部複合材料鋪層可以限定夾層結構的內部模型線並且最外部複合材料鋪層可以限定夾層結構的外部模型線(例如,夾層結構的配置可以用複合材料鋪層端接)。因此,夾層結構的複合材料鋪層可以作為保護各個天線元件的天線罩。

作為一個具體非限制性示例,並且如圖14所例示的,第一天線結構246的(例如,第一夾層結構的)配置可以包括第一複合材料鋪層252中的第一鋪層252a-第一天線元件140中的第一元件140a-第一複合材料鋪層252中的第二鋪層252b-第一天線元件140中的第二元件140b-第一複合材料鋪層252中的第三鋪層252c-第一天線元件140中的第三元件140c-第一複合材料鋪層252中的第四鋪層252d。第二天線結構248的(例如,第二夾層結構的)配置可以包括第二複合材料鋪層254中的第一鋪層254a-第二天線元件142中的第一元件142a-第二複合材料鋪層254中的第二鋪層254b-第二天線元件142中的第二元件142b-第二複合材料鋪層254中的第三鋪層254c。如上所述並且參照圖3,第一天線結構246的這種配置可以提供第一天線102的多頻帶輻射(例如,在第一頻帶136和第二頻帶138下)並且第二天線結構248的這種配置可以提供第二天線104的單頻帶輻射(例如,在第一頻帶136下)。

根據本文所描述的示例,例如,如圖3、圖4、圖5和圖6所例示的,還設想了第一天線結構246的其它配置(例如,第一複合材料鋪層252的數量和第一天線元件140的數量)和/或第二天線結構248的其它配置(例如,第二複合材料鋪層254的數量和第二天線元件142的數量),例如,以提供單頻帶輻射和/或多頻帶輻射的不同組合。

參照圖14,並且參照圖3、圖4、圖5和圖6,第一複合材料鋪層252和/或第二複合材料鋪層254可以是介電材料150(圖3、圖4、圖5和圖6)的示例。作為一個通常的非限制性示例,第一複合材料鋪層252和/或第二複合材料鋪層254可以是纖維增強聚合物鋪層。作為一個通常的非限制性示例,第一複合材料鋪層252和/或第二複合材料鋪層254可以包括由聚合物基質材料結合在一起的增強纖維材料片或團。聚合物基質材料可以包括任何適合的熱固性樹脂(例如,環氧樹脂)或熱塑性樹脂。纖維材料可以包括任何適合的編織或非編織(例如,針織的、編結的或縫紉的)連續增強纖維或細絲。第一複合材料鋪層252中的各個複合材料鋪層和/或第二複合材料鋪層254中的各個複合材料鋪層可以包括相同的構成材料(例如,增強纖維材料和/或聚合物基質材料)或者可以包括不同的構成材料。

作為一個具體非限制性示例,第一複合材料鋪層252和/或第二複合材料鋪層254可以是GFRP鋪層。作為另一具體非限制性示例,第一複合材料鋪層252和/或第二複合材料鋪層254可以是玻璃纖維增強聚合物鋪層。作為另一具體非限制性示例,第一複合材料鋪層252和/或第二複合材料鋪層254可以是石英纖維增強聚合物鋪層。

作為一個示例,第一複合材料鋪層252和/或第二複合材料鋪層254可以包括用聚合物基質材料預浸漬的增強纖維材料片(例如,預浸材料),還被稱為幹敷層。作為另一示例,第一複合材料鋪層252和/或第二複合材料鋪層254可以包括增強纖維材料片並且聚合物基質材料被施加到增強纖維材料,還被稱為溼敷層。

第一天線元件140可以被嵌入在第一複合材料鋪層252之間。第二天線元件142可以被嵌入在第二複合材料鋪層254之間。作為一個示例,第一複合材料鋪層252和第一天線元件140(例如,支柱單極天線)可以被連續地例如擱置在模具(未例示)內並且共固化以形成第一天線結構246。第一天線元件140中的各個元件可以二次結合(例如,粘接結合)至相鄰成對的第一複合材料鋪層252(例如,在第一天線元件140中的該各個元件的任一側的複合材料鋪層252中的各個複合材料鋪層)。作為一個示例,可以在第一天線元件140中的各個元件與第一複合材料鋪層252中的各個複合材料鋪層之間施加膜粘合劑256,如圖14所例示的。類似地,第二複合材料鋪層254和第二天線元件142(例如,支柱單極天線)可以被連續地例如擱置在模具內並且共固化以形成第二天線結構248。第二天線元件142中的各個元件可以二次結合(例如,粘接結合)至相鄰成對的第二複合材料鋪層254(例如,在第二天線元件140中的該各個元件的任一側的複合材料鋪層254中的各個複合材料鋪層)。作為一個示例,可以在第二天線元件142中的各個元件與第二複合材料鋪層254中的各個複合材料鋪層之間施加膜粘合劑256,如圖14所例示的。膜粘合劑256可以是介電材料150(圖3、圖4、圖5和圖6)的一個示例。

作為另一示例,第一複合材料鋪層252可以被連續地擱置並共固化。間隙或開放空間(未例示)可以形成在第一複合材料鋪層252中的相鄰複合材料鋪層之間。可以適當地調整這些間隙中的各個間隙的大小以容納第一天線元件140中的關聯元件。第一天線元件140中的各個元件可以被裝配在第一複合材料鋪層252中的相鄰複合材料鋪層之間的間隙中的關聯間隙內。第一天線元件140中的各個元件可以粘接結合(例如,用膜粘合劑256)至第一複合材料鋪層252中的相鄰複合材料鋪層。類似地,第二複合材料鋪層254可以被連續地擱置並共固化。間隙或開放空間(未例示)可以形成在第二複合材料鋪層254中的相鄰複合材料鋪層之間。可以適當地調整這些間隙中的各個間隙的大小以容納第二天線元件142中的關聯元件。第二天線元件142中的各個元件可以被裝配在第二複合材料鋪層254中的相鄰複合材料鋪層之間的間隙中的關聯間隙內。第二天線元件142中的各個元件可以粘接結合(例如,用膜粘合劑256)至第二複合材料鋪層254中的相鄰複合材料鋪層。

第一複合材料鋪層252和/或第二複合材料鋪層254中的每一個可以包括結構和穿透特性和/或性質。所選擇的增強纖維材料的結構和穿透特性可以包括但不限於張力強度、電導率和/或介電常數。第一複合材料鋪層252和/或第二複合材料鋪層254的結構和穿透特性可以由例如增強纖維材料和/或聚合物基質材料的張力強度、電導率和/或介電常數來規定,並且可以在確定第一複合材料鋪層252和/或第二複合材料鋪層254的適合性時被考慮分別在第一天線結構246和第二天線結構248中使用。

作為一個示例,第一複合材料鋪層252的至少一部分(例如,直接在第一天線元件140前面和/或後面的一部分)對從第一天線元件140發射的電磁輻射106(圖1)可以是透明的。類似地,第二複合材料鋪層254的至少一部分(例如,直接在第二天線元件142前面和/或後面的一部分)對從第二天線元件140發射的電磁輻射106可以是透明的。作為一個通常的非限制性示例,第一複合材料鋪層252和/或第二複合材料鋪層254可以被配置為不幹擾分別由第一天線102和/或第二天線104發射和/或接收的電磁輻射106(例如,無線電波)。作為一個具體非限制性示例,第一複合材料鋪層252和/或第二複合材料鋪層254對具有從大約3kHz至大約400GHz的頻率的電磁輻射106可以是透明的。

作為另一示例,第一複合材料鋪層252的至少一部分(例如,直接在第一天線元件140前面和/或後面的一部分)僅對在選擇頻率下(例如,在選擇波長下)從第一天線元件140發射的電磁輻射106(圖1)可以是透明的。類似地,第二複合材料鋪層254的至少一部分(例如,直接在第二天線元件142前面和/或後面的一部分)對在選擇頻率下(例如,在選擇波長下)從第二天線元件140發射的電磁輻射106可以是透明的。

第一天線結構246和/或第二天線結構248可以包括除複合材料鋪層(例如,第一複合材料鋪層252和/或第二複合材料鋪層254)以外的另外材料。

作為一個示例,第一天線結構246可以包括被布置在一個或更多個第一複合材料鋪層252與第一天線元件140之間的一個或更多個核心層(未例示)。類似地,第二天線結構248可以包括被布置在一個或更多個第二複合材料鋪層254與第二天線元件142之間的一個或更多個核心層。核心層可以是介電材料150(圖3)的另一示例。核心層可以向第一天線結構246和/或第二天線結構248提供另外的結構剛性和/或彈道性質。作為一個示例,各個核心層可以包括蜂窩結構。作為另一示例,各個核心層可以包括泡沫材料(例如,開孔泡沫材料、閉孔泡沫材料、組合泡沫材料、結構泡沫材料等)。

像複合材料鋪層(例如,第一複合材料鋪層252和/或第二複合材料鋪層254)一樣,核心層的至少一部分(例如,直接在第一天線元件140和/或第二天線元件142前面和/或後面的一部分)對分別從第一天線元件140和/或第二天線元件142發射的電磁輻射106(圖1)可以是透明的。

作為另一示例,核心層中的一個或更多個可以包括多個增強銷(未例示)以形成銷增強核心層。增強銷可以是導電的或非導電的。作為一個示例,增強銷可以由碳製成。作為另一示例,增強銷可以由玻璃製成。作為又一示例,增強銷可以由玻璃纖維製成。作為一個示例,增強銷可以由石英製成。增強銷可以部分地或完全貫穿核心層的厚度。

參照圖14,並且參照圖10和圖11所例示的示例性示例,第一整流罩226(圖10)可以是第一天線結構246的一個示例。第二整流罩228(圖10)可以是第二天線結構248的一個示例。垂直尾翼210可以是中間結構250的一個示例。

參照圖15,並且參照圖10和圖14,作為一個示例,第一天線結構246和/或第二天線結構248可以提供共形天線。作為一個示例,第一天線102和/或第二天線104可以是共形天線。作為另一示例,第一天線元件140中的各個元件和/或第二天線元件142中的各個元件分別可以符合第一天線結構246和第二天線結構248(例如,第一複合材料鋪層252和第二複合材料鋪層254)的形狀。作為一個示例,第一天線結構246可以限定結構108(圖1)的第一端110(例如,垂直尾翼210(圖10)的前緣)的形狀。第二天線結構248可以限定結構108的第二端112,例如,垂直尾翼210的尾緣。

參照圖16,並且參照圖15,第一天線元件140(圖15)中的至少一個以及第二天線元件142(圖15)中的至少一個可以包括通孔262。通孔262可以提供電引線264的連接。作為一個示例,電引線264可以被焊接至第一天線元件140中的各個元件以及第二天線元件142中的至少一個。饋電線158(例如,第一饋電線128和/或第二饋電線130)(圖1)可以例如通過RF連接器(諸如TNC連接器)耦接至電引線264。作為一個示例,通孔262和電引線264可以被定位為接近第一天線元件140中的各個元件以及第二天線元件142中的各個元件的第一端258(圖16)(例如,在所述第一端258處或附近)。作為一個示例,通孔262和電引線264可以被定位為接近第一天線元件140中的各個元件以及第二天線元件142中的各個元件的第二端260(圖16)。本領域技術人員將認識到,饋電線158以及第一天線元件140和/或第二天線元件142的連接位置可能例如取決於天線(例如,天線元件)的具體應用和/或類型。

參照圖15和圖16,第一天線元件140和/或第二天線元件142中的各個元件的第一端258和/或第二端260可以包括例如取決於饋電的類型的具體形狀。作為一個示例,第一端258和/或第二端260可以是扁平的,例如,第一端258可以像圖15所例示的那樣是扁平的。作為另一示例,第一端258和/或第二端260可以是尖的(例如,在點處端接),例如,第二端260可以是尖的,如圖15和圖16所例示的。

參照圖17,並且參照圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12、圖13、圖14、圖15和圖16,公開了用於提供天線系統100的全向覆蓋的方法(通常被標明為300)的一個示例。可以在不脫離本公開的範圍的情況下對方法300做出修改、添加或省略。方法300可以包括更多的、更少的或其它步驟。另外,可以按照任何適合的順序執行步驟。

參照圖17,並且參照圖1和圖2,方法300可以包括提供結構108,如在塊302處所示。結構108可以包括第一端110以及與第一端110相對的第二端112。

參照圖17,並且參照圖1和圖2,方法300可以包括提供第一天線102,如在塊304處所示。方法300可以包括將第一天線102耦接至結構108的第一端110,如在塊306處所示。第一天線102可以包括第一輻射圖案114。第一輻射圖案114可以包括第一零點118。結構108可以創建第一零點118。

參照圖17,並且參照圖1和圖2,方法300可以包括提供與第一天線102相對的第二天線104,如在塊308處所示。方法300可以包括將第二天線104耦接至結構108的第二端112,如在塊310處所示。第二天線104可以包括第二輻射圖案116。第二輻射圖案可以包括第二零點120。結構108可以創建第二零點120。

第一天線102和第二天線104各自可以被配置為在第一頻帶136內操作。第一天線102和第二天線104中的至少一個還可以被配置為在第二頻帶138內操作。第二頻帶138和第一頻帶136可以是不同的。

參照圖17,並且參照圖2,方法300可以包括用第二輻射圖案116填充第一零點118,如在塊312處所示。方法可以包括用第一輻射圖案114填充第二零點120,如在塊314處所示。

參照圖17,並且參照圖1和圖7,方法300可以包括使第一天線102和第二天線104定相以防止來自第一輻射圖案114和第二輻射圖案116的相互作用的相消幹擾,如在塊316處所示。

可以在如圖18所示的航空運載工具製造和服務方法1100以及如圖19所示的航空運載工具1200的上下文中描述本公開的示例。航空運載工具1200可以是圖1所例示的運載工具202或者圖8所例示的航空運載工具204(例如,航空器)的一個示例。作為一個示例,航空運載工具1200可以是固定翼航空器。作為另一示例,航空運載工具1200可以是旋轉翼航空器。

在預生產期間,例示性方法1100可以包括航空運載工具1200的規格和設計(如在塊1102處所示)以及材料採購,如在塊1104處所示。在生產期間,航空運載工具1200的部件和子組件製造(如在塊1106處所示)以及系統集成(如在塊1108處所示)可以發生。此後,航空運載工具1200可以經歷認證和交付(如在塊1110處所示),以便被置於服務中,如在塊1112處所示。當在服務中時,航空運載工具1200可以被安排以得到例行維護和保養,如在塊1114處所示。例行維護和保養可以包括對航空運載工具1200的一個或更多個系統的修改、重構、翻新等。

例示性方法1100的過程中的每一個可以由系統集成商、第三方和/或運營商(例如,客戶)執行或者實行。出於本描述的目的,系統集成商可以包括但不限於任何數量的航空器製造商和主系統轉包商;第三方可以包括但不限於任何數量的廠商、轉包商和供應商;並且運營商可以是航空公司、租賃公司、軍事實體、服務組織等。

如圖19所示,通過例示性方法1100生產的航空運載工具1200可以包括具有多個高級系統1204的機身1202和內飾1206。高級系統1204的示例包括推進系統1208、電氣系統1210、液壓系統1212以及環境系統1214中的一個或更多個。可以包括任何數量的其它系統。儘管示出了航空示例,但是本文所公開的原理可以應用於其它工業,諸如汽車工業、海洋工業、電信工業等。

可以在製造和服務方法1100的階段中的任一個或更多個階段期間採用本文所示出或描述的設備和方法。例如,可以以與在航空運載工具1200在服務中(塊1112)的同時生產的部件或子組件相似的方式製作或者製造與部件和子組件製造(塊1106)對應的部件或子組件。並且,可以例如通過在航空運載工具中提供無線電波的全向覆蓋在生產階段(塊1108和1110)期間利用這些設備、系統和方法的一個或更多個示例或其組合。類似地,可以例如但不限於在航空運載工具1200在服務中(塊1112)的同時並且在維護和保養階段(塊1114)期間利用這些設備和方法的一個或更多個示例或其組合。

儘管已經示出並描述了所公開的設備、系統和方法的各種示例,但是修改可以被本領域技術人員在閱讀本說明書時想到。本申請包括這些修改並且僅由權利要求的範圍來限定。

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