[发明专利]PCB波束形成天线

说明书

本申请涉及PCB波束形成天线。一种二维天线(325)包括地平面(310)、主辐射器元件(330)和至少一个可切换辐射器元件(340、350、360、370)。地平面(310)包括导电材料并且电耦合到电接地。主辐射器元件(330)设置成与所述地平面(310)呈共面关系并且电耦合到收发器(390)的信号路径(385)。该至少一个可切换辐射器元件(340、350、360、370)被设置成与所述地平面(310)和所述主辐射器元件(330)呈共面关系并且可选择地可电耦合到所述收发器(390)的所述信号路径(385)和所述电接地中的一者。

背景技术

在现代通信设备中，二维印刷电路板天线允许通过在标准印刷电路板(PCB)上印刷导电材料来实现天线。这种印刷电路板天线成本很低并且最小化用于实现通信设备的天线所需的空间量。

图1是描绘转换到印刷电路板110的平面的常规三维天线100的示意图。偶极辐射器元件120正交于印刷电路板110的地平面140突出。地平面110代替第一突起中的返回偶极130。

通过将偶极辐射器元件120向下旋转到印刷电路板110的平面，天线被缩减到二维，如图2所示，图2为印刷电路板210的顶视图。偶极辐射器元件220使用诸如铜的导电材料在电路板210上实现。辐射器220与地平面230相邻设置但是不在地平面230上或上方。在图2的实施例中，辐射器220是线性元件并且与地平面230正交地延伸。

图2的印刷电路板天线产生很大程度上的全向辐射模式，即，信号强度在所有方向上近似相等。在一些应用中，期望产生会聚辐射波束并且能够控制所产生的波束的方向和强度。

发明内容

根据本发明的示例性实施例的二维印刷电路板天线包括：地平面；主辐射器元件以及关联的可切换辐射器元件。地平面包括导电材料并且电耦合到电接地。该主辐射器元件被设置成与所述地平面呈共面关系并且电耦合到收发器的信号路径。该至少一个可切换辐射器元件设置成与所述地平面和所述主辐射器元件呈共面关系并且可选择地可电耦合到所述收发器的所述信号路径和所述电接地中的一方。

本发明的另一个实施例涉及一种电子组件，该电子组件包括印刷电路板和二维天线。该二维天线包括地平面、主辐射器元件和至少一个可切换辐射器元件。该地平面设置在所述印刷电路板上，所述地平面包括导电材料并且电耦合到电接地。该主辐射器元件在印刷电路板上被设置成与所述地平面呈共面关系并且电耦合到收发器的信号路径。该至少一个可切换辐射器元件在所述印刷电路板上被设置成与所述地平面和所述主辐射器元件呈共面关系并且可选择地可电耦合到所述收发器的所述信号路径和所述电接地中的一方。

本发明的另一个实施例涉及操作二维天线的方法。根据所述方法，提供地平面，该地平面包括导电材料并且电耦合到电接地。提供主辐射器元件，该主辐射器元件被设置成与所述地平面呈共面关系并且电耦合到收发器的信号路径。还提供至少一个可切换辐射器元件，该至少一个可切换辐射器元件设置成与该地平面和该主辐射器元件呈共面关系。可切换辐射元件中的至少一个被选择性地电耦合到收发器的信号路径和电接地中的一方。

附图说明

图1是描绘转换到印刷电路板的平面的常规三维天线的示意图。

图2是印刷电路板天线的顶视图。

图3是根据本发明的示例性实施例的二维印刷电路板天线的顶视图。

图4是表示根据本发明的一个实施例的图3的RF开关单元的示意图。

图5是表示操作二维天线的方法的流程图。

具体实施方式

本发明总体上涉及在印刷电路板上切换辐射器元件以会聚波束功率和辐射模式覆盖范围。