[发明专利]天线耦合系统

说明书

本发明涉及在一个无线电话系统中实现可旋转连接的系统。尽管，本发明的应用范围很广，但是它特别适合于用于一个卫星无线通信系统并且特别地针对这种连接来描述该系统。

一个蜂窝无线电话系统包括一定数目的基站和无线手持电话。该用户经过该手持电话接收和发送无线电话呼叫，该手持电话与这些基站中的一个进行无线通信。

一个卫星无线通信系统，例如IRIDIUM系统，有一个低地球轨道卫星网络，其中每一个卫星所执行的功能与一个基站相同。这些卫星发送和接收来自一个卫星用户单元(SSU)的信号，以形成一个无线电话系统，该系统允许用户从地球上的任何一个地方向地球上的任何其它地方发送一个无线电话呼叫。

与蜂窝电话系统不同的是，卫星不会停留在相对于地球表面一个不动的位置。因为卫星将会出现在用户头顶半球区域中的任何位置，所以SSU的天线的增益图案需要覆盖该用户的半球区域。这样，设计者已经开发了具有半球增益图案的一个天线。

为了使一个SSU与任何一个可能的低地球轨道卫星进行通信，该SSU的天线的方向需要与地面垂直。这个垂直方向必须被保持，无论该用户将该SSU持在他或者她的左手或者右手上。

美国专利No.5,559,522描述了一个能够使一个无线电话天线的方向基本上与地面垂直的天线定位装置。尽管，这里所描述的天线定位装置在一些无线电话结构中有用，但是它可能会不能正确地工作，例如在那些天线不包括一个楔形装配表面的结构中。这样，就需要一个替代的天线耦合系统，在一个SSU正在发送或者接收时，能够将天线的方向保持与地面垂直。因为在一个卫星和一个SSU之间传送的信号需要经过的距离比蜂窝通信系统中的信号所经过的距离长得多，所以就产生了一个附加的要求，即当将一个SSU的天线旋转到该SSU手持电话的一个有效位置(active position)时，一个天线耦合系统能够维持一个可靠的RF连接。

图1是根据本发明实现的一个SSU手持电话和SSU天线的一个背面图。

图2是图1所示的天线管座的一个前透视图，底透视图和右侧透视图。

图3是图1所示的天线管座的一个后透视图，底透视图和右侧透视图。

图4是图1所示的天线管座的一个顶正视图。

图5是其中带一个天线连接器的图1所示的天线管座的一个后视图。

图6是图5所示的天线连接器的一个剖视图。

图7是图1所示的天线插销定位槽机制的一个剖视图。

图8是带一个叶形弹簧并且其上耦合有一个插销件的图7的机制的顶板的后视图。

图9是插销件没有插上的图7的、已经组装好的天线插销定位槽机制的一个前视图。

图10是插销件已经插上的图7的、已经组装好的天线插销定位槽机制的一个前视图。

图11是一个已经组装好天线的SSU的一个后视图。

图12是天线位于一第一展开位置的SSU的一个后视图。

图13是天线位于一第二展开位置的SSU的一个后视图。

图14是手持连接器的一个前透视图和右侧透视图。

图15是手持连接器的一个后透视图和左侧透视图。

本发明的一第一方面是，该天线耦合系统包括具有一个底座的一个天线管座和具有一个通孔(bore)的一第一垂直壁(raised wall)，该第一垂直壁与该底座相互耦合并且具有一个内表面和一个外表面，其中该外表面限定了多个插销插槽(key receptacle)和多个定位槽(detent)。本发明的第二方面是，该天线耦合系统进一步包括被放置在该垂直壁的通孔中的一个天线连接器，该天线连接器包括一个外部导体；被放置外部导体中的一个介质；和被放置在该介质中的一个中心导体，其中该外部导体，介质和中心导体相互之间是同心的。

本发明的第三方面是，该天线耦合系统包括具有一个底座的一个天线管座和具有一个通孔的一第一垂直壁，该第一垂直壁与该底座相互耦合并且具有一个内表面和一个外表面，其中该外表面限定了多个插销插槽和多个定位槽，并且其中该第一垂直壁与一个天线插销定位槽机制紧密配合。

下面的详细描述仅仅是示例性的和解释性的，不是对本发明的限定。附图说明了本发明的优选实施方式，并且与该描述一起用于解释本发明的原理。现在就详细参考本发明的优选实施方式。