[发明专利]短距离无线通信天线系统、天线阵列及天线优化器

说明书

公开了一种密度优化的短距离无线通信天线系统、天线阵列及天线优化器。所述短距离无线通信天线系统具有第一辐射元件、第二辐射元件和生成射频信号的射频发射器。功率分配器具有连接至射频发射器的输入端口、第一输出端口和连接至第二辐射元件的第二输出端口，并且射频信号的信号功率在第一输出端口与第二输出端口之间分离。移相器连接至功率分配器的第一输出端口并且连接至第一辐射元件，其中，第一分离射频信号的相位相对于第二分离射频信号偏移指定的度数。

技术领域

本公开内容总体涉及射频通信系统及其天线配置，以及用于机上娱乐系统的音频输出设备连接。更具体地，本公开内容涉及密度优化的蓝牙天线。

背景技术

航空旅行通常涉及至少需要几个小时才能完成的远距离的行程。一些较长的不经停国际航班具有超过十六小时的预定持续时间，而行进距离超过一万英里。在整个飞行期间，飞行器上的乘客被限制在指定座椅的封闭空间内，只有少数有限的机会离开座椅去使用卫生间等。因此，甚至在最短的旅行中，乘客也有一些空闲时间，旅行者可以将这些空闲时间用于工作、休闲和/或休息。

航空公司为服务飞行器配备机上娱乐和通信(IFEC)系统，并且可以向其乘客呈现各种各样的内容。最近发布的电影和电视节目如新闻节目、情景喜剧和单口喜剧、纪录片等是流行的观看选择。还经常呈现关于目的地的有用信息，例如机场下机流程、入境和海关程序等。还可以获得纯音频节目，其通常包括符合常见主题或风格的歌曲的播放列表。同样，可以获得纯视频内容(例如，飞行进度图、飞行状态显示等)。许多机上娱乐系统还包括视频游戏和乘客可以与其进行交互的其他应用。

尽管具体安装可以根据服务类别而变化，但是每个乘客座椅均配备有显示设备、音频输出模式、输入模式(例如，远程控制)以及终端单元。通常，终端单元包括通用数据处理器，该通用数据处理器可以被编程有与一个或更多个软件应用相对应的指令，该软件应用呈现/输出内容、与中央服务器通信以检索内容，并且提供用于浏览庞大的内容库以在其他功能之中选择进行查看和/或收听的接口。

显示设备通常是安装在乘客前排的座椅靠背上的LCD屏幕，但是在某些情况下，显示设备可以安装至隔板或可伸缩的扶手等，隔板或可伸缩的扶手等又被安装至乘客座椅。飞行器配备有公告系统，该公告系统通过遍布整个机舱的扬声器输出音频，并且乘客可以听到该输出音频而不需要任何个人音频设备。然而，这种扬声器仅适于基本的飞行器范围的公告，而不适于可以利用传统IFEC系统实现的个性化和独立的内容播放。因此，每个显示器或座椅靠背配备有耳机插孔，该耳机插孔可以与由航空公司或乘客提供的头戴式耳机(headphone)或耳塞式(earphone)耳机连接。双单声道插口用在较旧的飞行器设施中，但是在最近的设施中，可以使用接受传统的民用头戴式耳机和耳塞式耳机的相应插孔的单个3.5mm立体声插头适配器。适配器可以连接至集成在IFEC终端单元中的音频输出源和放大器。在声音与视频显示同步生成的情况下，终端单元被理解为包含将数字音频数据转换为模拟音频信号的各种数字至模拟电路和音频处理器，模拟音频信号被放大并且被输出至立体声插头适配器。

虽然与头戴式耳机和耳塞式耳机的有线连接足以连接至音频源，但无线音频设备正变得越来越流行。一般地，这些设备采用短距离无线数据通信模式(如，蓝牙)来实现。为了使得终端单元与耳机之间的蓝牙音频链路的质量最优化，射频传输具有高输出功率的信号。安装在飞行器中的传统的无线音频系统利用具有高增益和高效率并且通常具有全向辐射方向图的天线。

然而，在密集的飞行器机舱环境中，邻近传输导致利用蓝牙连接的乘客设备与监视器之间的干扰。这种干扰在更密集的低成本机舱类别中尤其成问题，因为一个蓝牙链路可能干扰10英尺半径内的所有设备或许多设备。在多个乘客希望使用蓝牙耳机来在彼此相同的邻近区域内收听来自IFE终端单元的内容或者来自乘客自己的个人电子设备(PED)的内容的情况下。

因此，本领域需要一种避免在相同工作频率范围和相同通信协议中的多个无线传输之间的干扰的改进的射频通信系统。本领域还需要安装在客机舱中的、将传输聚焦至蓝牙耳机的一个接收节点同时最小化相邻干扰的天线以及密度优化的蓝牙天线。