用于遥控车辆用途的天线和车辆天线组件的制作方法

本公开总体上涉及用于遥控车辆用途的天线，诸如远程无钥匙进入(RKE)天线等，以及包括该用于遥控车辆用途的天线的车辆天线组件。

背景技术：

本部分提供关于本公开的背景信息，其不一定是现有技术。

远程无钥匙进入(RKE)系统、远程无钥匙点火(RKI)系统、胎压监测(TPM)系统等通常用在车辆中，用于允许如期望地对车辆进行远程操作。例如，远程无钥匙进入系统用于从远离车辆的位置远程地和/或不物理接触车辆地将电动门锁远程锁定或解锁。

技术实现要素：

本部分提供了公开的大致概述，但不是其全部范围或其所有特征的完全公开。

公开了用于遥控车辆用途的天线，诸如远程无钥匙进入(RKE)等的示例性实施例。还公开了包括用于遥控车辆用途的天线的车辆天线组件的示例性实施例。

在一个示例性实施方式中，用于遥控车辆用途的天线总体上包括基板和联接至该基板和/或由该基板支撑的第一和第二电导体。

所述天线可以被构造成以314兆赫到316兆赫的频率和/或432兆赫到434兆赫的频率操作的远程无钥匙进入天线。所述第一电导体可以被构造成或包括正极。所述第二电导体可以被构造成或包括负极。所述天线可以被构造成作为单极来操作。

所述第一电导体可以限定第一螺旋天线元件。所述第二电导体可以限定第二螺旋天线元件。所述天线被构造成能够作为具有电感器和电容器负载的单极进行操作。

所述电导体物理地且电气地彼此间隔开，并且被构造成接近地、电容性地或寄生性地耦合至彼此。

所述第一和第二电导体可以是螺旋形的，并且包括沿着所述基板的长度的至少一 部分的多个线圈。

所述基板可以是具有相对的第一侧面和第二侧面、相对的端部、顶部以及底部的印刷电路板。所述第一和第二电导体中的每个可以是沿着所述印刷电路板的相对的第一侧面和第二侧面且围绕所述印刷电路板的相对的端部延伸的单个连续电导体。

所述第一和第二电导体可以沿着所述基板的长度的至少一部分延伸。

所述第一电导体可以包括多个矩形线圈。所述第二电导体可以包括多个矩形线圈。

所述第一和第二电导体可以是螺旋形的，并且与同一中心线轴线同心。

所述天线可以被构造成以314兆赫到316兆赫的频率和/或432兆赫到434兆赫的频率操作。所述天线可以被构造成对于430兆赫到438兆赫的频率来说以-8分贝以下的回波损失操作。所述天线可以被构造成对于432MHz到434MHz的频率来说以-3dBi以上的线性增益操作。

一种车辆天线组件可以包括底座、天线罩和用于遥控车辆用途的天线。该天线罩可以联接至所述底座，从而由所述天线罩和所述底座限定内部封闭空间。所述天线可以位于所述内部封闭空间内。所述车辆天线组件可以包括被构造成用于安装至车辆车身壁的鲨鱼鳍天线组件。

进一步的应用领域可以从本文提供的说明而得知。本发明内容部分中的说明以及具体实施例旨在仅仅用于说明，而非限制本公开的范围。

附图说明

这里描述的附图仅作为所选实施方式而非所有可能实现形式的示例目的，并且也并非意在限定本公开的范围。

图1是包括根据示例性实施方式的位于共同由基座或底座和具有鲨鱼鳍构造的天线罩或罩限定的或限定在基座或底座和具有鲨鱼鳍构造的天线罩或罩之间的内部内的RKE天线的车辆天线组件的立体图；

图2是根据示例性实施方式的可以在图1所示的车辆天线组件中使用的RKE天线的立体图；

图3是图2所示的RKE天线的前视图；

图4是图2和图3中所示的RKE天线的PCB(概括地说，基板)的立体图，并 且以毫米(mm)图示了示例尺寸；

图5是示出了对于图2和图3所示的RKE天线的计算机模拟模型来说分贝(dB)回波耗损对兆赫(MHz)频率的线形图；

图6是在一米直径接地平面上对于图2和图3所示的RKE天线的计算机模拟模型来说分贝各向同性(dBi)线性平均增益(垂直极化)对兆赫(MHz)频率的线形图；以及

图7示出了对于图6所示的频率来说最小和最大平均线性增益。

相应的附图标记在附图的若干视图中表示相应的部件。

具体实施方式

现在将参考附图更完全地描述示例性实施方式。

RKE天线有时被集成在车辆天线组件中。但是本申请的发明人已经认识到，现有的RKE天线可能具有狭窄的带宽、不良的回波损失和低的无源辐射增益。现有的RKE天线还可能具有频率稳定性问题，对于这种天线来说，由于车辆运动(例如，当车辆上下振动时，等等)而可能存在频繁的中心频率变化。

在认识到上述问题之后，本申请的发明人在这里提出并公开了用于遥控车辆用途的天线(例如，远程无钥匙进入(RKE)、远程无钥匙点火(RKI)、胎压监测(TPM)等)的示例性实施方式。该天线可以用在诸如鲨鱼鳍天线组件等车辆天线组件中。在这里公开的一些示例性实施方式中，该RKE天线可以具有如下特征中的一个或多个(但不必是任一个或全部)，诸如宽的带宽、良好的回波损失、高的无源辐射增益、良好的频率稳定性、小的尺寸和/或不需要在RKE天线中集成低噪放大器。

在这里公开的示例性实施方式中，用于遥控车辆用途的天线可以包括印刷电路板(PCB)(概括地说，基板)和多个电导体(例如，导电迹线或金属线等)。第一和第二电导体可以布置(例如，缠绕、卷绕、旋绕、盘绕等)在PCB周围或PCB内，从而第一和第二电导体限定或包括沿着PCB的长度或高度的一部分延伸的第一和第二螺旋天线元件(例如，矩形线圈或螺旋线圈等)。第一和第二螺旋天线元件彼此相互缠绕、相互交错或同心。但是第一和第二螺旋天线元件物理地且电气地彼此间隔开并且彼此不电接触。在天线操作过程中，天线可以作为具有电感器和电容器负载的单极来操作。第一和第二电导体可以相应地作为正极和负极来操作或者包括正极和负极。

现在参照附图，图1示出了实施本公开的一个或多个方面的车辆天线组件100。如图1所示，车辆天线组件100包括天线104、基座或底座108和天线罩或罩112。RKE天线104布置在共同由基座108和天线罩12限定或位于基座108和天线罩112之间的内部内。天线罩112具有鲨鱼鳍形状，从而天线组件100也可以被称为鲨鱼鳍天线。在示例性实施方式中，RKE天线104可以被构造成用于其它遥控车辆用途，诸如远程无钥匙点火(RKI)、胎压监测(TPM)等。

如图2和图3所示，RKE天线104包括印刷电路板(PCB)(概括地说，基板)116和多个天线元件(概括地说，电导体)。举例来说，PCB 116可以包括FR4复合材料，该FR4复合材料包括具有耐火的环氧树脂粘合剂的编织纤维玻璃布。再举例来说，天线元件可以包括导电迹线或金属丝(例如，铜等)。

所述多个天线元件包括布置(例如，缠绕、卷绕、旋绕、盘绕等)在PCB 116周围或PCB116内的第一和第二电导体120、124。例如，第一和第二电导体120、124中的每个都可以沿着PCB 116的第一和第二相对的侧面或面向相反的侧面128布置。第一和第二电导体120、124中的每个可以围绕PCB 116的端部或边缘缠绕，从而第一和第二电导体120、124中的每个是沿着PCB 116的侧面且围绕PCB 116的端部延伸的单个连续电导体。可选地，第一和第二电导体120、124的沿着PCB 116的一个侧面的部分可以邻近连接至第一和第二电导体120、124的沿着PCB 116的相反侧面的对应部分。或者，例如，第一和第二电导体120、124的沿着PCB 116的一个侧面的部分可以例如通过电镀通孔、过孔、互连件、通孔内的焊料等电连接或互连第一和第二电导体120、124的沿着PCB 116的相反侧面的部分。

第一和第二电导体120、124可以分别限定或包括彼此相互卷绕、相互交错和/或同心的第一和第二螺旋天线元件(例如，矩形线圈或螺旋线圈等)。第一和第二电导体120或124可以分别限定或包括RKE天线104的正极和负极。

第一和第二螺旋天线元件可以物理地且电气地彼此间隔开，使得它们不彼此物理接触或不彼此电接触。而是，第一和第二螺旋天线元件可以接近地、电容性地或寄生性地耦合至彼此。在该示例性实施方式中，第一和第二螺旋天线元件中的每个都包括线性或笔直向上倾斜的区段或部分，这些线性或笔直向上倾斜的区段或部分与它们之间的弯曲点(例如，九十度弯曲等)连接，它们协作地限定十二个矩形线圈、环或螺旋。另选的实施方式可以不同地构造，例如，具有多于或少于十二个矩形线圈、环或 螺旋，等等。

多个天线元件从PCB 116的底部132(例如，线性地、垂直地，等等)沿着PCB 116延伸至PCT116的顶部136。在RKE天线104的操作过程中，电导体120、124可以作为具有电感器和电容器负载的单极来操作。第一和第二导电体120、124可以分别作为正极和负极来操作或者包括正极和负极。此外，在该示例性实施方式中，电导体120、124不物理地或电气地彼此接触。而是，电导体120、124被构造成接近地、电容性地或寄生性地耦合至彼此。

继续参照图2和图3，第一导电体120包括延伸出PCB 116的底部132的端部140。端部140可以用作RKE天线104的输出端或端口，例如用于输出所接收的RKE天线信号，以便从远离车辆的位置和/或不与车辆物理接触地远程锁定或解锁电动车门。

如图1所示，RKE天线104可以联接(例如，焊接等)至PCB 148(图1)，使得RKE天线104的PCB 116大体垂直于PCB 148。PCB 148可以通过机械紧固件152等联接至底座108。另外，RKE天线104可以包括突出部154(图4)，该突出部154向下延伸并且互连在PCB 148中的对应狭槽或开口内，以帮助定位和/或联接RKE天线104的PCB 116与PCB 148。

图4还提供了RKE天线104的PCB 116的示例尺寸(单位为毫米(mm))。如图所示，在不包括向下延伸的突出部154的情况下，PCB 116可以具有大约52mm的高度。当包括向下延伸的突出部154时，PCB 116可以具有大约54mm的总体高度。PCB 116可以具有18mm的宽度和3.2mm的厚度。这些尺寸(以及这里个公开的所有其他尺寸)仅仅是示例，因为在其他示例性实施方式中可以使用更大或更小的PCB和天线。

图1还示出了密封构件156，该密封构件156可以作为密封件来操作以防止污染物(例如，灰尘、湿气等)在车辆安装表面和底座108之间侵入。另外，天线罩112可以为天线组件100提供美学上令人愉悦的外观，并且能够构造(例如，尺寸大小设置、成形、构成，等)成具有空气动力学构造。在图示的实施方式中，例如，天线罩112具有美学上令人愉悦的空气动力学鲨鱼鳍构造。然而，在其他示例性实施方式中，天线组件可以包括具有与这里示出不同的构造的罩，例如，具有鲨鱼鳍构造以外的构造等。在本公开的范围内，天线罩12可以由各种材料形成，诸如例如聚合物、聚氨酯、塑料材料(例如，聚碳酸酯共混物、聚碳酸酯-丙烯晴-丁二烯-共聚物(PC/ABS) 共混物，等等)、玻璃增强塑料材料、合成树脂材料、热塑性材料等等。

图5至图7提供了图2和图3所示的RKE天线112的计算机模拟模型的分析结果。图5至图7中所示的这些结果仅仅是为了举例说明的目的提供的，并不是为了进行限制。在另选的实施方式中，RKE天线可以不同地构造，并且可以具有与图5至图7中所示的参数不同的操作或性能参数。例如，另一个示例性实施方式可以包括被构造成具有313MHz到316MHz的带宽的RKE天线。在又一个实施方式中，天线可以被构造成用于除了RKE之外的其它遥控车辆用途，例如远程无钥匙点火、胎压监测等。

更具体地说，图5是示出了对于图2和图3中所示的RKE天线112来说分贝(dB)回波损失对兆赫(MHz)频率的线形图。总体上，图5示出了RKE天线112对于430MHz到438MHz的频率来说具有-8dB或更小/更好的良好回波损失，例如在430MHz时回波损失为-8.7915dB，在433MHz时为-13.323dB，在438MHz时为-8.1148dB，等等。

图6是在一米直径接地平面上对于图2和图3所示的RKE天线来说分贝各向同性(dBi)线性平均增益(垂直极化)对兆赫(MHz)频率的线形图。图7示出了对于图6所示的频率来说最小和最大平均线性增益。总体上，图6和图7示出了RKE天线112在整个宽RKE频率范围或从432MHz到434MHz的带宽上具有大于/好于-3dBi的良好线性增益。

在示例性实施方式中，本文公开的天线(例如，RKE天线112等)可以集成到屋顶安装的天线组件内，从而天线的功能、风格、占用面积和/或附装方案可以保持相同或基本相同，并且不管附加的天线功能如何都不需要进行显著改变。举例来说，车辆天线组件可以包括RKE天线和一个或多个其他不同类型的天线，诸如一个或多个AM/FM无线电天线、卫星数字音频广播服务(SDARS)天线、全球导航卫星系统(GNSS)天线、蜂窝天线、Wi-Fi天线等等。在该实施例中，RKE天线和一个或多个其他天线可以共同位于或安装在公共基座或底座上，并且定位在具有鲨鱼鳍构造的同一个天线罩或罩下面。车辆天线组件可以安装或装配在车辆表面上，诸如安装在车顶、后备箱或引擎盖上，以便帮助确保天线在头顶上或朝向天顶具有不受阻碍的视野，并且使得汽车的安装表面用作天线组件所用的接地平面，从而改善信号的接收。一个或多个其他天线可以(例如，通过同轴电缆等)连接至车辆乘客轿厢内的一个或多个电子装置(例如，无线电接收器、触摸屏显示器、导航装置、蜂窝电话等)，从而使 得车辆天线组件可操作用于将信号发送到从车辆内的电子装置或从这些电子装置接收信号。

举例来说，本文公开的天线可以被包括而作为用于车辆(例如，汽车，摩托车，船等)的远程无钥匙模块(例如，远程无钥匙进入模块，远程无钥匙点火模块等)的一部分。天线可以被布置在罩或天线罩内(例如，用于保护天线以防碎屑等的侵入)并且被联接至车辆而进行操作。并且，安装的天线可以接收期望频率的信号(例如，来自钥匙，饰物等)，用于开始期望的车辆操作(例如，解锁门，开始点火等)。

本文公开的天线可以被构造成以一个或多个特定的频率接收信号。例如，天线的示例性实施方式可以被构造成以大约315兆赫(MHz)和/或大约433兆赫等的频率接收信号。在其它示例性实施方式中，天线可以被构造成在本公开的范围内以一个或多个不同的频率接收信号。

这里公开的天线可以安装在各种支撑结构上。例如，这里公开的RKE天线可以安装在公共汽车、火车、飞机、自行车、摩托车、轮船等其他移动平台的支撑结构上。因而，这里对机动车辆或汽车的具体参照不应该解释为将本公开的范围限制为任何具体类型的支撑结构或环境。

示例性实施方式被提供成：此公开将是详尽的并且将范围全面传达给本领域的那些技术人员。列举了许多具体细节，诸如具体部件、装置以及方法的实施例以彻底理解本发明的实施方式。对于本领域中的那些技术人员应理解：无需采用具体细节；示例性实施方式可被具体化为许多不同的形式；以及不应将示例性实施方式理解为限制本发明的范围。在若干示例性实施方式中，未详细描述公知过程、公知装置结构、以及公知技术。此外，仅为了阐明之目的提供可借助本发明的一个或多个实施方式实现的优势及改进，并不限制本发明的范围，因为在此公开的示例性实施方式可提供所有或完全不提供上述优势及改进而仍落入本发明的范围内。

本文公开的具体尺寸、具体材料及/或具体形状实质上是实施例，并不限制本发明的范围。在此公开的给定参数的特定数值以及特定数值的范围不排除可能在一个或多个在此公开的实施例中有用的其它数值与数值范围。而且，可以设想：在此所述的具体参数的任两个特定数值可限定适于给定参数的数值范围的端点(例如给定参数的第一数值与第二数值的公开可被解读成：第一数值与第二数值之间的任一数值也可用于给定参数)。例如，如果参数X在此被例示成具有数值A而且也被例示成具有 数值Z，那么可以设想：参数X可具有从大约A至大约Z的数值范围。类似的，可以设想：参数的两个或多个数值范围的公开(不论这些范围是否套叠、重叠或不同)把所有可能的数值范围的组合包括在内，可能要求该数值范围的组合使用所公开的范围的端点。例如，如果参数X在此被例示成具有1至10、或2至9、或3至8范围中的数值，那么同样可以设想：参数X可具有包括1至9、1至8、1至3、1至2、2至10、2至8、2至3、3至10以及3至9的其它数值范围。

在此使用的术语仅是为了描述详细的示例性实施方式，并不意图进行限制。如在此使用的，单数形式“一”与“这/那”也可意图包括复数形式，除非上下文另有明确表示。术语“包含”、“包括”以及“具有”是包含性的，并因而具体说明了所述特征、整体、步骤、操作、元件及/或部件的存在，但不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件及/或其组合的存在或附加。不是要将在此描述的方法的步骤、过程以及操作构建成必须要求其按照所述或所示的详细顺序执行，除非该详细顺序被具体确定为执行顺序。也应理解的是，可采用附加的或另选的步骤。

当元件或层被称为“在---上”、“接合至”、“连接至”或“联接至”另一元件或层时，元件或层可能直接在----上、接合、连接或联接至其它元件或层，或者可能存在中间元件或层。与之相比，当元件被称为“直接在---上”、“直接接合至”、“直接连接至”或“直接联接至”另一元件或层时，可能不存在中间元件或层。应以相同的方式解释用于描述元件之间关系的其它单词(例如“在---之间”与“直接在---之间”、“邻接”相对于“直接邻接”等)。如在此所使用的，术语“及/或”包括关联的一个或多个所列项中的任一个或所有组合。

术语“约”用于数值时表示：允许计算结果或测量结果在数值方面稍微欠精确(接近准确数值；近似或合理地靠近数值；差点儿)。由于某种原因，如果另外由“约”提供的不精确度不以此惯常意义被本领域中所理解，那么在此使用的“约”表示可由测量或使用这些参数的惯常方法产生的至少的变更。例如，术语“大致”、“约”、以及“基本”在此可被用于指在制造容差范围内(例如，角度+/-30’，0平面进制为+/-0.5，1平面进制为+/-0.25，2平面进制为+/-0.13等)。不论是否由术语“约”来更改，权利要求都包含等同的量。

尽管术语第一、第二、第三等在此可被用于描述多种元件、部件、区域、层及/或部分，但是这些元件、部件、区域、层及/或部分不应由这些术语限制。这些术语 可仅用于区分一个元件、部件、区域、层或部分与其它区域、层或部分的不同。当在此使用诸如“第一”、“第二”与其它许多术语之类的术语时并不暗示次序或顺序，除非上下文有明确表示。因此，以下论述的第一元件、部件、区域、层或部分可被称作第二元件、部件、区域、层弧部分而不脱离示例性实施方式的示教。

诸如“内部”“外部”“在底下”“在下方”、“下部”“在上方”“上部”等之类的空间上相关的术语在此可用于便于描述以描述附图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。空间上相关的术语除包括附图中描绘的方位外还可意图包括在用装置或操作的不同方位。例如，如果附图中的装置被运转，那么被描述成在其它元件或特征下方或底下的元件接着会定向在其它元件或特征上方。因此，实施例术语“在下方”可包括“在上方”与“在下方”两个方位。装置可被另外定向(旋转90度或以其它方位旋转)，从而相应地解释在此使用的空间上相关的描述语。

为了阐明与描述之目的提供了实施方式的在前描述。并不意图穷尽或限制本发明。具体实施方式的单个元件、预期的或所述的用途或特征大体不被限制于此具体实施方式，但是即便未明确示出或描述出，在适当的情况下是可交换的并且可被用在所选的实施方式中。也能以许多方式变更同样的实施方式。这些变更不被认为脱离了本发明，并且所有这些变型理应包括在本发明的范围内。