用于车辆的可重配置多输入多输出天线的制作方法_2

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1C示出了图1A中示出的天线的顶端透视图;
[0038]图2示出了与图1A至图1C的天线相关联的电路的框图;
[0039]图3示出了图示出图2的天线中的非谐振元件的匹配电路布置的电路图;
[0040]图4示出了图示出图2的天线中的平衡天线的匹配电路布置的电路图;
[0041]图5示出了当在模式I下工作时(即,当选择匹配电路M1IPM21且可变电容器变化时),图1A至图4的天线的回波损耗相对于频率的图示;
[0042]图6示出了当在模式2下工作时(即,当选择匹配电路M1IPM22时),图1A至图4的天线的回波损耗相对于频率的图示;
[0043]图7示出了当在模式3下工作时(即,当选择匹配电路M1IPM23时),图1A至图4的天线的回波损耗相对于频率的图示;
[0044]图8A示出了根据本发明的第二实施方式的天线的顶部透视图;
[0045]图8B示出了图8A中示出的天线的底部视图;
[0046]图9示出了图示出图8A和图8B的天线中的非谐振元件的匹配电路布置的电路图;
[0047]图10示出了图示出图8A和图8B的天线中的平衡天线的匹配电路布置的电路图;
[0048]图11示出了当在模式I下工作时(即,当选择匹配电路M1IPM ^且可变电容器变化时),图8A和图8B的天线的回波损耗相对于频率的图示;
[0049]图12示出了当在模式2下工作时(即,当选择匹配电路M1IPM 22时),图8A和图SB的天线的回波损耗相对于频率的图示;
[0050]图13示出了当在模式3下工作时(即,当选择匹配电路M1IPM 23时),图8A和图SB的天线的回波损耗相对于频率的图示;
[0051]图14A示出了根据本发明的第三实施方式的天线的顶部透视图;
[0052]图14B示出了图14A中示出的天线的底部视图;
[0053]图15示出了图示出图14A和图14B的天线中的非谐振元件的匹配电路布置的电路图;
[0054]图16示出了图示出图14A和图14B的天线中的平衡天线的匹配电路布置的电路图;
[0055]图17示出了当在模式I下工作时(即,当选择匹配电路M1IPM ^且可变电容器变化时),图14A和图14B的天线的回波损耗相对于频率的图示;
[0056]图18示出了当在模式2下工作时(即,当选择匹配电路M1IPM22时)和当在模式3下工作时(即,当选择匹配电路<和^3时),图14八和图14B的天线的回波损耗相对于频率的图示;
[0057]图19示出了当在模式4下工作时(即,当选择匹配电路M1IPM24时),图14A和图14B的天线的回波损耗相对于频率的图不;
[0058]图20示出了根据本发明的第四实施方式的天线的顶部透视图,其中基板为三角形-矩形形状;
[0059]图21示出了与图20中示出的天线类似、但其中平衡天线包括印刷偶极子的天线的部分顶部透视图;
[0060]图22示出了与图20中示出的天线类似、但其中平衡天线包括L形印刷偶极子的天线的部分顶部透视图;
[0061]图23示出了与图20中示出的天线类似、但其中平衡天线被设置在基板外部周围的天线的部分顶部示意图;
[0062]图24A示出了与图8A中示出的天线类似的天线的顶部透视图;
[0063]图24B示出了与图24A中示出的天线类似、但具有较窄的非平衡天线元件的天线的顶部透视图;以及
[0064]图24C示出了与图24A中示出的天线类似、但具有较宽的非平衡天线元件的天线的顶部透视图。
【具体实施方式】
[0065]参考图1A、图1B和图1C,当中示出了根据本发明的第一实施方式的天线10,其被设置在用于支撑的大致三角形平面PCB基板12上。天线10包括被安装在三角形PCB 12的第一表面16上的平衡天线14,以及被安装在第二 PCB基板20上的非谐振元件形式的非平衡天线18,其中第二 PCB基板20从三角形PCB 12的第一表面16基本上垂直地延伸。平衡天线14和非平衡天线18两者被定位成朝向三角形PCB 12的同一端部22。
[0066]三角形PCB 12的端部22构成了三角形基板的底边,该三角形基板还包括中心对称轴24和长度基本上相等的两条侧边26。沿中心轴24定位第二 PCB 20,该第二 PCB 20呈四分之一椭圆的形状,具有弯曲顶面28和垂直端面30,其中垂直端面30定位成朝向底边22。
[0067]非平衡天线18由与第二 PCB 20的垂直端部30邻近的大致矩形平面刻蚀板32构成。接地面34被设置在第二 PCB 20的剩余部分上,与矩形平面刻蚀板32间隔开间隙36。尽管未示出,但是非平衡天线18具备进入馈电点38的馈电线,该馈电点38被定位成邻近三角形PCB 12,位于矩形平面刻蚀板32的底部并且位于距离端部22最远的点处。在使用中,非平衡天线18将充当用于发送和接收功能的初级天线。
[0068]平衡天线14包括通常符合三角形PCB 12的外部形状的两个朝向内的对称的平面L形臂40,其中L形臂40从端部22的中心开始沿端部22并且部分地沿每条侧边26延伸。从而,每个臂40具有小于90度的内角。如图1C中最佳所示,L形臂40被安装在三角形PCB 12的平面上方并且平行于三角形PCB 12的平面,并且为了改善性能,切掉位于臂40的正下方的三角形PCB 12的区域。因此,尽管未示出,但是实际上每个臂40被安装在连接至三角形PCB 12的支撑件上。
[0069]每个臂40还包括从每个L形臂40的外边缘垂下以形成L形支架的直角元件42。特别地,直角元件42和臂40在端部22的中心不接触,而是限定出两者之间的间隙44。两根馈电线46 (从三角形PCB 12的第二表面48延伸出来)被设置成朝向平衡天线14的中心,间隙44的每条边上各有一根馈电线46,以分别对每个臂40进行馈电。第二表面48还具备用于平衡天线14的矩形接地面49,该矩形接地面49位于端部22中央。在使用中,平衡天线14将充当用于MIMO功能的次级天线。
[0070]如图所不,天线10长100mm,宽50mm以及高45mm,并且其构造将易于被容纳在藍鱼鳍天线罩中以用于安装在车顶上。
[0071]图2示出了与天线10相关联的电路的框图。从而,能够看出,通过端口 I经由匹配电路50对非平衡天线18的非谐振元件进行馈电,并且通过端口 2经由匹配电路52对平衡天线14进行馈电。正如下面将要说明的,实现宽工作频率范围需要外部匹配电路50、52。
[0072]图3示出了图示出非谐振元件18的匹配电路50的电路图。在本实施方式中,匹配电路50包括被表示为M11J12和M ?的三个替选的匹配电路,能够单独选择所述三个替选的匹配电路以提供三种不同的工作模式(分别为模式1、模式2和模式3)。因此,能够通过开关经由控制系统(未示出)来选择每个匹配电路M11J12和M Λ使得端口 I经由期望的匹配电路连接至非谐振元件18以提供所需的工作模式。在示出的实施方式中,选择了匹配电路Μ/,从而非谐振元件18被配置成在模式I下工作。
[0073]匹配电路M11包括与可变电容器C H1并联连接的第一电感器L:,可变电容器C111又连接至第二电感器L121。匹配电路M12包括与第一电感器L η2并联连接的第一电容器C η2,然后该第一电感器L112与第二电容器C 122并联连接并且与第三电容器C 132串联连接。匹配电路M13包括与第一电感器L η3并联连接的第一电容器C η3,然后该第一电感器L113与第二电容器C123并联连接并且与第三电容器C 133串联连接。
[0074]图4示出了图示出平衡天线14的匹配电路布置52的电路图。在本实施方式中,匹配电路52包括被表示为M2\M22以及M23的三个替选的匹配电路,能够单独地选择所述三个替选的匹配电路以提供三种不同的工作模式(分别为模式1、模式2和模式3)。因此,能够通过开关经由控制系统(未示出)来选择每个匹配电路M21I22和M23,使得端口 2经由期望的匹配电路连接至平衡天线14以提供所需的工作模式。在示出的实施方式中,选择了匹配电路M21,从而平衡天线14被配置成在模式I下工作。
[0075]匹配电路M21包括将来自端口 2的信号分成第一支路和第二支路的分路器S Λ第一支路包括与第一电感器L211并联连接并且与第二(可变)电容器C221和第二电感器L221串联连接的第一电容器C2/。第二支路
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