共线的am/fm和专用短程通信天线的制作方法
【专利说明】共线的AM/FM和专用短程通信天线
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2014年5月2日提交的标题为“Co-Linear AM/FM and DSRC Antenna”的美国临时专利申请序号61/987，729的优先权日期的权益。
技术领域
[0003]本发明一般涉及一种组合的AM/FM和WiFi天线组件，并且更具体而言，涉及一种用于车辆的组合的AM/FM和专用短程通信(DSRC)系统的杆式天线组件，其中，所述杆式天线组件被定位在车辆顶棚上，并且DSRC系统天线被放置在所述杆式天线组件的顶端处。
【背景技术】
[0004]对车辆行驶而言，交通事故和道路拥堵能够是重大的问题。基于车辆自组织网络(ad-hoc network)的主动安全和驾驶员辅助系统是已知的，其允许车辆通信系统，例如专用短程通信(DSRC)系统，给处于具有关于危险路况、驾驶事件、事故等的警告消息的特定区域中的其它车辆传输消息。在这些系统中，对于本领域技术人员而言已知的多跳位置辅助多播路由协议(mult1-hop geocast routing protocols)通常被用于扩展警告消息的可达性，即，用于将主动消息传递给可离路况几千米远的车辆，作为一次多跳传输过程。换言之，因为一辆车的传输距离通常是相对较短的，所以通知驾驶员潜在的危险路况的初始消息使用位置辅助多播路由协议来从车辆传送到车辆，使得距离相当远距离的车辆将接收到所述消息。
[0005]本文所述类型的车辆对车辆(V2V)和车辆对基础设施(V2I)的通信系统(统称为V2X通信系统)要求最少一个实体，以发送信息给另一个实体。例如，许多车辆对车辆的安全应用能够通过简单地从邻近车辆接收广播消息而在一个车辆上执行。这些消息并不针对任何特定的车辆，而是意在与车辆群体共享。在期望碰撞规避的这些类型的应用中，当两个或更多个车辆彼此通话并且变得可能碰撞时，系统能够警告车辆驾驶员，或可能为驾驶员采取规避动作，例如施加制动。同样，交通控制单元能够观察信息的广播，并且产生关于通过给定的十字路口或道路的交通流量的统计数字。
[0006]现代车辆采用各种的和许多类型的天线来接收和传输信号用于不同的通信系统，例如地面无线电(AM/FM)、蜂窝式电话、卫星广播、DSRC、GPS等。通常，用于这些系统的天线被安装到车辆的顶棚，以便提供最大的接收能力。此外，这些天线中的许多通常被集成到安装到车辆的顶棚的常见结构和壳体中。
[0007]车辆的设计和风格通常要求车辆的顶棚具有弯曲的构型。将用于DSRC系统的天线安装到车辆的顶棚的后部部分是已知的。在此构型中，DSRC天线因车辆顶棚的凸起的中央部而可至少部分地从前方视野受阻，从而降低了天线性能，这是因为有更多来自所述天线的辐射从车辆的后部脱离，而更少的辐射从车辆的前部脱离。
【发明内容】
[0008]本公开描述了用于车辆的杆式天线组件，其包括用于AM/FM信号的AM/FM杆式天线以及定位在所述杆式天线组件的末端处的WiFi天线元件，例如DSRC天线元件，其中，所述天线组件被安装到车辆顶棚，并且其中，DSRC天线元件在车辆的车顶线(roof line)之上延伸。
[0009]本发明还包括下述方案:
[0010]1.一种可操作来安装到结构的天线组件，所述天线组件包括:
[0011]构型成与所述结构相邻地安装的基部；
[0012]包括安装到所述基部的下端和与所述基部相反的上端的杆，所述杆包括至少AM和/或FM天线元件；以及
[0013]与所述基部相反地耦接到所述杆的末端部，所述末端部包括主WiFi天线元件。
[0014]2.根据方案I所述的天线组件，其特征在于，所述主WiFi天线元件为专用短程通信系统天线元件。
[0015]3.根据方案I所述的天线组件，其特征在于，所述主WiFi天线元件为IEEE802.11协议的天线元件。
[0016]4.根据方案3所述的天线组件，其特征在于，所述主WiFi天线元件为IEEE802.1lp协议的天线元件。
[0017]5.根据方案I所述的天线组件，其特征在于，所述主WiFi天线元件为同轴套筒天线元件。
[0018]6.根据方案I所述的天线组件，其特征在于，所述基部包括至少一个天线元件。
[0019]7.根据方案6所述的天线组件，其特征在于，所述基部包括多个天线元件。
[0020]8.根据方案7所述的天线组件，其特征在于，所述多个天线元件包括蜂窝式电话天线元件、卫星广播天线元件、GPS天线元件以及副WiFi天线元件中的一个或多个。
[0021]9.根据方案I所述的天线组件，还包括副WiFi天线元件。
[0022]10.根据方案9所述的天线组件，其特征在于，所述副WiFi天线元件为分集式天线元件。
[0023]11.根据方案9所述的天线组件，其特征在于，所述副天线元件被设置在所述基部或所述杆中。
[0024]12.根据方案I所述的天线组件，其特征在于，所述杆包括第一杆部和第二杆部，其中，所述第一杆部包括所述AM/FM天线元件，并且所述第二杆部包括数字音频广播天线元件。
[0025]13.根据方案12所述的天线组件，其特征在于，所述第一杆部被耦接到所述基部，所述第二杆部被耦接到所述第一杆部，并且所述末端部被耦接到所述第二杆部。
[0026]14.根据方案12所述的天线组件，其特征在于，所述第二杆部被耦接到所述基部，所述第一杆部被耦接到所述第二杆部，并且所述末端部被耦接到所述第一杆部。
[0027]15.根据方案I所述的天线组件，其特征在于，所述结构为车辆结构。
[0028]16.根据方案15所述的天线组件，其特征在于，所述结构为车辆的顶板。
[0029]17.根据方案16所述的天线组件，其特征在于，所述天线组件相对于所述顶板成一定角度。
[0030]18.一种可操作来安装到车辆的顶板的天线组件，所述天线组件包括:
[0031]构型成与所述顶板相邻地安装的基部，其中，所述基部包括多个天线元件，所述多个天线元件包括蜂窝式电话天线元件、卫星广播天线元件、GPS天线元件和分集式天线元件中的一个或多个；
[0032]包括安装到所述基部的下端和与所述基部相反的上端的杆，所述杆包括至少AM和/或FM天线元件；以及
[0033]与所述基部相反地耦接到所述杆的末端部，所述末端部包括专用短程通信系统天线元件。
[0034]19.一种天线组件，包括:
[0035]构型成与顶板相邻地安装的基部，所述基部包括多个天线元件，所述多个天线元件包括蜂窝式电话天线元件、卫星广播天线元件和GPS天线元件中的一个或多个；
[0036]包括安装到所述基部的下端和与所述基部相反的上端的杆，所述杆包括具有AM/FM天线元件的第一杆部和具有数字音频广播天线元件的第二杆部；以及
[0037]与所述基部相反地耦接到所述杆的末端部，所述末端部包括主专用短程通信系统天线元件。
[0038]20.根据方案19所述的天线组件，还包括副天线元件或分集式天线元件。
[0039]通过以下描述和所附权利要求，并结合附图，本发明的另外的特征将变得显而易见。
【附图说明】
[0040]图1是包括具有AM/FM杆式天线的已知天线组件的车辆的等距后视图；
[0041]图2是安装到车辆顶棚的天线组件的侧视图，所述天线组件包括AM/FM杆式天线和定位在杆的末端处的DSRC天线元件；以及
[0042]图3是与图2中所示的天线组件分离的DSRC天线元件的侧视图。
【具体实施方式】
[0043]对涉及一种天线组件的本发明的实施例的以下讨论本质上仅仅是示例性的，并且决不意在限制本发明或者其应用或使用，所述天线组件包括AM/FM杆式天线以及安装到杆的末端的WiFi天线，例如DSRC天线。例如，本文中的讨论是特定于车辆天线组件的。但是，所述天线组件可以具有用于其它移动平台的应用。
[0044]图1是包括弯曲的车辆顶棚12的车辆10的后向等距视图，其中，顶棚12的前部和后部低于顶棚12的中部。天线组件14就在车辆10的后窗16之上被安装到顶棚12的后部。天线组件14包括基部18和杆20。对具有此构型的已知的天线设计中的一些而言，杆20通常包括用于AM/FM无线电接收的辐射天线元件，并且基部18可以收容支持蜂窝式电话、卫星广播、GPS、DSRC等的一个或多个其它天线元件。杆20在车辆10的顶棚12之上延伸，并且因此具有在顶棚12的弯曲部分之上的到车辆10的前部的良好视线。但是，基部18与顶棚12非常接近地安装，并且因此可在顶棚12的最高部分之下，从而可能引起对朝向车辆10的前部的天线辐射的阻碍。