具有dsrc功能的多频带mimo车载天线组件的制作方法

文档序号:7061665阅读:461来源:国知局
具有dsrc功能的多频带mimo车载天线组件的制作方法
【专利摘要】具有DSRC功能的多频带MIMO车载天线组件。本发明涉及用于安装到具有DSRC功能的汽车车体壁上的多频带多入多出(MIMO)车载天线组件。在【具体实施方式】中,多频带MIMO车载天线组件通常包括被配置成在专用短程通信(DSRC)频率范围内操作的至少一个DSRC天线。该多频带MIMO车载天线组件也可以包括至少一个其它天线,例如被配置为在一个或更多个蜂窝频率(例如长期演进(LTE)等)上操作的至少一个蜂窝天线和/或配置为在一个或给多个卫星频率(例如,全球导航卫星系统(GNSS)、卫星数字音频无线服务(SDARS)等)上操作的至少一个卫星天线。
【专利说明】具有DSRC功能的多频带MIMO车载天线组件

【技术领域】
[0001] 本公开总体上涉及多频带车载天线组件。

【背景技术】
[0002] 本部分提供与本公开相关但不一定是现有技术的背景信息。
[0003] 在汽车工业中使用各种不同类型的天线,包括AM/FM无线天线、卫星数字音频无 线电服务(SDAR巧天线、全球定位系统系统佑NS巧天线、蜂窝电话天线等。汽车工业中也 普遍使用多频带天线组件。多频带天线组件通常包括用于覆盖多个频率范围并在多个频率 范围工作的多个天线。具有福射天线元件的印刷电路板(PCB)是多频带天线组件的典型元 件。
[0004] 车载天线可W设置或安装在汽车表面上,诸如汽车的顶棚、行李箱或引擎罩上,W 帮助确保天线具有在空中或朝向天顶的方向上的不受阻碍的视野。天线可W连接(例如经 过同轴电缆等)到汽车的乘客室内的一个或多个电子装置(例如,无线接收机、触摸屏显示 器、导航装置,蜂窝电话等),使得多频带天线组件可用于向汽车内的电子装置发射信号和 /或接收来汽车内的电子装置的信号。


【发明内容】

[0005] 本部分提供了本公开的总体概要,而不是其全部范围或所有特征的综合公开。
[0006] 根据不同方面,公开了用于安装在汽车车体壁上的多频带多输入多输出(MIM0) 车载天线组件的多个示例性实施方式。在示例性实施方式中,多频带MIM0车载天线组件总 体上包括至少一个专用短程通信值SRC)天线,所述至少一个DSRC天线被配置为在DSRC频 率上操作。该多频带MIM0车载天线组件还可W包括至少一个其它天线,例如至少一个蜂窝 天线和/或至少一个卫星天线,所述至少一个蜂窝天线被配置为在一个或更多个蜂窝频率 (例如长期演进(LT巧等)上操作,并且所述至少一个卫星天线被配置为在一个或更多个卫 星频率(例如,全球导航卫星系统(GNSS)、卫星数字音频无线电服务(SDAR巧等)上操作。
[0007] 所述DSRC天线可W是双单极天线,其包括;隔离器,其被配置为在所述双单极天 线和所述至少一个蜂窝天线之间提供隔离;W及彼此分开并沿所述隔离器的相对两侧设置 的第一 DSRC天线元件和第二DSRC天线元件。
[0008] 该天线组件还可W包括;第一电路板,其连接到和/或支承所述至少一个蜂窝天 线;W及第二电路板,其位于所述第一电路板上方。所述第二电路板可W连接到和/或支 承所述双单极天线。所述第二电路板可由与所述第一电路板不同的材料形成,使得所述第 二电路板在DSRC频率上具有比所述第一电路板低的损耗因数。例如,所述第一电路板可W 包括FR4玻璃纤维增强环氧树脂叠层。所述第二电路板可W包括织物玻璃纤维聚四氣己帰 (PTF巧复合材料或其它低损耗因数高频衬底材料。
[0009] 该天线组件可W配置为使得所述双单极天线的输出与至少一个其它天线输出在 同一个传输线上。
[0010] 所述至少一个蜂窝天线可W包括被配置成操作W接收和发送蜂窝信号的第一蜂 窝天线,并且该天线组件可W被配置为使得所述双单极天线的输出经由禪合而与所述第一 蜂窝天线的输出组合并通过所述第一蜂窝天线的输出馈送。
[0011] 该天线组件还可W包括用于传送所述双单极天线输出的DSRC信号和由所述第一 蜂窝天线输出的蜂窝信号的第一传输线。
[0012] 所述至少一个蜂窝天线还可W包括第二蜂窝天线,所述第二蜂窝天线被配置成操 作W仅接收而不发送蜂窝信号。该天线组件可W包括第一卫星天线,所述第一卫星天线被 配置成操作W接收全球导航卫星系统(GNS巧信号。该天线组件还可W包括用于传送由所 述第二蜂窝天线输出的蜂窝信号和由所述第一卫星天线输出的GNSS信号的第二传输线。
[0013] 该天线组件还可W包括具有第一端口和第二端口的复用器,所述第一传输线和所 述第二传输线分别路由到所述第一端口和所述第二端口,其中,所述第一端口被配置为接 收由所述第一传输线传送的DSRC信号和蜂窝信号,所述第二端口被配置为接收由所述第 二传输线传送的蜂窝信号和GNSS信号。所述复用器还可W包括:第H端口,其被配置为输 出由所述第一蜂窝天线接收到的蜂窝信号;第四端口,其被配置为输出DSRC信号和GNSS 信号;W及第五端口,其被配置为输出由所述第二蜂窝天线接收到的蜂窝信号W及DSRC信 号。
[0014] 所述复用器还可W包括;双工器;带通滤波器;放大器,其禪合到所述双工器和所 述带通滤波器;禪合到所述第一端口和所述第H端口的抽取滤波器,所述抽取滤波器操作 为分离蜂窝信号和DSRC信号,使得分离出的蜂窝信号和DSRC信号分别传递到所述第H端 口和所述双工器;定向禪合器,其禪合到所述第二端口、所述第五端口和所述带通滤波器, 使得在所述定向禪合器处从所述第二端口接收到的GNSS信号和蜂窝信号被发送到所述第 五端口和所述带通滤波器。所述带通滤波器可W操作为允许GNSS信号通过但阻止蜂窝信 号通过。所述放大器可操作为放大从所述带通滤波器接收到的GNSS信号。所述双工器可 W操作为将来自所述第一端口的DSRC信号和来自所述第二端口的GNSS信号复用到所述第 四端口。
[0015] 该天线组件还可W包括用于DSRC的无线电单元,所述无线电单元包括调谐器、基 带处理器、微控制器和输出系统。
[0016] 所述至少一个蜂窝天线可W包括第一蜂窝天线和第二蜂窝天线。所述第一蜂窝天 线可配置成操作为接收和发送长期演进(LT巧信号。所述第二蜂窝天线可配置成操作为仅 接收但不发送LTE信号。该天线组件可W包括第一贴片天线和第二贴片天线。所述第一贴 片天线可配置成操作为接收全球导航卫星系统(GNS巧信号。所述第二贴片天线可配置成 操作为接收卫星数字音频无线电服务(SDAR巧信号。该天线组件还可W包括底盘和联接到 所述底盘的天线罩,使得所述天线罩和所述底盘共同地限定了内部空间。所述双单极天线、 所述第一蜂窝天线和所述第二蜂窝天线W及所述第一贴片天线和所述第二贴片天线可W 设置在该内部空间中。所述第一电路板可W联接到所述底盘和/或由所述底盘支承。所述 第一电路板可W连接到和/或支承所述第一蜂窝天线和所述第二蜂窝天线W及所述第一 贴片天线和所述第二贴片天线。所述第二电路板可W联接到所述第一电路板和/或由所述 第一电路板支承。所述第二电路板可W由与所述第一电路板不同的材料形成,使得所述第 二电路板在DSRC频率上具有比所述第一电路板低的损耗因数。所述第二电路板可W连接 到和/或支承所述双单极天线。该天线组件可w配置为在从汽车外侧插入到汽车车体壁上 的安装孔并被从汽车的内部隔间侧被夹住后安装并牢固地固定到汽车车体壁。
[0017] 在另一个示例性实施方式中,一种用于安装到汽车车体壁上的多频带多输入多输 出(MIM0)车载天线组件包括;至少一个专用短程通信值SRC)天线,其被配置为在DSRC频 率上操作;至少一个其它天线;连接到和/或支承所述至少一个其它天线的第一电路板;W 及联接到所述第一电路板和/或由所述第一电路板支承的第二电路板。所述第二电路板由 与所述第一电路板不同的材料形成,使得所述第二电路板在DSRC频率上具有比所述第一 电路板低的损耗因数。所述第二电路板连接到和/或支承所述至少一个DSRC天线。
[0018] 所述第一电路板可W包括FR4玻璃纤维加强环氧树脂叠层。所述第二电路板可W 包括织物玻璃纤维聚四氣己帰(PTF巧复合材料或其它低损耗因数高频衬底材料。
[0019] 该天线组件可W被配置为使得所述DSRC天线的输出与至少一个其它天线的输出 在同一个传输线上。
[0020] 所述至少一个其它天线可W包括至少一个蜂窝天线和/或至少一个卫星天线,所 述至少一个蜂窝天线被配置为在一个或更多个蜂窝频率上操作,所述至少一个卫星天线被 配置为在一个或更多个卫星频率上操作。
[0021] 所述至少一个其它天线可W包括连接到所述第一电路板和/或由所述第一电路 板支承的所述第一蜂窝天线和所述第二蜂窝天线。所述第一蜂窝天线可W配置成操作为接 收和发送长期演进(LT巧信号。所述第二蜂窝天线可W配置成操作为仅接收但不发送LTE 信号。
[0022] 所述至少一个其它天线也可W包括连接到所述第一电路板和/或由所述第一电 路板支承的第一贴片天线和第二贴片天线。所述第一贴片天线可W配置成操作为接收全球 导航卫星系统(GNS巧信号。所述第二贴片天线可W配置为操作W接收卫星数字音频无线 电服务(SDAR巧信号。该天线组件还可W包括底盘和联接到所述底盘的天线罩,使得所述 天线罩和所述底盘共同地限定了内部空间。所述DSRC天线、所述第一蜂窝天线和所述第二 蜂窝天线W及所述第一贴片和所述第二贴片天线可被设置在所述内部空间中。所述第一电 路板可W联接到所述底盘和/或由所述底盘支承。该天线组件可W配置为在被从汽车外侧 插入到在汽车车体壁上的安装孔并被从该汽车的内部隔间侧夹住后被安装和牢固地固定 到汽车车体壁。
[0023] 在进一步的示例性实施方式中,一种用于安装到汽车车体壁上的多频带多输入多 输出(MIM0)车载天线组件包括;至少一个专用短程通信值SRC)天线,其被配置为在DSRC 频率上操作;W及至少一个其它天线。该天线组件被配置为使得所述至少一个DSRC天线的 输出经由禪合与所述至少一个其它天线的输出组合并通过所述至少一个其它天线的输出 馈送,由此该DSRC信号和来自所述至少一个其它天线的信号可W由相同的传输线传送。
[0024] 所述至少一个其它天线可W包括至少一个蜂窝天线,所述至少一个蜂窝天线被配 置为在一个或更多个蜂窝频率上操作。该天线组件还可W包括连接到和/或支承所述至少 一个蜂窝天线的第一电路板;W及连接到所述第一电路板和/或由所述第一电路板支承的 第二电路板。所述第二电路板可W由与所述第一电路板不同的材料形成,使得所述第二电 路板在DSRC频率上具有比所述第一电路板低的损耗因数。所述第二电路板可W连接到和 /或支承所述至少一个DSRC天线。
[00巧]该天线组件还可w包括至少一个卫星天线,所述至少一个卫星天线配置为在一个 或更多个卫星频率上操作。所述至少一个DSRC天线可包括双单极天线或倒F天线。
[0026] 所述至少一个蜂窝天线可W包括第一蜂窝天线,所述第一蜂窝天线被配置成操作 为接收和发送蜂窝信号。该天线组件可配置成使得所述至少一个DSRC天线的输出经由禪 合与所述至少一个其它天线的输出组合并通过所述第一蜂窝天线的输出馈送。该天线组件 还可W包括用于传送分别由所述至少一个DSRC天线和所述第一蜂窝天线输出的DSRC信号 和蜂窝信号的第一传输线。
[0027] 所述至少一个蜂窝天线还可W包括第二蜂窝天线,所述第二蜂窝天线被配置成操 作为仅接收而不发送蜂窝信号。该天线组件可W包括第一卫星天线,所述第一卫星天线被 配置成操作为接收全球导航卫星系统(GNS巧信号。该天线组件还可W包括复用器和用于 传送由所述第二蜂窝天线输出的蜂窝信号和由所述第一卫星天线输出的GNSS信号的第二 传输线。所述复用器可W包括:第一端口,其被配置为接收由所述第一传输线传送的DSRC 信号和蜂窝信号;第二端口,其被配置为接收由所述第二传输线传送的蜂窝信号和GNSS信 号;第H端口,其被配置为输出由所述第一蜂窝天线接收到的蜂窝信号;第四端口,其被配 置为输出DSRC信号和GNSS信号;W及第五端口,其被配置为输出由所述第二蜂窝天线接收 到的蜂窝信号W及DSRC信号。
[0028] 所述复用器还可W包括;双工器;带通滤波器;禪合到所述双工器和所述带通滤 波器的放大器;禪合到所述第一端口和所述第H端口的抽取滤波器,该抽取滤波器操作为 分离蜂窝信号和DSRC信号,使得分离的蜂窝信号和DSRC信号分别经过所述第H端口和所 述双工器;定向禪合器,所述定向禪合器禪合到所述第二端口、所述第五端口和所述带通滤 波器,使得在所述定向禪合器处接收到的来自所述第二端口的GNSS信号和蜂窝信号被发 送到所述第五端口和所述带通滤波器。所述带通滤波器可被操作为允许GNSS信号通过但 阻止蜂窝信号通过。所述放大器可W被操作为放大从所述带通滤波器接收到的GNSS信号。 所述双工器可W操作为将来自所述第一端口的DSRC信号和来自所述第二端口的GNSS信号 复用到所述第四端口。
[0029] 通过下面的描述,适用的其它方面将变得明显。在该概要中的描述和特定例子只 是为了说明,而不是对本公开的范围的限制。

【专利附图】

【附图说明】
[0030] 该里描述的附图只是为了说明选择的实施方式,而并不是所有可能的实施方式, 并且不用于对本公开的范围进行限制。
[0031] 图1是根据示例性实施方式的具有DSRC (专用短程通信)功能的多频带MIM0 (多 输入多输出)天线组件的立体图,其中该天线组件包括DSRC天线、蜂窝天线和卫星天线;
[0032] 图2是图1中示出的天线组件的相对侧的立体图;
[0033] 图3是具有天线罩的图1和2中示出的天线组件的立体图,该天线罩被安装的位 置W透明的方式示出W显示该天线罩下面的元件;
[0034] 图4是根据示例性实施方式的用于DSRC、蜂窝和GNSS (全球导航卫星系统)的复 用器或禪合器盒的立体图;
[00巧]图5是示出根据示例性实施方式的图4中示出的DSRC/蜂窝/GNSS复用器或禪合 器盒的部件的框图;
[003引图6、图7、图8、图9和图10分别是W分贝对兆赫(MHz)频率的方式示出的如图1 到5中示出的示例性天线组件和禪合器盒的样机的测量到的反射和匹配S11、S22、S33、S44 和S55的线性图;
[0037] 图11、图14、图15、图16、图18、图19和图20分别是W分贝对兆赫(MHz)频率的 方式示出的如图1到图5中示出的示例性天线组件和禪合器盒的样机的测量到的隔离度 S21、S51、S32、S42、S:M、S35 和 S45 的线性图;
[003引图12、图13和图17分别是W分贝对兆赫频率的方式示出的如图1到图5中示出 的示例性天线组件和禪合器盒的样机的测量到的插入损耗S31、S41和S52的线性图;
[0039] 图21例示了图1到图3中示出的示例性天线组件的样机的辫子(pigtail)端在 5850MHz、5875MHz、5900MHz W及5925MHz的DSRC频率上在一米直径的大体圆形接地平面内 的天线增益;
[0040] 图22是根据另一示例性实施方式的具有DSRC功能的多频带MIM0天线组件的分 解立体图,其中该天线组件包括DSRC天线和蜂窝天线;
[0041] 图23是根据另一示例性实施方式的具有DSRC功能的多频带MIM0天线组件的分 解立体图,其中该天线组件还包括用于将该天线组件安装到汽车车体壁上的示例性紧固 件、保持件W及酱封件;
[0042] 图24是根据另一示例性实施方式的具有DSRC功能的多频带MIM0天线组件的分 解立体图,其中该天线组件除了 DSRC天线和蜂窝天线外还包括卫星导航贴片天线;
[0043] 图25是图24中示出的多频带MIM0天线组件被组装在一起后的立体图,其中没有 示出盖或天线罩;
[0044] 图26是根据另一示例性实施方式的具有DSRC功能的多频带MIM0天线组件的分 解立体图,其中该天线组件除了 DSRC天线、卫星导航贴片天线和蜂窝天线外还包括SDARS 贴片天线;
[0045] 图27是图26中示出的多频带MIM0天线组件被组装在一起后的立体图,其中没有 示出盖或天线罩。
[0046] 相应的附图标记在多个视图中始终表示相应的部分。

【具体实施方式】
[0047] 现在将参考附图详细描述示例性实施方式。
[0048] 发明人意识到在包括多个天线的多频带天线车载系统中需要具有低相关性的高 集成度。相应地,本发明人在该里公开了包括DSRC天线和一个或更多个其它天线的多频带 MIM0天线组件或系统的示例性实施方式。例如,示例性实施方式可W包括DSRC天线和至少 一个或更多个蜂窝天线(例如,倒F天线(IFA)、单极天线、倒L天线(ILA)、平面倒F天线 (PIFA)、压印跪杆(stamped mast)式天线、其它跪杆式天线等)。在一些示例性实施方式 中,该天线组件可W包括一个或更多个卫星天线,诸如卫星数字音频无线(SDAR巧天线(例 女口 SDARS贴片天线等)和/或卫星导航天线(例如全球导航卫星系统脚城贴片天线、其 它卫星导航天线等)。在示例性实施方式中,DSRC方案可W集成到或包括在多频带天线组 件中,W在通信中向用户提供更大的多功能性。
[0049] 如该里所描述的,DRSC功能可W增加到、集成到或改造到现有的、可生产的多频带 天线组件和/或如在PCT申请W02013/090783中公开的多频带MIM0天线组件中。PCT申请 W02013/090783的整个内容通过引用合并于此。公开了在DSRC频率和与蜂窝通信(例如长 期演进(LT巧等)、Wi-Fi、卫星信号(例如SDARS、GNSS、GPS、化0NASS、卫星集成多普勒雷 达和无线定位值ORIS)、北斗定位卫星系统炬D巧等)和/或陆地信号(例如,调幅(AM)、 调频(FM)等)中的一个或更多个相关联的一个或更多个其它频率上工作的多频带MIM0车 载天线组件的示例性实施方式操作。
[0050] 所述DSRC天线可W输出到与一个或更多个其它天线输出相同样的、现有的传输 或通信线路或链路(例如电缆等)上。例如,一些示例性实施方式可W包括将DSRC信号与 LTE信号复用。DSRC可W被实现W避免(或至少减少)对现有天线模块及其蜂窝天线的任 何干扰和/或劣化。
[0051] 优选地在不改变现有的LTE MIM0性能和/或不增加现有组件的整体尺寸的情况 下在多频带MIM0天线组件中实现DSRC功能。在示例性实施方式中,使用双单极天线W在 福射方向图中提供全向的阵列效应。双单极天线经由禪合(例如,电容或寄生禪合或电流 禪合)与主蜂窝输出组合并通过主蜂窝输出馈送,W消除(或至少减少)与蜂窝输出阻抗 的干扰。在蜂窝路径上,设置DSRC短截线或隔离器W在蜂窝和DSRC天线元件之间提供隔 离。提供复用器或禪合器盒(例如图4等)W允许用户可选择地使用DSRC。在其它示例性 实施方式中,DRSC天线可W包括倒F天线或其它合适的天线。
[0052] 在一些示例性实施方式中,该天线组件包括第一或下部电路板W及第二或上部的 电路板。第二电路板可W放置在第一电路板上方或第一电路板上。卫星天线(例如,GNSS、 SDARS等)和蜂窝天线(例如,主LTE蜂窝天线和副LTE蜂窝天线等)可W联接到第一电 路板或由第一电路板支承。DSRC天线元件和隔离器可联接到第二电路板或由第二电路板 支承。第一电路板可包括在高频损耗趋于增大的FR4玻璃纤维增强环氧树脂叠层。第二电 路板可包括更好兼容高频(诸如与DSRC等关联的5. 9MHz频带)的材料。在示例性实施 方式中,第二电路板在DSRC频率上比第一电路板损耗小或具有较低的损耗因数。例如,第 二电路板可W包括织物玻璃纤维聚四氣己帰(PTF巧复合材料或其它低损耗因数高频衬底 材料。在一个示例性实施方式中,第二电路板包括Arlon Diclad 880PTFE/织物玻璃纤维 迭层片,其具有低的玻璃纤维/PTFE比、低的介电常数和耗散因数、W及2. 17和2. 20的相 对电容率。在另一个示例性实施方式中,第二电路板包括被来自Taconic的PTFE涂覆的 TLP-5-0310-CLH/CLH玻璃纤维织物基质,其具有大约2. 2的低介电常数。选择第二电路板 的材料时需要考虑的重要参数包括材料的介电常数和损耗因数的稳定性。
[0053] 在一些示例性实施方式中,在天线组件中增加了用于DSRC的"无线电"单元。该 无线电单元包括Rx/Tx模块(射频(R巧调谐器)、基带处理器炬B处理器)、微控制器和输 出系统(例如,通用串行总线扣SB)、控制器局域网(CAN)总线、W太网、或任何其它适当种 类的(车载)输出系统等)。
[0054] 在一些示例性实施方式中,该天线组件包括;第一蜂窝天线或主蜂窝天线,其被配 置为可在一个或更多个蜂窝频带(例如,长期演进(LT巧等)内操作为接收和发送通信信 号;W及第二蜂窝天线或副蜂窝天线,其被配置为可在一个或更多个蜂窝频带(例如,LTE, 等)内操作为接收(但不发射)通信信号。例如,主蜂窝天线可包括单极天线,并且第二蜂 窝天线可包括倒L天线。又例如,主蜂窝天线可包括用于低频的跪杆式天线和用于高频带 的单极天线,并且副蜂窝天线可W包括倒F天线。
[00巧]现在参照附图,图1到图3例示了天线组件100的示例性实施方式,其包括了本公 开的至少一个或更多个方面。如图所示,天线组件100包括多个天线104、108,、112、116、 120,多个天线104、108,、112、116、120由底盘124 (或基座)支承和/或联接到底盘124 (或 基座),如该里公开的那样。更具体地,天线组件100包括DSRC天线104、第一或主蜂窝天 线108、第二或副蜂窝天线112、第一贴片天线116和第二贴片天线120。
[0056] 在此示例中,DSRC天线104包括具有两个天线元件128、132的双单极天线。天线 元件128、132彼此隔开并且沿主蜂窝天线108的相对两侧布置,由此天线元件128、132在 福射方向图中提供全向的阵列效应。设置短截线或隔离器136 (例如,通常是T形电路板轨 迹(trace)等)W在DSRC天线元件128、132和主蜂窝天线108之间提供隔离。如图1所 示,隔离器136通常被设置在主蜂窝天线108的一部分的下方。DSRC天线元件128、132在 隔离器136的相对两侧。另选实施方式可包括被不同配置的DSRC天线(例如,倒F天线 204(图22)、304(图23)、404(图24和图25)、05贿天线 504(图26和图27)等)。
[0057] DSRC天线104的输出经由禪合与主蜂窝天线的输出组合并通过主蜂窝天线的输 出馈送,W消除(或至少减少)与蜂窝输出阻抗的干扰。天线组件100还包括复用器或禪 合器盒140,如图4和图5所示。复用器140将设置在远程控制单元(TCU)的附近或与TCU 相邻。
[0058] 继续参照图1到图3,天线组件100包括第一或下部电路板或衬底144。天线组件 100还包括第二或上部电路板或衬底148。第二电路板148位于第一电路板144的后部或 背部的上方或第一电路板144的后部或背部上。蜂窝天线108U12和贴片天线116U20联 接到第一电路板144和/或由第一电路板144支承(例如,通过焊接等)。第一和第二贴片 天线116、120包括各自的连接器117、121 (例如,馈电针(feed pin)、层间连接器等),连接 器117U12延伸穿过第一贴片天线116和第二贴片天线120,并且可被焊接到PCB 144上。 在该示例中,贴片天线116、120相邻地或并排地设置于天线组件100的前部。另选地,贴片 天线116U20可设置在其它位置,例如彼此层叠在一起等。
[0059] DSRC天线104(例如,DSRC元件128、132、隔离器136等)联接到第二电路板148 和/或由第二电路板148支承。例如,隔离器136可包括沿第二电路板148的导电轨迹(广 义上,导电体)。DSRC天线元件128、132可W被焊接129、133到第二电路板148的一部分 上W电连接到馈电网络。
[0060] 在该示例中,第一电路板144可包括在高频上损耗趋于增大的FR4玻璃纤维增强 环氧树脂叠层。第二电路板148可W包括与高频(诸如与DSRC等关联的5. 9MHz频带)具 有更好兼容性的材料。例如,第二电路板148可包括织物玻璃纤维聚四氣己帰(PTF巧复 合材料或其它低损耗因数高频衬底材料。在一个示例性实施方式中,第二电路板148包括 Arlon Diclad 880PTFE/织物玻璃纤维迭层片,其具有低玻璃纤维/PTFE比、低介电常数和 耗散因数W及2. 17或2. 20的相对电容率。在另一个示例性实施方式中,第二电路板148 包括被来自Taconic的PT阳涂覆的TLP-5-0310-CLH/CLH玻璃纤维织物基质,其具有大约 2. 2的低介电常数。
[0061] 在一些示例性实施方式中,天线组件100中增加了用于DSRC的"无线电"单元。 优选地,该无线电单元包括Rx/Tx模块(射频(R巧调谐器)、基带处理器炬B处理器)、微 控制器和输出系统(例如,通用串行总线扣SB)、控制器局域网(CAN)总线、W太网、或任何 其它适当种类的(车载)输出系统等)。该射频单元可W布置在顶部的PCB板或第二电路 板148上。仅为了举例,示例性实施方式包括来自Autota化s、NXP或如alcomm Atheros的 DSRC接收器芯片组。
[0062] 第一或主蜂窝天线108被配置为可在一个或更多个蜂窝频带(例如,长期演进 (LT巧等)内操作为接收和发送通信信号。此外,第一蜂窝天线108还可W被配置为可操 作在调幅(AM)频带及调频(FM)频带和/或经由天线罩156(图3)中的开口 152和电接触 片160(图1)被连接到AM/FM跪杆式天线。另选实施方式可包括被不同配置的第一蜂窝天 线,例如,压印金属宽带单极天线跪杆等。
[0063] 第二或副蜂窝天线112被配置为可在一个或更多个蜂窝频带(例如,LTE等)内 操作为接收(但不发射)通信信号。第二蜂窝天线112可被包括塑料或其它介质材料的支 承件支承或保持在位置上。第二蜂窝天线112包括与第二蜂窝天线112的平坦表面168大 体垂直的向下延伸部、腿或短片164。腿164被配置为插入或延伸至第一或下部电路板144 的孔中W连接(例如焊接等)到馈电网络。另选实施方式中可W包括被不同配置的第二蜂 窝天线(例如,倒L天线(ILA)、平面倒F天线(PIFA)等)。
[0064] 第一贴片天线116和第二贴片天线120可被配置成操作为接收卫星信号。在例 示的实施方式中,第一贴片天线116被配置成操作为接收GNSS信号(例如,GI^S和/或 化0NASS信号、GI^S和/或北斗信号等)。第二贴片天线120被配置成操作为接收SDARS信 号(例如,Sirius XM、远程控制单元(TCU)等)。在示例性实施方式中,SDARS信号可经由 同轴电缆馈送至SDARS无线电,SDARS无线电可W位于独立于TCU和DSRC接收盒的仪表板 (I巧中。
[0065] 图4和图5例示了用于天线组件100的示例性复用器或禪合器盒140。如图所示, 复用器140包括五个端口 141、143、145、147和149。
[0066] 在操作中,第一端口或输入端141可接收来自DSRC天线104的DSRC信号和来自 主蜂窝天线l〇8(Tx/Rx)的蜂窝信号(例如,LTE等)。因此,DSRC天线104输出可W和主 蜂窝天线108的输出在相同的传输或通信线路上(例如,连接到第一端口 141的单个同轴 电缆等),使得存在DSRC信号与蜂窝信号的复用。第二端口或输入端143可接收来自第一 贴片天线116的卫星(例如,GNSS等)信号和来自副蜂窝天线112 (仅Rx)的蜂窝信号(例 女口 LTE等)。
[0067] 第H端口或输出端145可将来自主蜂窝天线108 (Tx/Rx)的蜂窝信号输出到例如 远程控制单元(TCU)盒。第四端口或输出端147可W将DSRC信号和卫星(例如,GNSS等) 信号输出到例如DSRC盒等。因此,示例中的DSRC信号和GNSS信号可W在相同的传输或通 信线路或链路(例如,连接到第四端口 147的单个同轴电缆等)上输出,使得存在DSRC信 号和GNSS信号的复用。第五端口或输出端149可W将分别来自贴片天线116和第二蜂窝 天线112(仅Rx)的卫星(例如,GNSS等)信号和蜂窝信号输出到例如远程控制单元(TCU) 盒等。
[006引除了 141到149五个端口,复用器或禪合器盒140还包括各种电子部件、电路、射 频轨迹和直流轨迹。更具体地,抽取滤波器151通常介于第一端口 141和第H及第四端口 145U47之间。抽取滤波器151经由轨迹153接收DSRC信号和蜂窝信号,该些信号通过第 一端口或在第一端口处分别从DSRC天线104和主蜂窝天线108(Tx/Rx)接收。抽取滤波器 151操作用于从蜂窝信号中分离或提取DSRC信号。
[0069] 在滤波器151之后,蜂窝信号沿轨迹155发送或传播至该第H端口 145。第H端 口 145将蜂窝信号输出至通信链路或线路(例如单个同轴电缆等)上。通信链路或线路 可W从第H端口或输出端145路由至外部装置,诸如汽车上的车载控制台或远程控制单元 (TCU)盒。
[0070] 定向禪合器157通常位于第二端口 143和第四及第五端口 147U49之间。在操作 期间,定向禪合器157经由轨迹159接收卫星信号和蜂窝信号,该些信号由第二端口 143或 在第二端口 143处分别从第一贴片天线116和第二蜂窝天线112 (仅Rx)接收。卫星和蜂窝 信号从定向禪合器157发送到第五端口 149 (例如,经由定向禪合器157的第一传输线161 和轨迹163等)。第五端口 149将卫星信号和蜂窝信号输出至从第五端口 149路由至外部 装置(诸如汽车上的车载控制台或远程控制单元(TCU)盒)的通信链路或线路(例如单, 个同轴电缆等)。
[0071] 定向禪合器157接收到的卫星和蜂窝信号还可W从定向禪合器157发送至带通滤 波器169 (例如,经由定向禪合器157的第二传输线165和轨迹167等)。定向禪合器157 的第二传输线165经由电阻器171 (例如,50欧姆电阻器等)禪合接地。定向禪合器157的 第一传输线161和第二传输线165可W包括电路板轨迹。
[0072] 带通滤波器169允许卫星信号通过滤波器169,并经由轨迹175传播到放大器 173。但是,带通滤波器169防止蜂窝信号通过滤波器169。
[0073] 在带通滤波器169之后,卫星信号沿轨迹181发送或传播至双工器177。双工器 177也经由轨迹183接收来自抽取滤波器151的DSRC信号。双工器177操作用于实现频 域多路复用,使得第一端口 141和第二端口 143被复用到第四端口 147。DSRC信号和卫星 信号(例如GNSS信号等)占用不相交的频带,使得第一端口 141上的DSRC信号和第二端 口 143上的卫星信号能够同时存在于第四端口 147上,而没有彼此干扰。在操作中,卫星信 号和DSRC信号经由轨迹193和195从双工器177传播到第四端口 147。因此,该个示例性 实施方式可包括DSRC信号和GNSS信号的双工(diplexing)。其它示例性实施方式可W包 括DSRC信号和LTE信号的双工。在其它情况下,可W该样实现DSRC功能使得避免(或至 少减少)对现有天线模块的任何干扰和/或劣化。
[0074] 除了上述功能和操作外,第H端口 145还可用于对天线组件100的感应电阻器幻 象电力。第四端口 147还可W用于经由DC轨迹185、RF扼流器187和DC轨迹189对放大 器173 (例如,12分贝放大器等)输入的DC幻象电力(例如,在25mA最大5V等)。RF扼流 器187可操作用于消除噪声,例如,在允许低频或直流电通过的同时阻止高频交流电通过。 DC块191防止音频和直流电经由轨迹193和195流动回到双工器177,同时还为从双工器 177经过该DC块191而传输到第四端口 147的信号提供最小或很小的干扰。在该示例中, 用于操作天线组件100和/或复用器140的电力(例如,直流电等)可W由DSRC盒("直 流幻象电力")和/或远程控制单元(TCU)盒("感应电阻器幻象电力")提供。电力可经 由相同的传输或通信线路或链路(例如,同轴电缆等)提供,所述线路或链路从第H和第四 端口 145和147路由W分别将蜂窝信号传输到远程控制单元(TCU)盒W及将组合的DSRC/ GNSS信号传输到DSRC盒。另选地,可由除了 DSRC盒和远程控制单元(TCU)盒W外的其它 装置供电,如直接由汽车的电力系统等提供。
[00巧]参照图1到图3,第一蜂窝天线108和第二蜂窝天线112通过例如焊接点109、113 等连接到第一电路板144并由第一电路板144支承。第一蜂窝天线108可W在底部具有一 个或更多个弯曲或成形的片(tab),该可W为将第一蜂窝天线108焊接到第一电路板144提 供面积。第一蜂窝天线108也可W包括向下延伸的突出部分,所述突出部分可W至少部分 地插入到第一电路板144中的对应开口中,例如使得电连接到位于第一电路板144反面上 的元件。另选地,其它实施方式可W包括用于将第一蜂窝天线108焊接或连接到第一电路 板144的其它方式。
[0076] 第一电路板144由底盘、基座或主体124支承。在示例性实施方式中,第一电路板 144的前部经由紧固件172 (例如,螺丝等)机械地固定到底盘124上。第一电路板144的 后部经由紧固件176 (例如,螺丝等)机械地固定到底盘124上。紧固件176也将第二电路 板148机械地固定到第一电路板144上。
[0077] 天线组件100还可W包括其它在结构和/或操作上与PCT申请W02013/090783 的附图9到图11中示出的天线组件100相应特征类似的或相同的元件和特征。PCT申请 W02013/090783的全部内容通过引用合并与此。
[007引例如,天线组件100可W包括联接到底盘124底部的衬垫,该衬垫用于帮助确保 底盘124被接地至车顶,同时还允许天线组件100用于不同顶部曲线。衬垫可W包括导电 爪(finger)(例如,金属爪或金属弹黃夹等)。在示例性实施方式中,衬垫包括来自Laird Technologies公司的黃片垫片。
[0079] 天线组件100也包括天线罩或盖156 (图3)。如图3所示,盖156配置为适合罩住 DSRC天线104、第一蜂窝天线108和第二蜂窝天线112、第一贴片天线116和第二贴片天线 120, W使得天线104、108、112、116、120共同位于盖156的下面。
[0080] 盖156被配置为固定到底盘124。在示出的实施方式中,盖156通过机械紧固件 125(例如,螺丝等)固定到底盘124上。另选地,盖156可经由任何适当操作固定到底盘 124上,所述操作例如为扣合(snap fit)连接、机械紧固件(例如,螺丝、其它固定装置等)、 超声波焊接、溶剂焊接、热烙、锁扣、卡口连接、挂钩连接、集成固定装置等。
[0081] 底盘或基座124可W配置为联接到汽车车顶上W将天线组件100安装到汽车。例 女口,天线组件100可W安装到汽车顶部、车蓬、车厢(例如,具有在空中或朝向天顶的方向的 无障碍视野等),在该些地方,汽车的安装表面充当了天线组件100的接地面并改善了信号 的接收。接地面(例如,车顶等)的相对大的尺寸可W改善通常具有较低频率的无线电信 号的接收。另选地,在本公开的范围内,盖156可W直接连接到汽车的车顶。
[0082] 天线组件100可W包括紧固件(例如,具有六边形头部的螺纹安装螺栓等)、第一 保持件(例如,绝缘体夹子等)和第二保持件(例如,保持夹子等)。紧固件和保持件可W 用于将天线组件100安装到汽车顶部、车蓬、车厢(例如,具有在空中或者朝向天顶的方向 的无障碍视野等)。
[0083] 天线组件100可W包括被设置在底盘124和汽车车顶(或其它安装表面)之间的 密封件(例如,0型环、有回弹性可压缩的弹性或泡沫衬垫、P0R0N微蜂窝聚氨醋泡沫垫片 等)。密封件可大体将底盘124密封在车顶上并大体地密封车顶中的安装孔。天线组件100 也可W包括被设置放置在天线罩156和底盘124之间的密封件(例如,0型环、有回弹性可 压缩的弹性或泡沫衬垫、填缝料、粘接剂、其它合适的包装或密封件等),该密封件用于将天 线罩156大体密封在底盘124上。该密封件可至少部分地放置在沿底盘124限定的或由底 盘124限定的槽中。还可W存在设置在天线罩156和车顶(或其它安装表面)之间的密封 件,该密封元件可用于密封防止灰尘等,并作为掩护支架(shield suppcxrt)。在一些实施方 式中,可W通过一个或更多个集成的密封件而不是单独的密封机构来实现密封。
[0084] 第一蜂窝天线108和第二蜂窝天线112彼此相对接近地布置。天线组件100可W 配置为使得在蜂窝天线108、112之间具有足够的去相关性(例如,少于大约百分之25的相 关性等)、足够低的禪合W及足够的隔离度(例如,至少大约15分贝等)。优选地,第一蜂窝 天线108和第二蜂窝天线112被充分去相关W允许第一蜂窝天线108和第二蜂窝天线112 可W彼此相对接近地布置而不会造成DSRC天线104和/或贴片天线116U20的性能的劣 化。
[0085] 在本公开的范围内,天线罩156可W由多种材料制成,例如,聚合物、聚氨醋、塑料 材料(例如,聚碳酸醋混合物、聚碳酸醋-丙帰膳-下二帰-苯己帰-共聚物(PC/AB巧混 合物等)、玻璃纤维增强塑料材料、复合树脂材料、热塑性材料(例如,GE Plastics Geloy? XP4034树脂等)等。
[0086] 底盘124可由与用于制作天线罩156相类似的材料制成。例如,可W用一种或更 多种合金,例如锋合金等制成底盘124的材料。另选地,在本公开的范围内,底盘124可由 塑料、注塑成型的聚合物、钢和其它材料(包括复合物)用适当的形成工序(例如,压铸处 理等)形成。
[0087] 构建并测试了具有与天线组件100(图1至图3)和复用器140(图4和图5)的相 应特征相类似的特征的样机天线组件。图6至图21提供了在通常一米直径的圆形接地平 面上针对样机天线组件的测量的结果分析。大体上,该些结果表明在DSRC系统性能中的损 耗被保持在最小或很低的水平,同时其它功能频带(诸如LTE和卫星)没有受到影响。图 6至图21中示出的该些分析结果仅是为了说明的目的,并不是为了限制的目的。天线组件 的另选实施方式可W具有不同的配置,并具有与图6至图21中示出的不同的操作或性能参 数。
[008引图6、图7、图8、图9和图10是针对包括复用器140的天线组件100的样机按照分 贝对兆赫频率测量的反射或匹配S11、S22、S33、S44和S55的线形图。更具体地,并且参照 图1至图5,图6是针对分别来自主蜂窝天线108和DSRC天线104的蜂窝信号和DSRC信号 (在第一端口 141处接收或由第一端口 141接收)的测量的反射或匹配S11的线形图。图 7是针对分别来自第二蜂窝天线112和贴片天线116的蜂窝信号和GNSS信号(在第二端口 143处接收或由第二端口 143接收)的测量的反射或匹配S22的线形图。图8是针对来自 第一蜂窝天线108的蜂窝信号(从第H端口 145输出或由第H端口 145输出到例如远程控 制单元(TCU)盒等)的测量的反射或匹配S33的线形图。图9是针对分别来自DSRC天线 104和贴片天线116的DSRC信号和GNSS信号(从第四端口 147输出到例如DSRC盒等)的 测量的反射或匹配S44的线形图。图10是针对分别来自第二蜂窝天线112和贴片天线116 的蜂窝信号和GNSS信号(从第五端口 149输出到例如远程控制单元(TCU)盒等)的测量 的反射或匹配S55的线形图。总体上,图6至图10示出样机天线组件在每个操作频带内都 具有良好的回波损耗。
[0089] 图11、图14、图15、图16、图18、图19和图20是针对包括复用器140的天线组件 100的样机按照分贝对兆赫频率测量的隔离度S21、S51、S32、S42、S34、S35、和S45的线形 图。更具体地,图11是来自第一蜂窝天线108和DSRC天线104的蜂窝信号和DSRC信号相 对于分别来自第二蜂窝天线112和贴片天线116的蜂窝信号和GNSS信号的测量的隔离度 S21的线形图。图14是来自第一蜂窝天线108和DSRC天线104的蜂窝信号和DSRC信号 相对于分别来自第二蜂窝天线112和贴片天线116的蜂窝信号和GNSS信号(从第五端口 149输出给例如远程控制单元(TCU)盒等)的测量的隔离度S51的线形图。图15是来自 第二蜂窝天线112和贴片天线116的蜂窝信号和GNSS信号相对于分别来自第一蜂窝天线 108的蜂窝信号(从第H端口 145输出到例如远程控制单元(TCU)盒等)的测量的隔离度 S32的线形图。图16是来自第二蜂窝天线112和贴片天线116的蜂窝信号和GNSS信号相 对于分别来自DSRC天线104和贴片天线116的DSRC信号和GNSS信号(从第四端口 147 输出到例如DSRC盒等)的测量的隔离度S42的线形图。图18是来自第一蜂窝天线108的 蜂窝信号(从第H端口 145输出到(例如DSRC盒等))相对于来自DSRC天线104和贴片 天线116的DSRC信号和GNSS信号(从第四端口 147输出到例如DSRC盒等)的测量的隔 离度S34的线形图。图19是来自第一蜂窝天线108的蜂窝信号(从第H端口 145输出到 (例如DSRC盒等))相对于分别来自第二蜂窝天线112和贴片天线116的蜂窝信号和GNSS 信号(从第五端口 149输出到例如远程控制单元(TCU)盒等)的测量的隔离度S35的线形 图。图20是来自DSRC天线104和贴片天线116的DSRC信号和GNSS信号(从第四端口 147输出到例如DSRC盒等)相对于分别来自第二蜂窝天线112和贴片天线116的蜂窝信号 和GNSS信号(从第五端口 149输出到例如远程控制单元(TCU)盒等)的测量的隔离度S45 的线形图。大体上,图11、图14、图15、图16、图18、图19和图20示出样机天线组件在同时 操作情况下对不同频带(特别是卫星信号和蜂窝/DSRC信号之间)具有良好的隔离度。
[0090] 图12、图13和图17是分别为包括复用器140的天线组件100的样机按照分贝对 兆赫频率的插入损耗S3US41和S52的线形图。更具体地,图12是来自相应的第一蜂窝天 线108和DSRC天线104的蜂窝信号和DSRC信号相对于来自第一蜂窝天线108的蜂窝信号 (从第H端口 145输出到例如远程控制单元(TCU)盒等)的测量的隔离度S31的线形图。 图13是来自相应的第一蜂窝天线108和DSRC天线104的蜂窝信号和DSRC信号相对于分 别来自DSRC天线104和贴片天线116的DSRC信号和GNSS信号(从第四端口 147输出到 例如DSRC盒等)的测量的隔离度S41的线形图。图17是来自相应的第二蜂窝天线112和 贴片天线116的蜂窝信号和GNSS信号相对于分别来自第二蜂窝天线112和贴片天线116 的蜂窝信号和GNSS信号(从第五端口 149输出到例如远程控制单元(TCU)盒等)的测量 的隔离度S52的线形图。图12、图13和图17示出样机天线组件在操作的不同频带(特别 在高频DSRC频带中)具有良好的插入损耗。
[0091] 图21包括图1至图3中示出的样机天线组件的DSRC天线104的分贝各向异性 (地i)对兆赫频率的线性平均增益的线形图,其中天线增益是在辫子的端点处测量到的并 且其中样机在5850MHz、5875MHz、5900MHz和5925MHz的DSRC频率上位于一米直径的大体 圆形接地平面上。大体上,图21示出样机天线组件在DSRC频率带宽内具有良好的线性平 均增益和相对良好的全向性。
[0092] 图22例示了包括本公开的至少一个或更多个特征的天线组件200的另一示例性 实施方式。如图所示,天线组件200包括多个天线204、208和212,多个天线204、208和212 由底盘224(或基座)支承和/或联接在(例如,共同定位等)底盘224上,如该里公开的。 如图22所示,天线组件200包括DSRC天线204、第一或主蜂窝天线208和第二或副蜂窝天 线 212。
[0093] 天线组件200还可W包括其它在结构和/或操作上同图1至图5中示出的天线组 件100的相应特征相似或相同的组件和特征。例如,天线组件200可W包括或使用复用器 或禪合器盒140(图4和图5),如该里公开的。
[0094] 在例示的实施方式中,DSRC天线204包括倒F天线,如图22所示。此外,在示例 性实施方式中,天线组件200不包括任何卫星贴片天线。
[0095] 如之前的天线组件100那样,DSRC天线204的输出可W经由禪合而与主蜂窝输出 组合并通过主蜂窝输出馈送,W消除(或至少减少)与蜂窝输出阻抗的干扰。天线组件200 也可W包括与禪合器盒140(图4和图5)类似或相同的复用器或禪合器盒,所述复用器或 禪合器盒可W放置在远程控制单元(TCU)附近或旁边。
[0096] 继续参照图22,天线组件200包括电路板或基板244。DSRC天线204和蜂窝天线 208、212联接(例如,焊接等)到第一电路板244和/或由第一电路板244支承。
[0097] 在另一个示例性实施方式中,DSRC天线204可联接到第二电路板和/或由第二电 路板支承,第二电路板被放置在电路板244的后部或背部的上方或其上。在其它的示例性 实施方式中,电路板244可W包括在高频损耗趋于增大的FR4玻璃纤维增强环氧树脂叠层, 第二电路板可W包括更好兼容高频(诸如与DSRC相关联的5. 9MHz频带等)的材料。例 女口,第二电路板可包括织物玻璃纤维聚四氣己帰(PTF巧复合材料或其它低损耗因数高频 衬底材料。在一个示例性实施方式中,第二电路板包括Arlon Diclad 880PTFE/织物玻璃 纤维迭层片,其具有低玻璃纤维/PTFE比、低的介电常数和耗散因数W及2. 17或2. 20的相 对电容率。在另一个示例性实施方式中,第二电路板包括被来自Taconic的PTFE涂覆的 TLP-5-0310-CLH/CLH玻璃纤维织物基质,该基质具有大约2. 2的低介电常数。
[009引在一些示例性实施方式中,在天线组件200中增加了用于DSRC的"无线电"单元。 无线电单元包括Rx/Tx模块(射频(R巧调谐器)、基带处理器炬B处理器)、微控制器和输 出系统(例如,通用串行总线扣SB),控制器局域网(CAN)总线、W太网、或任何其它适当种 类的(车载)输出系统等)。可W在电路板上提供无线单元布置。例如,示例性实施方式可 W包括来自Autota化S、NXP或如alcomm Atheros的DSRC接收器芯片组。
[0099] 第一或主蜂窝天线208是被配置为操作用于在一个或更多个蜂窝频带(例如,长 期演进(LT巧等)内接收和发送通信信号的单极天线(例如,压印金属宽带单极天线跪杆 等)。第二或副蜂窝天线212被配置为操作用于在一个或更多个蜂窝频带(例如,LTE,等) 内接收(但不发射)通信信号。可W通过包括塑料或其它介质材料的支承件将第二蜂窝天 线212支承或保持在位置上。
[0100] 第一蜂窝天线208和第二蜂窝天线212通过例如焊接等连接到PCB 244并由 PCB244支承。第一蜂窝天线208和第二蜂窝天线212包括向下延伸部,该向下延伸部被配 置为插入或延伸至在电路板244的孔中W连接(例如,焊接等)到馈电网络。如图22所示, 第一蜂窝天线208在底部具有一个或更多个弯曲或成形的片,该为将第一蜂窝天线208焊 接到PCB 244提供面积。第一蜂窝天线208也可W包括向下延伸的突出部分,该突出部分 可W至少部分地插入到PCB 244中的对应开口中,例如使得电连接到位于PCB 244反面上 的PCB元件。另选地,其它实施方式可W包括用于将第一蜂窝天线208焊接或连接到PCB 244的其它方式。
[0101] 另选的实施方式可包括不同配置的第一蜂窝天线(例如,压印金属宽带单极天 线跪杆、其它跪杆式天线、单极天线等)和/或不同配置的第二蜂窝天线(例如倒L天线 (ILA)、平面倒F天线(PIFA)等)。例如,主蜂窝天线可W包括单极天线,并且副蜂窝天线可 W包括倒L天线。又例如,主蜂窝天线可W包括用于低频的跪杆式天线和用于高频带的单 极天线,并且副蜂窝天线可包括倒F天线。
[0102] PCB 244由底盘、基座或主体224支承。在示例性实施方式中,PCB 244经由紧固 件272 (例如,螺丝等)机械地固定到底盘224上。
[0103] 天线组件200还包括泡沫垫254。如图22所示,泡沫垫254可W放置在第一蜂窝 天线208和第二蜂窝天线212的部分附近,例如W帮助保持天线的位置和/或避免在安装 了天线组件200的汽车在行驶中的振动。
[0104] 天线组件200可包括一个或更多个衬垫(例如,衬垫478 (图24)等)。在操作中, 衬垫帮助确保底盘224被接地至车顶同时也允许天线组件200被用于不同顶部曲线。衬垫 可W包括导电爪(finger)(例如,金属爪或金属弹黃夹等)。在示例性实施方式中,衬垫包括 来自 Laird Technologies 公司的黃片衬垫(fingerstock gasket)。
[0105] 天线组件200也包括天线罩或盖256。在例示的实施方式中,例如盖256具有优 美的、空气动力学的蠻鱼錯造型。盖256配置为适合罩住DSRC天线204 W及第一蜂窝天线 208和第二蜂窝天线212, W使得天线204、208、212共同位于盖256的下面。
[0106] 盖256被配置为固定到底盘224。在例示的实施方式中,盖256通过机械紧固件 225(例如,螺丝等)连接到底盘224上。另选地,盖256可W经由任何适当操作固定到底 盘224上,所述操作例如为扣合连接、机械紧固件(例如,螺丝、其它固定装置等)、超声波焊 接、溶剂焊接、热烙、锁扣、卡口连接、挂钩连接、集成固定装置等连接。
[0107] 底盘或基座224可W配置为联接到汽车车顶上W将天线组件200安装到汽车上。 另选地,在本公开的范围内,盖256可W直接连接到汽车车顶。例如,天线组件200可W安 装到汽车顶部、车蓬、车厢(例如,具有在空中或朝向天顶的方向的无障碍视野等),在该些 地方,汽车的安装表面充当了天线组件200的接地面并改善了信号的接收。接地面(例如, 车顶)的相对大的尺寸可W改善通常具有较低频率的无线电信号的接收。另选地,在本公 开的范围内,盖256可W直接连接到汽车的车顶。
[010引天线组件200可W包括紧固件(例如,具有六边形头部的螺纹安装螺栓等)、第一 保持件(例如,绝缘体夹子等)和第二保持件(例如,固定夹子等)。紧固件和保持件可W 用于将天线组件200安装到汽车顶部、车蓬、车厢(例如,具有在空中或朝向天顶的方向的 无障碍视野等)。
[0109] 天线组件200可W包括被设置在底盘224和汽车车顶(或其它安装表面)之间的 密封件(例如,0型环、有回弹性可压缩的弹性或泡沫衬垫、P0R0N微蜂窝聚氨醋泡沫衬垫 等)。密封件可将底盘224牢固地密封在车顶上并充分地密封车顶中的安装孔。天线组件 200也可W包括被设置在天线罩256和底盘224之间的密封件258 (例如0型环、有回弹性 可压缩的弹性或泡沫衬垫、填缝料、粘接剂、其它合适的包装或密封元件等),密封件258用 于将天线罩256密封到底盘124上。密封件可至少部分地放置在沿底盘224限定的或由底 盘224限定的槽中。还可W存在设置在天线罩256和车顶(或其它安装表面)之间的密封 件,该密封元件可用于密封防止灰尘等,并作为掩护支架。在一些实施方式中,可W通过一 个或更多个集成密封件而不是单独的密封机构实现密封。
[0110] 第一蜂窝天线208和第二蜂窝天线212彼此相对接近地布置。天线组件200可W 配置为使得在蜂窝天线208、212之间具有足够的去相关性(例如,少于大约百分之25的相 关性等)、足够低的禪合W及足够的隔离度(例如,至少大约15分贝等)。优选地,第一蜂窝 天线208和第二蜂窝天线212被充分去相关W允许第一蜂窝天线208和第二蜂窝天线212 可W彼此相对接近地布置而不会造成DSRC天线204的性能的劣化。
[0111] 在本公开的范围内,天线罩256可W由各种材料制成,例如,聚合物、聚氨醋、塑料 材料(例如,聚碳酸醋混合物、聚碳酸醋-丙帰膳-下二帰-苯己帰-共聚物(PC/AB巧混 合物等)、玻璃纤维增强塑料材料、复合树脂材料、热塑性材料(例如,GE Plastics Geloy? XP4034树脂等)等。
[0112] 底盘224可由与用于制作天线罩256相类似的材料制成。例如,可W用一种或更 多种合金,例如锋合金等制成底盘224的材料。另选地,在本公开的范围内,底盘224可W 由塑料、注塑成型的聚合物、钢和其它材料(包括复合物)用适当的形成工序(例如,压铸 处理等)形成。
[0113] 图23例示了包括本公开的至少一个或更多个特征的天线组件300的另一个示例 性实施方式。如图所示,天线组件300包括多个天线304、308和312,多个天线304、308和 312由底盘324 (或基座)支承和/或联接(例如,协同定位等)到底盘324上,如该里公开 的。具体地,天线组件300包括DSRC天线304、第一或主蜂窝天线308和第二或副蜂窝天线 312。
[0114] 天线组件300可W包括其它在结构和/或操作上同图22中示出的天线组件200 的相应特征相似或相同的组件和特征。例如,DSRC天线304在天线组件300中包括倒F天 线。此外,天线组件300的第一蜂窝天线308和第二蜂窝天线312、底盘324、PCB 344、天线 罩或盖356、泡沫垫354、密封件358、紧固件325、372可W与图22中示出和上述的天线组件 200的相应元件类似或相同。
[0115] 如之前的天线组件100, DSRC天线304的输出可W经由禪合与主蜂窝输出组合并 通过主蜂窝输出馈送,W消除(或至少减少)与蜂窝输出阻抗的干扰。天线组件300也可 W包括与禪合器盒140(图4和图5)类似或相同的复用器或禪合器盒,所述复用器或禪合 器盒可W放置在远程控制单元(TCU)附近或旁边。
[0116] 如图23所示,天线组件300可W包括紧固件380(例如,具有六边形头部的螺纹 安装螺栓等)、第一保持件382 (例如,绝缘体夹子等)和第二保持件384 (例如,固定夹子 等)。紧固件380和保持件382、384可W用于将天线组件300安装到汽车顶部、车蓬、车厢 (例如,具有在空中或朝向天顶的方向的无障碍视野等),其中汽车的安装表面充当天线组 件的接地面。
[0117] 紧固件380和保持件382、384允许天线组件300安装和牢固地固定到汽车车体壁 上。紧固件380和保持件382、384可W首先从汽车外部插入到汽车车体壁上的安装孔中, 使得底盘324被设置在汽车车体壁的外侧上,并且从汽车内部可达到紧固件380。在安装过 程的该个阶段中,天线组件300可W相对于汽车车体壁保持在第一安装位置上。
[0118] 第一保持件382包括腿,第二固定元件384包括锥面。第一保持件382和第二保 持件384也包括对准的开口,紧固件380穿过该开口 W螺纹方式连接到底盘324中的螺纹 开口。
[0119] 第一保持件382的腿被配置为与第二保持件384的相应锥面接触。当通过在大体 上朝向天线基座的方向推进紧固件380而W大体上朝向安装孔压紧的方式移动第一保持 件382时,所述腿可能变形并抵靠汽车车体壁的内部车厢相对于安装孔向外扩展,由此在 第二操作安装位置将天线组件300固定到汽车车体壁。
[0120] 在另一个实施方式中,天线组件可W包括如在美国专利7, 492, 319中公开的紧固 件、第一保持件和第二保持件,美国专利7, 492, 319的全部内容通过引用合并与此。在本公 开的范围内,天线组件可W有不同的安装。例如,在本公开的范围内,天线组件可W安装于 卡车、公交车、游乐车、船、没有发动机的车辆等。
[0121] 天线组件300可W包括被设置在底盘324和汽车车顶(或其它安装表面)之间的 密封件388 (例如,0型环、有回弹性可压缩的弹性或泡沫衬垫、P0R0N微蜂窝聚氨醋泡沫衬 垫等)。密封件388可W将底盘324牢固地密封在车顶上并充分密封车顶中的安装孔。天 线组件300也可W包括设置在天线罩356和底盘324之间的密封件358 (例如,0型环、有回 弹性可压缩的弹性或泡沫衬垫、填缝料、粘接剂、其它合适的包装或密封件等),密封件358 用于将天线罩356充分密封到底盘324上。在示例中,密封件358可至少部分地放置在沿 底盘324限定的或由底盘324限定的槽中。在此示例中,在天线罩356和车顶(或其它安 装表面)之间还设置了密封件390。在操作中,密封件390可操作为针对灰尘等的密封并作 为掩护支架。在一些实施方式中,可W通过一个或更多个集成密封件而不是单独的密封机 构实现密封。
[0122] 图24和图25例示了包括本公开的至少一个或更多个特征的天线组件400的另一 个示例性实施方式。如图所示,天线组件400包括多个天线404、408、412和416,多个天线 404、408、412和416由底盘424 (或基座)支承和/或联接(例如,共同定位等)在底盘424 上,如该里公开的。如图24和图25所示,天线组件400包括DSRC天线404、第一或主蜂窝 天线408、第二或副蜂窝天线412 W及贴片天线416。
[0123] 除了贴片天线416,天线组件400的组件和特征可W在结构和/或操作上与图23 中示出并在此公开的天线组件300的相应组件和特征相似或相同。例如,DSRC天线404在 天线组件400中包括倒F天线。此外,天线组件400的第一蜂窝天线408和第二蜂窝天线 412、底盘424、PCB 444、天线罩或盖456、泡沫垫454、密封件458、扣紧固件425、472可W与 图23中示出的并如上所述的天线组件300的相应元件类似或相同。
[0124] 贴片天线416可W被配置为操作为接收卫星信号。在例示的实施方式中,贴片天 线416被配置为操作为接收GNSS信号(例如,GPS和/或化0NASS信号、GPS和/或北斗 信号等)。贴片天线416包括连接器417 (例如,馈电针、层间连接器等),延伸穿过连接器 417可W被焊接等到PCB 444。
[0125] 在此示例中,贴片天线416和第一蜂窝天线408分别位于天线组件400的前部和 后部。DSRC天线404位于第一蜂窝天线408和第二蜂窝天线412之间。第二蜂窝天线412 位于DSRC天线404和贴片天线416之间。另选地,天线404、408、412、416可W相对于彼此 定位在其它位置。
[0126] 如前述的天线组件100那样,DSRC天线404的输出经由禪合与主蜂窝输出组合并 通过主蜂窝输出馈送,W消除(或至少减少)与蜂窝输出阻抗的干扰。天线组件400还包 括与图4和图5所示的禪合器盒140相似或相同的复用器或禪合器盒,所述复用器或禪合 器盒可W设置在远程控制单元(TCU)的附近或旁边。
[0127] 图24也示出了衬垫478。在操作中,衬垫478帮助确保当使用紧固件480(例如, 具有六边形头部的螺纹安装螺栓等)、第一保持件482 (例如,绝缘体夹子等)、第二保持件 484 (例如,固定夹子等)和密封件488、490将底盘424安装到车顶时底盘424被接地至车 顶。衬垫478还允许天线组件400用于不同顶部曲线。衬垫478可W包括导电爪(例如, 金属爪或金属弹黃夹等)。在示例性实施方式中,衬垫包括来自Laird Technologies公司 的弹黃衬垫。
[012引图26和图27例示了包括本公开的至少一个或更多个特征的天线组件500的另一 个示例性实施方式。如图所示,天线组件500包括多个天线504、508、512、516和520,多个 天线504、508、512、516和520由底盘524(或基座)支承和/或联接(例如,共同定位等) 在底盘524上,如该里公开的。如图26和图27所示,天线组件500包括DSRC天线504、第 一或主蜂窝天线508、第二或副蜂窝天线512、第一贴片天线516和第二贴片天线518。
[0129] 天线组件500的一些组件和特征可W在结构和/或操作上同图24中示出的天线 组件400的相应组件和特征相似或相同。例如,天线组件500的第一蜂窝天线508和第二 蜂窝天线512、底盘524、PCB 544、天线罩或盖556、泡沫垫554、密封件558、紧固件525、572 可W与图24中示出的并如上所述的天线组件400的相应元件类似或相同。
[0130] 在此示例中,天线组件500包括第二贴片天线518。在此示例中,DSRC天线504具 有不同于DSRC天线204、304、404(图23至图25中示出的IFA天线)和DSRC天线104(如 图1至图3中示出的双单极天线)的配置。
[0131] 第一贴片天线516可W被配置成操作为接收卫星信号。在例示的实施方式中,贴 片天线516被配置成操作为接收GNSS信号(例如,GI^S和/或化0NNASS信号、GPS和/或 北斗信号等)。第一贴片天线516包括连接器517 (例如,馈电针、层间连接器等),延伸穿 过连接器517可W焊接等到PCB 544上。
[0132] 第二贴片天线518可W被配置成操作为接收卫星信号。在例示的实施方式中,贴 片天线518被配置成操作为接收SDARS信号(例如,Sirius XM、远程控制单元(TCU)等)。 在示例性实施方式中,可W经由同轴电缆将SDARS信号馈送至SDARS无线电,SDARS无线 电可W位于独立于TCU和DSRC接收盒的仪表板(I巧中。第二贴片天线518包括连接器 521 (例如,馈电针、层间连接器等),延伸穿过连接器521可W焊接等到PCB 544上。
[0133] 在此示例中,贴片天线516、518彼此分开并且DSRC天线504位于贴片天线516、 518之间。另选地,贴片天线516、518可W放置在其它位置,例如将其中一个叠放在另一个 上等。
[0134] 在此示例中,贴片天线516和第一蜂窝天线508分别位于天线组件500的前部和 后部。DSRC天线504位于贴片天线516、518之间。另选地,天线504、508、512、516、518可 W相对于彼此放置在其它位置。
[0135] 如前述的天线组件100那样,DSRC天线504的输出经由禪合与主蜂窝输出组合并 且通过主蜂窝输出馈送,W消除(或至少减少)与蜂窝输出阻抗的干扰。天线组件500还 包括与图4和图5所不的禪合器盒140相似或相同的复用器和禪合器盒,复用器和禪合器 盒将布置在远程控制单元(TCU)的附近或旁边。
[0136] 图26也示出了衬垫578。在操作中,衬垫578帮助确保当使用紧固件580(例如, 具有六边形头部的螺纹安装螺栓等)、第一保持件582 (例如,绝缘体夹子等)、第二保持件 584 (例如,固定夹子等)和密封件588、590将底盘524安装到车顶时底盘524被接地到车 顶。衬垫578还允许天线组件500被用于不同顶部曲线。衬垫578可W包括导电爪(例如, 金属爪或金属弹黃夹等)。在示例性实施方式中,衬垫包括来自Laird Technologies公司 的黃片衬垫。
[0137] 该里公开的天线组件的示例性实施方式可被配置为用作多频带多输入多输出 (MIM0)天线组件,该MIM0天线组件可操作在包括DSRC(专用短程通信)和与蜂窝通信、 Wi-Fi、卫星信号和/或陆地信号等相关联一个或更多个频带的多个频带内。例如,该里公 开的天线组件的示例性实施方式可W操作在DSRC频带(例如,从5850MHz到5925MHz的 5. 9GHz频带等)和下列频带中的一个或更多个或任意组合(或全部);调幅(AM)、调频 (FM)、全球导航卫星系统(GNSS)(例如,全球定位系统(GP巧、欧洲的伽利略系统、俄罗斯的 化0NASS、中国的北斗导航系统、印度的IRNSS等)、卫星数字音频无线电服务(SDARS)(例 女口,远程控制单元(TCU)、Sirius XM 卫星广播等)、AMPS,GSM 850、GSM 900、PCS、GSM 1800、 GSM1900、AWS、UMTS、数字音频广播值AB) -VHF-III、DAB-L、长期演进(例如,4G、3G、其它代 的 LTE、B17 (LTC)、LTE (700MHz)等)、Wi-Fi、Wi-Max、PCS、邸S (教育宽带服务),WCS (宽带 无线通信服务/互联网服务)、与一个特定的或更多个地理区域或国家相关联的蜂窝频带 或所述一个特定的或更多个地理区域或国家特有的蜂窝频带、来自下面的表1和/或表2 的一个或更多个频带等:
[013引 表1
[0139]

【权利要求】
1. 一种安装到汽车车体壁的多频带多输入多输出MIMO车载天线组件,该多频带MIMO 天线组件包括: 至少一个蜂窝天线,所述至少一个蜂窝天线被配置为在一个或更多个蜂窝频率上操 作; 双单极天线,所述双单极天线被配置为在专用短程通信DSRC频率上操作,所述双单极 天线包括: 隔离器,其被配置为在所述双单极天线与所述至少一个蜂窝天线之间提供隔离;W及 第一 DSRC天线元件和第二DSRC天线元件,所述第一 DSRC天线元件和所述第二DSRC 天线元件彼此分开并沿所述隔离器的相对两侧设置。
2. 根据权利要求1所述的多频带MIMO车载天线组件,该多频带MIMO天线组件还包括: 第一电路板,其连接到和/或支承所述至少一个蜂窝天线;W及 第二电路板,其位于所述第一电路板上方,所述第二电路板由与所述第一电路板不同 的材料形成,使得所述第二电路板在DSRC频率上具有比所述第一电路板低的损耗因数,所 述第二电路板连接到和/或支承所述双单极天线。
3. 根据权利要求1所述的多频带MIMO车载天线组件,该多频带MIMO天线组件还包括 至少一个卫星天线,所述至少一个卫星天线被配置为在一个或更多个卫星频率上操作。
4. 根据权利要求3所述的多频带MIMO车载天线组件: 其中,所述至少一个蜂窝天线包括第一蜂窝天线和第二蜂窝天线,所述第一蜂窝天线 被配置成操作W接收和发送长期演进LTE信号,所述第二蜂窝天线被配置成操作W仅接收 但不发送LTE信号, 其中,所述至少一个卫星天线包括第一贴片天线和第二贴片天线,所述第一贴片天线 被配置成操作W接收全球导航卫星系统GNSS信号,所述第二贴片天线被配置成操作W接 收卫星数字音频无线电服务SDARS信号, 其中,该天线组件还包括: 底盘; 天线罩,其联接到所述底盘,使得所述天线罩和所述底盘共同地限定了内部空间,所述 双单极天线、所述第一蜂窝天线和所述第二蜂窝天线W及所述第一贴片天线和所述第二贴 片天线被设置在所述内部空间中; 第一电路板,其联接到所述底盘和/或由所述底盘支承,所述第一电路板连接到和/或 支承所述第一蜂窝天线和所述第二蜂窝天线W及所述第一贴片天线和所述第二贴片天线; W及 第二电路板,其联接到所述第一电路板和/或由所述第一电路板支承,所述第二电路 板由与所述第一电路板不同的材料形成,使得所述第二电路板在DSRC频率上具有比所述 第一电路板低的损耗因数,所述第二电路板连接到和/或支承所述双单极天线, 由此该天线组件被配置为在被从汽车外侧插入到在汽车车体壁上的安装孔并被从所 述汽车的内部隔间侧夹住后被安装并牢固地固定到所述汽车车体壁。
5. 根据权利要求1、2、3或4所述的多频带MIMO车载天线组件,其中,该天线组件被配 置成使得所述双单极天线的输出与所述至少一个其它天线的输出在同一个传输线上。
6. 根据权利要求1、2或3所述的多频带MIMO车载天线组件,其中: 所述至少一个蜂窝天线包括第一蜂窝天线,所述第一蜂窝天线被配置成操作w接收和 发送蜂窝信号,并且 该天线组件被配置成使得所述双单极天线的输出经由禪合通过所述第一蜂窝天线的 输出被组合并馈送。
7. 根据权利要求6所述的多频带MIMO车载天线组件,该多频带MIMO车载天线组件还 包括第一传输线,所述第一传输线用于输送由所述双单极天线输出的DSRC信号和由所述 第一蜂窝天线输出的蜂窝信号。
8. 根据权利要求7所述的多频带MIMO车载天线组件,其中: 所述至少一个蜂窝天线还包括第二蜂窝天线,所述第二蜂窝天线被配置成操作W仅接 收但不发送蜂窝信号, 该天线组件包括第一卫星天线,所述第一卫星天线被配置成操作W接收全球导航卫星 系统GNSS信号,并且 该天线组件还包括第二传输线,所述第二传输线输送由所述第二蜂窝天线输出的蜂窝 信号和由所述第一卫星天线输出的GNSS信号。
9. 根据权利要求8所述的多频带MIMO车载天线组件,该多频带MIMO车载天线组件还 包括具有第一端口和第二端口的复用器,所述第一传输线和所述第二传输线分别路由到所 述第一端口和所述第二端口,其中: 所述第一端口被配置成接收由所述第一传输线输送的DSRC信号和蜂窝信号,并且 所述第二端口被配置成接收由所述第二传输线输送的蜂窝信号和GNSS信号。
10. 根据权利要求9所述的多频带MIMO车载天线组件,其中,所述复用器还包括: 第H端口,其被配置成输出所述第一蜂窝天线接收到的蜂窝信号; 第四端口,其被配置成输出DSRC信号和GNSS信号;W及 第五端口,其被配置成输出所述第二蜂窝天线接收到的蜂窝信号W及DSRC信号。
11. 根据权利要求10所述的多频带MIMO车载天线组件,其中,所述复用器还包括: 双工器; 带通滤波器; 禪合到所述双工器和所述带通滤波器的放大器; 禪合到所述第一端口和所述第H端口的抽取滤波器,所述抽取滤波器操作W从蜂窝信 号中分离出DSRC信号,使得分离出的蜂窝信号和DSRC信号分别穿过所述第H端口和所述 双工器; 定向禪合器,所述定向禪合器禪合到所述第二端口、所述第五端口和所述带通滤波器, 使得在所述定向禪合器处接收到的来自所述第二端口的GNSS信号和蜂窝信号被发送到所 述第五端口和所述带通滤波器, 其中: 所述带通滤波器操作为允许GNSS信号通过并防止蜂窝信号通过, 所述放大器操作为放大从所述带通滤波器接收到的GNSS信号,并且 所述双工器操作为将来自所述第一端口的DSRC信号与来自所述第二端口的 GNSS信号复用到所述第四端口。
12. 根据权利要求1、2、3或4所述的多频带MIMO车载天线组件,该多频带MIMO车载天 线组件还包括用于DSRC的无线电单元,所述无线电单元包括调谐器、基带处理器、微控制 器和输出系统。
13. -种用于安装到汽车车体壁上的多频带多输入多输出MIMO车载天线组件,该多频 带MIMO天线组件包括: 至少一个专用短程通信DSRC天线,所述至少一个DSRC天线被配置成在DSRC频率上操 作; 至少一个其它天线; 第一电路板,其连接到和/或支承所述至少一个其它天线;W及 第二电路板,其联接到所述第一电路板和/或由所述第一电路板支承,所述第二电路 板由与所述第一电路板不同的材料形成,使得所述第二电路板在DSRC频率上具有比所述 第一电路板低的损耗因数,所述第二电路板连接到和/或支承所述至少一个DSRC天线。
14. 根据权利要求13所述的多频带MIMO车载天线组件,其中: 所述第一电路板包括FR4玻璃纤维增强环氧树脂叠层,并且 所述第二电路板包括织物玻璃纤维聚四氣己帰PTFE复合材料或其它低损耗因数高频 衬底材料。
15. 根据权利要求13所述的多频带MIMO车载天线组件,其中,该天线组件被配置成使 得所述DSRC天线的输出与所述至少一个其它天线的输出在同一个传输线上。
16. 根据权利要求13所述的多频带MIMO车载天线组件,其中,所述至少一个其它天线 包括: 至少一个卫星天线,所述至少一个卫星天线被配置为在一个更或多个卫星频率上操 作;和/或 至少一个蜂窝天线,所述至少一个蜂窝天线被配置为在一个或更多个蜂窝频率上操 作。
17. 根据权利要求13、14或15所述的多频带MIMO车载天线组件,其中,所述至少一个 其它天线包括: 连接到所述第一电路板和/或由所述第一电路板支承的第一蜂窝天线和第二蜂窝天 线,所述第一蜂窝天线被配置成操作W接收和发送长期演进LTE信号,所述第二蜂窝天线 被配置成操作W仅接收但不发送LTE信号;W及 连接到所述第一电路板和/或由所述第一电路板支承的第一贴片天线和第二贴片天 线,所述第一贴片天线被配置成操作W接收全球导航卫星系统GNSS信号,所述第二贴片天 线被配置成操作W接收卫星数字音频无线电服务SDARS信号, 其中,该天线组件还包括底盘和联接到所述底盘的天线罩,使得所述底盘和所述天线 罩共同限定了内部空间,所述DSRC天线、所述第一蜂窝天线和所述第二蜂窝天线W及所述 第一贴片天线和所述第二贴片天线被设置在所述内部空间中, 其中,所述第一电路板联接到所述底盘和/或由所述底盘支承,并且 由此该天线组件被配置成从汽车外侧插入到汽车车体壁上的安装孔并被从所述汽车 的内部隔间侧夹住后被安装和牢固地固定到所述汽车车体壁。
18. -种安装到汽车车体壁的多频带多输入多输出MIMO车载天线组件,该多天线组件 包括: 至少一个专用短程通信DSRC天线,所述至少一个DSRC天线被配置为在DSRC频率上操 作;W及 至少一个其它天线; 其中,该天线组件被配置成使得所述至少一个DSRC天线的输出经由禪合通过所述至 少一个其它天线的输出被组合并馈送,由此DSRC信号和来自所述至少一个其它天线的信 号由相同的传输线输送。
19. 根据权利要求18所述的多频带MIMO车载天线组件,其中,所述至少一个其它天 线包括至少一个蜂窝天线,所述至少一个蜂窝天线被配置成在一个或更多个蜂窝频率上操 作。
20. 根据权利要求19所述的该多频带MIMO车载天线组件,该天线组件还包括: 第一电路板,其连接到和/或支承所述至少一个蜂窝天线;W及 第二电路板,其联接到所述第一电路板和/或由所述第一电路板支承,所述第二电路 板由与所述第一电路板不同的材料形成,使得所述第二电路板在DSRC频率上具有比所述 第一电路板低的损耗因数,所述第二电路板连接到和/或支承所述至少一个DSRC天线。
21. 根据权利要求19所述的多频带MIMO车载天线组件,其中: 该天线组件还包括至少一个卫星天线,所述至少一个卫星天线被配置为在一个或更多 个卫星频率上操作,和/或 所述至少一个DSRC天线包括双单极天线或倒F天线。
22. 根据权利要求19、20或21所述的多频带MIMO车载天线组件,其中: 所述至少一个蜂窝天线包括第一蜂窝天线,所述第一蜂窝天线被配置成操作W接收和 发送蜂窝信号, 该天线组件被配置成使得所述至少一个DSRC天线的输出经由禪合通过所述第一蜂窝 天线的输出被组合并馈送;W及 该天线组件还包括第一传输线,所述第一传输线用于输送分别由所述至少一个DSRC 天线和所述第一蜂窝天线输出的DSRC信号和蜂窝信号。
23. 根据权利要求22所述的多频带MIMO车载天线组件,其中: 所述至少一个蜂窝天线还可W包括第二蜂窝天线,所述第二蜂窝天线被配置成操作W 仅接收但不发送蜂窝信号, 该天线组件包括第一卫星天线,所述第一卫星天线被配置成操作W接收全球导航卫星 系统GNSS信号,并且 该天线组件还包括复用器和第二传输线,所述第二传输线用于输送由所述第二蜂窝天 线输出的蜂窝信号和由所述第一卫星天线输出的GNSS信号; 所述复用器包括: 第一端口,其被配置成接收由所述第一传输线输送的DSRC信号和蜂窝信号; 第二端口,其被配置为接收由所述第二传输线输送的蜂窝信号和GNSS信号; 第H端口,其被配置为输出所述第一蜂窝天线接收到的蜂窝信号; 第四端口,其被配置为输出DSRC信号和GNSS信号;W及 第五端口,其被配置为输出所述第二蜂窝天线接收到的蜂窝信号W及DSRC信号。
24. 根据权利要求23所述的天线组件,其中: 所述复用器还包括: 双工器; 带通滤波器; 禪合到所述双工器和所述带通滤波器的放大器; 禪合到所述第一端口和所述第H端口的抽取滤波器,所述抽取滤波器操作为从蜂窝信 号中分离出DSRC信号,使得分离出的蜂窝信号和DSRC信号分别穿过所述第H端口和所述 双工器;W及 定向禪合器,所述定向禪合器禪合到所述第二端口、所述第五端口和所述带通滤波器, 使得在所述定向禪合器处从所述第二端口接收到的GNSS信号和蜂窝信号被发送到所述第 五端口和所述带通滤波器, 其中: 所述带通滤波器操作为允许GNSS信号通过但防止蜂窝信号通过, 所述放大器操作为放大从所述带通滤波器接收到的GNSS信号,并且 所述双工器操作为将来自所述第一端口的DSRC信号和来自所述第二端口的GNSS信号 复用到所述第四端口。
【文档编号】H01Q21/28GK104466432SQ201410605825
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年9月12日 优先权日:2013年9月12日
【发明者】C·T·蒂亚姆, 艾曼·杜兹达尔, 哈桑·亚辛, M·C·L·布里托 申请人:莱尔德技术股份有限公司
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