具有多頻帶電磁耦合器的風擋嵌入式多頻帶GNSS透明天線制造技術

公開了一種用于車輛的風擋、車輛和天線組件。天線組件包括天線和信號耦合器。天線嵌入車輛的風擋內。天線被配置為在第一頻帶和與第一頻帶分離的第二頻帶上接收信號。信號耦合器通過風擋與天線電磁耦合。通過風擋與天線電磁耦合。通過風擋與天線電磁耦合。

【技術實現步驟摘要】
具有多頻帶電磁耦合器的風擋嵌入式多頻帶GNSS透明天線


[0001]本主題公開內容涉及一種嵌入風擋中的天線，尤其涉及一種用于在兩個獨立的射頻頻帶內進行通信的天線結構。

技術介紹

[0002]車輛通常包括用于接收信號的通信設備。隨著對車輛有用的不同技術數量的增長，通信頻帶的數量也增加了。由于天線通常設計成用于單個頻帶，當需要多個獨立的頻帶時，就需要多個天線。因此，車輛上的天線數量會迅速增加。因此，希望提供一種對多于一個頻帶中的信號作出響應的天線系統。

技術實現思路

[0003]在一個示例性實施例中，公開了一種用于車輛的天線組件。天線組件包括天線和信號耦合器(coupler)。天線被配置為在第一頻帶和與第一頻帶分開的第二頻帶上接收信號，其中天線嵌入在車輛的風擋內。信號耦合器通過風擋與天線電磁耦合。
[0004]除了這里描述的一個或多個特征之外，第一頻帶是L1頻帶并且第二頻帶是L5頻帶。在一實施例中，天線為矩形形狀，具有內部區域和延伸到內部區域中的第一短截線(stub)和第二短截線，其中第一短截線和第二短截線被配置成用于在第一頻帶和第二頻帶兩者內接收圓極化(polarized)信號。第一短截線從矩形的第一邊延伸到內部區域中，并且第二短截線穿過與第一邊相鄰的矩形的第二邊中的間隙。第一短截線包括設置在第一臂的端部的第一板，并且第二短截線包括第二板，該第二板具有第一插腳和平行于第一插腳的第二插腳，第一插腳包括與第二插腳分開延伸間隙的延伸部。信號耦合器還包括傳輸線和設置在傳輸線和風擋之間的導電槽(slot)層，導電槽層包括垂直于傳輸線的槽。天線包括第一短截線和第二短截線，并且第二短截線平行于傳輸線延伸并且在所述槽處與傳輸線重疊。
[0005]在另一個示例性實施例中，公開了一種風擋。風擋包括天線和信號耦合器。天線被配置為在第一頻帶和與第一頻帶分離的第二頻帶上接收信號，其中天線嵌入在風擋內。信號耦合器通過風擋與天線電磁耦合。
[0006]除了這里描述的一個或多個特征之外，第一頻帶是L1頻帶并且第二頻帶是L5頻帶。在一實施例中，天線為矩形形狀，具有內部區域和延伸到內部區域中的第一短截線和第二短截線，其中第一短截線和第二短截線被配置成用于在第一頻帶和第二頻帶兩者內接收圓極化信號。第一短截線從矩形的第一邊延伸到內部區域中，并且第二短截線穿過與第一邊相鄰的矩形的第二邊中的間隙。第一短截線包括設置在第一臂的端部的第一板，并且第二短截線包括第二板，該第二板具有第一插腳和平行于第一插腳的第二插腳，第一插腳包括與第二插腳分開延伸間隙的延伸部。信號耦合器還包括傳輸線和設置在傳輸線和風擋之間的導電槽層，導電槽層包括垂直于傳輸線的槽。天線包括第一短截線和第二短截線，并且第二短截線平行于傳輸線延伸并且在槽處與傳輸線重疊。
[0007]在又一個示例性實施例中，公開了一種車輛。該車輛包括天線和信號耦合器。天線被配置為在第一頻帶和與第一頻帶分開的第二頻帶上接收信號，其中天線嵌入在車輛的風擋內。信號耦合器通過風擋與天線電磁耦合。
[0008]除了這里描述的一個或多個特征之外，第一頻帶是L1頻帶并且第二頻帶是L5頻帶。在一實施例中，天線為矩形形狀，具有內部區域和延伸到內部區域中的第一短截線和第二短截線，其中第一短截線和第二短截線被配置為用于在第一頻帶和第二頻帶兩者內接收圓極化信號。第一短截線從矩形的第一邊延伸到內部區域中，并且第二短截線穿過與第一邊相鄰的矩形的第二邊中的間隙。第一短截線包括設置在第一臂的端部的第一板，并且第二短截線包括第二板，該第二板具有第一插腳和平行于第一插腳的第二插腳，第一插腳包括與第二插腳分開延伸間隙的延伸部。信號耦合器還包括傳輸線和設置在傳輸線和風擋之間的導電槽層，導電槽層包括垂直于傳輸線的槽，其中天線包括第一短截線和第二短截線，第一短截線和第二短截線平行于傳輸線延伸并在槽處與傳輸線重疊。
[0009]當結合附圖進行以下詳細描述時，本公開的上述特征和優點以及其他特征和優點是顯而易見的。
附圖說明
[0010]其他特征、優點和細節僅以示例的方式出現在以下詳細描述中，詳細描述參考附圖，在附圖中：
[0011]圖1示出了說明性實施例中的車輛；
[0012]圖2示出了其中包括多頻帶天線的車輛風擋的側視圖橫截面；
[0013]圖3示出了從外部區域看向風擋平面的天線組件的俯視圖；
[0014]圖4示出了天線的第一短截線的特寫視圖；
[0015]圖5示出了天線的第二短截線的特寫視圖；
[0016]圖6示出了圖3的天線組件的仰視圖；
[0017]圖7示出了用于天線的第一實施例的反射系數和信號頻率之間的關系；
[0018]圖8示出了用于第一實施例的信號軸比與從y
?
z平面測量的角度之間的關系；
[0019]圖9示出了用于第一實施例的Ll和L5頻帶的中心頻率在坐標系的y
?
z平面內(即，從車輛的前部到后部)的角度范圍內的天線增益模式(gain pattern)；
[0020]圖10示出了用于第一實施例的L1和L5頻帶的中心頻率在坐標系的x
?
z平面內(即，從車輛的一側到另一側)的角度范圍內的天線增益模式；
[0021]圖11示出了用于天線的第二實施例的反射系數和頻率的關系；
[0022]圖12示出了用于第二實施例的軸比與從y
?
z平面測量的角度的關系；
[0023]圖13示出了用于第二實施例的L1和L5頻帶的中心頻率在坐標系的y
?
z平面內(即，從車輛的前部到后部)的角度范圍內的天線增益模式；和
[0024]圖14示出了用于第二實施例的L1和L5頻帶的中心頻率在坐標系的x
?
z平面內(即，從車輛的一側到另一側)的角度范圍內的天線增益模式。
具體實施方式
[0025]以下描述本質上僅是示例性的并且不旨在限制本公開、其應用或用途。應當理解，
在所有附圖中，對應的附圖標記表示相同或對應的部件和特征。
[0026]根據示例性實施例，圖1示出了車輛100。車輛100包括風擋102，該風擋102具有嵌入其中用于通信目的的天線組件104。風擋102將車輛100周圍的空間分隔成車輛外部(即，風擋102前面)的外部區域106和車輛內部(即，風擋后面)的內部區域108。示出了天線組件104的坐標系112。x軸和y軸定義天線組件104的平面。z軸從天線組件104指向外部區域106。
[0027]天線組件104耦合到通信設備110，例如全球定位衛星(GPS)或全球導航衛星系統(GNSS)接收器。在各種實施例中，天線組件104能夠在第一頻帶和與第一頻帶分離的第二頻帶兩者上進行通信。在各種實施例中，第一頻帶是具有1575.42兆赫茲(MHz)的中心(載波)頻率的L1頻帶，而第二頻帶是具有1176.45MHz的中心頻率的L5頻帶。天線組件104對L1頻帶和L5頻帶之間的頻率范圍內的信號具有降本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種用于車輛的天線組件，包括：天線，該天線被配置為在第一頻帶和與第一頻帶分離的第二頻帶上接收信號，其中天線嵌入車輛的風擋內；和信號耦合器，該信號耦合器通過風擋電磁耦合到天線。2.根據權利要求1所述的天線組件，其中，第一頻帶是L1頻帶以及第二頻帶是L5頻帶。3.根據權利要求1所述的天線組件，其中，天線為矩形的形狀，該矩形的形狀具有內部區域和延伸到該內部區域中的第一短截線和第二短截線，其中第一短截線和第二短截線被配置用于接收第一頻帶和第二頻帶二者內的圓極化信號。4.根據權利要求3所述的天線組件，其中，第一短截線從矩形的第一邊延伸到所述內部區域中，并且包括設置在第一臂的端部的第一板，并且其中第二短截線穿過與第一邊相鄰的矩形的第二邊中的間隙，第二短截線包括第二板，該第二板具有第一插腳和平行于第一插腳的第二插腳，第一插腳包括與第二插腳分開一延伸間隙的延伸部。5.根據權利要求1所述的天線組件，其中，所述信號耦合器還包括傳輸線和設置在所述傳輸線和所述風擋之間的導電槽層，所述導電槽層包括垂直于所述傳輸線的槽。6.一種車輛，包括，天線，該天...

【專利技術屬性】
技術研發人員：DS卡珀，HJ宋，JH沙夫納，RG阿克，
申請(專利權)人：通用汽車環球科技運作有限責任公司，
類型：發明
國別省市：