本发明专利技术涉及一种改进的天线元件。这种天线元件包括基底、第一导体和第二导体。所述基底具有至少一个第一侧表面。第一导体设置在第一侧表面上，且第一导体包括馈线部和单极部。第二导体至少部分地设置在相同的第一侧表面上，且第二导体包括：设置在第一侧表面上在第一导体的相反侧处邻近第一导体的馈线部的两个接地平面，和两个短桩，所述短桩设置在所述第一侧表面上在所述两个接地平面的相应的相反侧处，并且在基本上平行于所述第一导体的馈线部的方向延伸。第二导体的两个接地平面和两个短桩布置为形成共面波导。
【技术实现步骤摘要】
用于无线通信的天线元件
本专利技术涉及用于无线通信的具有共面波导的天线元件。
技术介绍
在车对车通信领域中，提供了用于在配备有使能的车载单元的汽车之间的无线通 信中的特定天线元件。车载单元可以被构造为检测关于当前交通状况（如堵车、结冰道路、 建筑工地）、以及车的具体参数（如速度、移动方向、加速度、车外温度、挡风玻璃、风挡玻璃 雨刷器开启）的信息。 该信息随后可以通过空气接口被发送到位于同一地理区域且装备有相应的使能 车载单元的其它车辆。随后车载单元的接收器可分析来自于多个汽车的信息，以改善交通 安全以及每辆车单独的效率。因此，天线元件的设计必须满足特别是存在于车对车通信领 域的技术挑战。 在车对车通信领域的一个技术挑战涉及天线元件的定向辐射模式。具体而言，对 于天线元件，在水平平面上提供全向辐射模式是有利的。 对于车对车通信中的天线元件的使用来说，在水平面上的全向辐射模式的要求是 固有的。在与汽车相结合时，所述天线元件将被用于与可相对于所述车辆以任何方向定位 的其它车辆的无线通信。因此，如果天线元件将实现定向，而不是所需的在水平面上的全向 辐射模式，这将是不利的。 在本说明书的内容中，术语天线元件的全向辐射模式应理解为天线元件在垂直 于天线元件的长度（extent)的所有方向上（即在水平平面中）辐射相等功率的能力。 在车对车通信领域的另一个技术挑战涉及将被结合在现有的车顶天线组件中的 天线元件的尺寸和形状。 对于天线元件的合适的尺寸和形状的要求从将所述天线元件结合进包括在现有 的车顶天线组件中的必要性中而变得显而易见。在最近几年，车顶天线组件已经发展为允 许多种天线单元在汽车上的车顶上具有安装位置。同时车顶天线组件提供了抵御环境影响 的保护遮罩，所述环境影响诸如为潮湿的气候和风。因此，将天线元件结合进车顶天线组件 中是有利的。 近年来，车顶天线组件都经受频繁的重新设计，以结合例如用于模拟和数字广播 的接收、用于GPS接收、用于GSM/3G/4G通信、用于WIFI通信和用于电视接收的天线元件。 现在，对于用于车对车通信的天线元件被结合进现有的车顶天线组件，要求它具有一定的 尺寸和形状，以仍然几何地装配到车顶天线组件中，即额外地适合各种其它天线元件。 在本说明书的内容中，术语车对车通信在欧洲和北美将被理解为在5. 8-6GHZ 频率区域中的无线通信。例如，所需频率为6GHz时的无线电波的波长λ对应于1· λ = 50mm 〇 过去己经讨论过天线元件的各种设计，但对于在上述车对车通信领域中出现的技 术挑战来说这些设计是不利的。在下文中，简要概括了天线元件的近期发展。 US 6337666B1涉及一种被印刷在电介质基底相反侧上的天线元件。在所述电介 质基底的一侧上设置有细长的第一偶极子半元件。在电介质基底的相反侧上设置有第二偶 极子半元件。虽然天线在水平线上产生全向模式，但是该构造需要在介质基底的两面上打 印。特别地，对于第二偶极子半元件对第一偶极子半元件有影响，介质基底必须是薄的（例 如 0· 005 到 0· 125）。 US 6559809B1涉及一种两侧平面天线构造。在印刷电路板的一侧上，设置有包括 微带馈送（microstrip feed)线部和辐射准备（radiating poise)部的导体。另一侧包括 与用作平面波导的结构联接的接地平面。如上面已经提到的，在印刷电路板的两侧上的导 体的制造是复杂的。而且，两侧必须位于极其接近的位置，g卩比大致小于一个波长的距离。 还公开了一个不利的实施例，其中印刷电路板天线设置在具有用于射频信号发送 的中心导体和用于相应接地电位的外部导体的单侧上。然而，这样的设计被描述为较不灵 活的，因为增加了由到馈线接地平面的路径中的共模电流所经历的阻抗。 us 7965242B2(作为US 2010/0328163A1提交的）涉及一种双波段天线，包括双波 段带线单极元件。所述单极元件包括射频扼流器，如位于在元件的下部之上的元件的一端 处的平面波导带。单极元件的总长度被选择为在第一期望频率谐振。下部的长度被选择为 在第二期望频率谐振。该天线还包括用于所述第一期望频率的第一反射器元件和用于第二 期望频率的第二反射器元件。 双波段天线被描述为相对于两个分开的频率（例如2. 4GHz和5GHz)是有利的。然 而，相对于车对车通信的单个频率，该设计是不利的。此外，第一和第二反射器元件防止天 线具有全向辐射模式。 Zachou, V. et. al. ： Planar Monopole Antenna with Attached Sleeves^ ； IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters，Vol. 5, p_ 286-289, 2006 涉及一种天 线元件，包括印刷单极，一个或两个套筒连接在印刷单极的每一侧上，并且该印刷单极由共 面波导线路供给。开关用于控制所述单极子和套筒的长度，并用于调整天线的谐振频率。在 此设计中，第一谐振频率是由单极的长度确定的，而第二谐振频率是由套管的长度及其激 活来确定的。 单套筒或双套筒天线构造要求导体（即套筒）设置在单极的面向单极自由端的方 向上的每一侧上。因此，本设计的缺点是关于尺寸和形状。 Dong, T. and Chen Y.-Ρ. ： Novel Design of Ultra-Wideband printed double-sleeve Monopole Antenna ;Progress In Electromagnetics Research Letters, Vol. 9, p. 165-173,2009涉及一种印刷套筒单极天线元件。天线元件是由共面波导馈送 (feed)的。具有不同尺寸的双套筒己被添加到接地平面。由此，天线元件具有超宽频带的 阻抗特性。 印刷套筒单极天线元件需要导体（即套筒）设置在单极的面向单极自由端的方向 上的每一侧上。因此，本设计的缺点是关于尺寸和形状。
技术实现思路
在这一方面，本专利技术的目的是提出一种改进的汇流条（busbar)连接系统，它克服 了上述的缺点，即，一种天线元件，其具有全向辐射模式，并且关于用于其被结合进现有的 车顶天线组件中的所述尺寸和形状也是有利的。 本专利技术的目的是通过独立权利要求的主题实现的。有利的实施例须遵守从属权利 要求。 根据本专利技术的第一方面，提出了 一种天线元件，具有允许例如在车对车通信领域 中进行无线通信的构造。所述天线元件的结构特别适合于使其结合进现有的车顶天线组件 内。具体地，所建议的天线元件具有窄的近端，其中围绕该天线元件的单极部分的区域被保 留为空。由此，天线元件的基底可被形成为适合现有的车顶天线组件的尺寸和形状，g卩，以 在其近端适合窄部。此外，天线元件的单极部分提供了用于车对车通信领域的全向辐射模 式。 根据符合本专利技术第一方面的实施例，建议天线元件包括基底、第一导体和第二导 体。所述基底具有至少第一侧表面。第一导体设置在所述第一侧表面上，并且包括馈线部 和单极部。第二导体至少部分地设置在相同本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种天线元件，包括：基底(110；210)，具有至少一个第一侧表面；第一导体(120)，设置在所述第一侧表面上，所述第一导体包括馈线部(121)和单极部(122)；第二导体(130)，至少部分地设置在相同的第一侧表面上，其中，所述第二导体包括：两个接地平面(131，132)，其被设置在所述第一侧表面上在所述第一导体的相反侧处邻近所述第一导体的馈线部，和两个短桩(133，134)，其被设置在所述第一侧表面上在所述两个接地平面的相应的相反侧处，并且在基本上平行于所述第一导体的馈线部的方向上延伸；以及其中所述第二导体(130)的两个接地平面(131，132)和两个短桩(133，134)被布置为形成共面波导。
【技术特征摘要】
2013.07.16 EP 13176706.31. 一种天线元件，包括： 基底（110 ;210)，具有至少一个第一侧表面； 第一导体（120)，设置在所述第一侧表面上，所述第一导体包括馈线部（121)和单极部 (122)； 第二导体（130)，至少部分地设置在相同的第一侧表面上，其中，所述第二导体包括： 两个接地平面（131，132)，其被设置在所述第一侧表面上在所述第一导体的相反侧处 邻近所述第一导体的馈线部，和 两个短桩（133,134)，其被设置在所述第一侧表面上在所述两个接地平面的相应的相 反侧处，并且在基本上平行于所述第一导体的馈线部的方向上延伸；以及 其中所述第二导体（130)的两个接地平面（131，132)和两个短桩（133,134)被布置为 形成共面波导。2. 根据权利要求1所述的天线元件，其中所述第一侧表面侧向弯曲，所述弯曲具有在 λ/4到λ的范围内的半径（R1)，其中λ对应于所述天线元件的优选频率的波长。3. 根据权利要求1或2所述的天线元件，其中所述基底（210)被成形为截头锥体，所述 第一和第二导体设置在所述截头锥体的至少一个侧表面上。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的天线元件，其中所述第一侧表面相对于基底的 基座以5至30度范围内的角度（α)倾斜。5. 根据权利要求1至4中任一项所述的天线元件，其中所述第一导体的单极部设置在 所述基底（211)的从所述基底的顶部突出的部分上。6. 根据权利要求1至5中任一项所述的天线元件，其中所述两个短桩（133,134)在离 所述第一导体的自由端的预定距离处分别联接到所述两个接地平面（131，132)，所述预定 距离对应于所述第一导体（120)的单极部（122)的长度。7. 根据权利要求1至6中任一项所述的天线元件，其中所述两个短桩分别经由两个连 结部（135,136)电连接到所述两个接地平面，并且 所述两个连结部（135...
【专利技术属性】
技术研发人员：SG·潘，A·恩格尔，W·范吉尔斯，
申请(专利权)人：泰科电子AMP有限责任公司，泰科电子连接荷兰公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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