具有多频带电磁耦合器的风挡嵌入式多频带GNSS透明天线制造技术

公开了一种用于车辆的风挡、车辆和天线组件。天线组件包括天线和信号耦合器。天线嵌入车辆的风挡内。天线被配置为在第一频带和与第一频带分离的第二频带上接收信号。信号耦合器通过风挡与天线电磁耦合。通过风挡与天线电磁耦合。通过风挡与天线电磁耦合。

【技术实现步骤摘要】
具有多频带电磁耦合器的风挡嵌入式多频带GNSS透明天线


[0001]本主题公开内容涉及一种嵌入风挡中的天线，尤其涉及一种用于在两个独立的射频频带内进行通信的天线结构。

技术介绍

[0002]车辆通常包括用于接收信号的通信设备。随着对车辆有用的不同技术数量的增长，通信频带的数量也增加了。由于天线通常设计成用于单个频带，当需要多个独立的频带时，就需要多个天线。因此，车辆上的天线数量会迅速增加。因此，希望提供一种对多于一个频带中的信号作出响应的天线系统。

技术实现思路

[0003]在一个示例性实施例中，公开了一种用于车辆的天线组件。天线组件包括天线和信号耦合器(coupler)。天线被配置为在第一频带和与第一频带分开的第二频带上接收信号，其中天线嵌入在车辆的风挡内。信号耦合器通过风挡与天线电磁耦合。
[0004]除了这里描述的一个或多个特征之外，第一频带是L1频带并且第二频带是L5频带。在一实施例中，天线为矩形形状，具有内部区域和延伸到内部区域中的第一短截线(stub)和第二短截线，其中第一短截线和第二短截线被配置成用于在第一频带和第二频带两者内接收圆极化(polarized)信号。第一短截线从矩形的第一边延伸到内部区域中，并且第二短截线穿过与第一边相邻的矩形的第二边中的间隙。第一短截线包括设置在第一臂的端部的第一板，并且第二短截线包括第二板，该第二板具有第一插脚和平行于第一插脚的第二插脚，第一插脚包括与第二插脚分开延伸间隙的延伸部。信号耦合器还包括传输线和设置在传输线和风挡之间的导电槽(slot)层，导电槽层包括垂直于传输线的槽。天线包括第一短截线和第二短截线，并且第二短截线平行于传输线延伸并且在所述槽处与传输线重叠。
[0005]在另一个示例性实施例中，公开了一种风挡。风挡包括天线和信号耦合器。天线被配置为在第一频带和与第一频带分离的第二频带上接收信号，其中天线嵌入在风挡内。信号耦合器通过风挡与天线电磁耦合。
[0006]除了这里描述的一个或多个特征之外，第一频带是L1频带并且第二频带是L5频带。在一实施例中，天线为矩形形状，具有内部区域和延伸到内部区域中的第一短截线和第二短截线，其中第一短截线和第二短截线被配置成用于在第一频带和第二频带两者内接收圆极化信号。第一短截线从矩形的第一边延伸到内部区域中，并且第二短截线穿过与第一边相邻的矩形的第二边中的间隙。第一短截线包括设置在第一臂的端部的第一板，并且第二短截线包括第二板，该第二板具有第一插脚和平行于第一插脚的第二插脚，第一插脚包括与第二插脚分开延伸间隙的延伸部。信号耦合器还包括传输线和设置在传输线和风挡之间的导电槽层，导电槽层包括垂直于传输线的槽。天线包括第一短截线和第二短截线，并且第二短截线平行于传输线延伸并且在槽处与传输线重叠。
[0007]在又一个示例性实施例中，公开了一种车辆。该车辆包括天线和信号耦合器。天线被配置为在第一频带和与第一频带分开的第二频带上接收信号，其中天线嵌入在车辆的风挡内。信号耦合器通过风挡与天线电磁耦合。
[0008]除了这里描述的一个或多个特征之外，第一频带是L1频带并且第二频带是L5频带。在一实施例中，天线为矩形形状，具有内部区域和延伸到内部区域中的第一短截线和第二短截线，其中第一短截线和第二短截线被配置为用于在第一频带和第二频带两者内接收圆极化信号。第一短截线从矩形的第一边延伸到内部区域中，并且第二短截线穿过与第一边相邻的矩形的第二边中的间隙。第一短截线包括设置在第一臂的端部的第一板，并且第二短截线包括第二板，该第二板具有第一插脚和平行于第一插脚的第二插脚，第一插脚包括与第二插脚分开延伸间隙的延伸部。信号耦合器还包括传输线和设置在传输线和风挡之间的导电槽层，导电槽层包括垂直于传输线的槽，其中天线包括第一短截线和第二短截线，第一短截线和第二短截线平行于传输线延伸并在槽处与传输线重叠。
[0009]当结合附图进行以下详细描述时，本公开的上述特征和优点以及其他特征和优点是显而易见的。
附图说明
[0010]其他特征、优点和细节仅以示例的方式出现在以下详细描述中，详细描述参考附图，在附图中：
[0011]图1示出了说明性实施例中的车辆；
[0012]图2示出了其中包括多频带天线的车辆风挡的侧视图横截面；
[0013]图3示出了从外部区域看向风挡平面的天线组件的俯视图；
[0014]图4示出了天线的第一短截线的特写视图；
[0015]图5示出了天线的第二短截线的特写视图；
[0016]图6示出了图3的天线组件的仰视图；
[0017]图7示出了用于天线的第一实施例的反射系数和信号频率之间的关系；
[0018]图8示出了用于第一实施例的信号轴比与从y
‑
z平面测量的角度之间的关系；
[0019]图9示出了用于第一实施例的Ll和L5频带的中心频率在坐标系的y
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z平面内(即，从车辆的前部到后部)的角度范围内的天线增益模式(gain pattern)；
[0020]图10示出了用于第一实施例的L1和L5频带的中心频率在坐标系的x
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z平面内(即，从车辆的一侧到另一侧)的角度范围内的天线增益模式；
[0021]图11示出了用于天线的第二实施例的反射系数和频率的关系；
[0022]图12示出了用于第二实施例的轴比与从y
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z平面测量的角度的关系；
[0023]图13示出了用于第二实施例的L1和L5频带的中心频率在坐标系的y
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z平面内(即，从车辆的前部到后部)的角度范围内的天线增益模式；和
[0024]图14示出了用于第二实施例的L1和L5频带的中心频率在坐标系的x
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z平面内(即，从车辆的一侧到另一侧)的角度范围内的天线增益模式。
具体实施方式
[0025]以下描述本质上仅是示例性的并且不旨在限制本公开、其应用或用途。应当理解，
在所有附图中，对应的附图标记表示相同或对应的部件和特征。
[0026]根据示例性实施例，图1示出了车辆100。车辆100包括风挡102，该风挡102具有嵌入其中用于通信目的的天线组件104。风挡102将车辆100周围的空间分隔成车辆外部(即，风挡102前面)的外部区域106和车辆内部(即，风挡后面)的内部区域108。示出了天线组件104的坐标系112。x轴和y轴定义天线组件104的平面。z轴从天线组件104指向外部区域106。
[0027]天线组件104耦合到通信设备110，例如全球定位卫星(GPS)或全球导航卫星系统(GNSS)接收器。在各种实施例中，天线组件104能够在第一频带和与第一频带分离的第二频带两者上进行通信。在各种实施例中，第一频带是具有1575.42兆赫兹(MHz)的中心(载波)频率的L1频带，而第二频带是具有1176.45MHz的中心频率的L5频带。天线组件104对L1频带和L5频带之间的频率范围内的信号具有降本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于车辆的天线组件，包括：天线，该天线被配置为在第一频带和与第一频带分离的第二频带上接收信号，其中天线嵌入车辆的风挡内；和信号耦合器，该信号耦合器通过风挡电磁耦合到天线。2.根据权利要求1所述的天线组件，其中，第一频带是L1频带以及第二频带是L5频带。3.根据权利要求1所述的天线组件，其中，天线为矩形的形状，该矩形的形状具有内部区域和延伸到该内部区域中的第一短截线和第二短截线，其中第一短截线和第二短截线被配置用于接收第一频带和第二频带二者内的圆极化信号。4.根据权利要求3所述的天线组件，其中，第一短截线从矩形的第一边延伸到所述内部区域中，并且包括设置在第一臂的端部的第一板，并且其中第二短截线穿过与第一边相邻的矩形的第二边中的间隙，第二短截线包括第二板，该第二板具有第一插脚和平行于第一插脚的第二插脚，第一插脚包括与第二插脚分开一延伸间隙的延伸部。5.根据权利要求1所述的天线组件，其中，所述信号耦合器还包括传输线和设置在所述传输线和所述风挡之间的导电槽层，所述导电槽层包括垂直于所述传输线的槽。6.一种车辆，包括，天线，该天...

【专利技术属性】
技术研发人员：DS卡珀，HJ宋，JH沙夫纳，RG阿克，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：