车辆中使用的天线设备制造技术

本发明专利技术提供了一种在车辆中使用的天线设备。通过在放大器（５０）的输入侧和输出侧都设计由天线电源的ＯＮ／ＯＦＦ控制的高频开关（ＳＷ１、ＳＷ２），ＧＰＳ天线（１０）的ＧＰＳ信号不仅通过放大器（５０）提供给导航装置，还通过ＴＥＬ天线（１２、１４）提供给数据通信模块（ＤＣＭ），用于建立与基站的通信以便进行数据交换。当放大器（５０）运行时，开关（ＳＷ１、ＳＷ２）中的一个接通，以便将ＧＰＳ信号分配到ＴＥＬ天线侧。当放大器（５０）不运行时，另一个开关接通，以便将来自ＧＰＳ天线（１０）的ＧＰＳ信号传输到ＴＥＬ天线侧（１２、１４）。通过这种方式，将ＧＰＳ信号提供给了导航装置和数据通信模块，而不会使来自ＧＰＳ天线（１０）的信号质量下降。

【技术实现步骤摘要】

概括地说，本专利技术涉及车辆中使用的GPS天线设备。
技术介绍
通常，具有导航装置的汽车装备有天线设备，用于接收GPS无线电波， 并将接收的GPS信号通过诸如同轴电缆的线路输入到导航装置(g卩，导航装 置中的GPS接收机)。除了用于接收GPS无线电波的GPS天线元件以外，天线设备还具有用 于将GPS无线电波中的GPS信号放大到特定电平的放大器(例如，参见日 本专利文献JP-A-2008-5468，第段)。当车辆中使用天线设备时，为了使放大器和导航装置同步运行，使用 与控制导航装置的电源的开关相同的开关(例如，车辆中的辅助开关)来控制 放大器电源。另一方面，己知数据通信模块(DCM)作为车辆中使用的通信设备，用 于向基站发送各种信息和从基站接收各种信息，以便使基站能够监控车辆， 或者向该车辆发送车辆控制所需要的信息(例如，参见日本专利文献 JP-A-2006陽128807，第段)。此外，DCM具有位置检测功能，该功能例如可用于蜂窝电话中，用于 向基站发送该车辆的位置信息。即，例如在无法根据通过蜂窝电话的内置 GPS天线元件接收的GPS信号检测到该蜂窝电话的当前位置的情况下，通 过将数据以GPS信号的形式发送到基站，来在基站一侧确定当前位置的技 术(称为gpsOne技术(注册商标))(例如，参见日本专利文献JP-A-2008-22492， 第段)。通过将上述技术应用到车辆中使用的DCM中，甚至在GPS天线元件 无法很好地接收GPS信号的意外或盗窃的情况下，都能够将该车辆的准确 位置通知给基站。从而，当具有位置检测功能的DCM和导航装置都布置在同一车辆中 时，导航装置的GPS天线元件和DCM的GPS天线元件也都布置在同一车 辆中。这两个GPS天线元件都具有相同的谐振频率，使用GPS无线电波的相 同频带。从而，如果这两个天线元件位于相互靠近的位置，则天线元件会 由于谐振频带的重叠而相互影响。当这两个天线元件必须在同一车辆中使用时，为了避免相互影响，例 如可以将通信设备的GPS天线元件布置在车辆的顶部，而将导航装置的 GPS天线元件(其中结合有放大器)布置在车辆的车厢内。g卩，通过将两个天 线元件相互分开地布置在同一车辆中，通过避免由于干扰引起的相互影响 而能够达到期望水平的接收特性。近年来，由于天线集成的进展，DCM通信设备的天线和GPS无线电波 的天线通常布置为集成在一个封装中的单个天线设备。此外，目前在天线集成的严重压力下，将通信天线元件和GPS天线元 件封装在一个封装中的DCM天线设备需要与导航装置的另一个天线设备 相结合。从而，用于DCM和用于导航装置的两个GPS天线元件布置在一个封 装中的临近位置，其代价是性能降低，原因在于，目前，将这些不同类型 的天线结合在一个封装里的天线集成方式会由于使用相同频带的两个GPS 天线元件的干扰而使天线的性能降低。在这种情况下，将要分别输入到导 航装置和通信设备(即DCM)的GPS信号的C/N(载波噪声)比会变差，从而 使得DCM和导航装置的测量精确度下降。作为另一种选择，为了解决上述问题，导航装置和通信设备共用单个 GPS天线元件。然而，如果GPS信号简单地分配给这两个设备，则由不同 设备共用单个GPS天线元件会导致分配损耗，这也会导致这两个设备的每 一个的GPS信号输入电平降低，从而使得这两个设备的每一个的测量精确 度的下降和恶化。
技术实现思路
考虑到上述和其他问题，本专利技术提供了一种用于车辆中的天线设备，其具有可以由导航装置和通信设备共用的GPS天线元件，而不会使分配到 每个共用设备的GPS信号变差。在本专利技术的一方面，所述天线设备与传统设备一样具有GPS天线元 件、用于放大来自GPS天线元件的GPS信号的放大器，以及用于将放大的 GPS信号从所述放大器输出的第一端子。此外，所述天线设备还具有用于发送和接收通信无线电波的通信天 线元件，以及用于将所述通信天线元件连接到所述通信设备的第二端子。当天线设备中的放大器运行时，信号分离单元在通信天线元件侧将从 所述放大器传输到所述第一端子的GPS信号的一部分分离出来，将分离的 GPS信号与来自所述通信天线元件的接收信号进行混合，并将混合信号从 所述第二端子输出到所述通信设备。当所述放大器不运行时，路径切换单元将来自所述GPS天线元件的 GPS信号输出路径从放大器侧的路径切换到通信天线元件侧的路径上，将 所述GPS信号与来自通信天线元件的接收信号进行混合，并将混和信号从 所述第二端子输出到所述通信设备。从而，本专利技术的天线设备在放大器与导航装置同步运行时，将由放大 器放大的GPS信号通过第一和第二端子分配到导航装置和通信设备；并在 放大器不运行时，即，在车辆的停车状态等情况下放大器与导航装置都停 止运行时，通过第二端子将由GPS天线元件接收的GPS信号输出到通信设 备，而不对该信号进行任何修改。从而，在天线元件接收到GPS信号后，通过第二端子将该信号输出到 通信设备，而不会降低信号电平。此外，导航装置也能够使GPS信号从第 一端子输出，而不会降低信号电平，因为能够通过控制放大器的增益来调 整信号电平。艮口，本专利技术的天线设备不仅使导航装置和通信设备能够共用单个GPS 天线元件，而且还能够防止每个连接设备的GPS信号的信号电平下降，从 而防止每个连接设备的测量精确度降低。在上文的描述中，天线设备通常从第二端子向通信设备输出通信天线 元件的接收信号和GPS信号的混合信号，而不用考虑放大器(以及导航装置) 的运行情况。根据不同的目的以及通信设备和导航装置的运行情况来采用运行方案。即，即使在导航装置不运行时，例如，在停车等情况下，为了 建立与基站的通信，也要求通信装置运行。也就是说，在本专利技术中，考虑到运行情况的特定差异，通过将来自GPS 天线元件的GPS信号的信号传输路径切换到第二端子，避免了导航装置和 通信设备的GPS信号的信号质量变差。附图说明通过下面结合附图给出的详细描述，本专利技术的目的、特征和优点将变得更加显而易见，在附图中图1是在本专利技术的一个实施例中的、在车辆中使用的天线设备的透视图2是在本专利技术的实施例中的天线设备的电路结构的方框图；以及图3A到3C是高频开关在运行结构和电路结构方面的视图和说明。 具体实施例方式将参照附图描述本专利技术的实施例。图1是在本实施例中、在车辆中使 用的天线设备2的结构的透视图，图2是天线设备2的电路结构的方框图。在本实施例中，如图1中所示，车辆的天线设备2是由布置在具有传 导性的底板4上的全球定位系统(GPS)天线元件10、TEL天线元件12和14、 车辆信息和通信系统(缩写为"VICS":该系统已在日本实施并应用)天线元 件16以及ETC天线元件18的集合所组成的集成天线，并且天线设备2容 纳在一个封装中，以便安装在车辆的车厢中的某个位置。这里，GPS天线元件10用于接收由空间卫星发射的GPS电波，并装 配在放大电路板20上，放大电路板20上设置有放大电路50(图2)，用于放 大接收信号(GPS信号)。此外，VICS天线元件16用于从发送交通信息的VICS中心接收发射电 波(VICS电波)，VICS天线元件16与GPS天线元件10 —起装配在放大电 路板20上。VICS天线元件16的接收信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在车辆中使用的天线设备（２），该天线设备（２）具有用于接收ＧＰＳ信号的ＧＰＳ天线元件（１０）、用于放大由所述ＧＰＳ天线元件（１０）接收的所述ＧＰＳ信号的放大器（５０）以及用于将由所述放大器（５０）放大的放大ＧＰＳ信号输出到导航装置的第一端子（Ｔ１），所述设备（２）包括：　通信天线元件（１２），用于发送和接收通信无线电波；　第二端子（Ｔ２），用于将通信设备连接到所述通信天线元件（１２）；　信号分离单元（ＳＷ２），用于在所述放大器（５０）运行时，在通信天线元 件（１２）侧将从所述放大器（５０）传输到所述第一端子（Ｔ１）的ＧＰＳ信号的一部分分离出来，将分离出的ＧＰＳ信号与来自所述通信天线元件（１２）的接收信号相混合，并将混合信号从所述第二端子（Ｔ２）输出到所述通信设备；以及　路径切换单元（Ｓ Ｗ１），用于在所述放大器（５０）不运行时，将来自所述ＧＰＳ天线元件（１０）的ＧＰＳ信号的输出路径从放大器（５０）侧的路径切换到所述通信天线元件（１２）侧的路径，将所述ＧＰＳ信号与来自所述通信天线元件（１２）的所述接收信号相混合，并将混合信号从所述第二端子（Ｔ２）输出到所述通信设备；其中，　所述放大器（５０）被配置为与所述导航装置同步运行。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：小出士朗，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：JP[日本]