CN101836331A - 具有减少的共模信号的天线布置 - Google Patents

Abstract

一种天线布置设备(162)包括具有第一极部分(174)和第二极部分(175)的偶极接收天线(172)。提供一定长度的同轴电缆(176)，且其构成馈送线路，所述一定长度的同轴电缆(176)具有相对于所述第一和第二极部分(174、175)的近端(183)。所述一定长度的同轴电缆(176)的所述近端(183)经由共模滤波器(170)耦合到所述第一和第二极部分(174、175)。

Description

具有减少的共模信号的天线布置

技术领域

本发明涉及一种例如用以接收用于电子装置(例如，导航装置或通信装置)的射频信号的类型的天线布置设备。本发明还涉及一种例如用以接收用于电子装置(例如，导航装置或通信装置)的射频信号的类型的接收器设备。本发明进一步涉及一种减少共模信号的方法，所述方法具有例如用以在存在由外部源产生的共模电流的情况下接收射频信号的类型。

背景技术

便携式计算装置，例如包含全球定位系统(GPS)信号接收和处理功能性的便携式导航装置(PND)，是众所周知的且广泛用作车载或其它交通工具导航系统。

在一般术语中，现代PND包括处理器、存储器和存储在所述存储器内的地图数据。处理器和存储器协作以提供其中可建立软件操作系统的执行环境，且另外，常见的是提供一个或一个以上额外的软件程序以使得能够控制PND的功能性，且提供各种其它功能。

通常这些装置进一步包括一个或一个以上输入接口，其允许用户与装置交互并控制装置，且包括一个或一个以上输出接口，信息可借助于所述输出接口中继到用户。输出接口的说明性实例包含：视觉显示器和用于可听输出的扬声器。输入接口的说明性实例包含：一个或一个以上物理按钮，其用以控制装置的开/关操作或其它特征(所述按钮无需一定在装置本身上，而是可在装置建置在交通工具内的情况下位于方向盘上)；以及麦克风，其用于检测用户话音。在一个特定布置中，输出接口显示器可另外配置为触敏显示器(借助于触敏覆盖物或以其它方式)以提供用户可经由显示器操作装置所借助的输入接口。

此类型的装置还将常常包含：一个或一个以上物理连接器接口，功率和(任选地)数据信号可借助于所述物理连接器接口向装置发射和从装置接收；以及(任选地)一个或一个以上无线发射器/接收器，其用以允许经由蜂窝式电信和其它信号与数据网络(例如，蓝牙、Wi-Fi、Wi-Max、GSM、UMTS等)进行通信。

此类型的PND还包含GPS天线，可借助于所述GPS天线而接收包含位置数据的卫星广播信号且经后续处理以确定装置的当前位置。

PND还可包含电子陀螺仪和加速度计，其产生可经处理以确定当前的角加速度和线性加速度的信号，且进一步结合从GPS信号导出的位置信息而确定装置(和因此安装有装置的交通工具)的速率和相对位移。通常，此些特征最通常提供在交通工具内的导航系统中，但也可在方便的情况下提供在PND中。

此些PND的实用性主要表现在其能够确定第一位置(通常为开始或当前位置)与第二位置(通常为目的地)之间的路线。这些位置可由装置的用户通过广泛多种不同方法中的任一者来输入，例如通过邮政编码、街道名称和门牌号、先前存储的“众所周知的”目的地(例如，著名的位置、市政位置(例如体育场或游泳池)或其它关注点)以及喜爱的或最近访问的目的地。

通常，PND由用于依据地图数据计算开始地址位置与目的地地址位置之间的“最佳”或“最优”路线的软件启用。“最佳”或“最优”路线是基于预定准则来确定，且无需一定是最快或最短的路线。导引驾驶员所沿着的路线的选择可非常复杂，且所选路线可考虑现存的、预测的和动态和/或无线接收的交通和道路信息、关于道路速度的历史信息以及驾驶员自身对确定道路选择的因素的偏好(例如，驾驶员可指定路线不应包含高速公路或收费公路)。

此类型的PND可通常安装在交通工具的仪表板或挡风玻璃上，但也可形成为交通工具无线电的机载计算机的一部分，或事实上形成为交通工具本身的控制系统的一部分。导航装置还可为例如便携式数字助理(PDA)、媒体播放器、移动电话等手持式系统的一部分，且在这些情况下，手持式系统的正常功能性借助于在装置上安装软件以执行路线计算和沿着所计算路线的导航两者而扩展。

在PND的情境中，一旦已计算出路线，则用户与导航装置交互以任选地从建议路线列表中选择所需的所计算路线。任选地，用户可例如通过针对特定旅程指定某些路线、道路、位置或准则应避免或为强制的，来干涉或导引路线选择过程。PND的路线计算方面形成一个主要功能，且沿着此路线的导航是另一主要功能。

在沿着所计算路线的导航期间，对于此些PND有用的是提供视觉和/或可听指令以沿着所选路线将用户导引到所述路线的终点，即，所需目的地。对于PND还有用的是在导航期间在屏幕上显示地图信息，此信息在屏幕上定期更新以使得所显示的地图信息代表装置的当前位置，且因此在装置正用于交通工具内导航的情况下代表用户或用户的交通工具的当前位置。

在屏幕上显示的图标通常表示当前装置位置，且位于中心，其中当前和周围道路的地图信息在当前装置位置附近，且也显示其它地图特征。另外，导航信息可任选地显示于在所显示地图信息的上方、下方或一侧的状态条中，导航信息的实例包含：到从将需要由用户采用的当前道路的下一分叉点的距离，所述分叉点的特征可能由暗示分叉点的特定类型的另一图标表示，例如左转或右转。导航功能还确定可听指令的内容、持续时间和计时，借助于此可沿着路线导引用户。如可了解，例如“前方100米左转”等简单指令需要大量的处理和分析。如先前提到，用户与装置的交互可通过触摸屏，或另外或替代地通过安装在转向柱上的远程控制、通过语音启动或通过任何其它合适方法。

另外，装置可持续监视道路和交通条件，且提供或选择由于改变的条件而改变将进行的旅程的剩余部分的路线。基于各种技术(例如，移动电话数据交换、固定相机、GPS车队跟踪)的实时交通监视系统正用以识别交通延迟且将信息馈送到通知系统中，例如无线电数据系统(RDS)-交通消息频道(TMC)服务。

虽然已知装置当用户在导航期间偏离先前所计算路线(意外地或有意地)的情况下执行路线重新计算，但由装置提供的另一重要功能是在实时交通条件指示一替代路线将较方便的情况下的自动路线重新计算。装置经合适地启用以自动地或在用户出于任何原因而主动致使装置执行路线重新计算的情况下辨识此些条件。

还已知允许以用户定义的准则来计算路线，例如用户可希望避免交通堵塞是可能的、预期的或当前发生的任何道路。装置软件随后将使用指示特定道路上的发生的交通条件的所存储信息来计算各种路线，且按照可能堵塞或因此带来的延迟的水平对所计算的路线进行排序。其它基于交通信息的路线计算和导航准则也是可能的。

此处可见，交通相关的信息在计算路线和将用户引导到一位置时具有特定用途。在此方面且如上文提到，已知使用由某些广播公司支持的RDS-TMC设施来广播交通相关的信息。在UK，举例来说，一种已知的交通相关的信息服务是使用分配于称为“经典调频”的台的频率进行广播。当然，所属领域的技术人员应了解，不同的交通相关信息服务提供者使用不同的频率。

具备用于接收RDS数据广播的RDS-TMC接收器的PND可对RDS数据广播进行解码，且提取RDS数据广播中包含的TMC数据。此些调频(FM)接收器需要为敏感的。对于当前出售的许多PND，提供一附件，其包括在一端处耦合到天线的RDS-TMC调谐器，和在其另一端的用于将RDS-TMC接收器耦合到PND的输入的连接器。

采用上文所述天线的上文所述类型的装置(例如由通腾科技股份有限公司(TomTomInternational B.V.)制造和供应的920GO型号)支持尤其使用交通相关信息来使得用户能够从一个位置导航到另一位置的过程。此些装置在用户不熟悉到达其正在向其导航的目的地的路线时具有较大实用性。

然而，此些装置的有效性可有时取决于所采用的天线结构。在此方面，在天线设计的领域中，若干天线结构已知具有相对于RDS-TMC数据的接收的变化的合适性程度。一种天线结构是所谓的偶极天线结构，其具有许多变型，例如对称偶极天线结构和不对称偶极天线结构。对称和不对称偶极天线结构的有线变型包括一对电线，例如柔性电线，其构成第一极和第二极。对称天线结构起初经设计以用于对称射频(RF)输入电路，对称天线结构简单地包括连接到RF接收器的对称双芯电缆。在RF接收器中提供RF变换器，以便将对称天线信号转换为不对称天线信号，所述不对称天线信号可由RF接收器中的合适的RF放大器电路放大。随着此技术在时间上的开发，将所谓的“馈送线路”引入用于高频和/或弱信号应用的天线的设计中，以便使天线极远离天线结构将耦合到的“带噪声的”电路。所采用的一种类型的馈送线路是呈一定长度的同轴电缆的形式。然而，同轴电缆是具有相对于接地电位具有不等阻抗的导体的传输线路，且因此被视为“不平衡的”。为了将极电线的对称阻抗(经平衡)匹配于馈送线路的不对称阻抗，已知在极电线与馈送线路之间的线路内放置所谓的“平衡-不平衡变换器(balun)”，进而使极电线和馈送线路的阻抗匹配，且因此减轻可致使极电线辐射RF能量的非所要的共模电流在馈送线路中流动。

遗憾的是，尽管具有由同轴馈送线路提供的对极的隔开，但包括上文所述类型的极电线和同轴馈送线路的天线结构仍容易经受来自相邻的电气和/或电子装置(例如PND和/或电源，例如点烟器适配器(CLA))的电磁干扰(EMI)。在此方面中，不同于集成到例如汽车等交通工具中的电子系统，PND是以射频相对于接地而“浮动”，且因此所接收信号并不参考交通工具的“不带EMI的”主体，而是参考PND的“带噪声的”接地参考。此外，从PND的制造商的角度来看，要求PND的用户将天线连接到交通工具的主体以便获得所需的“清洁的”接地参考是不合意的。即使考虑了由同轴馈送线路提供的距离，天线也仍定位于非常靠近EMI“带噪声的”PND处。因此，在一些情况下，天线性能可不足够，从而导致PND接收不到任何数据或仅接收到部分数据。从PND的用户的角度来看，用户仅感知到没有或不完整的交通信息可用，且可错误地断定PND和/或TMC附件出现故障。

第EP 1 672 787号欧洲专利公开案涉及一种广播接收器，其具有经由馈送线路耦合到无线电调谐器的共模输入滤波器的天线插座。然而，输入滤波器要求接地，所述接地由无线电调谐器提供。然而，在RDS-TMC调谐器和天线的情境中没有类似于接地的无干扰类似物。

减少RF信号的外部干扰源的影响的其它解决方案是已知的。举例来说，可相对于某些频率范围而屏蔽能够发射电磁辐射的外部源。然而，此些解决方案是昂贵的，且可导致涉及例如热耗散的其它问题。另外，当电路设计改变时，针对电磁屏蔽的提供也可要求修改。因此，设计和实施方案成本以及电磁辐射屏蔽解决方案的可再使用性的缺乏使得对电磁辐射的外部源的电磁屏蔽不合意。

由于上述非所要的EMI的存在，在RF接收器的输入处接收到所需RF信号与非所要的EMI信号的组合。虽然可增加RF接收器的灵敏度，但增加的灵敏度不用以增加RF接收器的信噪比(SNR)和因此从非所要的信号区分所要的信号的过程。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种天线布置设备，其包括：偶极接收天线，其具有第一极部分和第二极部分；一定长度的同轴电缆，其构成馈送线路；以及共模滤波器；其中所述一定长度的同轴电缆具有相对于所述第一和第二极部分的近端，所述近端经由所述共模滤波器耦合到所述第一和第二极部分。

所述第一极部分的长度可对应于待接收的射频(RF)信号的预定波长的约四分之一。所述第二极部分的长度可对应于待接收的射频(RF)信号的预定波长的约三分之一与预定波长的约四分之一之间。

所述设备可进一步包括充当所述第一极部分的第一长度的单轴电导体。

所述设备可进一步包括充当所述第二极部分的第二长度的单轴电导体。

所述第一和第二极部分可经布置以形成对称偶极接收天线。所述第一和第二极部分可经布置以形成不对称偶极接收天线。

所述第一极部分在长度上可在约50cm与约75cm之间。所述第二极部分在长度上可在约50cm与约75cm之间。

所述共模滤波器可具有在约1000Ω与约4000Ω之间的共模阻抗。所述共模滤波器可具有约2200Ω的共模阻抗。

所述设备可进一步包括耦合在所述一定长度的同轴电缆的所述近端与所述第一和第二极部分之间的线路内的放大器。所述放大器可耦合在所述共模滤波器与所述第一和第二极部分之间。所述放大器可耦合在所述一定长度的同轴电缆的所述近端与所述共模滤波器之间。

根据本发明的第二方面，提供一种接收设备，其包括：上文关于本发明的第一方面陈述的天线布置设备；以及调谐器，其耦合到所述一定长度的同轴电缆的远端。

所述调谐器可为调频(FM)调谐器。所述调谐器可为无线电数据系统(RDS)-交通消息频道(TMC)调谐器。

所述设备可进一步包括用于将由所述调谐器解码的数据传送到装置的耦合电缆。

根据本发明的第三方面，提供一种便携式导航装置，其包括上文分别关于本发明的第一或第二方面陈述的天线布置设备或接收设备。

根据本发明的第四方面，提供一种减少关于天线布置设备的共模信号的方法，所述方法包括：提供具有第一极部分和第二极部分的偶极天线；提供具有相对于所述第一和第二极部分的近端的一定长度的同轴电缆；以及经由共模滤波器将所述一定长度的同轴电缆的所述近端耦合到所述第一和第二极部分。

下文陈述这些实施例的优点，且在所附附属项中以及所附详细描述中的其它地方界定这些实施例中的每一者的进一步细节和特征。

因此可提供较不容易受共模信号影响的设备和方法。改善的信号接收因此是可能的，进而带来改善的信息接收，例如交通相关信息，例如RDS-TMC数据。天线的结构制造起来也是简单且经济的。共模滤波器的使用将天线的偶极与在调谐器与天线的偶极之间的馈送线路中引起的共模信号隔离。可实现天线的偶极与其它共模信号(例如，由设备可耦合到的装置的寄生电容带来的那些共模信号)或与电源的改善的隔离。此外，天线与交通工具的底盘之间的流电连接不是必需的。而且，对馈送线路的同轴电缆的屏蔽不是天线结构的部分，且因此对EMI不敏感。馈送线路因此增加EMI的源与天线结构之间的距离。因此，提供关于安装设备的改善的灵活性，包含在需要时缠绕同轴馈送线路。另外，所述设备和方法不一定是专用的，且因此提供用于不同RF接收应用的灵活解决方案。由所述方法和设备提供的改善性能还减少了用户关于设备是否出故障而向制造商、分销商和/或零售商做出的烦扰和错误询问的情况。

附图说明

现在将参看附图仅借助于实例描述本发明的至少一个实施例，其中：

图1是导航装置的组件的示意性说明；

图2是图1的导航装置所采用的架构堆叠的示意性表示；

图3是用于安装和/或对接图1的导航装置的布置的示意图；

图4是耦合到图1的导航装置的天线布置设备的示意图；

图5是更详细的且构成本发明实施例的图4的天线布置设备的示意图；

图6是图4中所采用的天线布置设备的替代天线布置设备的示意图；以及

图7是图6中所采用的天线布置设备的另一替代天线布置设备的示意图，且构成本发明的另一实施例。

具体实施方式

在整个以下描述中将使用相同参考标号来识别相同部分。

现在将特定参考PND描述本发明的实施例。然而应记住，本发明的教示不限于PND，而是普遍适用于任何类型的处理装置，例如(但不限于)经配置以用便携式或移动的方式执行导航软件以便提供路线规划和导航功能性的装置。因此断定在本申请案的上下文中，导航装置既定包含(不限于)任何类型的路线规划和导航装置，无论所述装置是否实施为PND、例如汽车等交通工具，还是实际上实施为便携式计算资源，例如执行路线规划和导航软件的便携式个人计算机(PC)、移动电话或个人数字助理(PDA)。

从以下内容还将明了，本发明的教示甚至在用户没有寻求关于如何从一个点导航到另一点的指令而是仅希望被提供关于例如交通的信息的情况下具有实用性。在此些情况下，由用户选择的“目的地”位置无需具有用户希望从其开始导航的对应开始位置，且因此本文对“目的地”位置或实际上对“目的地”视图的参考不应解释为意味着路线的产生是基本的、向“目的地”的行进必须发生，或实际上目的地的存在需要指定对应的开始位置。

参见图1，导航装置100位于外壳(未图示)内。导航装置100包括GPS接收器装置102或者经由连接104耦合到GPS接收器装置102，其中GPS接收器装置102可为例如GPS天线/接收器。应了解，由参考标号102指定的天线和接收器为了说明而经示意性地组合，但天线和接收器可为单独定位的组件，且天线可为例如GPS接线天线或螺旋天线。

导航装置100包含处理资源，其包括例如处理器106，处理器106耦合到输入装置108和显示装置，例如显示器屏幕110。虽然此处以单数形式做出对输入装置108的参考，但所属领域的技术人员应了解，输入装置108表示任何数目的输入装置，包含键盘装置、语音输入装置、触摸面板和/或任何其它已知的用于输入信息的输入装置。同样，显示器屏幕110可包含任何类型的显示器屏幕，例如液晶显示器(LCD)。

在一种布置中，输入装置108的一个方面、触摸面板和显示器屏幕110经集成以便提供集成的输入和显示装置，包含触摸垫或触摸屏输入，以经由触摸面板屏幕实现信息的输入(经由直接输入、菜单选择等)和信息的显示两者，使得用户仅需要触摸显示器屏幕110的一部分来选择多个显示选择中的一者或激活多个虚拟或“软”按钮中的一者。在此方面中，处理器106支持结合触摸屏而操作的图形用户接口(GUI)。

在导航装置100中，处理器106经由连接112在操作上连接到输入装置108且能够经由连接112从输入装置108接收输入信息，且经由相应的输出连接116、118在操作上连接到显示器屏幕110和输出装置114(例如可听输出装置(例如，扬声器))中的至少一者。由于输出装置114可为导航装置100的用户产生可听信息，因此应同样了解，如上文所提出，输入装置108可包含用于接收输入语音命令的麦克风和软件。此外，导航装置100还可包含任何额外的输入装置108和/或任何额外的输出装置，例如音频输入/输出装置。

处理器106经由连接122在操作上连接到存储器资源120，其包括例如随机存取存储器(RAM)和例如快闪存储器等数字存储器，且进一步经布置以经由连接126从/向输入/输出(I/O)端口124接收/发送信息，其中I/O端口124可连接到导航装置100外部的I/O装置128。

外部I/O装置128可包含(但不限于)外部收听装置，例如耳机。到I/O装置128的连接可进一步为到任何其它外部装置的有线或无线连接，所述外部装置例如为用于免提操作和/或用于语音激活操作、用于连接到耳机或头戴式送受话器和/或用于连接到移动电话的汽车立体声单元，移动电话连接可用以在导航装置100与例如因特网或任何其它网络之间建立数据连接，且/或经由例如因特网或某一其它网络建立到服务器的连接。

导航装置100能够在需要时经由例如上文所述的移动电话、PDA等移动装置(未图示)和/或具有移动电话技术的任何装置与“移动”或电信网络的网络硬件建立数据会话，以便建立数字连接，例如经由已知蓝牙技术的数字连接。随后，通过其网络服务提供者，移动装置可与服务器(未图示)建立网络连接(通过例如因特网)。由此，可在导航装置100(其可为且常常在其独自和/或在交通工具中行进时是移动的)与服务器之间建立“移动”网络连接，以提供“实时”或至少非常“最新的”信息通路。

在此实例中，导航装置100还包括输入端口125，其在操作上耦合到处理器106以用于接收交通相关数据。

当然，所属领域的技术人员将了解，图1中示意性展示的电子单元是以常规方式由一个或一个以上电源(未图示)供电。如所属领域的技术人员还将了解，预期图1中展示的单元的不同配置。举例来说，图1中所示的组件可经由有线和/或无线连接等彼此通信。因此，本文描述的导航装置100可为便携式或手持式导航装置100。

还应注意，上文描述的导航装置100的框图并不包含导航装置100的所有组件，而是仅代表许多实例组件。

转到图2，存储器资源120存储启动加载程序，其由处理器106执行以便从存储器资源120加载操作系统132以供功能硬件组件130执行，操作系统132提供了应用程序软件134(实施上文所述的路线规划和导航功能性的一些或全部)可运行的环境。应用程序软件134提供包含GUI的操作环境，所述GUI支持导航装置100的核心功能，例如地图观看、路线规划、导航功能和与其相关联的任何其它功能。在此实例中，应用程序软件134的部分包括交通数据处理模块136，其接收和处理交通相关数据且向用户提供与地图信息整合的交通信息。由于此功能性本身对本文所述的实施例来说不是核心的，因此为了描述的简明和清楚起见，本文将不描述交通数据处理模块136的进一步细节。

参看图3，导航装置100在此实例中能够耦合到臂140，所述臂能够使用吸盘142紧固到例如交通工具仪表板或窗。臂140是导航装置100可与其对接的对接台的一个实例。导航装置100可通过例如将导航装置100搭扣连接到臂140而与对接台140对接或以其它方式连接到对接台140。导航装置100还可在臂140上旋转。为了释放导航装置100与对接台140之间的连接，提供导航装置100上的按钮且其可按压。或者可提供用于将导航装置100耦合到对接台和从对接台去耦的其它同样合适的布置。

转到图4，导航装置100在此实例中位于例如汽车等交通工具中，且连接到对接台140。对接台140耦合到点烟器适配器(CLA)150，CLA 150被插入到交通工具的所谓的点烟器(未图示)中。CLA 150到交通工具的点烟器的耦合允许在对交通工具的电池152提供的12V直流(DC)电源进行适当转换之后使用所述电池152(在此实例中)经由对接台140为导航装置100供电。电池152和CLA 150两者均耦合到由交通工具提供的接地153，其通常为交通工具的底盘或主体。

对接台140包括输入端口154，其在导航装置100对接时耦合到导航装置100的输入端口125。接收设备156耦合到对接台140。在此方面中，接收设备156包括用于耦合到输入端口154的耦合连接器(未图示)，例如插头，所述连接器经由耦合电缆160耦合到位于第一外壳157中的调谐器(图4中未图示)。当然，如果不采用对接台140，那么耦合连接器可直接连接到导航装置100的输入端口125。

第一外壳157内的调谐器在此实例中是调频(FM)接收器，尤其是RDS-TMC调谐器。举例来说，合适的接收器可从德国的GNS GmbH购得。除了调谐器以外，接收设备156还包括天线布置设备162，所述调谐器耦合到天线布置设备162。

参看图5，外壳157包括调谐器164，调谐器164耦合到一定长度的同轴电缆176的芯180的第一端子166，所述一定长度的同轴电缆176充当馈送线路。所述一定长度的同轴电缆176具有本文将稍后描述的相对于天线极的近端183和远端185。调谐器164还耦合到所述一定长度的同轴电缆176的屏蔽物178的第一端子168。

在所述一定长度的同轴电缆176的近端183处，所述一定长度的同轴电缆176的芯180的第二端子182和所述一定长度的同轴电缆176的屏蔽物178的第二端子184分别耦合到滤波器170的第一端子186和第二端子188。滤波器170是共模滤波器，例如共模变换器(例如线圈或环形电感器)，或是共模扼流圈，例如双绕扼流圈。如上文所提到，滤波器170位于第二外壳158中且具有共模阻抗和差模阻抗。滤波器的共模阻抗可为至少约1kΩ。共模阻抗可在约1kΩ与约4kΩ之间，例如约1.5kΩ与约2.5kΩ之间，例如约2kΩ与约2.3kΩ之间。在此实例中，滤波器170具有约2.2kΩ的共模阻抗。这大大超过一定长度的电缆的固有共模阻抗。滤波器170的差模阻抗可在约1Ω与约50Ω之间，例如约1Ω与约20Ω之间，例如约5Ω与约15Ω之间。在此实例中，滤波器170的差模阻抗为约10Ω。

天线布置设备162包括共模滤波器170和偶极接收天线172。偶极天线172包括由例如单轴导体的第一长度的导体形成的第一极部分174，以及由例如另一单轴导体的第二长度的导体形成的第二极部分175。滤波器170的第三端子190耦合到第一极部分174的一端，且滤波器170的第四端子192耦合到第二极部分175的一端。在使用中，偶极天线172的极由用户布置为大体上或大致远离彼此地延伸，以确保天线布置设备162的适当操作。

第一极174的第一长度对应于期望接收的信号的波长的四分之一(λ/4)，所述信号例如为广播信号，例如包括RDS-TMC数据的FM信号。因此，在此实例中，第一极部分174的长度为约75cm。类似地，第二极175的第二长度对应于期望接收的信号的波长的四分之一(λ/4)。因此，在此实例中，偶极天线172是对称的，第二极部分175的长度也为约75cm。

在另一实施例中，偶极天线172是不对称的。第一极部分174的第一长度也对应于期望接收的信号的波长的三分之一(λ/3)，所述信号例如为广播信号，例如包括RDS-TMC数据的FM信号。因此，在此实例中，第一极部分174的长度再次为约75cm。然而，第二极部分175的第二长度对应于期望接收的信号的波长的三分之一(λ/3)。因此，在此实例中，第二极部分175的长度为约50cm。第一极174和第二极175的长度可对应于希望接收的信号的波长的约三分之一与其波长的约四分之一之间，且因此所属领域的技术人员应了解，预期本文未描述的其它偶极配置。在上文所述的实例中，极部分在长度上大致相等。

在上述实施例中的任一者中，可在所述一定长度的同轴电缆176的近端183与第一极部分174和第二极部分175之间的线路内提供放大器或放大器电路。天线布置设备162因此是“有源的”。在一个实施例中，放大器可耦合在共模滤波器170与第一极部分174和第二极部分175之间。在此方面中，共模滤波器170的第三端子190耦合到RF放大器电路202的输出200，且RF放大器202的输入204耦合到第一极部分174。RF放大器202的接地端子206耦合到共模滤波器170的第四端子192和第二极部分175。

在另一实施例中，放大器耦合在共模滤波器170与所述一定长度的同轴电缆176的近端183之间。在此方面中，所述一定长度的同轴电缆176的芯180的第二端子182耦合到RF放大器202的输出200，RF放大器202的输入204耦合到共模滤波器170的第一端子186且因此经由滤波器170耦合到第一极部分174。RF放大器202的接地端子206耦合到所述一定长度的同轴电缆176的屏蔽物178和共模滤波器170的第二端子188，且因此经由滤波器170耦合到第二极部分175。

当然，应了解，在上文陈述的实例中，RF放大器电路202可为任何合适的RF放大器，例如低噪声放大器(LNA)，例如可从英飞凌(Infineon)技术AG购得的RF晶体管(例如，零件号：BFR 93)或NXP半导体。在采用RF放大器的情况下，第一极部分174和/或第二极部分的长度可缩短到例如小于约50cm，例如小于20cm，例如在约15cm与约20cm之间。为了补偿由于使用较短极部分带来的电容性效应，可在滤波器170的第三端子190与第一极部分174之间或滤波器170的第四端子192与第二极部分175之间的线路内提供补偿性电感，例如线圈，例如1μH的线圈。补偿性电感的电感值可在约250nH与约1.25μH之间，这取决于极部分和相关联结构的相应长度。

返回参看图4，在操作中，第一共模干扰电流分量i_cmCLA从CLA 150流动到对接台140，且因此流动到导航装置100，第一共模干扰电流分量i_cm CLA是由CLA 150产生。第二共模干扰电流分量i_cm PND由于接地153与导航装置100之间存在的寄生电容而流入耦合电缆160中。事实上，无论CLA 150是否耦合到交通工具的点烟器和/或存在，第二共模干扰电流分量i_cm PND均流入耦合电缆160中。另外，从导航装置100发出的电磁辐射在偶极天线172的极部分174、175中感应出第三共模电流分量i_cm EM。滤波器170的存在用以将偶极接收天线172与上述共模电流分量隔离，且因此偶极接收天线172的性能显著改善例如约20dB。

在没有滤波器170的情况下，耦合电缆161是所谓的“热电路”或是“EMC热的”，且展现类似天线的行为。通过提供滤波器170，增加了导体载运由例如来自导航装置100的电磁辐射发射感应的共模电流的距离，即，偶极接收天线172的导体是导航装置100发射的电磁辐射可将共模电流感应到接收设备156中的仅有导体。由于偶极接收天线172距电磁辐射源(即，导航装置100)的距离以及电磁辐射的功率随距导航装置100的距离的衰减，在偶极接收天线172中流动的所感应的共模电流的量大大地最小化。

在接收天线172中产生的差模电流信号因此与减少的共模电流分量一起由接收器164接收，且在经由导航装置100的输入端口125传送到导航装置100之前经解调和解码，以供应用程序软件134的交通数据处理模块136使用。差模电流几乎不受共模滤波器170的存在的影响。

应了解，虽然至此已描述本发明的各种方面和实施例，但本发明的范围不限于本文陈述的特定布置，而是延伸以涵盖属于所附权利要求书的范围内的所有布置以及对其进行的修改和更改。

举例来说，虽然已相对于FM信号(尤其是RDS-TMC信号)的接收描述了上述实施例，但所属领域的技术人员应了解，可在其它应用方面使用上述实施例，例如数字音频广播(DAB)接收，例如传送协议专家组(TPEG)数据流。事实上，所属领域的技术人员应了解，天线布置设备162可用以接收承载音频信息的信号，例如FM音频信号。因此，可结合FM无线电应用(例如相对于例如通信装置等其它电子装置使用的FM无线电应用)而使用天线布置设备。一个合适的实例是包括集成的FM接收器或耦合到FM接收器模块的移动电话手持机。

应了解，虽然本文已将天线布置设备162描述为具有由柔性电线形成的极部分，但可以任何其它合适方式形成第一和第二极部分，例如刚性金属部分，例如所谓的曲折或分形极部分。

虽然上文的详细描述中描述的实施例涉及GPS，但应注意，导航装置可利用任何种类的位置感测技术作为对GPS的替代(或实际上除了GPS以外)。举例来说，导航装置可使用其它全球导航卫星系统，例如欧洲伽利略系统。同样地，其不限于基于卫星，而是可容易地使用基于地面的信标或任何其它种类的使得装置能够确定其地理位置的系统而起作用。

所属领域的技术人员还将了解，虽然优选实施例借助于软件实施某一功能性，但所述功能性可同样仅以硬件实施(例如，借助于一个或一个以上ASIC(专用集成电路))或实际上以硬件与软件的混合来实施。由此，本发明的范围不应被解释为仅限于以软件实施。

最后，还应注意，虽然所附权利要求书陈述本文所述特征的特定组合，但本发明的范围不限于随后主张的特定组合，而是延伸以涵盖本文揭示的特征或实施例的任何组合，无论所述特定组合在此时是否已在所附权利要求书中具体列举。

Claims (19)

1.一种天线布置设备，其包括：

偶极接收天线，其具有第一极部分和第二极部分；

一定长度的同轴电缆，其构成馈送线路；以及

共模滤波器；其中

所述一定长度的同轴电缆具有相对于所述第一和第二极部分的近端，所述近端经由所述共模滤波器耦合到所述第一和第二极部分。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一极部分的长度对应于待接收的射频(RF)信号的预定波长的约三分之一与预定波长的约四分之一之间。

3.根据权利要求1所述的设备，其中所述第二极部分的长度对应于待接收的射频(RF)信号的预定波长的约三分之一与所述预定波长的约四分之一之间。

4.根据权利要求1或权利要求2或权利要求3所述的设备，其进一步包括充当所述第一极部分的第一长度的单轴电导体。

5.根据前述权利要求中任一权利要求所述的设备，其进一步包括充当所述第二极部分的第二长度的单轴电导体。

6.根据前述权利要求中任一权利要求所述的设备，其中所述第一和第二极部分经布置以形成对称偶极接收天线。

7.根据权利要求2所述的设备，其中所述第一极部分在长度上在约50cm与约75cm之间。

8.根据权利要求3所述的设备，其中所述第二极部分在长度上在约50cm与约75cm之间。

9.根据前述权利要求中任一权利要求所述的设备，其中所述共模滤波器具有在约1000Ω与约4000Ω之间的共模阻抗。

10.根据权利要求9所述的设备，其中所述共模滤波器具有约2200Ω的共模阻抗。

11.根据前述权利要求中任一权利要求所述的设备，其进一步包括耦合在所述一定长度的同轴电缆的所述近端与所述第一和第二极部分之间的线路内的放大器。

12.根据权利要求11所述的设备，其中所述放大器耦合在所述共模滤波器与所述第一和第二极部分之间。

13.根据权利要求11所述的设备，其中所述放大器耦合在所述一定长度的同轴电缆的所述近端与所述共模滤波器之间。

14.一种接收设备，其包括：

根据前述权利要求中任一权利要求所述的天线布置设备；以及

调谐器，其耦合到所述一定长度的同轴电缆的远端。

15.根据权利要求14所述的设备，其中所述调谐器是调频(FM)调谐器。

16.根据权利要求14或权利要求15所述的设备，其中所述调谐器是无线电数据系统(RDS)-交通消息频道(TMC)调谐器。

17.根据权利要求14或权利要求15或权利要求16所述的设备，其进一步包括用于将由所述调谐器解码的数据传送到一装置的耦合电缆。

18.一种便携式导航装置，其包括根据前述权利要求中任一权利要求所述的天线布置设备或接收设备。

19.一种减少关于天线布置设备的共模信号的方法，所述方法包括：

提供具有第一极部分和第二极部分的偶极天线；

提供具有相对于所述第一和第二极部分的近端的一定长度的同轴电缆；以及

经由共模滤波器将所述一定长度的同轴电缆的所述近端耦合到所述第一和第二极部分。

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