CN104685710B - 多频带天线组件 - Google Patents

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Abstract

多频带天线组件的示例性实施方式包括印刷电路板，在所述印刷电路板上具有多个元件。所述多个元件可以包括：辐射元件；匹配元件；馈电元件，其被构造成可操作为用于所述多频带天线组件的馈电点；以及短路元件，其被构造成可操作用于将所述辐射元件电短路到接地。所述天线组件可在至少第一频率范围和与所述第一频率范围不同的第二频率范围内操作，而不需要联接到所述印刷电路板的任何匹配块部件。

Description

多频带天线组件
技术领域
本公开涉及可用于车用的、机器到机器设备、和/或建筑物内应用的多频带天线组件。
背景技术
该部分提供与本公开相关的背景信息，该背景信息不一定是现有技术。
多频带天线通常包括多个天线，以覆盖多个频率范围并在该多个频率范围下操作。具有辐射天线元件的印刷电路板(PCB)是多频带天线组件的典型部件。多频带天线组件的另一典型部件是外部天线，诸如鞭状天线杆。多频带天线组件可以安装到天线支架(例如，NMO(新摩托罗拉)支架等)，然后，天线支架被安装或安置在车辆表面上，诸如车辆的顶部、行李箱、或发动机罩，或机器的接地平面。天线支架可以相互连接到(例如，通过同轴线缆)车辆的车厢内的一个或多个电子设备(例如，无线电接收机、触摸屏显示器、GPS导航设备、蜂窝电话等)，从而多频带天线可操作用于通过天线支架发送和/或接收去往/来自车辆内部的电子设备的信号。
天线组件可以与用于多天线构造的其它应用天线组合，以支持各种需要，例如，GPS天线、UHF鞭状天线，VHF鞭状天线、LTE鞭状天线等。由于具有更大的设计自由度，所以天线组件能够被复制成在接地平面上的多个天线，并且随后使天线在多输入多输出(MIMO:Multiple Input and Multiple Output)构造中操作。
发明内容
该部分提供了本公开的总体概述，并且不是其全部范围或其所有特征的全面公开。
根据各个方面，公开了多频带天线组件的示例性实施方式。例如，多频带天线组件的示例性实施方式通常可以包括至少一个印刷电路板，在所述至少一个印刷电路板上具有多个元件。多个元件可以包括：辐射元件；匹配元件；馈电元件，其被构造成可操作为用于多频带天线组件的馈电点；以及短路元件，其被构造成可操作用于将辐射元件电短路到接地；天线组件能够在至少第一频率范围和与第一频率范围不同的第二频率范围内操作，而不需要联接到印刷电路板的任何匹配块部件。
从本文提供的说明将清楚应用性的其它范围。在本概述中的说明和具体示例仅仅是用于说明的目的，而不旨在限制本公开的范围。
附图说明
本文所描述的附图仅仅是为了说明所选择的实施方式，而不是所有可能的实施，并且不旨在以任何方式限制本公开的范围。
图1是例示具有主PCB和寄生PCB的多频带天线组件的示例性实施方式的部件，并且还例示可与多频带天线组件一起使用的示例性天线罩和NMO连接器结构的分解立体图；
图2是例示图1所示的、具有组装和安装到NMO连接器结构的其部件的、多频带天线组件的另一分解立体图；
图3是图2所示的多频带天线组件的侧视图；
图4是为了更好地例示第一或主PCB的正面，图2所示的、没有第二或寄生PCB的多频带天线组件的图；
图5是图2所示的多频带天线组件的图，并例示主PCB的背面；
图6是图2所示的多频带天线组件的剖视图，并例示寄生PCB的背面；
图7是例示针对图2所示的、具有2英尺乘2英尺平方接地平面的、天线组件的原型测量的电压驻波比(VSWR:voltage standing wave ratio)与频率(以兆赫(MHz)计)的关系的示例性线图；
图8A和图8B例示在806MHz和1710MHz的频率下，针对图2所示的、具有70厘米直径的圆形接地平面的天线组件的原型测量的相应辐射图案(方位平面，度平面和度平面)；
图9是例示针对图2所示的、具有2英尺乘2英尺平方接地平面的、具有和没有寄生PCB的天线组件的原型测量的电压驻波比(VSWR)与频率(以兆赫(MHz)计)的关系的示例性线图；
图10是例示针对图2所示的、具有2英尺乘2英尺平方接地平面的、具有和没有匹配短柱元件的天线组件的原型测量的电压驻波比(VSWR)与频率(以兆赫(MHz)计)的关系的示例性线图；
图11是例示被构造以使用单个PCB来提供至少双频带操作的多频带天线组件的示例性实施方式，并例示安装到示例性NMO连接器结构的多频带天线组件的立体图；
图12是例示图11所示的多频带天线组件的背面的立体图；
图13是例示针对图11所示的、具有2英尺乘2英尺平方接地平面的、具有和没有匹配短柱元件的天线组件的原型测量的电压驻波比(VSWR)与频率(以兆赫(MHz)计)的关系的示例性线图；
图14是例示针对图11所示的、具有2英尺乘2英尺平方接地平面的天线组件的原型测量的电压驻波比(VSWR)与频率(以兆赫(MHz)计)的关系的示例性线图；
图15A和图15B例示在820MHz和1850MHz的频率下，针对图11所示的、具有70厘米直径的圆形接地平面的天线组件的原型测量的相应辐射图案(方位平面， 度平面和度平面)；
图16是例示包括PCB和顶部加载导体的多频带天线组件的示例性实施方式，并且还例示安装到示例性NMO连接器结构的多频带天线组件的立体图；
图17是图16所示的多频带天线组件和示例性NMO连接器结构的后视立体图；
图18是示出图17所示的多频带天线组件的PCB辐射器结构和顶部加载导体的后视图；
图19和图20例示可以替代地与图16所示的多频带天线组件一起使用的另选的PCB辐射器结构；
图21是例示针对图16和图17所示的、具有2英尺乘2英尺平方接地平面的、并且具有NMO连接器结构的天线组件的原型测量的电压驻波比(VSWR)与频率(以兆赫(MHz)计)的关系的示例性线图；
图22A和图22B例示在776MHz和2170MHz的频率下，针对图16和图17所示的、具有70厘米直径的圆形接地平面的、并且具有NMO连接器结构的天线组件的原型测量的相应辐射图案(方位平面，度平面和度平面)；
图23是例示针对具有图18和图19所示特征的、具有2英尺乘2英尺平方接地平面的、并且具有NMO连接器结构的原型天线组件测量的电压驻波比(VSWR)与频率(以兆赫(MHz)计)的关系的示例性线图；
图24例示在820MHz和2170MHz的频率下，针对具有图18和图19所示特征的、具有70厘米直径的圆形接地平面的、并且具有NMO连接器结构的原型天线组件测量的相应辐射图案(方位平面，度平面和度平面)；
图25是例示针对具有图18和图20所示特征的、具有2英尺乘2英尺平方接地平面的、并且具有NMO连接器结构的原型天线组件测量的电压驻波比(VSWR)与频率(以兆赫(MHz)计)的关系的示例性线图；
图26A和图26B例示在880MHz和2170MHz的频率下，针对具有图18和图20所示特征的、具有70厘米直径的圆形接地平面的、并且具有NMO连接器结构的原型天线组件测量的相应辐射图案(方位平面，度平面和度平面)；
图27是包括PCB和在天线罩的顶部电连接导体的弹簧指状物的、多频带天线组件的示例性实施方式的前视立体图，并且还例示安装到示例性NMO连接器结构的多频带天线组件；
图28是图27所示的多频带天线组件和天线罩的剖面图，并且例示如下的示例性方式，通过该示例性方式弹簧指状物电连接天线罩顶部的金属；
图29、图30、图31和图32例示针对不同工作频率范围所调谐的另选的PCB辐射器结构，其可在图27所示的多频带天线组件的后侧上使用；
图33是例示针对具有图27和图29所示特征的、具有2英尺乘2英尺平方接地平面的、并且具有NMO连接器结构和天线罩的原型天线组件测量的电压驻波比(VSWR)与频率(以兆赫(MHz)计)的关系的示例性线图；
图34A、图34B和图34C例示在480MHz、1850MHz和2500MHz频率下，针对具有图27和图29所示特征的、具有70厘米直径的圆形接地平面的、并且具有NMO连接器结构和天线罩的原型天线组件测量的相应辐射图案(方位平面，度平面和度平面)；
图35是例示针对具有图27和图30所示特征的、具有2英尺乘2英尺平方接地平面的、并且具有NMO连接器结构和天线罩的原型天线组件测量的电压驻波比(VSWR)与频率(以兆赫(MHz)计)的关系的示例性线图；
图36是例示针对具有图27和图31所示特征的、具有2英尺乘2英尺平方接地平面的、并且具有NMO连接器结构和天线罩的原型天线组件测量的电压驻波比(VSWR)与频率(以兆赫(MHz)计)的关系的示例性线图；
图37是例示测量具有图27和图32所示特征的、具有2英尺乘2英尺平方接地平面的、并且具有NMO连接器结构和天线罩的原型天线组件的电压驻波比(VSWR)与频率(以兆赫(MHz)计)的关系的示例性线图；
图38是例示多频带天线组件的示例性实施方式的立体图，并且还例示安装到示例性NMO连接器结构的多频带天线组件；
图39是图38所示的多频带天线组件和示例性NMO连接器结构的后视立体图；
图40是示出图38所示的多频带天线组件的PCB辐射器结构的前视图；
图41是示出图39所示的多频带天线组件的PCB辐射器结构的后视图；
图42是例示针对在添加短延伸臂之前和之后的，具有2英尺乘2英尺平方接地平面和NMO连接器结构的、但没有寄生元件的天线组件的原型测量的电压驻波比(VSWR)与频率(以吉赫(GHz)计)的关系的示例性线图；
图43是例示针对在加长短延伸臂之后，并且然后在添加寄生元件之后的，具有2英尺乘2英尺平方接地平面和NMO连接器结构的天线组件的原型测量的电压驻波比(VSWR)与频率(以吉赫(GHz)计)的关系的示例性线图；
图44A和图44B例示在2.45GHz和5.47GHz的频率下，针对图38和图39所示的、具有70厘米直径的圆形接地平面和NMO连接器结构的天线组件的原型测量的相应辐射图案(方位平面，度平面和度平面)；
图45是例示多频带天线组件的示例性实施方式立体图，并且还例示用于多频带天线组件的示例性馈电技术；
图46是图45所示的多频带天线组件的后视立体图；
图47是示出图45所示的多频带天线组件的PCB辐射器结构的前视图；
图48是示出图46所示的多频带天线组件的PCB辐射器结构的后视图；
图49是例示针对在2英尺乘2英尺接地平面上，图46和图47所示的天线组件的原型测量的电压驻波比(VSWR)与频率(以兆赫(MHz)计)的关系的示例性线图；
图50是例示用于与车辆应用的鲨鱼鳍式天线一起使用的多频带天线组件的示例性实施方式的立体图，并且还例示用于多频带天线组件的示例性馈电技术；
图51是图50所示的多频带天线组件的后视立体图；
图52是例示针对图50和图51所示的、具有2英尺乘2英尺接地平面的天线组件的原型测量的电压驻波比(VSWR)与频率(以兆赫(MHz)计)的关系的示例性线图；
图53是根据本公开的示例性实施方式的、具有图50和图51所示的、具有天线组件之间的120°间隔的三个天线组件，并且适合于多输入多输出MIMO应用的多天线系统的立体图；
图54A和图54B是分别例示针对图53所示的多天线系统的原型的三个天线组件中的每一个测量的电压驻波比(VSWR)和隔离(以分贝计)与频率(以兆赫(MHz)计)的关系的示例性线图；
图55是例示多频带天线组件和多频带天线组件的中心馈电技术的示例性实施方式的立体图；
图56是图55所示的多频带天线组件的后视立体图；
图57是例示多频带天线组件和多频带天线组件的底部中心馈电技术的示例性实施方式的立体图；以及
图58是图57所示的多频带天线组件的后视立体图。
具体实施方式
现在将参照附图来更加充分地描述示例性实施方式。
本发明人已经认识到仅具有印刷电路板辐射元件的某些现有多频带天线组件有时需要装配到车辆应用、机器对机器设备、建筑物内天线罩等的相对有限空间或体积内，但本发明人已经认识到这种多频带天线组件的下述缺点。例如，这种多频带天线组件具有相对低的效率、低的整体RF性能、窄带宽(诸如在超高频(UHF:Ultra High Frequency)带(例如，380MHz到527MHz))、和/或不是全向的低频带的辐射图案(radiation pattern)。由于窄带宽，所以匹配块部件(Lump component)可以用于加宽带宽，并且天线可以通过电感器或电容器短路到接地。反过来，由于用于可能导致部件或性能损耗的调谐的匹配部件和/或附加匹配块部件，所以这可能需要手动调谐。与网络实现匹配的块部件易于出现可能导致生产中低产率的不一致的结果。可能需要手动调谐，以导致更昂贵天线的增加的循环时间为代价，来增加生产收率。
因此，本发明人在此已经公开多频带天线组件的示例性实施方式，该多频带天线组件具有在板上印刷的匹配元件，从而消除对块部件的需要。在本文所公开的某些示例性实施方式中，多频带天线组件不包括任何块部件，如含铅电容器、空气缠绕电感器或弯曲金属带。相反，多频带天线组件包括在一个或多个印刷电路板(广义地说，基板)上印刷的匹配元件，印刷电路板上还包括用于多频带操作的元件。
现在参考附图，图1至图3例示实施本公开的一个或多个方面的多频带天线组件100的示例性实施方式。如图1所示，天线组件100通常包括：第一或主印刷电路板(PCB)104和第二或寄生印刷电路板(PCB)108。PCB 104、PCB 108包括各种元件(例如，导电迹线等)，其被构造使得多频带天线组件100可以在如下的多个频率范围或频带内进行操作并覆盖所述多个频率范围或频带，所述多个频率范围或频带包括：从大约806MHz到大约960MHz的第一频率范围(或低频带)和从大约1710MHz到大约2500MHz的第二频率范围(或高频带)。有利的是，本发明人已经认识到具有两个PCB允许利用具有更宽带宽的三维空间或体积(例如，在天线罩或护套112等的下面)。
参照图4和图5，主PCB 104是双面PCB，在其前侧或第一侧116(图4)和后侧或第二侧120(图5)上具有元件。沿着或在PCB 104的前侧116上设置短路元件124、馈电元件128、和PCB接地132的一部分(例如，一个或多个接地片或抽头等)。馈电元件128电连接(例如，焊接等)到弹簧接触组件134(例如，弹簧加载接触引脚或伸缩探针等)的触点或引脚135。沿着或在PCB 104的后侧120上设置短柱元件136、高频带辐射元件140、和PCB接地132的一部分。
PCB 104还包括从前侧116延伸到后侧120的镀通孔或过孔144。镀通孔或过孔144可以用于电(例如，直接地或电镀地(galvanically)等)连接PCB 104的相反侧上的元件。例如，PCB接地132的前部分、后部分可以通过镀通孔或过孔144电连接。作为另一示例，短路元件124和高频带辐射元件140可以通过镀通孔或过孔144电连接。
参照图2和图6，寄生PCB 108也是双面PCB，在其前侧或第一侧146(图2)和后侧或第二侧148(图6)上具有元件。沿着或在PCB 108的前侧146上设置第一或前寄生谐振器或辐射元件150、和PCB接地132的一部分(例如，一个或多个接地片或抽头等)。沿着或在PCB 108的后侧148上设置短路元件154、和第二或后寄生谐振器或辐射元件158。
第二或寄生PCB 108还包括从前侧146延伸到后侧148的镀通孔或过孔160。镀通孔或过孔160电(例如，直接地或电镀地等)连接寄生PCB 108的相反侧上的元件。例如，相应PCB的前侧146和后侧148上的第一和第二寄生谐振器或辐射元件150和158可以通过镀通孔或过孔160电连接。焊片152可以焊接到金属环139。金属环139经由在部分132处焊接而连接到主PCB 104，随后经由电导体166短路到接地。
在操作期间，寄生PCB 108的寄生元件150和158可用作附加辐射器，其电容地或寄生地联接到主PCB 104，以加宽带宽。因此，多频带天线组件100可以因此被构造为通过利用寄生PCB 108来具有宽带特性，而PCB 108由短路元件154短路到接地，并且有助于加宽高频带和低频带两者的带宽。
如图1所示，各个PCB 104、108均在其基板、板或主体中分别还包括槽口、切口区域、或开口162、164。这些开口162、164被构造用于接纳图4至图6所示的弹簧接触组件134的上部。图1还示出绝缘件137和导电环139(例如，金属环等)。导电环139联接到PCB 104的接地。
如图3和图5所示，电导体166(例如，金属线、金属管等)电连接(例如，焊接等)到PCB 104的后侧120上的接地132的一部分。导体166电连接(例如，焊接等)到连接器168(例如，螺纹管或底座圈等)。
如图2所示，PCB 104、PCB 108被构造成安装到连接器168，并被包含在护套或天线罩112内部或下方。连接器168可以联接到(例如，旋入到等)壳体或外壳170。壳体或外壳170的下部可以具有内螺纹，以允许壳体或外壳170旋入到天线支架的相应螺纹部分(例如，新摩托罗拉(NMO:New Motorola)支架等)。然后，天线支架可以安装或安置到车辆表面，诸如汽车的顶部、行李箱、或发动机罩。天线支架还可以连接到车辆的乘客车厢内的一个或多个电子设备(例如，无线电接收机、触摸屏显示器、GPS导航设备、蜂窝电话等)。因此，当多频带天线组件100通过连接器168和弹簧接触组件134(例如，弹簧加载中心馈电引脚或伸缩探针等)联接到天线支架时，多频带天线组件100可操作用于向/从车辆内部的电子设备发送和/或接收的信号。同时弹簧接触组件134联接到PCB 104、PCB 108(例如，通过焊接连接等)，当连接器外壳170旋入到天线支架时，弹簧接触组件134的、向下延伸的引脚172可以用于电地和电镀地接触天线支架的中心触点。
在该示例性实施方式中，馈电元件128和短路元件124之间的距离是多频带天线组件100的匹配因素的一部分。进而，这将有助于总体改进电压驻波比(VSWR)水平。
本发明人已经观察到存在将限制带宽(尤其是针对高频带)的VSWR中的尖峰。因此，本发明人已构造匹配短柱元件136(图5)，使得短柱元件136与高频带辐射元件140的联接有助于抵消或至少减小VSWR的尖峰，例如参照图9和图10。进而，这有助于创建高频带的更大带宽。
在该示例性实施方式中，多频带天线组件100的设计通常基于如下的单极天线，该单极天线具有短路迹线并具有在板上印刷的匹配元件，而对任何块部件(如含铅电容器、空气缠绕电感器或弯曲金属带)没有需要或需求。与用于车辆应用、机器对机器设备、建筑物内应用等的某些现有多频带天线组件相比，多频带天线组件100的该示例性实施方式可以提供一个或多个以下优点(但不必是任一或全部)。例如，该示例性实施方式包括用于加宽带宽的短柱匹配和短路到接地的寄生谐振器，使得存在用于天线性能的更多带宽。该示例性实施方式中不使用匹配块部件，这可以允许更一致的射频(RF)性能并允许改进的效率。如上所述，匹配块部件可能导致部件损耗和不一致的结果。消除匹配块部件还可以通过消除对生产中手动调谐匹配块部件的需要来促进制造过程，从而缩短循环时间。
图7至图10提供针对图1所示的天线组件100的原型测量的分析结果。图7至图10所示的这些分析结果被提供仅用于说明的目的，而不是用于限制的目的。
更具体地，图7是例示针对天线组件100的原型测量的电压驻波比(VSWR)与频率(以兆赫(MHz)计)的关系的示例性线图。总体上，图7示出该天线组件100具有相对良好的VSWR，即，针对在从大约806MHz到大约960MHz的第一频率范围(或低频带)和从大约1710MHz到大约2500MHz的第二频率范围(或高频带)内的频率小于二。
整条迹线提供低频带和高频带两者。但是两个频带可能不处于正确的频率比并且可能太窄。平面螺旋的旋转次数将影响频率比，其可能需要微调。并且，频带可能需要通过使元件136和140联接来加宽，以便在所需范围内偏移高频带频率谐振。可以通过添加一个或多个寄生元件，来实现进一步的加宽频带效果，其在本示例性实施方式中使用用于结构的寄生PCB 108来实现。但是其它示例性实施方式包括在与其它辐射元件相同的PCB上的寄生元件。寄生元件有助于改进带宽，尤其是对于低频带。
图8A和图8B例示在806MHz和1710MHz的频率下，针对天线组件100的原型测量的相应辐射图案(方位平面，度平面和度平面)。总体上，图8A和图8B示出在806MHz和1710MHz的频率下，天线组件100具有良好的全向辐射图案。
图9是例示针对具有和没有寄生PCB的联接的天线组件100的原型测量的电压驻波比(VSWR)与频率(以兆赫(MHz)计)的关系的示例性线图。总体地，图9示出可以通过添加寄生PCB而获得的改进的性能。
图10是例示针对具有和没有高频带元件与匹配短柱元件的联接的天线组件100的原型测量的电压驻波比(VSWR)与频率(以兆赫(MHz)计)的关系的示例性线图。总体上，图10示出可以通过添加匹配短柱元件而获得的改进的性能，包括在高频带减少的VSWR尖峰。
图11和图12例示实施本公开的一个或多个方面的多频带天线组件200的另一示例性实施方式。在该示例性实施方式中，天线组件200被构造为使用单个PCB 204来提供至少双频带操作。图11还例示安装到示例性NMO连接器结构268的天线组件200，示例性NMO连接器结构268可以以与用于天线组件100的上面描述相类似的方式联接到天线支架。另选的实施方式还可以包括使用或者安装到除了所示的NMO连接器结构268之外的不同的连接器结构的天线组件200。
继续参照图11和图12，PCB 204包括各种元件(例如，导电迹线等)，其被构造使得多频带天线组件200可以在如下的多个频率范围和频带内进行操作并覆盖该多频率范围和频带，该多个频率范围和频带包括从大约821MHz到大约896MHz的第一频率范围(低频带)和从大约1850MHz到大约2170MHz的第二频率范围(或高频带)。
PCB 204是双面PCB，在其前侧或第一侧216(图11)和后侧或第二侧220(图12)上具有元件。沿着或在PCB 204的前侧216上设置短路元件224、馈电元件228、和PCB接地232的一部分(例如，一个或多个接地片或抽头等)。沿着或在PCB 204的后侧220上设置短柱元件236、高频带辐射元件240、和PCB接地232的一部分。
在该示例性实施方式中，馈电元件228包括相对广的或宽的迹线馈线，其有助于加宽天线组件200的带宽，尤其是对于高频带(例如，1850MHz到2170MHz等)。馈电元件228电连接(例如，焊接等)到弹簧接触组件234的触点或引脚(例如，弹簧加载中心馈电引脚或伸缩探针等)。
PCB 204还包括从前侧216延伸到后侧220的镀通孔或过孔244。镀通孔或过孔244可以用于电(例如，直接地或电镀地等)连接PCB 204的相反侧上的元件。例如，相应PCB的前侧216和后侧220上的馈电元件228和高频带辐射元件240可以通过镀通孔或过孔244电连接。
在该示例性实施方式中，馈电元件228和短路元件224之间的距离是多频带天线组件200的匹配因素的一部分。进而，这将有助于总体改进电压驻波比水平。
本发明人已经观察到存在将限制带宽(尤其是对于高频带)的VSWR中的尖峰。因此，本发明人已构造匹配短柱元件236(图12)，使得短柱元件236与高频带辐射元件240的联接有助于消除或至少减小VSWR的尖峰，例如参见图13。进而，这有助于创建高频带的更大带宽。
在该示例性实施方式中，多频带天线组件200的设计通常基于如下的单极天线，该单极天线具有短路迹线和具有在板上印刷的匹配元件，而对任何块部件(如含铅电容器、空气缠绕电感器，或弯曲金属带)没有需要或需求。与用于车辆应用、机器对机器设备、建筑物内应用等的某些现有多频带天线组件相比，多频带天线组件200的该示例性实施方式可以提供一个或多个以下优点(但不必是任一或全部)。例如，该示例性实施方式包括有助于加宽带宽的短柱匹配。该示例性实施方式不需要匹配块部件，这可以允许更一致的射频(RF)性能并允许改进的效率。消除匹配块部件还可以通过消除对生产中手动调谐匹配块部件的需要来促进制造过程，从而缩短循环时间。
图13至图15提供针对图11和图12所示的天线组件200的原型测量的分析结果。图13至图15所示的这些分析结果被提供仅用于说明的目的，而不是用于限制的目的。
更具体地，图13是例示针对具有和没有匹配短柱元件的天线组件200的原型测量的电压驻波比(VSWR)与频率(以兆赫(MHz)计)的关系的示例性线图。总体上，图13示出可以通过添加匹配短柱元件而获得的改进的性能，包括在高频带减少的VSWR尖峰。
图14是例示针对具有2英尺乘2英尺平方接地平面的天线组件200的原型测量的电压驻波比(VSWR)与频率(以兆赫(MHz)计)的关系的示例性线图。总体上，图14示出该天线组件200具有相对良好的VSWR，即，针对在从大约821MHz到大约896MHz的第一频率范围(或低频带)和从大约1850MHz到大约2170MHz的第二频率范围(或高频带)内的频率小于二。
整条迹线提供低频带和高频带两者。但是两个频带可能不处于正确的频率比并且可能太窄。平面螺旋的旋转次数将影响频率比，其可能需要微调。并且，频带可能需要通过使元件236和240联接来加宽，以便在所需范围内偏移高频带频率谐振。
图15A和图15B例示在820MHz和1850MHz的频率下，针对天线组件200的原型测量的相应辐射图案(方位平面，度平面和度平面)。总体上，图15A和图15B示出在820MHz和1850MHz的频率下，天线组件200具有良好的全向辐射图案。
图16和图17例示实施本公开的一个或多个方面的多频带天线组件300的另一示例性实施方式。在该示例性实施方式中，天线组件300被构造为使用具有顶部加载导体或元件374的PCB 304来提供至少双频带操作。图16和图17还例示安装到示例性NMO连接器结构368的天线组件300，示例性NMO连接器结构368可以以与用于天线组件100的上面描述相类似的方式联接到天线支架。另选的实施方式还可以包括使用或者安装到除了所示的NMO连接器结构368之外的不同的连接器结构的天线组件300。
PCB 304包括各种元件(例如，导电迹线等)，其被构造使得多频带天线组件300可以在多个频率范围和频带内进行操作并覆盖该多频率范围和频带。天线的工作频率范围和频带将取决于其PCB辐射器结构，其可以包括图17、图19或图20所示的、被调谐用于不同的工作频率范围的、另选的PCB辐射器结构中的一个。
继续参照图16、图17和图18，PCB 304是双面PCB，在其前侧或第一侧316(图16)和后侧或第二侧320(图17)上具有元件。沿着或在PCB 304的前侧316上设置短路元件324、馈电元件328、和PCB接地332的一部分(例如，一个或多个接地片或抽头等)。另外，沿着或在PCB 304的前侧316上还设置高频带辐射元件或臂340和第一垂直加载元件341。沿着或在PCB 304的后侧320上设置第二垂直加载元件342、和PCB接地332的一部分。
PCB 304还包括从前侧316延伸到后侧320的镀通孔或过孔344。镀通孔或过孔344可以用于电(例如，直接地或电镀地等)连接PCB 304的相反侧上的元件。例如，相应PCB的前侧316和后侧320上的高频带辐射元件340和第二垂直加载元件342可以通过镀通孔或过孔344电连接。相应PCB的前侧316和后侧320上的第一和第二垂直加载元件341和342还可以通过镀通孔或过孔344电连接。
在操作中，后侧垂直加载元件342加载并联接到前侧垂直加载元件342，其有助于加宽天线组件300的带宽。如图16和图18所示，接地332的多个部分或接地片中的一个延伸高于其他个。这允许寄生联接到后侧垂直元件342，用于高频带改进。
天线组件300还包括顶部加载印刷盘加载导体378，该顶部加载印刷盘加载导体378由支撑构件374支撑或联接到支撑构件374，继而，由支撑件374支撑或者联接到支撑构件374。支撑构件376包括联接(例如，粘性附接等)到或沿着PCB 304的顶部边缘(例如，向上突出部分374等)的盘。
顶部加载导体374和支撑构件376可以由宽范围的材料制成。在示例性实施方式中，虽然可以使用其它导电材料，但是顶部加载导体374包括金属。支撑构件376可以包括一般圆的或圆形双面PCB，取决于天线罩形状因素，并且在其顶侧和底侧上具有导电元件378，其中一个或多个镀通孔或过孔380在支撑构件376的顶侧和底侧之间延伸。镀通孔或过孔380可以用于电(例如，直接地或电镀地等)连接支撑构件376的相反侧上的元件378。另选的实施方式可以包括不同构造(例如，不同形状的，由其它导电材料制成等)的顶部加载导体和/或支撑构件。
本发明人已经观察到存在将限制带宽(尤其是对于高频带)的VSWR中的尖峰。因此，本发明人已构造顶部加载导体374和支撑构件376(例如，在顶侧和底侧上的元件378和镀通孔或过孔380)，以帮助减小高频带的VSWR的尖峰，并改进VSWR水平。顶部加载导体374和支撑构件376(例如，在顶侧和底侧上的元件378和镀通孔或过孔380)有助于加宽低频带频率和高频带频率的带宽。
在该示例性实施方式中，多频带天线组件300的设计通常基于如下的顶部盘加载单极天线，该顶部盘加载单极天线具有短路迹线和具有在板上印刷的垂直加载件，而对任何块部件(如含铅电容器、空气缠绕电感器，或弯曲金属带)没有需要或需求。馈电元件328和短路元件324之间的距离是多频带天线组件300的匹配因素的一部分。垂直加载件(例如，元件341和342)可以类似于匹配短柱(例如，匹配短柱136等)地操作或动作。垂直加载件可以覆盖重叠沿着PCB 304的前侧的迹线的相对大的区域。
与用于车辆应用，机器对机器设备、建筑物内应用等的某些现有多频带天线组件相比，多频带天线组件300的该示例性实施方式可以提供一个或多个以下优点(但不必是任一或全部)。例如，本示例性实施方式包括：具有联接效应的垂直加载件，以加宽带宽；和具有带有短路路径的顶部加载盘的双面PCB，其有助于改进天线组件的VSWR和带宽。该示例性实施方式中不使用匹配块部件，这可以允许更一致的射频(RF)性能，并允许改进的效率。消除匹配块部件还可以通过消除对生产中手动调谐匹配块部件的需要来促进制造过程，从而缩短循环时间。
图19和图20例示另选的PCB辐射器结构，其可以与多频带天线组件300一起使用，替代图16所示的PCB辐射器结构。可以通过将图16、图19和图20进行比较，来看出PCB辐射器结构中的差异。例如，图16和图19的比较显示天线组件300A(图19)包括高频带辐射元件340A中的槽382A，其短于天线组件300(图16)中的高频带辐射元件340中的槽382。另外，槽382A被限定在高频带辐射元件340内，从而槽382A两端封闭。相比而言，槽382延伸到高频带辐射元件340的边缘，并包括开口端。并且，天线组件300B(图20)不包括在其高频带辐射元件340B中的任何槽。此外，短路元件324B(图20)比短路元件324(图16)和324A(图19)更广和更宽。
图16、图19和图20所示的另选的PCB辐射器结构被调谐用于不同的工作频率范围。例如，具有图16所示的PCB辐射器结构的天线组件300可在至少如下频率范围进行操作并覆盖该频率范围：从大约746MHz到大约796MHz的第一频率范围(或低频带)和从大约1710MHz到大约2700MHz的第二频率范围(或高频带)(见图21)。具有图19所示的PCB辐射器结构的天线组件300A可在至少如下频率范围进行操作并覆盖该频率范围：从大约760MHz到大约870MHz的第一频率范围(或低频带)和从大约1710MHz到大约2700MHz的第二频率范围(或高频带)(见图23)。具有图20所示的PCB辐射器结构的天线组件300B可在至少如下频率范围进行操作并覆盖该频率范围：从大约806MHz到大约960MHz的第一频率范围(或低频带)和从大约1710MHz到大约2700MHz的第二频率范围(或高频带)(见图23)。
图21至图26提供针对具有图16至图20所示特征的天线组件的原型测量的分析结果。图21至图26所示的这些分析结果被提供仅用于说明的目的，而不是用于限制的目的。
更具体地，图21是例示针对图16和图17所示的天线组件300的原型测量的电压驻波比(VSWR)与频率(以兆赫(MHz)计)的关系的示例性线图。总体上，图21示出该天线组件300具有相对良好的VSWR，即，针对在从大约746MHz到大约796MHz的第一频率范围(或低频带)和从大约1710MHz到大约2700MHz的第二频率范围(或高频带)内的频率小于二。
图22A和图22B例示在776MHz和2170MHz的频率下，针对天线组件300的原型测量的相应辐射图案(方位平面，度平面和度平面)。总体上，图22A和图22B示出在776MHz和2170MHz的频率下，天线组件300具有良好的全向辐射图案。
图23是例示针对具有图18和图19所示特征的原型天线组件测量的电压驻波比(VSWR)与频率(以兆赫(MHz)计)的关系的示例性线图。总体上，图23示出天线组件具有相对良好的VSWR，即，针对在从大约760MHz到大约870MHz的第一频率范围(或低频带)和从大约1710MHz到大约2700MHz的第二频率范围(或高频带)内的频率小于二。
图24A和图24B例示在820MHz和2170MHz的频率下，针对具有图18和图19所示特征的原型天线组件测量的相应辐射图案(方位平面，度平面和度平面)。总体上，图24A和图24B示出在820MHz和2170MHz的频率下，天线组件具有良好的全向辐射图案。
图25是例示针对具有图18和图20所示特征的原型天线组件测量的电压驻波比(VSWR)与频率(以兆赫(MHz)计)的关系的示例性线图。总体上，图25示出天线组件具有相对良好的VSWR，即，针对在从大约806MHz到大约960MHz的第一频率范围(或低频带)和从大约1710MHz到大约2700MHz的第二频率范围(或高频带)内的频率小于二。
图26A和图26B例示在880MHz和2170MHz的频率下，针对具有图18和图20所示特征的天线组件测量的相应辐射图案(方位平面，度平面和度平面)。总体上，图26A和图26B示出在820MHz和2170MHz的频率下，天线组件具有良好的全向辐射图案。
图27例示实施本公开的一个或多个方面的多频带天线组件400的另一示例性实施方式。在该示例性实施方式中，天线组件400被构造为，使用PCB 404和在天线罩412内组装时电连接金属柱488的顶部加载部分486(广义地说，顶部加载导体)的弹簧指状物484(广义地说，接触元件)，来提供至少双频带操作。
图27还例示安装到示例性NMO连接器结构468的PCB 404，示例性NMO连接器结构468可以以与用于天线组件100的上面描述相类似的方式联接到天线支架。另选的实施方式还可以包括使用或者安装到除了所示的NMO连接器结构468之外的不同的连接器结构的天线组件400。
PCB 404包括各种元件(例如，导电迹线等)，其被构造使得多频带天线组件400可以在多个频率范围和频带内进行操作并覆盖该多频率范围和频带。天线的工作频率范围和频带将取决于其PCB辐射器的结构，该PCB辐射器的结构可以包括图29、图30、图31和图32所示的、被调谐用于不同的工作频率范围的另选的PCB辐射器结构中的一个。
继续参照图27，PCB 404是双面PCB，在其前侧或第一侧416(图27)和后侧或第二侧420(图29)上具有元件。沿着或在PCB 404的前侧416上设置短路元件424、馈电元件或馈电点428、和PCB接地432的一部分(例如，一个或多个接地片或抽头等)。另外，沿着或在PCB404的前侧416上还设置高频带辐射元件或臂440以及元件441(例如，辐射迹线)。辐射迹线元件441电连接(例如，直接地或电镀地，焊接等)到弹簧指状物484。
如图29所示，沿着或在PCB 404的后侧420上设置元件442(例如，辐射迹线等)、和PCB接地432的一部分。沿着或在PCB 404的后侧420上还设置第一、第二和第三元件443、445、447(例如，导电迹线等)。
在该示例性实施方式中，元件441和442是向天线提供电长度的辐射迹线。由于超高频范围的低轮廓特性(profile characteristic)，所以天线的电长度可能不能提供足够低的轮廓(profile)。所添加的元件441和442以及元件484和486提供附加电长度，其对提高天线的带宽起到重要作用。
PCB 404还包括从前侧416延伸到后侧420的镀通孔或过孔444。镀通孔或过孔444可以用于电(例如，直接地或电镀地等)连接PCB 404的相反侧上的元件。例如，镀通孔或过孔444用于电连接如图27和图29所示的PCB的前侧416和后侧420上的迹线。
图28例示了示例性方式，通过该示例性方式弹簧指状物484将天线PCB 404与金属柱488的顶部加载部分486电连接。该电连接有助于加宽天线组件400的带宽。
弹簧指状物484可以被限定或包括焊接到PCB 404的开槽屏蔽条或指状垫圈的一部分。指状垫圈可以包括：限定相邻对槽之间的弹簧指状物484的槽的阵列。弹簧指状物484可以被构造成弹性柔性的，以便在顶部加载导电部分486和PCB 404之间压缩地夹持时，弹簧指状物484能够朝PCB 404向下弯曲或压缩。进而，这有助于通过弹簧指状物484来建立并保持顶部加载导电部分486和PCB 404之间良好的电连接。
在该示例性实施方式中，弹簧指状物484由莱尔德科技公司(LairdTechnologies,Inc)提供，或作为莱尔德科技公司的指状簧片(fingerstock)垫圈的一部分。在该示例性实施方式中，在由金属柱488的顶部加载部分486进一步加载之前，弹簧指状物484提供电接触，其足够宽以具有对天线的良好加载。除了指状簧片垫圈的弹簧指状物之外，另选的实施方式还可以包括用于提供电接触的其它装置。例如，另一示例性实施方式可以包括多个伸缩探针，以建立并保持顶部加载导电部分486和PCB 404之间的良好的电连接。在另一示例性实施方式中，例如，如果顶部加载部分486不与天线罩412一起模制，则PCB404和顶部加载导电部分486可以用焊料直接焊接在一起，在其间建立电接触。
广泛范围的导电材料，优选的是弹性柔性的，可用于弹簧指状物484，诸如金属片、铍铜合金(例如，铍铜合金25等)、不锈钢、磷青铜、铜包钢、黄铜、蒙乃尔合金、铝、钢、镍银以及其他铍铜合金等。此外，材料能够是另选地预镀或后镀的，用于与其所打算要安装到的表面电流兼容(galvanic compatibility)。
在该示例性实施方式中，顶部加载导体包括在天线罩412(例如，塑料介电柱等)的顶部处的顶部电加载部分486(例如，较厚的金属部分等)。金属柱外壳488被构造为，使得在附接到NMO支架时，它提供天线和接地平面之间的接地接触
天线罩412可以包括合适的介电材料(例如，塑料、聚四氟乙烯(PTFE:polytetrafluoroethylene)等)。在该示例性实施方式中，包括介电材料490的天线罩412包覆模制在金属柱外壳488上。因此，天线罩412包括：介电材料490、金属柱488、以及在该所示的示例中的顶部加载金属部分486。但是另选的实施方式可以包括不同构造(诸如具有不同形状、以不同尺寸和/或由其它材料和/或工艺制成)的天线罩和/或顶部加载导体。
在该示例性实施方式中，馈电元件428和短路元件424之间的距离是多频带天线组件400的匹配因素的一部分。这有助于整体改进VSWR水平。
与用于车辆应用、机器对机器设备、建筑物内应用等的某些现有多频带天线组件相比，多频带天线组件400的该示例性实施方式可以提供一个或多个以下优点(但不必是任一或全部)。例如，该示例性实施方式包括顶部加载导体(例如，顶部加载金属柱等)，以加宽带宽。该示例性实施方式还包括弹性柔性接触元件(例如，指状垫圈的弹簧指状物或屏蔽条等)，用于顶部加载导体和PCB之间的联接。该示例性实施方式还包括通过在PCB上简单调谐(例如，清除迹线等)而具有多个频带选择的单个PCB。天线组件提供短路到接地(例如，通过短路元件424等)的直流电(DC:direct current)，这提供静电放电(ESD:electrostaticdischarge)保护。天线组件可以提供蜂窝频带的附加频带。该示例性实施方式中不使用匹配块部件，可以允许更一致的射频(RF)性能并允许改进的效率。消除匹配块部件还可以通过消除对生产中手动调谐匹配块部件的需要，来促进制造过程，从而缩短循环时间。另外，它改进可能受块部件选择限制的天线功率储备(antenna power handling)。
图29、图30、图31和图32例示可以在图27所示的多频带天线组件400的后侧上使用或设置的另选的PCB辐射器结构。可以通过将图29、图30、图31和图32进行比较，来看出PCB辐射器结构中的差异。例如，天线组件400A(图30)不包括迹线443，其可能已经不存在或以其它方式移除(例如，切断等)。天线组件400B(图31)不包括迹线443或445。天线组件400B(图31)不包括迹线443、445或447。
图29、图30、图31和图32所示的另选的PCB辐射器结构被调谐用于不同的工作频率范围。例如，具有图29所示的PCB辐射器结构的天线组件400(具有三条迹线443、445和447)可在至少如下频率范围进行操作并覆盖该频率范围：从大约450MHz到大约512MHz的第一频率范围(或低频带)和从大约1710MHz到大约2700MHz的第二频率范围(或高频带)(见图33)。具有图30所示的PCB辐射器结构的天线组件400A(没有迹线443)可在至少如下频率范围进行操作并覆盖该频率范围：从大约430MHz到大约490MHz的第一频率范围(或低频带)和从大约1710MHz到大约2700MHz的第二频率范围(或高频带)(见图35)。具有图31所示的PCB辐射器结构的天线组件400B(没有迹线443和445)可在至少如下频率范围进行操作并覆盖该频率范围：从大约406MHz到大约440MHz的第一频率范围(或低频带)和从大约1710MHz到大约2700MHz的第二频率范围(或高频带)(见图36)。具有图32所示的PCB辐射器结构的天线组件400C(没有迹线443、445和447)可在至少如下频率范围进行操作并覆盖该频率范围：从大约380MHz到大约410MHz的第一频率范围(或低频带)和从大约1850MHz到大约2700MHz的第二频率范围(或高频带)(见图37)。因此，图29至图32总体上示出该天线设计的灵活性，以通过切断或以其他方式从图29所示的原始迹线中清除迹线或迹线的多个部分来实现不同的频带。
图33至图37提供针对具有图27至图32所示特征的天线组件的原型测量的分析结果。图33至图37所示的这些分析结果被提供仅用于说明的目的，而不是用于限制的目的。
更具体地，图33是例示针对具有图27和图29所示特征的、具有2英尺乘2英尺平方接地平面的原型天线组件测量的电压驻波比(VSWR)与频率(以兆赫(MHz)计)的关系的示例性线图。总体上，图33示出天线组件具有相对良好的VSWR，即，针对在从大约450MHz到大约512MHz的第一频率范围(或低频带)和从大约1710MHz到大约2700MHz的第二频率范围(或高频带)内的频率小于二。
图34A、图34B和图34C例示在480MHz、1850MHz和2500MHz的频率下，在具有70厘米直径的圆形接地平面上，针对具有图27和图29所示特征的原型天线组件测量的相应辐射图案(方位平面，度平面和度平面)。总体上，图34A、图34B和图34C示出在480MHz、1850MHz和2500MHz频率下，天线组件具有良好的全向辐射图案。
图35是例示针对具有图27和图30所示特征的原型天线组件测量的电压驻波比(VSWR)与频率(以兆赫(MHz)计)的关系的示例性线图。总体上，图36示出天线组件具有相对良好的VSWR，即，针对在从大约430MHz到大约490MHz的第一频率范围(或低频带)和从大约1710MHz到大约2700MHz的第二频率范围(或高频带)内的频率小于二。
图36是例示针对具有图27和图31所示特征的原型天线组件测量的电压驻波比(VSWR)与频率(以兆赫(MHz)计)的关系的示例性线图。总体上，图36示出天线组件具有相对良好的VSWR，即，针对在从大约406MHz到大约440MHz的第一频率范围(或低频带)和从大约1710MHz到大约2700MHz的第二频率范围(或高频带)内的频率小于二。
图37是例示针对具有图27和图32所示特征的原型天线组件测量的电压驻波比(VSWR)与频率(以兆赫(MHz)计)的关系的示例性线图。总体上，图37示出天线组件具有相对良好的VSWR，即，针对在从大约380MHz到大约410MHz的第一频率范围(或低频带)和从大约1850MHz到大约2700MHz的第二频率范围(或高频带)内的频率小于二。
图38和图39例示实施本公开的一个或多个方面的多频带天线组件500的另一示例性实施方式。在该示例性实施方式中，天线组件500被构造为，使用在其上构造有各种元件(例如，导电迹线等)的PCB 504来提供至少双频带操作，使得多频带天线组件500可以在多个频率范围和频带内进行操作并覆盖该多频率范围和频带。在该示例性实施方式中，PCB504被直接焊接到示例性NMO连接器结构或者底座圈568上，从而消除对接地引脚的需要。底座圈568可以以与用于天线组件100的上面描述相类似的方式联接到天线支架。另选的实施方式还可以包括使用或者安装到除了所示的NMO连接器结构568之外的不同的连接器结构的天线组件500。
在某些实施方式中，顶部加载导体或元件(例如，图16和图17所示的顶部加载导体374等)可以通过将PCB 504的突出顶部插入到支撑顶部加载导体374的支撑构件或盘378的槽中，来安装到PCB 504的顶部。其它示例性实施方式可以被构造为用于没有任何顶部加载导体的用途。在这样的其它实施方式中，PCB 504的顶部可以是平的，而没有向上突出部分。
PCB 504是双面PCB，在其前侧或第一侧516(图38和图40)和在其后侧或第二侧520(图39和图41)上具有元件。沿着或在PCB 504的前侧516上设置短路元件524、匹配短柱元件536、和PCB接地532的一部分(例如，一个或多个接地片或抽头等)。另外，沿着或在PCB 504的前侧516上还设置高频带辐射元件或臂540和第一垂直加载元件541。
沿着或在PCB 504的后侧520上设置主辐射器臂或元件542、延伸臂549以及寄生元件550。沿着或在PCB 504的后侧520上还设置馈电元件528和PCB接地532的一部分。馈电元件528电连接(例如，焊接等)到弹簧接触组件的触头或引脚(例如，弹簧加载馈电引脚或伸缩探针等)。
PCB 504还包括从前侧516延伸到后侧520的镀通孔或过孔544。镀通孔或过孔544可以用于电(例如，直接地或电镀地等)连接PCB 504的相反侧上的元件。例如，相应PCB的前侧516和后侧520上的第一垂直加载元件541和主辐射器臂542可以通过镀通孔或过孔544电连接。PCB的前侧516和后侧520上的接地532的一部分还可以通过镀通孔或过孔544电连接。
在操作中，主辐射器臂542可操作以覆盖从2.3GHz到2.7GHz的带宽。延伸臂549联接到接地，并可操作用于增加天线组件500的带宽，以覆盖从4.9GHz到5.15GHz的带宽。寄生元件550可操作用于进一步增加天线组件500的带宽，以覆盖从4.9GHz到5.9GHz的带宽。因此，天线组件500可在如下频率进行操作并覆盖该频率：从2.3GHz到2.7GHz的第一频率范围(或低频带)和从4.9GHz到5.9GHz的第二频率范围(或高频带)。
图42至图44提供针对天线原型测量的分析结果。图42至图44所示的这些分析结果被提供仅用于说明的目的，而不是用于限制的目的。
更具体地，图42是例示在添加短延伸臂之前和之后，针对没有寄生元件550的天线组件的原型测量的电压驻波比(VSWR)与频率(以吉赫(GHz)计)的关系的示例性线图。如由表示添加短延伸臂之前的VSWR的线所示，主辐射器臂542可操作以覆盖从2.3GHz到2.7GHz的带宽。两条线的比较显示将短延伸臂添加到主辐射器臂542创建了在4.9GHz周围的强谐振。
图43是例示在延长延伸臂549之后并且然后在添加寄生元件550之后，针对天线原型测量的电压驻波比(VSWR)与频率(以吉赫(GHz)计)的关系的示例性线图。如由图43所示，延长延伸臂549以联接到接地而增加带宽，以覆盖从4.9GHz到5.15GHz的带宽。并且，添加寄生元件550增加带宽，以覆盖从4.9GHz到5.9GHz的带宽。图44还示出该天线组件500具有相对良好的VSWR，即，针对在从2.3GHz到2.7GHz的第一频率范围(或低频带)和从4.9GHz到5.9GHz的第二频率范围(或高频带)内的频率小于二。
图44A和图44B例示在2.45GHz和5.47GHz的频率下，针对图38和图39所示的天线组件500的原型测量的相应辐射图案(方位平面，度平面和度平面)。总体上，图44A和图44B示出在2.45GHz和5.47GHz的频率下，天线组件500具有良好的全向辐射图案。
在该示例性实施方式中，多频带天线组件500可以被构造用作低能见度双频带(例如，从2.3GHz到2.7GHz的第一带宽，从4.9GHz到5.9GHz的第二带宽(图43)等)的车辆天线，其可通过NMO连接器结构和天线支架安装到车辆(例如，汽车等)。与用于车辆应用、机器对机器设备、建筑物内应用等的某些现有多频带天线组件相比，多频带天线组件500的该示例性实施方式可以提供一个或多个以下优点(但不必是任一或全部)。例如，该示例性实施方式包括直接焊接到底座圈568上的PCB 504(图38和图39)，从而消除对使用接地引脚的需要。另外，该示例性实施方式中不使用匹配块部件。消除接地引脚和匹配块部件减少部件数量，并且提供可制造性的便利。与具有块部件的某些现有天线组件相比，该示例性实施方式还可以包括具有一致的RF性能、2.4GHz频带的改进的辐射图案(图44A)、以及用于低频带的更宽的带宽。
本发明人已经认识到在相对大的接地平面上，单极天线设计可能具有有限的带有NMO连接器结构的天线应用。例如，由于天线组件的结构差异，天线组件的构造可能需要完全地更改，以便不同地实现天线组件，诸如具有一对同轴缆线，而没有直接N型连接器或NMO连接器的猪尾式应用。另外，本发明人已经认识到具有猪尾式连接器的某些现有天线组件针对低频带和高频带具有有限的带宽，并且尤其是天线的总长度不足以适配到小天线罩中。在认识到上述之后，发明人开发并在本文中公开天线组件的示例性实施方式，其中，天线和连接器结构的组合被转换或重新构造成低剖面二维平面结构，其包括连接器结构。有利的是，低剖面设计和宽带允许在多输入多输出(MIMO)应用中天线组件的集成，其中，多个天线(例如，两个或三个长期演进(LTE:long term evolution)天线等)位于单个天线罩内。
图45和图46例示实施本公开的一个或多个方面的多频带天线组件600的另一示例性实施方式。在该示例性实施方式中，NMO连接器结构已被转换或转化成印刷二维平面结构，其中，NMO连接器结构可以被替代，并通过印刷电路板604上的导电迹线来实现。有利的是，天线组件600被构造成在具有各种类型的馈电技术的、广泛范围的天线应用中操作，以满足各种应用。
天线组件600被构造以使用在其上具有各种元件(例如，导电迹线等)的PCB 604和顶部加载导体或元件674，来提供至少双频带操作。顶部加载导体674可以与上面描述的顶部加载导体374类似或相同。其它示例性实施方式可以被构造用于没有任何顶部加载导体的用途。
PCB 604是双面PCB，在其前侧或第一侧616(图45和图47)和后侧或第二侧620(图46和图48)上具有元件。沿着或在PCB 604的前侧616上设置短路元件624、馈电元件628、和PCB接地632的一部分(例如，一个或多个接地片或抽头等)。另外，沿着或在PCB 604的前侧616上还设置高频带辐射元件或臂640、第一垂直加载元件641以及接地元件650。
沿着或在PCB 604的后侧620上设置第二垂直加载元件642和PCB接地632的一部分。沿着或在PCB 604的后侧620上还设置延伸的短柱633和馈电区域635。两个短柱或寄生元件633表示NMO支架的外壳。在该示例性实施方式中，天线的底部具有被构造以总体表示作为两维平面结构的NMO支架结构的迹线。另外，在元件642的底部的匹配短柱向下延伸，以具有对地的联接效应，并且具有高频带的宽带宽。
在该示例性实施方式中，天线组件600不包括具有中心馈电引脚(例如，图1所示的、具有引脚135的接触组件134等)的接触组件。相反，中心馈电引脚由馈电元件628替换和表示(图45和图47)，馈电元件628被构造成具有一延伸长度的50欧姆传输线，使得它延伸到馈电区域635(图48)。
还是在该示例性实施方式中，天线组件600不包括NMO连接器结构或者短路引脚(例如，图1所示的连接器168和电导体166等)。相反，短路引脚和NMO连接器结构被直接转换成PCB 604上的印刷元件结构。例如，NMO连接器结构被表示为，通过延伸接地元件632，以创建沿着PCB 604的相反侧边缘从接地元件632向上延伸的短柱633的二维平面结构(图48)。在操作中，因为短柱作为在高频带的寄生谐振器并更改天线组件600的匹配，所以短柱633增强高频带的带宽。馈电元件628和短路元件624之间的距离是多频带天线组件600的匹配因素的一部分。
如图46和图47所示，天线组件600以同轴缆线692的编织层(braid)被焊接693到PCB的后侧620上的接地部分632这样的方式来直接馈电(图46)。并且，同轴缆线692的中心导体被焊接694到PCB的前侧616上的馈电元件628(图45)。该独特的馈电技术加速过程周期，并且促进制造过程。
PCB 604还包括从前侧616延伸到后侧620的镀通孔或过孔644。镀通孔或过孔644可以用于电(例如，直接地或电镀地等)连接PCB 604的相反侧上的元件。例如，相应PCB的前侧616和后侧620上的高频带辐射元件640和第二垂直加载元件642可以通过镀通孔或过孔644电连接。相应PCB的前侧616和后侧620上的第一和第二垂直加载元件641和642还可以通过镀通孔或过孔644电连接。PCB的前侧616和后侧620上的接地632的一部分还可以通过镀通孔或过孔644电连接。
在操作中，后侧垂直加载元件642加载并联接到前侧垂直加载元件642，其有助于加宽天线组件600的带宽。如图46和图48所示，接地632的一部分或接地片中的一个延伸高于其他部分或其他个。这允许寄生联接到后侧垂直元件642，用于高频带改进。
天线组件600还包括由支撑构件676支撑或联接到支撑构件676的顶部加载导体674。支撑构件676包括联接(例如，粘性附接等)到或沿着PCB 604的顶部边缘的盘。
图49是例示在2英尺乘2英尺接地平面上针对图45和图46所示的天线组件600的原型测量的电压驻波比(VSWR)与频率(以兆赫(MHz)计)的关系的示例性线图。图49所示的这些分析结果被提供仅用于说明的目的，而不是用于限制的目的。总体上，图49示出该天线组件600具有相对良好的VSWR，即，针对在第一频率范围(或低频带)(例如，从824MHz到960MHz)和第二频率范围(或高频带)(例如，从1710MHz到2700MHz)内的频率大约为二或更小。
与用于车辆应用、机器对机器设备、建筑物内应用等的某些现有多频带天线组件相比，多频带天线组件600的该示例性实施方式可以提供一个或多个以下优点(但不必是任一或全部)。例如，该示例性实施方式允许不同于经由NMO天线支架的安装的安装构造，并允许天线组件易于用缆线馈电。这还允许不同类型的馈电技术，以适应不同类型的应用。该示例性实施方式包括：增强高频带的带宽的寄生短柱、和具有带有短路路径的顶部加载盘的双面PCB，其有助于改进天线组件的VSWR和带宽。另外，该示例性实施方式中不使用匹配块部件，这可以提高效率和促进制造过程。该示例性实施方式还可以具有一致的射频(RF)性能，并且对于天线性能提供更大带宽。
存在用于车辆应用的多种刀片形/鲨鱼鳍天线组件，其中，天线是在具有类似于鲨鱼鳍或刀片的形状的壳体或天线罩内。例如，存在许多不同种类的鲨鱼鳍式天线，其包括在单个天线罩或壳体下设置在一起的多个窄带天线。但为了适应用于宽带LTE天线应用的鲨鱼鳍天线罩外形，本发明人已经认识到应当通过延伸具有90度弯曲的传输线，来给天线侧向馈电。因此，本发明人已开发并在本文中公开被构造(例如，确定形状、确定尺寸、馈电技术等)用于与鲨鱼鳍或刀片形天线罩一起使用的天线组件的示例性实施方式。
图50和图51例示实施本公开的一个或多个方面的多频带天线组件700的另一示例性实施方式。在该示例性实施方式中，多频带天线组件700被构造用于与车辆应用(例如，汽车车顶支架鲨鱼鳍式天线等)的鲨鱼鳍形天线罩一起使用。
天线组件700被构造为使用在其上具有各种元件(例如，导电迹线等)的PCB 704，来提供至少双频带操作。PCB 704是双面PCB，在其前侧或第一侧716(图50)和后侧或第二侧720(图51)上具有元件。PCB 704被构造(例如，确定形状、确定尺寸等)用于与鲨鱼鳍形天线罩或壳体一起使用。在该所示的示例中，PCB 704具有与鲨鱼鳍形天线罩或壳体对应的形状。
沿着或在PCB 704的前侧716上设置短路元件724、低频带短路点795和馈电元件728。在PCB的前侧716上还设置主辐射器臂或元件742、延伸臂749、接地元件750、和PCB接地732的一部分(例如，一个或多个接地片或抽头等)。槽796位于短路元件724和辐射器元件742之间。匹配短柱元件736从延伸臂749延伸(例如，垂直等)。
沿着或在PCB 704的后侧720上设置垂直加载元件741和PCB接地732的一部分。在该示例中，PCB接地732包括延伸的接地翼797。沿着或在PCB的后侧720上设置延伸的短柱733。另外，PCB接地732被示出为焊接到接地平面798。
PCB 704还包括从前侧716延伸到后侧720的镀通孔或过孔744。镀通孔或过孔744可以用于电(例如，直接地或电镀地等)连接PCB 704的相反侧上的元件。例如，接地元件750通过镀通孔744短路到接地。
在该示例中，馈电元件728被构造成具有弯曲(例如，90度弯曲等)的50欧姆传输线，从而允许天线组件700侧向馈电。如图50和图51所示，同轴缆线792的编织层被焊接793到PCB的前侧716和后侧720上的接地部分732。同轴缆线792的中心导体792被焊接794到PCB的前侧716上的馈电元件728(图50)。焊料793和794由具有图50所示的矩形表示的中心芯的绝缘体隔开。因此，该独特的馈电技术允许天线组件700侧向馈电，以适应鲨鱼鳍天线罩外形、猪尾管式连接，并允许在天线罩下或内的各种天线的并入。
还在该示例中，在左侧和右两侧最大化(或至少增加)典型翼形尺寸的接地面积797，以控制接地和带电元件之间的间隙，这允许在高频带的宽带特性。在操作中，短路点795激励低频带的第一谐振频率，并且槽796的宽度控制在低频带的第二谐振频率。天线组件700通常具有由图52中的示例性线图所示的、针对698MHz到960MHz的“W”形宽带谐振，其例示电压驻波比(VSWR)与频率(以兆赫(MHz)计)的关系。在该示例性实施方式中，天线组件700不包括具有中心馈电引脚(例如，图1所示的具有引脚135的接触组件134等)的接触组件。相反，中心馈电引脚由馈电元件728替换并表示(图50和图51)，馈电元件728被构造成具有延伸到用于连接到同轴缆线792的馈电区域的弯曲部分的、50欧姆传输线。
还是在该示例性实施方式中，天线组件700不包括NMO连接器结构或短路引脚(例如，图1所示的连接器168和电导体166等)。相反，短路引脚和NMO连接器结构被直接转换成PCB 704上的印刷元件结构。例如，NMO连接器结构被表示为，通过延伸接地元件732，以创建从接地元件732向上延伸的短柱733的二维平面结构(图51)。在操作中，因为短柱作为在高频带的寄生谐振器并更改天线组件700的匹配，所以短柱733增强高频带的带宽。馈电元件728和短路元件724之间的距离是多频带天线组件700的匹配因素的一部分。
图52是例示针对图50和图51所示的、具有2英尺乘2英尺接地平面的天线组件700的原型测量的电压驻波比(VSWR)与频率(以兆赫(MHz)计)的关系的示例性线图。图52所示的这些分析结果被提供仅用于说明的目的，而不是用于限制的目的。总体上，图52示出该天线组件700具有相对良好的VSWR，即，针对在第一频率范围(或低频带)(例如，从698MHz到960MHz)和第二频率范围(或高频带)(从1710MHz到大约2700MHz)内的频率小于二。
多频带天线组件700的该示例性实施方式可以提供针对天线组件600的一个或多个上述提及的优点(但不必是任一或全部)。另外，天线组件700还可以具有延伸的接地平面翼，以改进高频带的带宽，并被构造(例如，确定形状、确定尺寸等)用于与鲨鱼鳍或刀片形天线一起使用。天线组件700还可以以各种类型的馈电技术保持良好的VSWR，即，2：1。
图53例示实施本公开的一个或多个方面的多天线系统或组件800的示例性实施方式。在该示例性实施方式中，多天线系统800包括如图50和图51所示的、以及上面描述的三个天线组件700。在该示例中，三个天线组件700被安装(例如，垂直地、竖直地等)到接地平面898，使得每对天线组件700之间有120°的间隔。
每个天线组件700可以被构造为覆盖第一频带(例如，698MHz到960MHz等)和第二频带(例如，1710MHz到2700MHz等)。天线系统800可以被构造为用作用于LTE MIMO应用的顶部支架天线。天线系统800可以包括位于所有三个天线组件700上的单个低剖面天线罩或盖。
图54A和图54B是分别例示针对图53所示的多天线系统800的原型的三个天线组件700中的每一个测量的电压驻波比(VSWR)和隔离(以分贝计)与频率(以兆赫(MHz)计)的关系的示例性线图。图54A和图54B所示的这些分析结果被提供仅用于说明的目的，而不是用于限制的目的。
更具体地，图54A包括分别例示第一天线组件700A、第二天线组件700B和第三天线组件700C的VSWR的示例性线图。图54B包括分别例示第一天线组件700A和第二天线组件700B之间的隔离、第二天线组件700B和第三天线组件700C之间隔离、以及第一天线组件700A和第三天线组件700C之间的隔离的示例性线图。总体上，图54A和图54B示出了，针对在第一频率范围(或低频带)(例如，从698MHz到960MHz)和第二频率范围(或高频带)(例如，从1710MHz到大约2700MHz)范围内的频率，多天线系统800具有相对良好的VSWR，并且在天线组件700之间具有良好的隔离。
图55和图56例示实施本公开的一个或多个方面的多频带天线组件900的另一示例性实施方式。天线组件900被构造为，使用在其第一916和第二侧920上具有各种元件(例如，导电迹线等)的PCB 904，来提供至少双频带操作。在该示例性实施方式中，多频带天线组件900被构造用作刀片形天线。
在该示例中，侧向中心馈电技术用于多频带天线组件900。如图55所示，以同轴缆线992的编织层被焊接993到PCB 904的后侧920上的接地部分932这样的方式，来给天线组件900直接馈电。同轴缆线992的中心导体被焊接994到PCB 904的侧部916上的馈电元件928，如图56所示的。
多频带天线组件900还包括在PCB的侧部916、920上的附加元件，PCB的侧部916、920可以与其它示例性实施方式(例如，600、700等)中的对应元件和特征类似。例如，短路元件924、低频带短路点995、馈电元件928、主辐射器臂或元件942、延伸臂949、第一垂直加载元件941、以及接地元件950在PCB的侧部916上(图56)。槽位于短路元件924和辐射器元件942之间。匹配短柱元件936从延伸臂949延伸(例如，垂直等)。
沿着或在如图55所示的PCB 904的侧部920设置垂直加载元件919和PCB接地932的一部分。在该示例中，PCB接地932包括延伸的接地翼997。沿着或在PCB的侧部920上设置延伸的短柱933。另外PCB接地932被示出为焊接到接地平面998。在该示例中，在左侧和右侧两者最大化(或至少增加)典型翼形尺寸的接地面积997，以控制接地和带电元件之间的间隙，这允许在高频带的宽带特性。
PCB 904还包括从前侧916延伸到后侧920的镀通孔或过孔944。镀通孔或过孔944可以用于电(例如，直接地或电镀地等)连接PCB 904的相反侧上的元件。
图57和图58例示实施本公开的一个或多个方面的多频带天线组件1000的另一示例性实施方式。天线组件1000被类似地构造，并在PCB 1004的第一侧1016和第二侧1020上包括：与图55和图56所示的以及上面描述的天线组件900的元件类似的类似元件(例如，导电迹线等)。但在该示例性实施方式中，底部中心馈电技术用于多频带天线组件1000。
如图58所示，以同轴缆线的编织层被焊接1093到PCB 1004的后侧1020上的接地部分1032这样的方式，来给天线组件1000直接馈电。同轴缆线的中心导体被焊接1094到PCB1004的侧部1016上的馈电元件1028，如图57所示。
尽管天线组件的示例性实施方式(例如，100、200、300、400以及500等)已被描述为通过NMO连接器结构和NMO天线支架而安装到车辆或汽车，但是天线组件也可以在本公开的范围内不同地安装。例如，天线组件可以通过不同的连接器结构、通过不同的天线支架安装，和/或安装到本公开的范围内的卡车、公共汽车、娱乐车辆、船、没有电动机的车辆等。另外，本文所公开的频带是仅作为如下的天线组件的示例性实施方式的示例，其可以被构造为在本文所公开的频带之外其它频率和/或频带谐振。
提供了示例性实施方式，以使本公开详尽并且充分地将所述范围传达给本领域的技术人员。阐述了诸如特定部件、设备、和方法这样的多个具体细节，以提供对本公开的实施方式的详尽的理解。对于本领域的技术人员来说将会显而易见的是，不必采用特定细节，示例性实施方式可以以许多不同的形式来体现(例如，可以使用不同的材料等)并且任何一个都不应理解为限制本公开的范围。在某些示例性实施方式中，没有详细地描述众所周知的过程、众所周知的设备结构以及众所周知的技术。另外，通过本公开的一个或多个示例性实施方式，可以实现的优点和改进被提供为仅用于说明的目的，而没有限制本公开的范围，如本文所公开的示例性实施方式可以提供上述提及的优点和改进中的全部，或者不提供上述提及的优点和改进，并且仍然在本公开的范围之内。
本文所公开的特定尺寸、特定材料和/或特定形状实际上是示例性的，并没有限制本发明的范围。本公开的给定参数的特定数值和数值的特定范围(例如，频率范围等)并不排除本文所公开的示例中的一个或多个中使用的其它数值和数值的范围。此外，可以想到的是，本文所规定的特定参数的任何两个特定数值，可以限定可能适用于给定参数的数值的范围的端点(即，本公开的给定参数的第一值和第二值可以解释为公开了也可以用于给定参数的第一值和第二值之间的任何数值)。类似地，可以想到的是，本公开的参数的数值中的两个或更多个范围(不论这样的范围被嵌套、重叠或不同)包括可能使用公开范围的端点要求保护的数值的范围的所有可能组合。
本文使用的术语仅仅是为了描述具体的示例性实施方式而不旨在限制。当在本文使用时，除非上下文中清楚地另外指明，否则单数形式“一”和“该”也可旨在包括复数形式。术语“包含”、“包括”和“具有”是包括性的，并且因此明确说明所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是并不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或增加。本文所描述的方法步骤、过程和操作不应被认为，要求它们必须以所讨论或者示出的具体顺序执行，除非具体地指明执行的顺序。还应理解的是可以使用其它的或者另选的步骤。
当元件或层被称作“在…上”、“接合到”、“连接到”或者“联接到”另一个元件或者层时，其可以是直接位于其它元件或层上，接合、连接或者联接到其它元件或层，或者可能存在中间元件或层。相反地，当元件被称作“直接在…方”，“直接接合到”、“直接连接到”或者“直接联接到”另一个元件或层时，可能没有中间元件或者层存在。用于描述元件之间的关系的其它词语应该以相同方式(例如，“在…之间”相对于“直接在…之间”、“与…邻接”相对于“与…直接邻接”)来解释。当在本文使用时，术语“和/或”包括相关列举项目中的一个或者多个的任一个或所有组合。当应用于指示计算或测量的数值时，术语“大约”允许数值中一些轻微的不精确(一定程度上近似于数值中的精确值；近似地或合理地接近该数值；几乎)。如果，因为某些原因，由“大约”提供的不精确在本领域中无法以普通含义理解，则本文所使用的“大约”表示由测量或使用这种参数的普通方法可能引起的至少变化。例如，本文可能使用的术语“通常”、“大约”和“基本上”是指在制造公差内。
尽管本文可以使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应被这些术语限制。这些术语仅可以用于将一个元件、部件、区域、层或者部分与另一个区域、层或者部分区别开来。除非上下文清楚地指明，否则诸如“第一”、“第二”以及其它数字术语等这样的术语在本文使用时并不表示顺序或者次序。因此，本文所讨论的第一元件、第一部件、第一区域、第一层或者第一部分可被称作第二元件、第二部件、第二区域、第二层或者第二部分，而不脱离示例性实施方式的教导。
诸如“内部”、“外部”“下面”、“以下”、“下方”、“上方”、“以上”等这样的与空间相关的术语在本文可以用于方便说明，以便描述如附图中所示的一个元件或者特征与另外的元件或者特征的关系。与空间相关的术语除了附图中所示的方位以外，还可以旨在包含使用中或者操作中的设备的不同方位。例如，如果附图中的设备被翻转，那么被描述为在其它元件或特征“下方”或者“下面”的元件将会定向成在其它元件或特征的“上方”。因此，示例术语“下方”可以包含上方与下方的两个方位。该设备可以被另外地定向(旋转90度或者位于其它方位)，并且本文所使用的与空间相关的描述项相应地解释。
为了说明与描述，已经提供实施方式的前述描述。而不是想要排除或者限制本发明。具体实施方式的单独元件、预期或所述的用途或者特征通常不限于该具体实施方式，而是在应用时，即使未具体地示出或者描述，也是可相互改变并且可以在选择的实施方式中使用。相同的方式还可以以多种方式变化。这种变化不被认为是脱离了本发明，并且所有这种修改均意为包括在本公开的范围内。

Claims (24)

1.一种多频带天线组件，所述多频带天线组件包括印刷电路板，在所述印刷电路板上具有多个元件，所述多个元件包括：
辐射元件；
馈电元件，其被构造成可操作为用于所述多频带天线组件的馈电点；
短路元件，其被构造成可操作用于将所述辐射元件电短路到接地；以及
匹配元件；
其中，所述天线组件能够在至少第一频率范围和与所述第一频率范围不同的第二频率范围内操作，而不需要联接到所述印刷电路板的任何匹配块部件，
其中：
所述印刷电路板包括：第一侧和第二侧，所述第一侧包括：所述短路元件、所述馈电元件、和接地的第一部分；所述第二侧包括：所述匹配元件、所述辐射元件、和所述接地的第二部分；以及
所述多频带天线组件还包括第二印刷电路板，所述第二印刷电路板包括：第一侧和第二侧，所述第一侧包括：第一辐射元件、和接地的第一部分；所述第二侧包括：第二辐射元件、所述接地的第二部分、和用于将所述第二辐射元件电短路到所述接地的短路元件；以及
所述第二印刷电路板的所述第一辐射元件和所述第二辐射元件寄生联接到所述印刷电路板的所述辐射元件。
2.根据权利要求1所述的多频带天线组件，其中，所述多个元件包括在所述印刷电路板上的导电迹线。
3.根据权利要求1所述的多频带天线组件，其中：
所述短路元件包括在所述印刷电路板上的导电迹线；
所述辐射元件通过在所述印刷电路板上的所述导电迹线而被短路到接地；以及
所述匹配元件包括在所述印刷电路板上的导电迹线；以及
所述多频带天线组件不包括联接到所述印刷电路板的任何匹配块部件。
4.根据权利要求1所述的多频带天线组件，其中，所述馈电元件和所述短路元件以预定距离间隔开，所述预定距离是所述多频带天线组件的匹配因素的一部分和/或有助于改进所述多频带天线组件的电压驻波比VSWR。
5.根据权利要求1所述的多频带天线组件，其中，所述匹配元件包括短柱或垂直加载元件，该短柱或垂直加载元件被构造为与所述辐射元件联接，从而有助于至少减少在高频带的VSWR的尖峰，并且有助于创建所述高频带的更大带宽。
6.根据权利要求1所述的多频带天线组件，其中，所述第一辐射元件和所述第二辐射元件和所述短路元件包括在所述第二印刷电路板上的导电迹线，由此，所述第一辐射元件和所述第二辐射元件可操作为用于所述多频带天线组件的附加辐射器，从而有助于加宽带宽。
7.根据权利要求1所述的多频带天线组件，其中：
所述印刷电路板包括镀通孔，该镀通孔用于电连接在所述印刷电路板的相反的第一侧和第二侧上的元件，这些元件包括所述印刷电路板的所述接地的所述第一部分和所述第二部分、以及带有所述辐射元件的所述短路元件；以及
所述第二印刷电路板包括镀通孔，该镀通孔用于电连接在所述第二印刷电路板的相反的第一侧和第二侧上的元件，这些元件包括所述第一辐射元件和所述第二辐射元件、以及所述第二印刷电路板的所述接地的所述第一部分和所述第二部分。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的多频带天线组件，所述多频带天线组件还包括沿着所述印刷电路板的上部设置的一个或多个弹性柔性接触元件，用于在天线罩内组装时接触所述天线罩的一部分。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的多频带天线组件，所述多频带天线组件还包括指状簧片垫圈，该指状簧片垫圈包括一个或多个弹簧指状物，所述指状簧片垫圈沿着所述印刷电路板的上部设置，使得在天线罩内组装时所述一个或多个弹簧指状物接触所述天线罩的一部分。
10.根据权利要求8所述的多频带天线组件，其中，所述天线罩的所述部分包括金属柱的顶部加载部分，由此，所述印刷电路板和所述金属柱的所述顶部加载部分之间的电连接有助于加宽所述多频带天线组件的带宽。
11.根据权利要求1至5中任一项所述的多频带天线组件，其中：
所述多个元件还包括：延伸的接地翼、和延伸的短柱；和/或
当同轴缆线的编织层被焊接到所述印刷电路板的第一侧并且所述同轴缆线的中央导体被焊接到所述印刷电路板的第二侧时，所述馈电元件被构造为延伸到馈电区域，用于允许与所述同轴缆线的连接，以便直接由所述同轴缆线对所述多频带天线组件进行中心或底部馈电。
12.根据权利要求1至5中任一项所述的多频带天线组件，其中，所述馈电元件包括一弯曲，以允许侧向给所述多频带天线组件馈电。
13.根据权利要求1所述的多频带天线组件，其中，所述天线组件被构造为全向的，和/或具有在至少第一频率范围和第二频率范围内小于二的电压驻波比VSWR，并且其中：
所述第一频率范围从大约806MHz到大约960MHz，而所述第二频率带宽从大约1710MHz到大约2500MHz；或者
所述第一频率范围从大约821MHz到大约896MHz，而所述第二频率范围从大约1850MHz到大约2170MHz；或者
所述第一频率范围从大约746MHz到大约796MHz，而所述第二频率从大约1710MHz到大约2700MHz；或者
所述第一频率范围从大约760MHz到大约870MHz，而所述第二频率从大约1710MHz到大约2700MHz；或者
所述第一频率范围从大约806MHz到大约960MHz，而所述第二频率从大约1710MHz到大约2700MHz；或者
所述第一频率范围从大约450MHz到大约512MHz，而所述第二频率从大约1710MHz到大约2700MHz；或者
所述第一频率范围从大约430MHz到大约490MHz，而所述第二频率从大约1710MHz到大约2700MHz；或者
所述第一频率范围从大约460MHz到大约440MHz，而所述第二频率从大约1710MHz到大约2700MHz；或者
所述第一频率范围从大约380MHz到大约410MHz，而所述第二频率从大约1850MHz到大约2700MHz；或者
所述第一频率范围从大约2.3GHz到大约2.7GHz，而所述第二频率从大约4.9GHz到大约5.9GHz。
14.根据权利要求1所述的多频带天线组件，其中：
所述多频带天线组件联接到连接器结构，并且电导体将所述印刷电路板的所述接地电连接到所述连接器结构；或者
所述多频带天线组件联接到连接器结构，所述连接器结构被直接焊接到所述印刷电路板的所述接地，从而在它们之间建立电连接，而不使用接地引脚。
15.根据权利要求1所述的多频带天线组件，其中，所述天线组件联接到连接器结构，所述连接器结构被构造为联接到可安装到车辆的表面的天线支架，由此，所述多频带天线组件被构造成可操作用于在连接到所述天线支架时向/从车辆的乘客车厢内的一个或多个电子设备发送和/或接收信号。
16.一种多频带天线组件，所述多频带天线组件包括印刷电路板，在所述印刷电路板上具有多个元件，所述多个元件包括：
辐射元件；
馈电元件，其被构造成可操作为用于所述多频带天线组件的馈电点；
短路元件，其被构造成可操作用于将所述辐射元件电短路到接地；以及
匹配元件；
其中，所述天线组件能够在至少第一频率范围和与所述第一频率范围不同的第二频率范围内操作，而不需要联接到所述印刷电路板的任何匹配块部件，
其中：
所述印刷电路板包括：第一侧和第二侧；
所述第一侧包括：所述短路元件、所述馈电元件、和接地的第一部分；
所述第二侧包括：所述匹配元件、所述辐射元件、和所述接地的第二部分；
所述馈电元件包括宽迹线馈线，该宽迹线馈线被构造为帮助加宽所述多频带天线组件的带宽；以及
所述辐射元件电连接到所述馈电元件。
17.一种多频带天线组件，所述多频带天线组件包括印刷电路板，在所述印刷电路板上具有多个元件，所述多个元件包括：
辐射元件；
馈电元件，其被构造成可操作为用于所述多频带天线组件的馈电点；
短路元件，其被构造成可操作用于将所述辐射元件电短路到接地；以及
匹配元件；
其中，所述天线组件能够在至少第一频率范围和与所述第一频率范围不同的第二频率范围内操作，而不需要联接到所述印刷电路板的任何匹配块部件，
其中：
所述印刷电路板包括：第一侧和第二侧；
所述第一侧包括：所述短路元件、所述馈电元件、所述辐射元件、第一垂直加载元件、和接地的第一部分；以及
所述第二侧包括：第二垂直加载元件、和所述接地的第二部分；
所述第二垂直加载元件被构造为与所述第一垂直加载元件联接，用于帮助加宽带宽；以及
所述天线组件还包括沿着所述印刷电路板的上部设置的顶部加载导体。
18.根据权利要求17所述的多频带天线组件，所述多频带天线组件还包括：
第二印刷电路板，其联接到所述印刷电路板的上部，所述第二印刷电路板具有第一侧、第二侧、以及在所述第一侧和所述第二侧上的一个或多个导电元件，
其中，所述顶部加载导体被支撑在所述第二印刷电路板上，由此，所述顶部加载导体和所述第二印刷电路板被构造为帮助至少减少在高频带的VSWR的尖峰、改进VSWR水平、和/或加宽带宽。
19.根据权利要求18所述的多频带天线组件，其中，所述印刷电路板的所述接地包括一个或多个接地抽头，所述一个或多个接地抽头中的至少一个电连接到所述短路元件。
20.一种多频带天线组件，所述多频带天线组件包括印刷电路板，在所述印刷电路板上具有多个元件，所述多个元件包括：
辐射元件；
馈电元件，其被构造成可操作为用于所述多频带天线组件的馈电点；
短路元件，其被构造成可操作用于将所述辐射元件电短路到接地；
指状簧片垫圈，该指状簧片垫圈包括一个或多个弹簧指状物，所述指状簧片垫圈沿着所述印刷电路板的上部设置，使得在天线罩内组装时所述一个或多个弹簧指状物接触所述天线罩的一部分；以及
匹配元件；
其中，所述天线组件能够在至少第一频率范围和与所述第一频率范围不同的第二频率范围内操作，而不需要联接到所述印刷电路板的任何匹配块部件，
其中：
所述印刷电路板包括：第一侧和第二侧；
所述第一侧包括：所述短路元件、所述馈电元件、所述辐射元件、接地的第一部分、和电连接到所述指状簧片垫圈的第一加载元件；以及
所述第二侧包括：所述接地的第二部分、和电连接到所述第一加载元件的第二加载元件。
21.一种多频带天线组件，所述多频带天线组件包括印刷电路板，在所述印刷电路板上具有多个元件，所述多个元件包括：
辐射元件；
馈电元件，其被构造成可操作为用于所述多频带天线组件的馈电点；
短路元件，其被构造成可操作用于将所述辐射元件电短路到接地；以及
匹配元件；
其中，所述天线组件能够在至少第一频率范围和与所述第一频率范围不同的第二频率范围内操作，而不需要联接到所述印刷电路板的任何匹配块部件，
其中：
所述印刷电路板包括：第一侧和第二侧；
所述第一侧包括：所述短路元件、所述匹配元件、接地的第一部分、高频带辐射元件、和第一加载元件；以及
所述第二侧包括：主辐射器臂、延伸臂、寄生元件、所述馈电元件、和所述接地的第二部分。
22.根据权利要求21所述的多频带天线组件，其中：
所述主辐射器臂可操作以覆盖从2.3GHz到2.7GHz的带宽；
所述延伸臂联接到接地，并且可操作用于增加所述天线组件的带宽，以覆盖从4.9GHz到5.15GHz的带宽；以及
所述寄生元件可操作用于进一步增加所述天线组件的带宽，以覆盖从4.9GHz到5.9GHz的带宽。
23.一种鲨鱼鳍式天线，其包括根据权利要求1至5中任一项所述的多频带天线组件，其中，所述印刷电路板被构造为具有与鲨鱼鳍形状的天线罩对应的形状。
24.一种多输入多输出MIMO天线系统，其包括三个根据权利要求1至6中任一项所述的多频带天线组件，该三个多频带天线组件安装到接地平面，在这些多频带天线组件之间具有120°的间隔。
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