CN105826658B - 鲨鱼鳍天线 - Google Patents

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Abstract

提出了一种鲨鱼鳍天线，该鲨鱼鳍天线包括：基座；电路板，其被安装在该基座上；3G/4G天线，其被安装在电路板的第一端处，并且被配置成接收3G/4G频带信号的信号；AM/FM天线，其被安装在电路板的第二端处，并且被配置成接收AM/FM频带信号；V2X天线，其被安装在AM/FM天线的侧表面处，每个V2X天线以预定距离被间隔开并且被配置成实现V2X(车对外界)通信；以及多个天线，其被定位在3G/4G天线与AM/FM天线之间，以接收高于AM/FM频带信号而低于3G/4G频带信号的频带信号。

Description

鲨鱼鳍天线
技术领域
根据本公开内容的示例性实施方式的教示总体上涉及一种鲨鱼鳍天线，并且更具体地，涉及由布置成提供各种无线服务的多个天线形成的鲨鱼鳍天线。
背景技术
常规的鲨鱼鳍天线被实现为并且用于通过以下中的两种或三种类型的频带进行通信：AM、FM、T-DMB、GPS/Glonass/Galileo/XM/SIRIUS(在下文中称为“卫星集成天线”)、Wave、Wi-Fi和3/4G。
常规的鲨鱼鳍天线的结构难以获得天线间的隔离，使之难以保证提供的性能超过常规使用的独立天线的性能。因此，当鲨鱼鳍天线中嵌入有多种类型的天线时，难以获得针对系统的性能的保证，使得嵌入2至3个天线，以使用几个频带来进行通信。
当常规的鲨鱼鳍天线嵌入有发射系统时，由于降低了仅用于接收的天线的性能而难以获得保证的性能，并且有必要保证天线之间的隔离以及发射系统与接收系统之间的隔离。
发明内容
本公开内容被设计为解决现有技术的问题，并且本公开内容的目的是提供一种由被布置成提供各种无线服务的多个天线形成的鲨鱼鳍天线。
在本公开内容的一个一般的方面中，提供有一种鲨鱼鳍天线，该天线包括：
基座；
安装在基座上的电路板；
3G/4G天线，其被安装在电路板的第一端处，并且被配置成接收3G/4G频带信号的信号；
AM/FM天线，其被安装在电路板的第二端处，并且被配置成接收AM/FM频带信号；
V2X天线，其被安装在AM/FM天线的侧向表面处，每个V2X天线以预定距离被间隔开，并且被配置成实现V2X(车对外界)通信；以及
多个天线，其被定位在3G/4G天线与AM/FM天线之间，以接收高于AM/FM频带信号而低于3G/4G频带信号的频带信号。
优选地，但不是必须地，多个天线可以被安装在阴影区域处，该阴影区域是不存在通过AM/FM天线发射和接收的信号的空间。
优选地，但不是必须地，3G/4G天线可以包括主天线和副天线这两个水平布置的天线。
优选地，但不是必须地，所述V2X天线中的一个可以被布置在AM/FM天线的左侧处，而另一个V2X天线可以被布置在AM/FM天线的右侧处，每个V2X天线以预定距离被间隔开。
优选地，但不是必须地，AM/FM天线可以包括：弹簧组件，其被垂直地安装在电路板处；金属天线，其耦接至弹簧组件；以及磁性物质，其被定位在金属天线的底面处。
优选地，但不是必须地，弹簧组件可以包括：盘簧；底部电导体，其耦接至盘簧的底面以，从电路板接收辐射所必需的电流；以及上部电导体，其耦接至盘簧的上表面并且连接至磁性物质。
优选地，但不是必须地，金属天线可以以使得通过将金属天线的一部分弯曲成U形或V形而向上升起的方式来进行配置。
优选地，但不是必须地，所述多个天线可以包括卫星集成天线，其被安装在3G/4G天线与AM/FM天线之间，以接收卫星频带的信号。
优选地，但不是必须地，所述多个天线可以包括DMB(数字多媒体广播)天线，其被安装在卫星集成天线与AM/FM天线之间，以接收DMB频带的信号。
优选地，但不是必须地，卫星集成天线可以被实现为通过GPS(全球定位系统)、Glonass、Galileo、XM和SIRIUS的卫星频带进行通信。
优选地，但不是必须地，卫星集成天线可以被实现为还接收卫星无线电频带的信号。
优选地，但不是必须地，卫星集成天线可以包括：卫星无线电接收天线，其被配置成接收卫星无线电频带的信号；以及卫星坐标接收天线，其被定位在卫星无线电接收天线处，并且被配置成接收卫星无线电频带的信号。
优选地，但不是必须地，在电路板处可以形成有槽，并且该槽安装有卫星集成天线。
优选地，但不是必须地，鲨鱼鳍天线形成有两个双工器，其被配置成将通过所述卫星无线电接收天线接收的信号与通过所述卫星坐标接收天线接收的信号进行合并与分离，所述两个双工器处于形成有连接至所述卫星集成天线的电子电路的电路板区域处。
本公开内容的有益效果
根据本公开内容的示例性实施方式的鲨鱼鳍天线具有下述有益效果：鲨鱼鳍天线由电路板和多个天线的组合结构形成，以能够使用远程信息处理的各种频率进行通信。
此外，包括在鲨鱼鳍天线中的多个天线被布置在能够获得隔离的最佳位置处，从而提供高效的通信性能。
此外，安装在鲨鱼鳍天线上的卫星集成天线被实现为使用GPS、Glonass、Galileo、XM和SIRIUS的卫星频带进行通信，从而能够提供更准确的定位服务并且能够平台化。
此外，鲨鱼鳍天线可以保证移动的车辆中高效的性能，以向用户的车辆和用户期望的相邻车辆提供无线服务中的各种发射/接收频率信号。
此外，鲨鱼鳍天线被实现为获得天线间的隔离以及系统中的隔离，由此可以通过保证独立于天线和系统的卓越的性能并且通过即使在其中发射模式和接收模式被同时操作的运行期间也提供卓越的性能而向用户顺畅地提供各种服务。
附图说明
图1是示出了根据本公开内容的示例性实施方式的鲨鱼鳍天线的结构的立体图。
图2是示出了根据本公开内容的示例性实施方式的鲨鱼鳍天线的结构的平面图。
图3a是示出了根据本公开内容的示例性实施方式的AM/FM天线的结构的分解立体图。
图3b是示出了根据本公开内容的示例性实施方式的AM/FM天线的金属天线与磁性物质之间的耦接状态的示意图。
图4是示出了根据本公开内容的示例性实施方式的相对于AM/FM天线的水平极化波的辐射图案的示意图。
图5是示出了根据本公开内容的示例性实施方式的相对于AM/FM天线的垂直极化波的辐射图案的示意图。
图6是示出了根据本公开内容的示例性实施方式的AM/FM天线的整个辐射图案的示意图。
图7是示出了根据本公开内容的示例性实施方式的由连接至卫星集成天线的电子电路形成的电路板区域的图案的示意图。
图8是示出了根据本公开内容的示例性实施方式的电路板上的卫星集成天线安装槽的示意图。
图9是示出了在使用AM/FM天线进行通信时的阴影区域的示例性图。
具体实施方式
根据以下结合附图的实施方式，将清楚地理解本实施方式的优点和特征及其处理方法。然而，本公开内容不限于这些实施方式，并且可以以各种其它形式来实现。仅提供这些实施方式以更完整地说明本公开内容，并使得本领域普通技术人员充分理解本公开内容的范围。本公开内容的范围仅由权利要求限定。因此，在一些实施方式中，没有对公知的过程、公知的装置结构以及公知的技术进行详细说明，以避免对本公开内容进行不清楚的解释。贯穿说明书，将使用相同的附图标记来指代相同或相似的部分。
可以省略对公知的部件和处理技术的描述，以免不必要地使本公开内容的实施方式变得模糊。在说明书和权利要求中使用的特定术语或词语的含义不应限于字面上或通常使用的含义，而应按照用户或操作者的意图和习惯用法来解释或者可以不同于字面或通常使用的含义。因此，对特定术语或词语的定义应该基于整个说明书的内容。
在下文中，将参照附图详细描述本公开内容的示例性实施方式。
图1是示出了根据本公开内容的示例性实施方式的鲨鱼鳍天线的结构的立体图。图2是示出了根据本公开内容的示例性实施方式的鲨鱼鳍天线的结构的平面图。图3a是示出了根据本公开内容的示例性实施方式的AM/FM天线的结构的分解立体图。图3b是示出了根据本公开内容的示例性实施方式的AM/FM天线的金属天线与磁性物质之间的耦接状态的示意图。图4是示出了根据本公开内容的示例性实施方式的相对于AM/FM天线的水平极化波的辐射图案的示意图。图5是示出了根据本公开内容的示例性实施方式的相对于AM/FM天线的垂直极化波的辐射图案的示意图。图6是示出了根据本公开内容的示例性实施方式的AM/FM天线的整个辐射图案的示意图。
图7是示出了根据本公开内容的示例性实施方式的由连接至卫星集成天线的电子电路形成的电路板区域的图案的示意图。图8是示出了根据本公开内容的示例性实施方式的电路板上的卫星集成天线安装槽的示意图。图9是示出了在使用AM/FM天线进行通信时的阴影区域的示例性图。
参照图1和图2，根据本公开内容的示例性实施方式的鲨鱼鳍天线(100)可以包括：基座(110)、安装在基座(110)上的电路板(120)以及安装在电路板(120)上的多个天线。基座(110)可以为安装电路板(120)和多个天线提供安装空间。
此外，根据本公开内容的示例性实施方式的鲨鱼鳍天线(100)还可以包括壳体(130)，其被配置成覆盖基座(110)。根据本公开内容的电路板(120)可以安装有3G/4G天线(140)、AM/FM天线(150)、卫星集成天线(160)、DMB天线(170)以及V2X(车对外界)天线(180)，其中，可以不包括这些天线中的一些天线，同时还可以包括本文中未提及的天线。
3G/4G天线(140)是被实现为如下的天线：接收3G/4G频带的信号，并且可以改进车辆内部环境中的各种基于移动的无线服务的发射/接收性能。与此同时，3G/4G天线(140)可以被定位在电路板(120)的第一点处，其中，该第一点可以例如为被定位在电路板(120)的前端处的点。
此时，3G/4G天线(140)可以包括主天线和副天线这两个天线，每个天线分别被布置在基于电路板(120)的前端的左侧和右侧，并且因此可以在弱到多径衰减的车内环境中提供顺畅的通信环境。
具体地，在形成鲨鱼鳍天线(100)的天线中，AM/FM天线(150)是被配置成主要执行低频率通信的天线，并且因此，优选地首要考虑AM/FM天线(150)的布置。此时，AM/FM天线(150)可以被定位在电路板(120)的第二点处，其中，该第二点可以例如是被定位在电路板(120)的后端处的点。
现在，参照图3a和图3b，AM/FM天线(150)被实现为接收AM/FM频带的信号，并且可以包括弹簧组件(151)、金属天线(153)和磁性物质(155)。此时，弹簧组件(151)可以被垂直地安装在电路板(120)上，金属天线(153)可以耦接至弹簧组件(151)的上侧，并且磁性物质(155)可以被定位在金属天线(153)的底侧处。
由于磁性物质(155)被定位在金属天线(153)的底面处，所以可以中断当将鲨鱼鳍天线安装到车辆时从鲨鱼鳍天线的底端产生的二次辐射波的干扰，并且由于高磁导率而可以使天线小型化。
此外，通过将金属天线(153)的一部分(153a)弯曲成U形或V形来向上升起，以允许增强接收性能。同时，弹簧组件(151)可以包括盘簧(151a)、上部电导体(151b)和底部电导体(151c)。此时，底部电导体151c可以耦接至盘簧(151a)的底部，以通过电路板(120)接收辐射所必需的电流，并且上部电导体(151b)可以耦接至盘簧(151a)的上侧，以连接至磁性物质(155)。
同时，电流从平行于金属天线(153)的水平表面的一部分传输至水平表面(电场)，以在根据本公开内容的AM/FM天线(150)结构中形成如图4所示的辐射图案，由此可以使水平极化波的接收最大化。此外，由于弹簧组件(151)被垂直地定位至金属天线(153)的结构以及金属天线(153)的一部分(153a)被弯曲的结构，电流被垂直(磁场)地传输，由此形成如图5所示的辐射图案，以使垂直极化波的接收最大化。
也就是说，由于当电流被垂直地和水平地形成并且跨车顶的整个区域旋转时，通过将图4和图5所示的辐射图案进行结合而形成如图6所示的跨车辆的整个区域的辐射图案，所以接收性能可以被最大化。
卫星集成天线(160)是被配置成接收卫星频带的信号的天线，并且被实现为接收许多国家(如美国、欧洲、俄罗斯、中国和日本)的卫星频带的信号。此外，卫星集成天线(160)可以被实现为还接收卫星无线电频带的信号。
具体而言，卫星集成天线(160)可以被实现为通过GPS(全球定位系统)、Glonass、Galileo、XM和SIRIUS的卫星频带进行通信。此外，卫星集成天线(160)可以是电介质贴片天线，其能够被平台化且可以在接收卫星坐标时通过接收各种卫星坐标(如GPS和Galileo)来增强基于位置的服务的性能。此时，尽管卫星集成天线(160)被定位在3G/4G天线(140)与AM/FM天线(150)之间，但是优选地可以被定位成邻近3G/4G天线(140)。
同时，卫星集成天线(160)可以包括被配置成接收卫星无线电频带的信号的卫星无线电接收天线(161)以及被配置成接收卫星频带的信号的卫星坐标接收天线(163)。
此时，卫星集成天线(160)优选地使用堆叠结构以最小化使用面积，其中，卫星无线电接收天线(161)被定位在底部区域处，并且卫星坐标接收天线(163)被定位在上部区域处。也就是说，如图2所示，电路板(120)与卫星无线电接收天线(161)定位在一起，而卫星坐标接收天线(163)被定位在卫星无线电接收天线(161)上。
此时，电路板(120)起到卫星无线电接收天线(161)的辐射板的作用，而卫星无线电接收天线(161)起到卫星坐标接收天线(163)的辐射板的作用，使得卫星无线电接收天线(161)的面积优选地大于卫星坐标接收天线(163)的面积。
此外，如图7所示，可以使用由连接至卫星集成天线(160)的电子电路形成的电路板区域(A)处的两个双工器(120-1、120-2)通过简单的电路配置来实现卫星集成天线(160)，其中，这两个双工器(120-1、120-2)被配置成将通过卫星无线电接收天线(161)接收的信号与通过卫星坐标接收天线(163)接收的信号进行合并与分离。
另外，当卫星集成天线(160)被形成在卫星无线电接收天线(161)和卫星坐标接收天线(163)的堆叠结构中时，存在卫星坐标接收天线(163)的性能(轴比)劣化的可能性，并且为了解决该劣化问题，电路板(120)可以在安装有卫星集成天线(160)的位置处形成槽(121)。此时，槽(121)可以安装有卫星无线电接收天线(161)。
由卫星集成天线(160)接收的数据被提供至V2X系统，该V2X系统基于坐标位置来提供服务，其中，该V2X系统基于由卫星集成天线(160)接收的卫星坐标来执行V2X通信，从而保证卓越的车辆性能。
DMB天线(170)是被实现为接收DMB频带的信号的蜿蜒结构的有源天线。此时，DMB天线(170)被形成在与接收电路耦接的结构中，并且优选地被定位在AM/FM天线(150)与卫星集成天线(160)之间。
V2X天线(180)是PCB(印刷电路板)安装型天线，其可在狭小空间中使用并且被实现用于V2X通信。V2X天线(180)是宽带天线，由于V2X频带以及Wi-Fi频带的有利地覆盖，因此可以通过连同V2X系统一起耦接至Wi-Fi系统而将V2X天线(180)用于车内Wi-Fi。
同时，V2X天线(180)为2T2R(两次发射和两次接收)，其适用于车辆安全和高速通信，并且V2X天线(180)中的一个优选地被布置在AM/FM天线(150)的左侧，而另一个被布置在AM/FM天线(150)的右侧，两个V2X天线以预定距离间隔开，以向所有的(前、后、左、右、上和下)方向进行通信。此外，因为V2X天线(180)是宽频带天线，所以V2X天线(180)可以响应于RF系统而独立地用于其它目的。
如前面所讨论的，鲨鱼鳍天线(100)可以包括3G/4G天线(140)、AM/FM天线(150)、卫星集成天线(160)、DMB天线(170)以及V2X(车对外界)天线(180)。上述天线(140、150、160、170、180)以彼此不同的频带被用于通信，因此重要的是，这些天线(140、150、160、170、180)被布置在保证卓越性能的可接收的位置处。
参照图9，当使用在最低频率通信中使用的AM/FM天线(150)来进行通信时，可能会形成其中不存在通过AM/FM天线(150)接收和发射的信号的空间(S区域，即AM/FM天线阴影区域)。因此，当制造鲨鱼鳍天线(100)时，优选地的是首要地布置AM/FM天线(150)，然后再确定其它天线(140、160、170、180)的位置。
与此同时，优选的是从低频通信天线到高频通信天线顺序地布置天线，使得AM/FM天线(150)的阴影区域与DMB天线(170)定位在一起，并且使得卫星集成天线(160)被定位在DMB天线(170)的阴影区域处。
因此，根据本公开内容的鲨鱼鳍天线由电路板和多个天线的组合结构形成，以能够使用远程信息处理的各种频率进行通信。此外，包括在鲨鱼鳍天线中的多个天线被布置在能够获得隔离的最佳位置处，从而可以提供高效的通信性能。
此外，安装在鲨鱼鳍天线上的卫星集成天线被实现为使用GPS、Glonass、Galileo、XM和SIRIUS的卫星频带进行通信，从而能够提供更准确的定位服务并且能够平台化。
此外，鲨鱼鳍天线可以保证移动的车辆中高效的性能，以向用户的车辆和用户期望的相邻车辆提供无线服务中的各种发射/接收频率信号。
此外，鲨鱼鳍天线被实现为获得天线间的隔离以及系统中的隔离，由此可以通过保证独立于天线和系统的卓越的性能并且通过即使在其中发射模式和接收模式被同时操作的运行期间也提供卓越的性能而向用户顺畅地提供各种服务。
尽管参照前述实施方式和优点已经详细描述了本公开内容，但是对于本领域技术人员来说，在权利要求的边界和界限内的许多替换、修改和变化将是明显的。因此，应该理解的是，除非另有说明，否则上述实施方式不受限于前述描述的任何细节，而是应在所附权利要求限定的范围内广泛地进行解释。

Claims (12)

1.一种鲨鱼鳍天线，包括：
基座；
安装在所述基座上的电路板；
3G/4G天线，其被安装在所述电路板的第一端处，并且被配置成接收3G/4G频带信号的信号；
AM/FM天线，其被安装在所述电路板的第二端处，并且被配置成接收AM/FM频带信号；
V2X天线，其被安装在所述AM/FM天线的侧向表面处，每个V2X天线以预定距离被间隔开，并且被配置成实现V2X(车对外界)通信；以及
多个天线，其被定位在所述3G/4G天线与所述AM/FM天线之间，以接收高于所述AM/FM频带信号而低于所述3G/4G频带信号的频带信号，
其中，所述AM/FM天线包括：弹簧组件，其被垂直地安装在所述电路板处；金属天线，其耦接至所述弹簧组件的上侧；以及磁性物质，其被定位在所述金属天线的底侧处，并且
其中，所述金属天线包括水平表面部分和弯曲表面部分，并且所述水平表面部分和所述弯曲表面部分是U形或V形。
2.根据权利要求1所述的鲨鱼鳍天线，其中，所述多个天线被安装在阴影区域处，所述阴影区域是不存在通过所述AM/FM天线发射和接收的信号的空间。
3.根据权利要求1所述的鲨鱼鳍天线，其中，所述3G/4G天线包括主天线和副天线这两个水平布置的天线。
4.根据权利要求1所述的鲨鱼鳍天线，其中，所述V2X天线中的一个被布置在所述AM/FM天线的左侧处，而另一个V2X天线被布置在所述AM/FM天线的右侧处，每个V2X天线以预定距离被间隔开。
5.根据权利要求4所述的鲨鱼鳍天线，其中，所述弹簧组件包括：盘簧；底部电导体，其耦接至所述盘簧的底侧，以从所述电路板接收辐射所必需的电流；以及上部电导体，其耦接至所述盘簧的上侧并且连接至所述磁性物质。
6.根据权利要求1所述的鲨鱼鳍天线，其中，所述多个天线包括卫星集成天线，其被安装在所述3G/4G天线与所述AM/FM天线之间，以接收卫星频带的信号。
7.根据权利要求6所述的鲨鱼鳍天线，其中，所述多个天线包括DMB(数字多媒体广播)天线，其被安装在所述卫星集成天线与所述AM/FM天线之间，以接收DMB频带的信号。
8.根据权利要求6所述的鲨鱼鳍天线，其中，所述卫星集成天线被实现为通过GPS(全球定位系统)、Glonass、Galileo、XM和SIRIUS的卫星频带进行通信。
9.根据权利要求6所述的鲨鱼鳍天线，其中，所述卫星集成天线被实现为还接收卫星无线电频带的信号。
10.根据权利要求6所述的鲨鱼鳍天线，其中，所述卫星集成天线包括：卫星无线电接收天线，其被配置成接收卫星无线电频带的信号；以及卫星坐标接收天线，其被定位在所述卫星无线电接收天线处，并且被配置成接收卫星无线电频带的信号。
11.根据权利要求6所述的鲨鱼鳍天线，其中，在所述电路板处形成槽，并且所述槽安装有所述卫星集成天线。
12.根据权利要求6所述的鲨鱼鳍天线，其中，所述鲨鱼鳍天线形成有两个双工器，其被配置成将通过所述卫星无线电接收天线接收的信号与通过所述卫星坐标接收天线接收的信号进行合并与分离，所述两个双工器处于形成有连接至所述卫星集成天线的电子电路的电路板区域处。
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