CN106711605A

CN106711605A - 多频带车载天线组件

Info

Publication number: CN106711605A
Application number: CN201510447640.1A
Authority: CN
Inventors: 冯祖胜; 杨烨; 孙宇航; 孙金峰
Original assignee: LAIND ELECTRONIC MATERIAL (SHANGHAI) CO Ltd
Current assignee: Molex CVS Shanghai Ltd
Priority date: 2015-07-27
Filing date: 2015-07-27
Publication date: 2017-05-24
Anticipated expiration: 2035-07-27
Also published as: CN106711605B

Abstract

示例性实施方式公开了具有全球导航卫星系统(GNSS)功能的多频带车载天线组件。在示例性实施方式中，多频带天线组件可使用多于两个的卫星导航系统频率(例如，全球定位系统(GPS)、北斗导航卫星系统(BDS)、俄罗斯全球导航卫星系统(GLONASS)等)进行操作。例如，多频带天线组件可以包括：第一贴片天线，该第一贴片天线可使用至少三个不同的卫星导航系统频率，例如，GPS、北斗和GLONASS等进行操作。该第一贴片天线可以堆叠在第二贴片天线上。该第二贴片天线可以使用诸如卫星数字音频无线电服务(SDARS)信号(例如，天狼星XM等)这样的其它频率进行操作。天线组件还可以包括耦合器，该耦合器耦合来自第一贴片天线的馈电端口的信号。

Description

多频带车载天线组件

技术领域

本公开通常涉及多频带车载天线组件。

背景技术

本部分提供未必是现有技术的与本公开有关的背景信息。

在汽车工业中使用了各种不同类型的天线，包括AM/FM无线电天线、卫星数字音频无线电服务(SDARS)天线、全球导航卫星系统(GNSS)天线、蜂窝天线等。多频带天线组件也常用于汽车工业中。多频带天线组件通常包括多个天线，以覆盖并工作于多个频率范围。

汽车天线可以安装或安置在诸如车顶、后备箱、或引擎盖这样的车辆表面上，以帮助确保天线在上部或者朝向天顶具有无阻碍视野。天线可以连接(例如，经由同轴电缆等)到车辆的乘客车厢内的一个或更多个电子设备(例如，无线电接收机、触摸屏显示器、导航设备、蜂窝电话等)，使得多频带天线组件可操作用于传送和/或接收去往和/或来自车辆内的电子设备的信号。

发明内容

本部分提供本公开的一般性概述，而不是全面公开其全部范围或其全部特征。

所公开的是多频带车载天线组件的示例性实施方式。在一个示例性实施方式中，公开了多频带车载天线组件，其包括：第一贴片天线，该第一贴片天线被构造为可使用至少三个不同的卫星导航系统频率进行操作；和耦合器，该耦合器被构造为可操作用于耦合来自第一贴片天线的信号。该第一贴片天线被构造为可使用至少全球定位系统(GPS)、北斗导航卫星系统和全球导航卫星系统(GLONASS)频率进行操作。

天线组件还可以包括第二贴片天线，该第二贴片天线可使用与第一贴片天线不同的一个或更多个频率进行操作。第一贴片天线可以堆叠在第二贴片天线上。第一贴片天线可以被构造为使用GPS、北斗导航卫星系统和GLONASS进行操作，而第二贴片天线可以被构造为使用卫星数字音频无线电服务进行操作；和/或第一贴片天线可以被构造为可使用从1558MHz至1608MHz的频率进行操作，而第二贴片天线可以被构造为可使用从2320MHz至2345MHz的频率进行操作。

耦合器可以包括：在输出、接地以及第一贴片天线的馈电端口之间电连接的多个电容器、多个电感器、以及电阻器。

第一贴片天线可以包括：第一馈电端口和第二馈电端口。耦合器可以电连接到第一馈电端口和第二馈电端口，使得来自第一馈电端口和第二馈电端口的信号通过耦合器进行耦合。

耦合器可以包括：多个电容器、多个电感器、以及至少一个电阻器，所述多个电容器、多个电感器以及至少一个电阻器限定在从1.5吉赫至1.8吉赫的频率下的三分贝耦合器，该三分贝耦合器可操作用于组合来自第一馈电端口和第二馈电端口的具有90度相位差的信号，使得天线组件的输出端口处的相位相同。电阻器和多个电容器中的一个电容器可操作以隔离并吸收不平衡信号。

耦合器可以包括：彼此并联的第一、第二和第三电感器；在第一馈电端口和第二馈电端口之间串联的第一电容器和第二电容器；以及在输出和接地之间串联的第三、第四、第五电容器和电阻器。

第一电容器和第三电容器可以在第一电感器和第二电感器之间电连接。第二电容器和第四电容器可以在第二电感器和第三电感器之间电连接。

第一、第二和第三电感器均可以具有从4.5纳亨至4.9纳亨范围内的电感。例如，第一、第二和第三电感器均可以具有4.7纳亨的电感。

第一、第二、第三和第四电容器均可以具有从1.8皮法至2.2皮法范围内的电容。例如，第一、第二、第三和第四电容器均可以具有2皮法的电容。

第五电容器可以具有从90皮法至110皮法范围内的电容。例如，第五电容器可以具有100皮法的电容。

电阻器可以具有从45欧姆至55欧姆范围内的电阻。例如，电阻器可以具有51欧姆的电阻。

在另一个示例性实施方式中，公开了多频带车载天线组件，其包括：第一天线，其包括：第一馈电端口和第二馈电端口，所述第一天线被构造为可使用至少三个不同的卫星导航系统频率进行操作；以及耦合器，其电连接到所述第一馈电端口和所述第二馈电端口，使得来自所述第一馈电端口和所述第二馈电端口的信号通过所述耦合器进行耦合。

从本文所提供的描述，其它应用领域将变得显而易见。本发明内容中的描述和特定示例旨在仅仅说明的目的，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用于说明所选实施方式，而非所有可能的实现的目的，且不旨在限制本公开的范围。

图1是根据示例性实施方式的、被构造为可使用GPS、北斗、GLONASS以及SDARS进行操作的多频带天线组件的透视图；

图2是图1所示的多频带天线组件的下部透视图，其例示了来自上部(GPS/BDS/GLONASS)贴片天线的馈电或端口以及来自下部(SDARS)贴片天线的馈电；

图3是图1和图2所示的多频带天线组件的侧视图；

图4是图1至图3所示的多频带天线组件的透视图；

图5是根据示例性实施方式的、可以用于耦合来自图1至图4所示的多频带天线组件的上部(GPS/BDS/GLONASS)贴片天线的馈电端口的信号的耦合器电路的图；

图6是根据示例性实施方式的、示出被构造为可使用GPS、北斗、GLONASS以及SDARS进行操作的多频带天线组件的透视图，其中，示例性天线罩示出为透明的，以例示在天线罩下面的堆叠贴片天线；

图7是图6所示的多频带天线组件和天线罩的俯视图；

图8是图6所示的多频带天线组件和天线罩的正视图；

图9是在没有天线罩的情况下，图6所示的多频带天线组件的透视图，其例示了设置在印刷电路板上和/或由共同底盘或底座支撑的堆叠贴片天线；

图10是图9所示的多频带天线组件的局部透视图；

图11是图9所示的多频带天线组件的俯视图；

图12是在直径为一米的接地平面上，对于图1至图4所示的多频带天线组件的上部(GPS/BDS/GLONASS)贴片天线，以各向同性分贝(dBi)为单位的线性平均增益(旋转线性极化)与以兆赫(MHz)为单位的频率的线形图；

图13至图16例示在直径为一米的接地平面上，对于图1至图4所示的多频带天线组件的上部(GPS/BDS/GLONASS)贴片天线，在各种频率下的辐射图案(线性平均增益，旋转线性极化)；

图17是在直径为一米的接地平面上，对于图1至图4所示的多频带天线组件的上部(GPS/BDS/GLONASS)贴片天线，以各向同性分贝(dBi)为单位的线性平均增益(右旋圆极化)与以兆赫(MHz)为单位的频率的线形图；

图18至图21例示在直径为一米的接地平面上，对于图1至图4所示的多频带天线组件的上部(GPS/BDS/GLONASS)贴片天线，在各种频率下的辐射图案(线性平均增益，右旋圆极化)；

图22是示出在图1至图4所示的多频带天线组件的上部(GPS/BDS/GLONASS)贴片天线的馈电端口处的阻抗的曲线图；以及

图23是示出在图1至图4所示的多频带天线组件的上部(GPS/BDS/GLONASS)贴片天线的馈电端口处的回波损耗的曲线图。

在这些视图中，相应的附图标记表示相应的部分。

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。

本发明人认识到需要一种具有全球导航卫星系统(GNSS)功能(例如，可使用多于两个的卫星导航系统频率(例如，全球定位系统(GPS)、北斗导航卫星系统(BDS)、俄罗斯全球导航卫星系统(GLONASS)等)进行操作)的小型多频带天线(例如，鲨鱼鳍天线等)。因此，发明人在本文中公开了可使用多于两个的卫星导航系统频率进行操作的多频带天线组件或系统的示例性实施方式。例如，多频带天线组件的一个示例性实施方式可以包括第一贴片天线，该第一贴片天线可使用至少三个不同的卫星导航系统频率(例如，GPS、北斗和GLONASS等)进行操作。第一贴片天线可以堆叠在第二贴片天线上。第二贴片天线可以使用诸如卫星数字音频无线电服务(SDARS)信号(例如，天狼星XM等)这样的其它频率进行操作。天线组件还可以包括耦合器，该耦合器耦合来自第一贴片天线的馈电端口的信号(例如，卫星导航系统信号等)。

在本文所公开的示例性实施方式中，天线组件可以包括可使用GPS、BDS和GLONASS进行操作的贴片天线与可使用SDARS进行操作的贴片天线。GPS/BDS/GLONASS贴片天线可以堆叠在另一贴片上。在这种示例性实施方式中，天线组件因此可以包括与GPS、BDS和GLONASS三者全部兼容的第一贴片天线或顶部贴片天线。第一贴片天线可以包括第一馈电端口和第二馈电端口。来自第一馈电端口和第二馈电端口的信号通过耦合器进行耦合。第二贴片天线或底部贴片天线可操作用于接收其它卫星信号，诸如卫星数字音频无线电服务(SDARS)信号(例如，天狼星XM等)。堆叠的两个贴片天线可以设置在共同底座或底盘(例如，图9至图11所示的底座252等)上和/或由共同底座或底盘(例如，图9至图11所示的底座252等)支撑，并且可以容纳在天线罩或盖(例如，图6至图8所示的天线罩244等)内或设置在天线罩或盖(例如，图6至图8所示的天线罩244等)下方。所述天线罩或盖可以具有鲨鱼鳍形状，并且天线组件可以称为鲨鱼鳍天线。

在某些示例性实施方式中，天线组件还可以包括除了卫星导航系统贴片天线和卫星无线电贴片天线之外的一个或更多个其它天线。该一个或更多个其它天线可以位于贴片天线的后部和/或靠近天线组件的背面(例如，沿着图9中的PCB 248等)。例如，天线组件还可以包括一个或更多个蜂窝天线(例如，倒F天线(IFA)、单极天线、倒L天线(ILA)、平面倒F天线(PIFA)、模压桅杆式天线、其它桅杆式天线等)。

根据各个方面，示例性实施方式公开了用于安装到车体壁上的多频带车载天线组件。在示例性实施方式中，多频带车载天线组件通常包括构造为可使用全球导航卫星系统(GNSS)频率进行操作的至少一个贴片天线。该贴片天线可以被构造为可操作用于通过至少GPS、北斗和GLONASS(例如，1561MHz至1605MHz，45MHz等)宽频带和/或其它GNSS频带，来接收并发送通信信号。多频带车载天线组件还可以包括第二贴片天线，该第二贴片天线被构造为可操作用于接收并发送诸如SDARS信号这样的其它卫星信号。通过示例的方式，本文所公开的贴片天线可以具有25毫米(mm)的长度，25毫米的宽度和6毫米的高度或厚度。但是这些尺寸仅仅是示例性的，因为可以在其它示例性实施方式中使用更大或更小的贴片天线。

本发明人已经发现，发明人提出的可使用GPS、BDS和GLONASS信号进行操作的贴片天线适于与可使用SDARS信号进行操作的贴片天线进行堆叠，堆叠的贴片天线可以与汽车天线系统一起使用。在某些示例性实施方式中，多重天线被构造(例如，被设定尺寸、被设定形状、被紧密间隔开、被相互分离等)，使得天线组件可以设置在某些现有的天线罩或盖(例如，鲨鱼鳍天线罩等)内或在某些现有的天线罩或盖(例如，鲨鱼鳍天线罩等)下方。进而，尽管卫星天线可使用至少三个GNSS频带(例如，GPS/北斗/GLONASS)进行操作，但还是允许发明人提出的天线组件可与某些现有的天线罩一起使用，其原因在于总体的尺寸并没有显著增加。

通过示例的方式，本文中的第一贴片天线和第二贴片天线中的任一或两个可以被构造为可在与卫星通信相关联的一个或更多个频率带宽(诸如1561MHz至1605MHz和45MHz带宽中的一个或更多个(或全部))内进行操作。在某些示例性实施方式中，第一贴片天线和第二贴片天线可以被构造，从而由于天线组件可以使用大量不同的频率进行操作而使天线组件实际上可在世界上的任何地方进行操作。

现在参照附图，图1至图3例示体现本公开的一个或更多个方面的天线组件100。如图1所示，天线组件100包括第一或上部贴片天线112和第二或下部贴片天线116。

在该示例性实施方式中，第一贴片天线112被构造为可操作用于接收至少包括GPS、BDS和GLONASS信号的GNSS信号。第二贴片天线116被构造为可操作用于接收SDARS信号(例如，天狼星XM等)。第一贴片天线112和第二贴片天线116以第一贴片天线112堆叠于第二贴片天线116的顶部的方式进行堆叠布置。在示例性实施方式中，SDARS信号可以经由同轴电缆馈送到SDARS收音机中，该SDARS收音机可以位于独立于远程信息处理控制单元(TCU)箱的仪表板(IP)中。作为背景，GPS(L1)的频率范围或带宽是1575.42MHz±1.023MHz，BDS(B1)的频率范围或带宽是1561.098MHz±2.046MHz，GLONASS(L1)的频率范围或带宽是1602.5625MHz±4MHz，而SDARS的频率范围或带宽是2320MHz至2345MHz。此外，例如，第一贴片天线112可从约1558MHz至约1608MHz进行操作。

如图2至图4所示，第一贴片天线112包括分别从两个馈电点136(图1和图4)延伸穿过第一贴片天线112的两个连接器或馈电端口134(例如，馈电引脚、层间连接器、其它馈电等)。第一贴片天线112和第二贴片天线116可以包括与连接器134的数量相对应的通孔，从而允许连接器134穿过第一贴片天线112和第二贴片天线116以与第二贴片天线116下面的印刷电路板建立连接。另选地，在其它实施方式中，连接器134可以围绕第一贴片天线112和/或第二贴片天线116中的任一或两个进行延伸。

同样如图2至图4所示，第二贴片天线116包括从馈电点延伸穿过第二贴片天线116的连接器或馈电端口138(例如，馈电引脚、层间连接器、其它馈电等)。第二贴片天线116可以包括通孔，从而允许连接器138穿过第二贴片天线116以与第二贴片天线116下面的印刷电路板建立连接。另选地，在其它实施方式中，连接器138可以围绕第二贴片天线116进行延伸。

继续参照图1，每个贴片天线112、116可以分别包括由绝缘材料(例如，陶瓷等)制成的基板135、137。导电材料可以设置在基板135、137的上表面上，以形成各个贴片天线112、116的天线结构139、141(例如，λ/2天线结构等)。连接器134可以电连接到第一贴片天线112的天线结构139。连接器138可以电连接到第二贴片天线116的天线结构141。

图5例示耦合器电路150的示例性实施方式，耦合器电路150可以用于耦合来自GPS/BDS/GLONASS贴片天线112的馈电端口134的信号。在操作中，连接器或端口134可以接收来自贴片天线112的卫星信号(例如，GPS、BDS、GLONASS等)。然后可以通过耦合器150耦合来自两个端口134的信号。虽然在本示例中耦合器150与贴片天线112、116一起使用，但是耦合器150可以与其它贴片天线和除了贴片天线之外的其它天线一起使用。

如图5所示，耦合器电路150电连接于端口1和端口2(端口1和端口2是输入端口)之间或电连接到端口1和端口2(端口1和端口2是输入端口)，电连接到输出端口(OUT)，并且电连接到接地(GND)。耦合器电路150包括彼此并联的三个电感器L1、L2和L3。耦合器电路150还包括端口1和端口2之间串联的第一电容器C1和第二电容器C2。耦合器电路150又包括在输出(OUT)和接地(GND)之间串联的第三电容器C3、第四电容器C4以及第五电容器C5和电阻器R1。第一电容器C1和第三电容器C3通常在第一电感器L1和第二电感器L2之间电连接。第二电容器C2和第四电容器C4通常在第二电感器L2和第三电感器L3之间电连接。

在本示例中，电容器C1、C2、C3、C4、C5，电感器L1、L2、L3和L4，以及电阻器R1构成或限定在1.5GHz至1.8GHz下工作的3分贝(dB)耦合器。端口1和端口2是输入端口，而OUT端口是输出端口。第五电容器C5和电阻器R1隔离并吸收不平衡信号。从端口1输入的信号比从端口2输入的信号具有90度相位的领先。因此，在贴片天线馈电点处存在90度的相位差。在3dB耦合器处组合这两个信号，使得OUT输出端口相位相同。该耦合器还可以称为混合耦合器。耦合器电路150的示例值如下：

第一电感器L1：4.7纳亨(nH)

第二电感器L2：4.7nH

第三电感器L3：4.7nH

第一电容器C1：2皮法(pF)

第二电容器C2：2pF

第三电容器C3：2pF

第四电容器C4：2pF

第五电容器C5：100pF

电阻器R1：51欧姆

电感器、电容器和电阻器的特定值本质上是示例性的，因为其它示例性实施方式可以不同地构造为具有例如更高或更低的电容、电感和/或电阻。例如，电容器C1、C2、C3和C4可以具有从约1.8皮法至约2.2皮法范围内的电容，而电容器C5可以具有从约90皮法至约110皮法范围内的电容。同样通过示例的方式，电感器L1、L2和L3可以具有从约4.5纳亨至约4.9纳亨范围内的电感，而电阻器R1可以具有从约45欧姆至约55欧姆范围内的电阻。

在示例性实施方式中，堆叠的贴片天线(例如，贴片天线112、116等)可以设置在印刷电路板上和/或由共同底盘或底座支撑，并且可以容纳在天线罩或盖内或设置在天线罩或盖下方。所述天线罩或盖可以具有鲨鱼鳍形状，并且天线组件可以称为鲨鱼鳍天线。

图6至图8例示多频带天线组件200的示例性实施方式，如本文所公开地，该多频带天线组件200被构造为可使用GPS、北斗、GLONASS和SDARS进行操作。示例性天线罩244示出为透明，以例示在天线罩244下面的堆叠的贴片天线212、216。贴片天线212可以使用GPS、BDS和GLONASS进行操作。贴片天线216可以使用SDARS进行操作。GPS/BDS/GLONASS贴片天线212堆叠在SDARS贴片216上。

如图8所示，天线组件200还包括紧固件272(例如，具有六边形头部的螺纹安装螺栓等)和保持部件276(例如，夹子等)。紧固件272和保持部件276可以用于将天线组件200安装到汽车车顶、引擎盖、后备箱(例如，在上部或者朝向天顶具有无阻碍视野等)，其中，汽车的安装表面用作天线组件200的接地平面，并改进信号的接收。

图9至图11示出在没有天线罩244情况下的多频带天线组件200。如图所示，堆叠的贴片天线212、216设置在印刷电路板248上和/或由共同底盘或底座252支撑。堆叠的贴片天线212、216设置为朝向或更靠近PCB 248和底座252的前面。天线组件200还可以包括除了GPS/BDS/GLONASS贴片天线212和SDARS贴片天线216之外的一个或更多个其它天线。该一个或更多个其它天线可以位于贴片天线212、216的后部和/或更靠近天线组件200的背面。例如，天线组件还可以包括一个或更多个蜂窝天线、AM/FM天线、DABIII/DMB天线等。

图12至图23提供图1至图4所示的多频带天线组件100的上部(GPS/BDS/GLONASS)贴片天线112的分析结果。提供图12至图23所示的这些结果仅出于说明的目的，而非限制的目的。在另选实施方式中，天线组件可以被不同地构造，并且具有与图12至图23所示的操作或性能参数不同的操作或性能参数。

图12和图17是在直径为一米的接地平面上，对于多频带天线组件100的上部(GPS/BDS/GLONASS)贴片天线112，以各向同性分贝(dBi)为单位的线性平均增益(分别地，旋转线性极化和右旋圆极化)与以兆赫(MHz)为单位的频率的线形图。通常，图12和图17示出上部(GPS/BDS/GLONASS)贴片天线112在GPS/BDS/GLONASS频率上具有良好的线性增益。

图13至图16例示在直径为一米的接地平面上，对于多频带天线组件100的上部(GPS/BDS/GLONASS)贴片天线112，在各种频率下的辐射图案(线性平均增益，旋转线性极化)。更具体地，图13例示图14至图16所示的频率的最小和最大平均线性增益。通常，图13至图16示出天线在天顶方向上的轴率(axial ratio)和贴片天线112在这些频率下的良好性能。

图18至图21例示在直径为一米的接地平面上，对于多频带天线组件100的上部(GPS/BDS/GLONASS)贴片天线112，在各种频率下的辐射图案(线性平均增益，右旋圆极化)。更具体地，图18例示图19至图21所示的频率的最小和最大平均线性增益。通常，图18至图21示出天线在天顶方向上的右旋圆极化增益和贴片天线112在这些频率下的良好性能。

图22是示出多频带天线组件100的上部(GPS/BDS/GLONASS)贴片天线112的馈电端口处的阻抗的曲线图。图23是示出多频带天线组件100的上部(GPS/BDS/GLONASS)贴片天线112的馈电端口处的回波损耗的曲线图。

在示例性实施方式中，GPS、BDS和GLONASS贴片天线可以集成到安装于车顶的天线组件上，使得天线功能、造型、覆盖范围、或连接方式可以保持相同或基本相同，而不需要显著的改变，尽管存在额外的GPS、BDS和GLONASS功能。此外，本文所公开的各种天线组件(例如，100等)可以安装到各种各样的支撑结构上，这些支撑结构包括固定平台和移动平台。例如，本文所公开的天线组件(例如，100等)可以安装到其它移动平台当中的公共汽车、火车、飞机、自行车、摩托车、船的支撑结构上。因此，本文具体参照的机动车辆或汽车不应当被解释为将本公开的范围限制为支撑结构或环境的任何具体类型。

提供示例性实施方式，使得本公开将是详尽的，并且将范围充分地传达给本领域技术人员。阐述了许多特定细节，诸如特定部件、设备和方法的示例，以便提供对本公开的实施方式的全面理解。对于本领域技术人员而言下述情况是显而易见的：不必采用特定细节，可以以许多不同形式体现示例性实施方式，并且也不应被解释为限制本公开的范围。在某些示例性实施方式中，没有详细描述公知方法、公知设备结构以及公知技术。此外，利用本公开的一个或更多个示例性实施方式能够实现的优点和改进被提供仅用于说明的目的，而非限制本公开的范围，因为本文所公开的示例性实施方式可以提供上述优点和改进的全部或都不提供，但仍落入本公开的范围之内。

本文所公开的特定尺寸、特定材料、和/或特定形状本质上是示例性的，并不限制本公开的范围。本文所公开的给定参数的特定值和值的特定范围并未排除可以在本文所公开的一个或更多个示例中有用的其它值和值的范围。此外，可以设想，本文所述的特定参数的任何两个特定值可以限定能够适用于给定参数的值的范围的端点(即，给定参数的第一值和第二值的公开可以解释为公开了在第一值和第二值的范围内同样能够适用于给定参数的任意值)。例如，如果本文例示的参数X具有值A而且还可以具有值Z，可以设想，参数X可以具有从A至Z的值的范围。类似地，可以设想，公开两个或更多个参数值的范围(无论该范围被嵌套、重叠或区分)包括可以使用公开范围的端点所述的值的范围的所有可能组合。例如，如果参数X在此举例具有1-10或2-9或3-8范围内的值，则还设想到参数X可以具有包括1-9、1-8、1-3、1-2、2-10、2-8、2-3、3-10和3-9的值的其它范围。

本文所使用的术语仅用于描述特定的示例性实施方式，而不是限制性的。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“所述”还可以包括复数形式，除非上下文另外清楚地指明。术语“包括”、“包含”和“具有”是包容性的，因此指定陈述的特征、要素、步骤、操作、元件和/或部件的存在，并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤、操作、元件、部件和/或其组群的存在或增加。本文所描述的方法步骤、过程和操作不应被解释为必定需要以所讨论或示出的具体次序进行，除非具体指明按次序进行的。还可以理解，可以采用附加或替代的步骤。

当一元件或层被称为“在上面”、“接合到”、“连接到”或“耦合到”另一元件或层时，其可以直接在上面、接合、连接或耦合到另一元件或层，或者可以存在插入元件或层。相反，当元件被称为“直接在…上面”、“直接接合到”、“直接连接到”或“直接耦合到”另一元件或层时，可能不存在插入元件或层。用于描述元件之间关系的其它词语应该以类似的方式进行解释(例如，“在…之间”与“直接在...之间”，“相邻”与“直接相邻”等)。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或更多个相关的所列事项的任何和所有组合。

术语“约”用于值时表示计算或测量过程中允许值中一些微小的不精确(一定程度上近似于值中的精确度；近似地或合理地接近值；几乎)。如果由于某种原因，由“约”提供的不精确性不在本领域中作此通常意义的理解，则如本文所使用的“约”表示至少从测量或使用该参数的常规方法可能引起的变化。例如，术语“大致”，“约”和“基本上”可以在本文中使用以指在制造公差内。不管是否通过术语“约”来修饰，权利要求包括这些数量的等同物。

虽然在本文中可以使用术语第一、第二、第三等，来描述各个元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应该受限于这些术语。这些术语仅可以用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另一区域、层或部分区分开。诸如“第一”、“第二”和其它数字术语这样的术语在本文中使用时并不意味着顺序或次序，除非上下文明确指出。因此，上面讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可以称为第二元件、组件、区域、层或部分，而不脱离示例性实施方式的教导。

本文可以使用诸如“在…内”、“在…外”、“在…之下”、“在…下面”、“下部”、“在…上面”、“上部”等空间相对术语，来描述如附图所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。空间相对术语可以旨在涵盖除了附图中描绘的方向之外的使用或操作中的设备的不同方向。例如，如果将图中的设备翻转，则描述为在其它元件或特征“下面”或“之下”的元件或特征将取向为在其它元件或特征“上面”。因此，示例性术语“在…下面”可以涵盖“在…上面”和“在…下面”两个方向。设备可以另外取向(旋转90度或者处于其它方向)，并且本文所使用的空间相对描述应得以相应的解释。

出于说明和描述的目的，已经提供了本实施方式的上述描述。其不旨在穷举的或限制本公开。各个元件，预定或陈述的用途，或特定实施方式的特征通常不局限于该特定实施方式，但可以进行互换(适用时)，并且可以用于所选实施方式，即使没有具体示出或描述。同一方式还可以在许多方面变化。这样的变化不能视为脱离本公开，并且所有这种修改应当包括在本公开的范围之内。

Claims

1.一种多频带车载天线组件，其特征在于，包括：

第一贴片天线，其被构造为可使用至少三个不同的卫星导航系统频率进行操作；以及

耦合器，其被构造为可操作用于耦合来自所述第一贴片天线的信号。

2.根据权利要求1所述的多频带车载天线组件，其中所述耦合器包括：在输出、接地、以及所述第一贴片天线的馈电端口之间电连接的多个电容器、多个电感器、和电阻器。

3.根据权利要求1所述的多频带车载天线组件，其中，

所述第一贴片天线包括：第一馈电端口和第二馈电端口；以及

所述耦合器电连接到所述第一馈电端口和所述第二馈电端口，使得来自所述第一馈电端口和所述第二馈电端口的信号通过所述耦合器进行耦合。

4.根据权利要求3所述的多频带车载天线组件，其中，

所述耦合器包括：多个电容器、多个电感器、以及至少一个电阻器，所述多个电容器、多个电感器、以及至少一个电阻器限定在从1.5吉赫至1.8吉赫的频率下的三分贝耦合器，所述三分贝耦合器可操作用于组合来自所述第一馈电端口和所述第二馈电端口的具有90度相位差的信号，使得所述天线组件的输出端口处的相位相同；以及

所述电阻器和所述多个电容器中的一个电容器可操作以隔离并吸收不平衡信号。

5.根据权利要求1所述的多频带车载天线组件，其中，

所述第一贴片天线包括：第一馈电端口和第二馈电端口；

所述耦合器包括：

彼此并联的第一、第二和第三电感器；

在所述第一馈电端口和所述第二馈电端口之间串联的第一电容器和第二电容器；以及

在输出和接地之间串联的第三、第四和第五电容器和电阻器。

6.根据权利要求5所述的多频带车载天线组件，其中，

所述第一电容器和所述第三电容器在所述第一电感器和所述第二电感器之间电连接；以及

所述第二电容器和所述第四电容器在所述第二电感器和所述第三电感器之间电连接。

7.根据权利要求5或6所述的多频带车载天线组件，其中，

所述第一电感器具有从4.5纳亨至4.9纳亨范围内的电感；

所述第二电感器具有从4.5纳亨至4.9纳亨范围内的电感；

所述第三电感器具有从4.5纳亨至4.9纳亨范围内的电感；

所述第一电容器具有从1.8皮法至2.2皮法范围内的电容；

所述第二电容器具有从1.8皮法至2.2皮法范围内的电容；

所述第三电容器具有从1.8皮法至2.2皮法范围内的电容；

所述第四电容器具有从1.8皮法至2.2皮法范围内的电容；

所述第五电容器具有从90皮法至110皮法范围内的电容；以及

所述电阻器具有从45欧姆至55欧姆范围内的电阻。

8.根据权利要求5或6所述的多频带车载天线组件，其中，

所述第一电感器具有4.7纳亨的电感；

所述第二电感器具有4.7纳亨的电感；

所述第三电感器具有4.7纳亨的电感；

所述第一电容器具有2皮法的电容；

所述第二电容器具有2皮法的电容；

所述第三电容器具有2皮法的电容；

所述第四电容器具有2皮法的电容；

所述第五电容器具有100皮法的电容；以及

所述电阻器具有51欧姆的电阻。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的多频带车载天线组件，其中，所述第一贴片天线被构造为可使用至少全球定位系统频率、北斗导航卫星系统频率和全球导航卫星系统频率进行操作。

10.根据权利要求1至6中任一项所述的多频带车载天线组件，所述多频带车载天线组件还包括可使用与所述第一贴片天线不同的一个或更多个频率进行操作的第二贴片天线，并且其中，所述第一贴片天线堆叠在所述第二贴片天线上。

11.根据权利要求10所述的多频带车载天线组件，其中，

所述第一贴片天线被构造为可使用全球定位系统、北斗导航卫星系统和全球导航卫星系统进行操作，所述第二贴片天线被构造为可使用卫星数字音频无线电服务进行操作；和/或

所述第一贴片天线被构造为可使用从1558MHz至1608MHz的频率进行操作，而所述第二贴片天线被构造为可使用从2320MHz至2345MHz的频率进行操作。

12.一种多频带车载天线组件，其特征在于，包括：

第一天线，其包括：第一馈电端口和第二馈电端口，所述第一天线被构造为可使用至少三个不同的卫星导航系统频率进行操作；以及

耦合器，其电连接到所述第一馈电端口和所述第二馈电端口，使得来自所述第一馈电端口和所述第二馈电端口的信号通过所述耦合器进行耦合。

13.根据权利要求12所述的多频带车载天线组件，其中，所述耦合器包括：在所述第一馈电端口和所述第二馈电端口、输出、以及接地之间电连接的多个电容器、多个电感器、以及电阻器。

14.根据权利要求13所述的多频带车载天线组件，其中，

所述多个电容器、所述多个电感器以及所述电阻器限定在从1.5吉赫至1.8吉赫的频率下的三分贝耦合器，所述三分贝耦合器可操作用于组合来自所述第一馈电端口和所述第二馈电端口的具有90度相位差的信号，使得在所述输出处的相位相同；以及

15.根据权利要求12所述的多频带车载天线组件，其中，所述耦合器包括：