CN107078382A - 用于机动车辆的由频隙分离的分米波段中的双频带的多结构宽带单极天线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于由频隙分离的双频带的车辆的垂直宽带单极天线，所述天线具有第一电容顶部和另外的电容顶部，所述另外的电容顶部电容耦合到所述第一电容顶部，其中所述另外的电容顶部具有至少一个电感高电阻传导条，所述至少一个电感高电阻传导条延伸到传导地表并且其下端处传导连接到所述传导地表。

Description

用于机动车辆的由频隙分离的分米波段中的双频带的多结构 宽带单极天线

技术领域

本发明涉及一种用于由频隙分离的双频带垂直宽带用于机动车辆单极天线，较低带用于低频，较高带用于高频——二者都位于分米波段中，所述天线用于在基本水平的传导基面6中利用地面无线电进行垂直极化的无线电信号的传送或接收，所述传导基面6作为具有位于单极天线最低点的天线连接位置3的车辆地面还具有天线连接点5和接地线7。

背景技术

这样的宽带天线在现有技术中是已知的。这些天线被配置为多谐杆天线，其中，利用应用在延长杆上的、部分重叠的多个绕线，多个在频率上彼此被频隙分离的频率波段的覆盖得以实现。此种天线用于在分米波段中在车辆上进行传送和接收，在个案中优选是在车的顶部。一方面，此种天线具有不足之处，它们仅用于那些彼此由频隙划分的、相对窄频的频带，并且仅对受到很大限制的宽带才考虑使用。它们的装设高度、空气动力学外形以及阻值对于在车辆上使用都非常重要。但是特别重要的是由于汽车装配中大量的定制要求所带来的制造此种天线的经济方面的考虑。就这个问题，已经证明要达到所要求的频率精确度，通过机械来实施不同的绕线必须符合非常严格的公差。而且，将线圈缠绕到杆上、使它们绕紧且阻值长久稳定以及天线性能的稳定再现都相对复杂并且耗费不菲。

大量的现代蜂窝网络，比如移动通信标准LTE(Long Term Evolution，长期演进)或者其他的正在开发的技术都要求天线具有极大的频宽。例如，如图1所示，介于698兆赫兹和960兆赫兹之间的频率范围(下称较低带U)是用于LTE移动通信标准，而此处提供的介于1460兆赫兹和2700兆赫兹的、称为较高带O的频率范围是高在频隙之上的。通常另外还提供一个频率范围在1460兆赫兹到1700兆赫兹的中间频带M，用于与较高带关联。在天线功能方面，较低带U和较高带O之间的频隙是用于避免受到位于那里的广播服务的干扰。在电气功能之外，必须应用适合车辆的天线，其制造成本特别关键。

发明内容

因此，本发明的目的之一是提供一种用于由频隙分离的双频带天线，所述天线可以较少工艺和较低成本生产，高度较小并且具有优良的空气动力学特性，尤其是用特殊成型方法通过简单的制造工艺制成，无需匹配的网络并且部件精练。

这一目的通过权利要求1中的特征实现。

本发明更佳的实施例在从属权利要求、说明书以及附图中给出。

所述天线可以包括一个垂直的、用于由频隙分离的两个频带的垂直宽带单极天线，较低带用于低频，较高带用于高频——二者都位于分米波段中，所述天线用于在基本水平的传导基面6中利用地面广播进行垂直极化的无线电信号的传送或接收，所述传导基面6作为具有位于单极天线最低点的天线连接位置3的车辆地面还具有天线连接点5。

所述宽带单极天线0可以用一个较高带单极1和一个较低带单极结合而成，并且，例如由都能分别配置，尤其是彼此不相连接一个第一结构和一个另外的结构形成，二者由机械上牢固的导电金属薄板33形成，相互连接且导电，并且是(例如)位于传导基面6之上，基本在一个与传导基面6垂直的平面延伸的区域结构来取向。为此，该天线也可以叫做多结构宽带单极天线。

例如，一个立于其顶点的区域结构的三角形结构4可以配置在所述多重结构宽带单极天线0的第一导电结构的下端，所述区域结构的三角形结构4可以作为较高带单极1，具有基本水平方向的基线，以较高带单极高度8居于所述传导基面6上方，且所述区域结构的三角形结构4顶点连接到天线连接点5。

第一顶部电容器10基本配置成第一矩形结构16，尤其是区域的矩形结构，所述第一矩形结构16邻近并位于所述多结构的宽带单极天线0的第一导电结构的上端之下；所述多结构的宽带单极天线0位于所述传导基面6之上的天线高度9的位置。因此所述顶部电容器或所述第一矩形结构位于所述天线的上端之下。

所述三角形结构4和作为第一顶部电容器10的所述第一矩形结构16通过至少一个第一导体条15高电阻电感连接，所述第一导体条15具有较窄的宽度14，例如小于等于7mm，用于分离较高带范围内的无线电信号，从而基本形成了所述较低带天线2的第一部分。

本发明披露了一种双频带用于机动车辆垂直多结构宽带单极天线，即用于低频率的较低带U和用于高频率的较高带O，由频隙分离，且二者都位于分米波段中，它用于车辆在大体水平的传导基面6中利用地面广播进行垂直极化的无线电信号的传送和/或接收，所述传导基面6作为具有位于第一导电结构最低点的天线连接位置3的车辆地面，所述第一导体结构包括如下特征：

所述多结构宽带单极天线可以具有至少两种结构，尤其是自立式导电结构，导向到基本垂直于所述基面6.

所述第一导电结构可以包括一个位于所述多结构宽带单极天线下端的三角形结构4，所述三角形结构4立于其顶点之上且具有一基本水平的基线，所述顶点形成所述天线连接位置3的天线连接点。所述第一导电结构包括一第一顶部电容器10，其基本为第一矩形结构16，邻近且位于所述多结构宽带单极天线0的上端之下。所述三角形结构4以及第一矩形结构16高电阻电感连接了至少一根第一导体条15，15a，以在较高带O中分离无线电信号。

所述第一导电结构可以包括至少两根间隔开的第一导体条15,15a，从而形成框状结构11，包括所述三角形结构4，所述矩形结构16以及所述导体条15,15a。

所述第一导体条15,15a可以包含弯曲形状24，用于频率选择分离。

位于所述三角形结构4的顶点的内角12可以介于例如30到90度之间。

所述三角形结构4还可以配置有条状薄片20，采用扇的形式来布置且在三角面的顶点处会集。

为了改善电磁分离，所述第一矩形结构16可以基本由条状顶部薄片19,19a，19b形成，所述条状顶部薄片19,19a，19b各自单独垂直延伸且导电，但所述条状顶部薄片19,19a，19b的上端通过一保留条31相连。

所述在顶点处会集的条状薄片30，30a，30b可以倾斜出所述三角形结构4的平面，使得所述条状薄片30，30a，30b基本上沿圆锥体的侧面延伸，所述圆锥体立于其顶点且具有圆形或椭圆形的横截面。

所述顶部薄片19可以逐个向相反方向倾斜，使得所述顶部薄片19在投射到一个在与保留条31横切的方向上延伸的平面上时呈现V形。

所述在顶点处会集的薄片20a,20b可以逐个向相反方向倾斜出所述三角形结构4的平面，使得所述薄片20a,20b在投射到一个在与三角形结构4横切的方向上延伸的平面上时呈现V形。

可以设置一耦合的导体35，所述耦合的导体35的上端连接到第一顶部电容器10，所述耦合的导体35的下端与所述传导基面6耦合。.

所述另外的导电结构至少包括一个另外的顶部电容器38，在实施例中基本呈矩形结构42，并且基本设置以顶部电容器耦合间隔40与所述第一矩形结构16平行地导向，且与所述第一顶部电容器10达成电容器耦合。所述顶部电容器耦合间隔40小于所述较低带U的最低频率处的自由渐进(Free Progressive)波长λ的1/30。

所述另外的导电结构包括至少一个具有高电阻的另外的导体条39，以在较高带O中分离无线电信号，所述另外的导体条39连接到所述另外的区域结构42且所述另外的导体条39的下端延伸并导电连接到所述传导基面6。

所述另外的导电结构可以配置成具有两根另外的导体条39,39a，其中每一根都彼此相对地连接到所述另外的顶部电容器38的两侧端中的单独一端，并且导向到所述传导基面6，与所述三角形结构4的侧边缘具有间隔，同时避免与所述三角形结构4重叠，并且所述另外的导体条39,39a的下端导电连接到所述传导基面6。

一个或多个所述另外的导体条39,39a可以包括弯曲的形状24，用于频率选择分离。

至少一个所述另外的导体条39，39a可以在导体条耦合间隔41处与单独的第一导体条15，15a基本上平行地导向，且所述另外的导体条39，39a的下端导电连接到所述传导基面6。

通过选择第一导体条15,15a的电感或另外的导体条39，39a的电感，选择导体条的宽度14和/或通过增加弯曲形状24，选择顶部电容器耦合间隔40和/或第一矩形结构16或另外的区域结构42的水平和垂直长度，以及通过选择所述导体条耦合间隔41，可以在较低带U的低频范围内确定所述天线连接位置3处的阻抗匹配。

所述第一导电结构和所述另外的导电结构均可以包括导电金属片以及自立式第一导体条15，条导体宽度14具体小于或等于7mm的可以设置在所述第一导电结构中。

但是所述第一导电结构也可以在一个电路板的第一面上通过一层金属涂层33制成，并且所述另外的导电结构可以设置在该电路板的第二面上，并且在所述电路板的下端，所述多结构宽带单极天线0的天线连接位置3优选可以设置为插入式连接45，所述天线连接位置3在所述传导基面6上具有接地点7及基面连接点43,44。

通过设置指状组合型结构以梳子的方式让彼此卡合，可以仅在电路板的一面实施所述第一顶部电容器10的结构和所述另外的顶部电容器38的结构。

如果提供一个环状卫星接收天线25，所述环状卫星接收天线25与所述天线连接位置3同心，为了改善电磁分离，所述第一矩形结构16以及配置成另外的矩形结构的另外的区域结构42都可以基本由条状顶部薄片19，19a，19b形成，所述条状顶部薄片19，19a，19b各自单独垂直延伸且导电，但所述条状顶部薄片19，19a，19b的上端通过保留条31相连。

所述多结构宽带单极天线0可以设置在一个覆盖罩32下方，并且所述至少导体条15,15a之一的至少一部分具体是尽可能长地沿所述覆盖罩的内壁设置。

所述宽带单极天线0在所述传导基面6处的省略的镜像可以替换成一个另外的多结构宽带单极天线，如此引入以传导基面6的平面对称的一个双极子，并且在所述宽带单极天线0的所述天线连接点5和所述另外的多结构宽带单极天线(所述另外的多结构宽带单极天线与所述宽带单极天线0对应且在所述传导基面6处与所述宽带单极天线0对称)的天线连接点5之间形成一个该双极子的、对称的天线连接位置。

所述较高带单极1可以由两个区域的三角形结构4a，4b形成，所述三角形结构4a，4b的曲面法线位于同一平面——例如坐标系统的x-z平面，跟所述第一矩形结构16的法线一样，位于坐标系统原点(z轴从此开始)、从所述天线连接位置5出发的所述条形薄片20a，20b从y-z平面斜出——分成导向到x正轴的20a薄片和导向到x负轴的20a薄片，都具有偏转角49，如此以至所述较高带单极1基本由两个立于其顶点的三角形4a和4b形成。

所述较高带单极1的两个三角形结构4a和4b可以由连续的导电层形成。

所述多结构宽带单极天线0安装到车辆的方式可以是区域的顶部电容器的水平长度沿行驶的方向延伸。

在底部三角顶点处会集的、所述较高带单极1的条形薄片20倾斜出所述区域三角形结构4的平面，所述条形薄片20逐个排列的方式使得所述条形薄片20投射在一个与行驶方向横切的平面上时呈V形。

以偏转角49的斜出地所述三角形4a和4b的顶点可以一起由一个弥补长度50弥补，该弥补长度50基本在x方向上在所述天线连接点5对称，并且所述三角形4a和4b可以通过一个短接导体48彼此连接，该短接导体48在一个小的基面间隔51处与x轴平行地导向，由此形成导电连接点，即天线连接点5。

可以提供一个耦合导体35，通过高电阻电感连接到所述第一顶部电容器10，频率范围至少在较高带O内，且所述耦合导体35下端导电连接到所述导电基本表面6。

所述另外的顶部电容器的电容器耦合间隔可以为λ/30，尤其是顶部电容器耦合间隔<λ/30的，在较低带U发生的最低频率处是有利的。

如果所述另外的导电结构的另外的导体条连接到所述另外的顶部电容器的侧端中一端的区域中，以与三角形结构的侧边缘距保有导体条耦合间隔的方式导向到传导基面6，同时还避免与所述第一导电结构的三角形结构重叠，这也是比较有利的。

根据一更为有利的实施例，通过选择第一导体条电感或另外的导体条电感，选择导体条的宽度和/或通过插入弯曲形状，选择顶部电容器耦合间隔和/或第一矩形结构或另外的区域结构的水平和垂直长度，以及通过选择所述导体条耦合间隔，可以在所述第一结构的所述天线连接位置、在较低带U的低频范围内产生阻抗匹配。

所述第一导电结构以及所述增进导电结构均可包括导电金属片，并且，尤其是在所述第一导电结构中可以提供宽度尤其小于或等于7mm的自立式第一导体条。

尤其是，在提供了环状的、与所述天线连接位置同心的卫星接收天线的情况下，为了改善电磁分离，所述第一矩形结构和/或所述另外的矩形结构和/或所述三角形结构基本上都可以通过各自单独垂直延伸但在末端连续的导体条形薄片实现。

所述薄片可以逐个向相反方向偏斜，使得所述薄片投射在一个与保留条横切的平面上时呈V形。

可以将一个测试导体连接到介于所述第一导体结构和所述另外的导体结构之间的一个高电阻DC电阻上，优选介于所述导电矩形结构和所述增进矩形结构之间，以便给所述天线做连接测试，无论在较低带U还是在较高带O，就天线运作而言，该测试导体都具有足够高的阻抗。

所述宽带单极天线0安装到车辆的方式可以是：所述区域顶部电容器的水平长度向开行的方向延伸。

所述较高带单极的、在底部三角形顶点处会集的条形薄片可以倾斜出所述区域三角形结构所在的平面，所述条形薄片逐个的排列方式使得所述条形薄片投射到一个与开行方向横切的平面上呈V形。

在本发明一个增进的、有利的实施例中，所述另外的顶部电容器的所述区域结构可以由一个导体条进行配置，该导体条延伸的平面在所述顶部电容器耦合间隔处与所述第一矩形结构平行地导向且具体也可以是弯曲的形状。

附图说明

以下将结合实施例对本发明做出更具体的说明。相关附图具体包括：

图1示出由频隙分离的、分米波段中的双频带的示例，根据的是LTE移动通信标准的频率范围，频率范围为698和960MHz的较低带U以及频率范围介于1460MHz和2700MHz之间的、频隙之上的较高带O；

图2示出根据本发明上述内容的所述多结构宽带单极天线0的二维的第一导电结构，所述第一导电结构位于所述传导基面6之上，且所述第一导电结构天线连接位置3形成于最低点，最低点处有一个作为较高带单极1的、立于其顶点的区域三角形结构和所述第一顶部电容器10，二者通过两根具有弯曲形状的第一导体条15连接到所述三角形结构4，从而形成所述较低带单极2的第一部分。从而形成包括三角形结构4、第一矩形结构16以及第一导体条15,15a的框架结构11。举例来说，所述多结构宽带单极天线0的制作可以冲压或从金属片上整体切出，或者印刷到电路板上；

图3示出根据本发明的多结构单极天线0，所述多结构单极天线0包括如图2所示所述第一导电结构，与所述另外的导电结构结合；其中另外的矩形结构42形的所述另外的顶部电容器38基本与第一结构的所述第一矩形结构16平行地导向且与之保持一个顶部电容器耦合距离40，所述另外的矩形结构42通过另外的导体条39连接到所述传导基面6的基面连接点43，所述另外的导体条39延伸到所述传导基面6且具有弯曲形状24。所述较低带单极2完全由所述第一导体结构和所述另外的导体结构结合而成。

图4示出根据本发明的多结构宽带单极天线0，所述多结构宽带单极天线0具有如图3所示的第一导电结构，其中所述三角形结构4的垂直延伸的外边从三角形顶点上的相连的中间导电部分扇出，所述三角形结构4被设计为导体条；其中，所述导体条在三角形结构之上继续作为导体条15,15a并且被连接到所述第一矩形结构16，由此形成一个框架结构11。如图3所示，所述另外的导电结构的所述另外的矩形结构42在顶部电容器耦合间隔40处与所述第一矩形结构16平行地导向，并且所述另外的导体条39在所述导体条耦合间隔41处与所述第一导体条15基本地平行导向。通过设置所述顶部电容器耦合间隔40、所述顶部电容器耦合间隔41以及通过选择所述另外的顶部电容器38的水平长度23a和垂直长度22a，可以在所述天线连接位置3或者位于该处的同轴插件连接点44达成阻抗匹配而无需额外的电器元件，尤其是在所述较低带U的较低端。

图5示出a)根据本发明的、高4.5cm的多结构宽带单极天线(如图4所示)的天线连接位置3处的极宽带程度的阻抗，频率范围是较低带U(700MHz到1GHz)以及较高带(此处是1.35GHz到2.7GHz)以及1GHz到1.35GHz之间的频隙，并且是在与Z0＝50ohms相关的复数阻抗平面内。

b)如图a)所示的阻抗曲线，但是为了更清楚，只有较低带U的频率范围(700MHz到1GHz)的阻抗曲线。所述匹配值在最低频率处也是VSWR<3.5。所述阻抗曲线显示了匹配点的交织趋向，所述阻抗曲线可以通过结合两个结构将第一和另外的顶部电容器与第一和另外的导体条电容器耦合来实现。

c)如图a)所示的阻抗曲线，为了更清楚，只有较高带O频率范围(此处是1.35GHz到2.7GHz)的阻抗曲线；

d)根据本发明的多结构宽带单极天线0的VSWR的示例曲线，频率范围是较低带U。根据本发明的结构结合可以满足普遍要求的VSWR<3的条件，且天线高度9仅为52mm，即700MHz上相对天线高度12％，且所述第一顶部电容器的水平长度23仅为30mm。

e)图d)所示的多结构宽带单极天线0的VSWR曲线的阻抗曲线。在示出的VSWR＝3的圈内，所述阻抗曲线在全部频率范围内是介于700MHz到960MHz；

图6示出根据本发明的、图5引用的多结构宽带单极天线0的单独第一结构的单极天线的示例图，用于描述与所述第一结构点此耦合的所述另外的结构对图7a-c中的阻抗曲线的影响；

图7示出a)根据本发明的图6中的高4.5cm的单独立式第一结构的天线连接位置3的阻抗曲线，所述单独立式第一结构为图4中的宽带单极天线0的一部分。由于天线高度9较小，大约为较低带低频波长的1/10，VSWR＝12的大的不匹配导致第一结构；

b)图a)所示的阻抗曲线，为了更清楚仅显示较低带U的频率范围(700MHz到1GHz)；

c)图a)所示的阻抗曲线，为了更清楚仅显示较高带O的频率范围(此处是1.35GHz到2.7GHz)；

图8示出根据本发明的多结构宽带单极天线0，具有另外的结构的两根另外的导体条39,39a，各自都连接到所述另外的顶部电容器38的一端上，彼此相对，与所述三角形结构4的边缘保持一个间隔且导向到所述传导基面6，所述另外的导体条39,39a的下端连接到所述传导基面6且同时避免重叠。通过避免重叠，减少了所述另外的导体条39,39a与较高带单极1的耦合。

图9示出图2和3所示的根据本发明的多结构宽带单极天线0的二维图，所述较高带单极1的区域三角形结构4配置成条状薄片20，所述条状薄片20排列方式是扇形且在所述三角平面的下部顶端会集。所述条状薄片20仅通过所述三角顶端导电连接，在引入一个同心设置得环形卫星接收天线25的情况下，所述较高带单极1与该天线电磁分离。

图10示出具有电并联谐振电路频率特征的结构的示例，该结构可以通过冲压或剪切导电金属片或金属箔或者印刷到电路板的方式制成，该结构连接了第一导体条15或第二导体条39以配置所述较高带单极1和较低带单极2的频率选择分离。通过将所述将指状组合型结构26作为并联电容器27以及将所述导体回路作为并联电感就形成了所述并联谐振电路29。

图11示出根据本发明的、图2所示的多结构宽带单极天线0，结合了所述区域三角形结构4的一个同心顶点。为了进一步提高所述第一导体条15的电感效应，例示了另外的的弯曲形状24；

图12示出仅有图4中示出的根据本发明的多结构宽带单极天线0的第一结构，所述第一结构具有环形卫星接收天线25，但是所述区域第一矩形结构16由条形顶部薄片19形成，这些薄片垂直延伸彼此分离但是所述薄片的顶端通过一个保留条连续，以改善所述卫星接收天线和所述较低带单极2的电磁分离。

图13示出根据本发明的、图9中示出的多结构宽带单极天线0，但是仅示出了一个自立的第一导体条15，为了特殊的机械牢固度，同时也是为了具有相应的弯曲形状24的所述第一导体条15具有所要求的内在电感，所述第一导体条15具有较厚的金属片厚度；

图14示出图3中示出的根据本发明的多结构宽带单极天线0，但是具有一个较高带单极1，所述较高带单极1为圆锥形且立于其顶点上而非区域三角形结构上，以改进较高带的频宽。所述导电圆锥封套以黑点显示；

图15示出如图9,12及13示出的较高带单极，但是其中所述较高带单极的、以扇形在三角形下端顶点处会集的条状薄片30倾斜出区域三角形结构4的平面，所述薄片的倾斜方式是所述薄片基本沿如图14所示的立于其顶点的圆锥的表面线条延伸，并且具有圆形或椭圆形的横截面；

图16示出图15示出的天线的、沿A-A’线截面的平面图，用于清楚显示薄片30,30a,30b以扇形延伸形成的所述圆锥的长度。所述环形卫星接收天线25a由虚线表示；

图17示出图3中示出的根据本发明的多结构宽带单极天线0，通过在电路板的第一面制作金属涂层33而设置第一导电结构，并且在该电路板的第二面设置另外的导电结构，并且在所述电路板下端的、所述多结构宽带单极天线0的天线连接点3优选设计为具有接地点7和基面连接点43,44的插件连接45，所述基面连接点43，44位于所述传导基面6上。

图18示出图13示出的根据本发明的多结构宽带单极天线0的一个示例，但是具有一个耦合导体35，所述耦合导体35连接到所述第一顶部电容器10并且通过附加的接地器46连接到传导基面6，以作为所述较低带单极的补充，用于进一步改善所述天线连接位置3的阻抗匹配；

图19示出图13示出的根据本发明的多结构宽带单极天线0，所述条形薄片20倾斜出区域三角形结构4的y-z平面，在正x轴方向(20a薄片)以及负x轴方向(20a薄片)上分割，都具有偏转角49，如此以至所述较高带单极1基本由两个立于其顶点的三角形结构4a和4b形成，所述薄片的顶点在天线连接点5结合并且所述薄片的表面法线基本与所述第一矩形结构16的表面法线处于同一平面。由此形成一个空间天线结构。所述第一导体条15以及所述另外的导体条39以简化的、直线的导体形式示出，彼此相对具有导体条耦合间隔41，而在实现的时候可以包含如图13和18所示的弯曲形状。所述第一顶部电容器10的矩形结构的表面法线，以及所述另外的顶部电容器38的表面法线优选面向x方向；

图20示出图19示出的根据本发明的多结构宽带单极天线0的安装情况，表现的是以比较弱透视，从x轴方向的视图，与行驶方向(y轴方向)横切，所述多结构宽带单极天线0安装在车辆的外表面，具有覆盖罩32。黑色的标为20a的导电元件——即薄片20a——倾斜出x轴方向上的区域三角形结构4的y-z平面，并且按照薄片20b向负x轴方向倾斜出，由此形成所述空间天线结构；

图21示出根据本发明的、以类似图20的方式安装的多结构宽带单极天线0的安装情况，但是观察视角是开行方向(y方向)；

图22示出根据本发明的具有较高带单极1的多结构宽带单极天线0，包括两个立于其顶点的三角形4a和4b，且均相对z轴方向以偏转角49向x轴的正轴或负轴方向倾斜出，如图19所示的那样，但所述两个三角形4a和4b的三角顶端在x方向上以弥补长度50对称地弥补所述第一导体条15，并且它们的三角顶端通过一短接导体48相互连接，所述短接导体48在小的基面间隔51处平行于x轴并导向到分支点47处的所述第一导体条15，在分支点47处形成天线连接点5；以及

图23示出所述另外的顶部电容器的所述另外的区域结构一个进一步的、有利的实施例，所述另外的区域结构通过一根导体条实现，该导体条延伸的平面与所述第一矩形结构平行地导向且距离为顶部电容器耦合间隔，并且该导体条形状弯曲。

具体实施方式

根据本发明的多结构宽带单极天线的一个特别优势是，在天线连接位置3处可以测得的阻抗值可以宽带方式配置为用于机动车辆天线系统标准的Z0＝50ohms的阻抗左右而基本不出现问题。所述多结构宽带单极天线最低点的所述天线连接位置3和所述继续的电路之间的匹配网络可以基本省略或至少以很少的代价配置，由此产生有利的经济效益。

以下结合实施例说明根据本发明的在如下两个频率范围的一个多结构宽带单极天线0，所述两个频率范围是由图1所示的较低带U和较高带O的频隙所划分的。

以下结合实施例说明根据本发明的两个频率范围的一个多结构宽带单极天线0，所述两个频率范围依据图1的较低带U和较高带O的频率间隙划分的两个频率范围。

图2示出了所述多结构宽带单极天线的、区域的基本设计的第一结构，并且其基本由具有该用途所需的天线高度9的所述较低带单极2的一部分(用于覆盖较低带)，以及一个具有高度8、带有共同天线连接位置3的较高带单极1结合而成。为了避免较高带范围内的有效天线高度9过大，用第一导体条15配置了所述较低带单极2，所述第一导体条15在较高带O的频率范围具有电感高电阻，并且具有较小的条导体宽度14，并连接到第一顶部电容器10。后者基本配置成区域第一矩形结构16并且水平长度23比垂直长度较大。

图3以弱透视的表现方式示出了根据本发明的三维的多结构宽带单极天线0。所述多结构宽带单极天线0包括如图2所示的第一导电结构，结合了所述另外的导电结构。后者基本包括所述另外的顶部电容器38，其为另外的矩形结构42(以黑点示出)，该另外的矩形结构42在顶部电容器耦合间隔40处基本上与第一结构的所述第一矩形结构16平行地导向，并具有另外的导体条39，另外的导体条39连接到所述矩形结构42并导向到传导基面6延伸。所述另外的导体条39在导体条耦合间隔41基本上与所述第一导体条15平行，导向到所述传导基面并且在所述传导基面上的基面连接点43处与之导电连接。为了改善所述第一导体条15，15a以及所述一个或多个另外的导体条24的内在电感，可以引入弯曲的形状24。所述较低带单极2完全由所述第一导体结构和另外的导体结构结合而成。参考符号Z表示了一个(垂直)中心轴(其他图中也一样)，其延伸通过所述天线连接点5并且，具体而言，形成所述天线的对称轴。

图4示出了根据本发明的多结构宽带单极天线0的一个增进的、有利的实施例，所述多结构宽带单极天线0具有图3所示的第一导电结构，其中所述三角形结构的所述垂直延伸的左右边缘从连续的导电中心部分扇出，所述导电中心部分在所述三角形顶点之上；所述左右边缘设计成导体条并且作为所述三角形结构4之上的导体条15,并且连接到所述第一矩形结构16，由此同样形成一个框结构11。如图3所示，所述的另外的导电结构的另外的矩形结构42，以顶部电容器耦合间隔40与所述第一矩形结构16平行，并且所述另外的导体条39是在所述导体条耦合间隔41处基本地与所述第一导体条41平行地导向。比较有利地，所述图示显示所述顶部电容器耦合间隔40以及所述导体条耦合间隔41可以设置为互不相同。通过设置所述顶部电容器耦合间隔40以及所述导体条耦合间隔41以及通过选择所述另外的顶部电容器38的水平和垂直长度，可以在天线连接点5或者在位于该点的所述同轴的插件连接达到阻抗匹配，而无需额外的电气组件，尤其是在所述较低带U的较低端。

为了满足对尽量简单和经济的制造方法的需求，举例来说，本发明的所述多结构宽带单极天线0的所述第一结构和另外的结构各自都由导电金属箔配置而成，且配置成连续的导电结构，所述导电结构延伸的平面基本与所述传导基面6垂直。为此，这是本发明的一个尤其有利的实施例，用于自立的导电结构，所述结构具体而言都是使用导电金属板或者是单独的自立式导电金属箔一体成型的，由此可以为整个所述的多结构宽带单极天线0制造机械自立的这些所述结构。举例来说，这些结构可以使用冲压工艺或受控的切割工艺制成，例如用受控激光切割。为此，在大批量的情况下，可以证明的是使用冲压工具是比较经济有利的，因为所述天线可以用自动冲压工艺极为廉价地制造。在另一方面，在批量较小的情况下，可以证明的是计算机控制的激光切割是更为经济的。利用金属箔制造所述多结构宽带单极天线0尤其具有金属牢固性的优势，这对作为车辆天线使用尤其重要。当把本发明的区域结构所延伸的平面有利地设置成与所述车辆的开行方向垂直时，不可忽略的抗风特性也是本发明值得一提的特殊优势。

要使用较细的第一导体条15,15a来支撑所述第一顶部电容器10，就要求必要的机械稳定性，为达到该附加目的，本发明相应披露了如何把导体条设计得在机械上足够牢固。根据本发明的多结构宽带单极天线0的一个尤其有利的实施例中，其由冲压或金属板切割而成，并配置了一个框结构11以达到特别的牢固性。为此，在图2,3,4中就第一结构示出了所述框结构11。所述框结构11在每个例子中都是由两根较窄的第一导体条15,15a形成，在所述区域三角形结构4的基线上，以及在所述第一顶部电容器10的所述区域第一矩形结构16上，这些导体条彼此都保有足够的间隔13。

在本发明的一个增进的、有利的实施例中，图8示出了一个多结构宽带单极天线的范例，其具有两根另外的导体条39,39a。两根另外的导体条彼此相对设置，各自连接到所述另外的顶部电容器的各一侧端，与所述三角形结构4保持一个间隔，同时还避免与所述三角形结构重叠，并且下端都连接到所述传导基面6。从而同样地形成一个框结构，包括所述另外的导体条39,39a以及另外的矩形结构42，使得所实施的所述另外的结构也具有有利的牢固性。

在本发明的一个更为有利的实施例中，所述第一导电结构包括特别牢固的材料，例如金属薄片。如图13所示，在使用该材料的情况下，所述多结构宽带单极天线可以配置成仅有一根第一导体条15。但是，为了机械牢固性，具有更大宽度14的导体条是比较有利的。一般而言，为了给所述第一导体条15配置足够大的电感效应，经证明，配置复数个的弯曲形状24是必要的。这些需求对于所述另外的导体条39在图13中也同样适用，这些另外的导体条39将所述另外的矩形结构42连接到所述传导基面6。为了避免牢固性的问题，图13中的天线有利地可以实施为印刷电路板，与图17所示的类似。

这样一种多结构宽带单极天线要求前述的较低带中的电压驻波比(VSWR)<3，例如，为了将所述天线系统跟给车辆规定的Z0＝50ohms的标准化阻抗相匹配。完全按照本发明的天线去设计，在所述天线连接位置3使天线高度9<6cm，一般就可以达到VSWR<3了。所述较低带单极2的属性基本由其天线高度9以及所述区域顶部电容器10的尺寸决定，所述区域顶部电容器10的水平长度要明显更长，约为5cm，也就是说它大约至少是垂直长度的3倍。在天线高度9既定的情况下，垂直长度22更大一点当然会增加所述第一顶部电容器10的电容器值，但是这会减少较低带单极2的有效高度，与所述电容器值相反，所述较低带单极2的有效高度以平方的形式参与所述较低带单极2的频率宽度的形成。对于在所述较低带U的最低频率处满足VSWR<3的匹配需求，根据本发明的所述第一结构与所述另外的结构的结合是特别必要的。从图4中的多结构宽带单极天线0以及从图6中的单独立式第一结构的天线连接位置3的阻抗值对比来看，尤其可以清楚地看到这一点。图5b和7b示出了在所述较低带U的频率范围的所述阻抗值的相应的频率曲线。在700MHz的最低频率上，单独立式第一结构的阻抗(相关数值＝0.18)的真实部分在极高的、负面的虚构部分是极低的，得出一个完全不能接受的VSWR值为12的结果。形成对比的是，图5b中的阻抗的真实部分的虚构部分很小，很高的、相关的值大约为3。在这个例子中的VSWR值接近3.5。图5b中的阻值曲线进一步显示了匹配点的交织趋势，由此使得所述较低带U的频带宽度宽得多。从而证明，我们想要的、第一结构在所述天线连接位置3的阻抗的改善，是根据本发明通过阻抗匹配以及频带宽度给出，所述改善借助了顶部电容器的电容器耦合，并结合了所述第一结构和另外的结构之间的导体条的耦合。关于频带宽度的配置，所述频带宽度在这一频率范围内是尽可能大的，所述天线高度9以及具有水平长度23和垂直长度22的所述第一矩形结构16的大小都是起决定性的重要作用的。为此，在天线高度9给定的情况下，理想地选择所述垂直长度22就是非常重要的了。继而，另外的矩形结构42的长度一般也要比所述第一矩形结构的长度小，以便在这一频率范围内、在所述天线连接位置3达到理想地阻抗匹配。为此，在所述较低带U的最低频率处，所述顶部电容器耦合间隔40可以非常小，不应超过λ/30。因此，根据本发明，所述多结构宽带单极天线0的较低带单极2由所述的第一结构跟另外的结构组合而成，所述多结构宽带单极天线0的天线连接位置3处于所述第一结构。只有这样才能满足在整个较低带U中的高匹配需求，而无需在一个匹配网络中使用密集的组件。

从根据本发明的图4中的天线和图6中的单独立式结构的比较，同样也可以看出，在多结构宽带单极天线0的情况下，较大频带宽度在较高带0中的趋势也得到了确认；因为图4的天线在图5c中的阻值曲线，相对于图6中的单独立式第一结构在图7c中的阻抗曲线，将天线连接位置3这里的匹配点与一个更大的频带宽度交织了。

举例来讲，根据本发明，使用多结构宽带单极天线0，在所述较低带U的频率范围内，将所述第一和另外的结构进行结合，可以取得特别优良的匹配值。如图5d所示，在全部较低带U中，使天线高度9仅为52mm(这是在700MHz的一个12％的相对天线高度)且所述第一顶部电容器10的水平长度23仅为30mm，就可以满足该经常需要的VSWR<3的条件。图5e中与这一VSWR曲线对应的阻抗曲线在图示的VSWR＝3的圆圈范围内，总的频率范围是700MHz到960MHz。

所述导电结构在本发明的一个有利的实施例中还可以通过在绝缘板上——也就是电路板上，应用金属涂层来制成。但是为此就必须考虑，出于经济原因可以考虑用作所述电路板的材料，在分米波段中是要经受损失的，从而可以根据本发明的相应披露，以按照已知的方式将所述多结构宽带单极天线0的结构印刷到所述电路板上；但是以比较逼近的方式按照所述多结构宽带单极天线0的轮廓进行基本地切割，从而让绝缘板中的电场线的长度尽量少受损失。这种打印的、表现导电结构的方式在所述多结构宽带单极天线0的几何结构比较复杂的时候尤其有利，因为所述线条可以不那么精密地照着所述几何结构去做，所以不要求很复杂和/或昂贵的冲压工具。上述根据本发明的天线的较小的顶部电容器耦合间隔40的特性，可以让本发明的多结构宽带单极天线0得到比较有利的实施，如图17所示，在电路板上，其中所述第一导电结构是在电路板的第一面施加金属涂层33制成，而所述另外的导电结构在所述电路板的第二面制成，并且，位于所述电路板下端的所述多结构宽带单极天线0的所述天线连接位置3优选设计成具有接地连接点7的同轴插件连接44，所述接地连接点7作为同轴插头外导体45，连接到所述传导基面6，所述同轴插件连接44还具有基面连接点43，位于所述传导基面6上。上述根据本发明的天线的较小的顶部电容器耦合间隔40的特性，还可以让所述第一和另外的结构比较有利地在电路板的同一边共同实施。例如，通过为所述第一顶部电容器10和所述另外的顶部电容器38的实施配置指状组合型结构，两种结构都可以仅在电路板的一面实施，两者互相以梳状卡合，从而在所述两个顶部电容器之间建立所述必要的电容器耦合。

所述较高带单极1的制成，基本是通过所述第一结构的所述区域三角形结构4，条件是具有较窄条导体宽度14的所述第一导体条15的电感效应足够大，大到能够用于在所述较高带O中将无线电信号与所述第一顶部电容器区分开来。通常来讲条导体宽度应当小于等于7mm。可以根据本发明的披露，为所述第一导体条15设置弯曲形状24以增加这一区分效应。当然，不应认为对所述多结构宽带单极天线0的较低带单极2和较高带单极1的功能划分是很严格的。不同功能效果间的过渡是相当模糊的，并且应当理解该划分只是为了描述这两个频率范围内的主要功能效果。位于所述传导基面6上的较高带单极1的工作方式大体是由所述区域三角形结构4的配置决定的。为了得到特别好的宽带表现，在本实施例中，区域三角形结构4设置为立于其顶点之上，且具有三角开口角12，所述区域三角形结构4顶点连接到所述天线连接点5。所述多结构宽带单极天线0的所述天线连接位置3是所述传导基面6上的所述接地点7与所述天线连接点一起形成的。所述传导基面6上的区域三角形结构4的基线的高度基本形成了所述有效较高带单极高度8，所述较高带单极1的频率表现大体上由此决定。因为与地面传送和接收站点的通信的垂直辐射图的原因，在所述较高带频率上限处的所述较高带单极高度8不应大于该频率的自由波长的约1/3。经证明所述三角开口角12的数值介于30和90度之间是比较有利的。由此而来的三角形结构的宽带效果使得有可能——举例来说——满足经常需求的、在最低点处的阻抗匹配，所述阻抗匹配在高频道O的频率范围内且VSWR<3-3.5的数值。

本发明的一个有利的实施例披露了如何调适所述较低带单极2和所述较高带单极1的协作，从而引入一个具有并联谐振电路28的工作模式的电路元件到所述第一导体条15。该并联谐振电路用于根据频率将所述较低带单极2与所述较高带中的信号进行划分。根据本发明，如图10所示的并联谐振电路28单独包括设计为指状组合型结构26的并联电容器27，以及设计为导体条的并联电感28。该电路元件，举例来说，可以通过冲压或切割金属板，以配置所述机械自立式多结构宽带单极天线0的第一导体条15,15a或所述另外的导体条39,39a的形式被包括进来，或者根据本发明，通过一根附着在电路板上的天线被包括进来(参见图11)。

在提供了与所述天线连接位置3同心的环形卫星接收天线25的情况下，为了改进电磁分离，本发明提出以条形薄片20配置所述三角形结构4，这些条形薄片20在所述三角平面中以呈扇形会集于三角形的顶点处；还应当基本以条形顶部薄片19，19a，19b配置所述第一矩形结构16和所述另外的矩形结构42，这些条形顶部薄片19，19a，19b各自单独垂直延伸且导电，但是在所述条形顶部薄片19，19a，19b的上端通过保留条31连续，如图13所示的根据本发明的天线，以及图12所示的唯一的第一结构。

根据本发明的一个有利的实施例，为了进一步改善所述较高带单极1的频率宽度，还提供了一个三维结构，所述三维结构是由一个二维结构以接近圆锥体的形式形成，而非区域三角形结构4形式。此单极的形状参见如图14所示的具有导电的侧表面的圆锥单极18。如此一来，就可以维持比较有利的、通过冲压或金属板切割来进行制造的方式。因此，如图9，12，13所示，本发明披露了以扇形布置的、在所述区域三角形结构4的下端顶角处会集的条形薄片20来设计所述区域三角形结构4。所述薄片20是倾斜的，就好像他们位于一个立于其顶点的圆锥体的侧表面一样，所以所述薄片20变成圆锥形的薄片30，并且图14中的圆锥单极18在效果方面就像是一个较高带单极1。图15有更详细的展示，沿着A-A’线在图16中像平面图一样清楚。在图16中，图15中示出的圆锥的截面是椭圆形的，因而所述圆锥开口角17a(图15)在x方向上根据所述天线的空气动力学方面的需要比车辆开行方向(y方向)上的圆锥开口角17要小一些。

由于装设空间有限，对车辆天线的主要需求是尺寸要小，尤其是要减小天线的基本轮廓。就此而言，因为天线间的辐射耦合，所述卫星天线的辐射图的变形对于卫星广播表面以及对于在狭小空间用于其他的广播服务的天线尤其成为问题。当如图9,12,13,15所示，在存在至少一个环形卫星接收天线25的时候该问题也是存在的，所述环形卫星接收天线25与多结构宽带单极天线0的所述天线连接位置3同心。对此有很严格的要求，例如，根据卫星广播标准SDARS，在天顶角范围内(相对z轴的角度)，如天线增益的0-60度，其导至要依靠操作者对恒常的(例如恒常的2dBi或3dBi)进行圆极化，方位角波动小于0.5dB。在这一点上，举例来说，按照图9，呈扇形在顶点处会集的薄片20布置的所述三角形结构4，要比一个根据图3的闭合的区域三角形结构更有利。在以圆锥形多个薄片30配置而成的较高带单极1上，所述卫星接收天线25的辐射属性受影响不大的优势尤其得到了彰显。

所述较高带单极1的导电圆锥封套上的卫星天线25上的电流造成了环形电流，通过两天线的辐射耦合避免该环形电流，并且通过用圆锥式多个薄片30配置所述较高带单极1所形成的所述圆锥封套，后者实践中对所述卫星接收天线25的辐射属性没有任何影响。

同样地，为了完成介于所述卫星接收天线25和形成了所述第一顶部电容器的所述较低带单极2的所述区域第一矩形结构16之间的电磁分离，根据本发明，所述第一矩形结构，可以大体上由条形顶部薄片19配置而成，所述条形顶部薄片19各自单独垂直延伸且导电，但条形顶部薄片19的顶端通过保留条31互相连接，如图13和14所示，用于根据本发明的天线，对于所述第一矩形结构和所述另外的矩形结构42都适用。为此，条形顶部薄片19的条宽21均不得大于较高带中的最高频率的自由波长的1/8。

图19示出了如图13示出的根据本发明的多结构宽带单极天线0的一个有利的示例，其中所述条形薄片20倾斜出所述区域三角形结构4的y-z平面，分开在x正轴(薄片20a)以及x负轴方向(薄片20b)上，都具有偏转角49，使得所述较高带单极1由这些薄片形成，大体上是由两个立于其顶点的三角形结构4a和4b形成，并且其中所述薄片20a,20b的所有下端都在位于所述天线连接点5的三角顶点处，与位于整个装置的中心的所述第一导体条15的下端相结合。这些三角形的平面法线因而大体都位于所述x-z轴上，即与所述第一矩形结构16以及所述另外的矩形结构42的平面法线一样。由此在较高带O中形成具有更大的频率带宽的空间的天线结构。在阻抗匹配方面，可以配置连续的导电三角平面4a，4b而非那些由薄片形成的所述三角平面。所述第一导体条15以及所述另外的导体条39简化为直线导体条示出，但所述第一导体条15以及所述另外的导体条39在实现的时候是可以包含弯曲形状的，如图13和18所示。所述第一顶部电容器10的所述矩形结构的平面法线以及所述另外的顶部电容器38的平面法线都在x方向上。

如图20所示的与开行方向(y轴方向)横切的视角，以及如图21所示的在开行方向上的视角(开行方向＝y轴方向)所示，本发明多次披露了如何在塑料制成的覆盖罩32之下容纳多结构宽带单极天线1。就此而言，图21中可见的、所述覆盖罩32在与开行方向横切的方向上的长度，使得原本的区域多结构宽带单极天线0可以具有更空间的配置，从而具有增加两个单极1和2的频宽的好处。这一点表现为，在所述天线连接位置3的VSWR值上，所述天线阻抗具有更好的可配置性。使得基本上有可能不再需要匹配网络。

图20示出了根据本发明的多结构宽带单极天线0的安装情况，其是根据图19安装在车辆外壳上的一个覆盖罩32之下，是x轴方向上的、对天线的一个较弱的透视图，即与所述开行方向(开行方向＝y轴方向)横切的方向。黑色的、标为a)的导电部件——即所述薄片20a——倾斜出所述区域三角形结构4的y-z平面，倾斜方向是x轴，所述薄片20b倾斜的方向是负x轴，由此使所述较高带单极1具有空间结构。

与图14和图15中的较高带单极1具有倾斜的薄片20，20a，20b，相应地形成一个具有椭圆形截面的圆锥体，与之类似地，在本发明的一个更为有利的实施例中，所述薄片20，20a，20b可以大概地沿着所述覆盖罩32的内边界倾斜。这意味着所述较高带单极1的、在三角顶点处会集的所述条形薄片20，20a，20b都倾斜出所述区域三角形结构4的平面，且所述薄片20，20a，20b逐个排列的方式使得所述薄片20，20a，20b投射到一个与开行方向横切的平面上时成V形。为此，所述薄片20的倾斜方式为：图20中的标为纯黑色的所述薄片20a偏向x轴方向，与之相反，标为纯白色的所述薄片20b偏向负y轴方向，从而形成图21中可见的V形结构的投射。该措施还能用于增加所述较高带单极1的频率带宽，在所述天线最低处实现阻抗匹配的时候具有相关优势。

一般应该还能注意到，根据本发明的、从所述的二维的单极天线0开始的空间结构，在大频率范围中的阻抗匹配问题上，具有额外的优势。这一空间结构的天线可以冲压或切割区域导电结构(金属板或金属箔)制成，并且如上所述，可以随后弯曲配置，因而前述特别优势也跟本发明相关联。

图21从整体上展示了本发明的空间天线的有利配置，该根据本发明的多结构宽带单极天线0的安装方式与图20的方式类似，但是图示的视角是从开行的方向(开行方向＝y轴方向)。对向下扩口的的覆盖罩32的美学需求使得有可能利用该空间为所述较高带单极1取得更大的带宽。通过选择合适的偏转角49以及所述薄片20a，20b的长度，在所述较高带O的阻抗曲线可以根据VSWR<3的要求进行配置。图22示出了图19中的多结构宽带单极天线0的一个有利的改进。就此而言，所述较高带单极1包括两个三角形4a和4b，所述两个三角形4a和4b立于其顶点之上且各自以偏转角49相对z轴向x正轴或负轴方向倾斜，如图19所示，但是具有关于所述第一导体条15对称的、在x轴方向的三角顶点偏移长度。所述三角形顶点通过短接导体48互相连接并连接到所述分支点47处的所述第一导体条15，所述短接导体48走向与所述传导基面一致并且与所述x轴平行地导向。所述天线连接点5的形成是从所述分支点开始。通过适当地选择偏移长度50、偏转角49以及所述薄片20a和20b的长度，再结合所述连接导体48的电容器效应(所述连接导体48大概与所述基面6由几毫米的基面间隔距离)，就足以在较高带O的全部频率范围内设置阻抗匹配了。

在根据本发明的多结构宽带单极天线0的一个更为有利的使用方式中，还补充了一个与之一样的、另外的的多结构宽带单极天线，以按照已知的方式形成双极子。为此，所述多结构宽带单极天线0在传导基面6上的省略的镜像就被另外的的多结构宽带单极天线替换了，设置的方式是以所述传导基面6对称的双极子。如此一来，在所述多结构宽带单极天线0天线连接点5，和与之对应的、在所述传导基面6上与之镜像对称的天线连接点5之间，形成这一双极子的、对称的天线连接位置。另外的导体条的自由端以模拟的方式连接到其镜像的自由端。

在本发明的多结构宽带单极天线0的一个进一步的有利的实施例中，提供了一个耦合导体35，所述耦合导体35的上端连接到所述第一顶部电容器10，所述耦合导体35朝向所述传导基面6延伸，以协助在较低带的较低频率端的阻抗匹配，并且所述耦合导体35下端与所述传导基面6耦合。图18示出了该耦合导体35，所述耦合导体35补充了所述较低带单极，使得有可能在所述较低带的较低频率端改善所述天线连接位置3的阻抗匹配。通过配置所述耦合导体宽度37，或者通过设置耦合导体35的部分弯曲形状24，所述耦合导体35的电感效应可以恰当地满足所述阻抗匹配的要求(例如VSWR<3或<3.5)。伴随所述耦合导体35的充分的电感高电阻设计，所述耦合导体35在所述较高带单极1的频率范围内效果不大，因为所述耦合导体35的辐射属性并没有因此受损。就此而言，在许多情况下比较有利的是以电流的或电感的方式，在所述耦合导体35的下端与所述传导基面6建立耦合。尤其是天线高度9特别小的时候，所述阻抗匹配可以得到改善，因为所述耦合导体35到所述传导基面6的耦合是通过一个双极耦合网络36发生的，所述双极耦合网络36包括不可见的元件(图18中没有示出任何细节)。在特殊情况中，同样有利的是使所述耦合网络36承受轻度的损失以观察在所述较低带的较低频段的具体VSWR值，同时接受尽可能小的辐射损失。

为了通过天线馈线检查天线连接，在车辆工程技术中，需要在所述天线连接位置有一个预设的DC电流阻值，一般大约相当于1000ohms。为了满足这个需求，本发明披露，在所述第一结构和第二结构之间连接一个具有此目的所需的DC电流电阻的高电阻测试导体，优选是介于所述导电矩形结构16和所述另外的矩形结构42之间，以用于该天线的连接测试。根据本发明，为了使该测量行为不损害天线的功能，该测试导体在较低带U以及较高带O都要有足够高的阻抗。优选地，为满足该目的，所述的两个顶部电容器之间可以引入导电能力有限的塑料材料。

附图标记列表

多结构宽带单极天线 0

较高带单极 1

较低带单极 2

天线连接位置 3

三角形结构 4，4a，4b

天线连接点 5

传导基面 6

接地点 7

较高带单极高度 8

天线高度 9

第一顶部电容器 10

框架结构 11

三角形开口角 12

间隔 13

条导体宽度 14

第一导体条 15，15a，15b

第一三角形结构 16

在y方向上的圆锥开口角 17

在x方向上的圆锥开口角 17a

圆锥单极 18

顶部薄片 19

条形薄片 20，20a，20b

条宽 21

垂直长度 22

水平长度 23

弯曲形状 24

环形卫星接收天线 25

指状组合型结构 26

并联电容 27

并联电感 28

并联谐振电路 29

圆锥薄片 30，30a，30b

保留条 31

覆盖罩 32

导电金属箔 33

耦合导体 35

耦合网络 36

耦合导体宽度 37

另外的顶部电容器 38

另外的导体条 39，39a

顶部电容器耦合间隔 40

导体条耦合间隔 41

另外的矩形结构 42

基面连接点 43

同轴插件连接 44

同轴插头外导体 45

附加的接地器 46

分支点 47

连接导体 48

偏转角 49

偏移长度 50

基面间隔 51

中心轴 Z

Claims (15)

1.一种用于双频带的车辆的垂直宽带单极天线，即由频隙分离的且两者都设置在分米波段中的用于较低频率的较低带(U)以及用于较高频率的较高带(U)，以用于在基本上水平的传导基面(6)上使用地面广播传送和/或接收垂直极化的无线电信号，所述传导基面(6)作为具有位于单极最低点中的天线连接位置(3)的车辆地面，包括以下特征：

-所述宽带单极天线(0)根据第一和另外的导电结构来配置，所述第一和另外的导电结构在所述基面(6)之上且基本上垂直所述基面(6)来取向；

-所述导电结构包括在所述宽带单极天线的下端处的至少一个三角形结构(4)，所述至少一个三角形结构(4)立于其顶点且具有基本上水平的基线，所述顶点形成所述天线连接位置(3)的天线连接点(5)；

-所述第一导电结构包括相邻于且在所述宽带单极天线的上端之下的第一顶部电容器(10)，所述第一顶部电容器(10)基本上设计为第一矩形结构(16)；

-所述三角形结构(4)以及所述第一矩形结构(16)通过至少一个第一导体条(15,15a,15b)与高电阻电感连接，以用于分离较高带(O)中的分离无线电信号；

-所述另外的导电结构包括另外的顶部电容器(38)，所述另外的顶部电容器(38)与所述第一矩形结构基本上平行地导向且配置为另外的区域结构，所述第一顶部电容器(10)耦合到所述另外的区域结构，并且所述另外的导电结构特别地基本上形成矩形结构(42)；并且

-所述另外的导电结构包括用于分离较高带(O)中的无线电信号的至少一个另外的电感高电阻导体条(39,39a)，所述至少一个另外的电感高电阻导体条(39,39a)连接到所述另外的区域结构(42)，在所述另外的区域结构(42)的下端处传导连接，所述传导基面(6)延伸且延伸到所述传导基面(6)。

2.根据权利要求1所述的宽带单极天线(0)，其特征在于：

所述第一导电结构具有至少两个间隔开的第一导体条(15,15a)，由此形成包括所述三角形结构(4)、所述第一矩形结构(16)以及所述第一导体条(15)的框架结构(11)。

3.根据权利要求1或2中至少一个所述的宽带单极天线(0)，其特征在于：

在所述三角形结构(4)的顶部的内角(12)大约在30和90度之间。

4.根据权利要求1或3中至少一个所述的宽带单极天线(0)，其特征在于：

所述三角形结构(4)是由条形薄片(20,20a,20b,30,30a,30b)来配置，所述条形薄片(20,20a,20b,30,30a,30b)采用扇的形式来布置且在三角形平面中在顶点处会集。

5.根据权利要求4所述的宽带单极天线(0)，其特征在于：

在所述顶点处会集的所述条形薄片(30,31,30b)倾斜出所述三角形结构(4)的平面，使得所述条形薄片(30,31,30b)基本上在圆锥体的侧面延伸，所述圆锥体立于其顶点且具有圆形或椭圆形的横截面。

6.根据权利要求1到5中至少一项所述的宽带单极天线(0)，其特征在于：

所述另外的导电结构采用以下方式来配置，使得所述另外的导体条(39,39a)连接到所述另外的顶部电容器(38)侧端中一端的区域中，且在所述三角形结构(4)的侧边缘距所述导体条耦合间隔(41)处导向到所述传导基面，并且导体条下端传导连接到所述传导基面(6)。

7.根据权利要求1到6中至少一项所述的宽带单极天线(0)，其特征在于：

一个或多个所述第一导体条(15,15a,15b)以及一个或多个所述另外的导体条(39,39a)包括用于频率选择分离的弯曲形状(24)。

8.根据权利要求1到7至少一项所述的宽带单极天线(0)，其特征在于：

所述另外的导电结构的配置是包括两根另外的导体条(39,39a)，其中每一根都彼此相对地连接到所述另外的顶部电容器(38)的侧端中的单独一端的区域中，并且导向到所述传导基面(6)，与所述三角形结构(4)的侧边缘具有间隔，并且所述另外的导体条(39,39a)下端导电连接到所述传导基面(6)。

9.根据权利要求1到8至少一项所述的宽带单极天线(0)，其特征在于：

至少一根所述另外的导体条(39,39a)以导体条耦合间隔(41)与单独的第一导体条(15,15a)基本平行并且所述另外的导体条(39,39a)的下端能导电连接到所述传导基面(6)。

10.根据权利要求1到9至少一项所述的宽带单极天线(0)，其特征在于：

所述第一导电结构和所述另外的导电结构通过金属涂层(33)一起应用到电路板上，并且所述宽带单极天线(0)的天线连接位置(3)设置在所述电路板的下端，优选作为插件连接(45)，在传导基面上(6)具有接地点(7)以及基面连接点(43)。

11.根据权利要求1到10至少一项所述的宽带单极天线(0)，其特征在于：

所述第一矩形结构(16)和/或所述另外的区域结构(42)和/或所述三角形结构(4)基本由各自单独延伸的导体条形薄片(19,20,20a,20b,30,30a,30b)形成，但是所述导体条形薄片(19,20,20a,20b,30,30a,30b)顶部连续。

12.根据权利要求1到11至少一项所述的宽带单极天线(0)，其特征在于：

还包括耦合导体(35)，所述耦合导体(35)至少在较高带(O)频率范围内高电阻电感连接到所述第一顶部电容器(10)，并且所述耦合导体(35)的下端导电连接到所述传导基面(6)。

13.根据权利要求1到12至少一项所述的宽带单极天线(0)，其特征在于：

所述第一导电结构包括两个区域三角形结构(4a,4b)，所述两个区域三角形结构(4a,4b)基本由两个立于其顶点上的三角形形成，所述两个区域三角形结构(4a,4b)表面法线与所述第一矩形结构(16)的表面法线位于同一平面，而所述三角形结构(4a,4b)由从所述天线连接位置(3)出发的条形薄片(20a,20b)形成，并且所述三角形结构(4a,4b)各自均相对中心轴(Z)以偏转角(49)倾斜出。

14.根据权利要求13所述的宽带单极天线(0)，其特征在于：

所述以偏转角(49)倾斜出的三角(4a,4b)的三角顶点，以所述天线连接点(5)彼此相对基本对称地以偏移长度(50)进行偏移，并且在分支点(47)通过以基面间隔(51)与所述基面(6)平行的连接导体(48)连续，并且所述天线连接点是从前者开始形成。

15.根据权利要求1到14至少一项所述的宽带单极天线(0)，其特征在于：

测试导体连接到位于所述第一导体结构和所述另外的传导结构之间的高电阻DC电流电阻，优选位于所述导电矩形结构(16)和所述另外的矩形结构(42)之间，用于所述天线的连接测试。