JP2015092719A - 乗物用のgps・gsm・wlanアンテナ - Google Patents
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Abstract
【課題】乗り物用のGPS・GSM・WLANアンテナを提供する。
【解決手段】グランドプレーンを有する誘電体ボードと;前記誘電体ボードの第1の部分上に配置され、前記誘電体ボードと電気的に接触し、WLAN無線周波数信号を送受信するための少なくとも1つの第1の曲折したトレースを有する第1のアンテナトレースラインと;前記誘電体ボードの第2の部分上に配置され、前記誘電体ボードと電気的に接触し、GSM無線周波数信号を送受信するための少なくとも1つの第2の曲折したトレースを有する第2のアンテナトレースラインと;少なくとも1つの全地球測位衛星から無線周波数信号を受信するためのGPSアンテナと;前記誘電体ボード、前記第1のアンテナトレースライン、前記第2のアンテナトレースライン、及び前記GPSアンテナを収容するための乗物に搭載可能なハウジングと、を備えたGPS・GSM・WLANアンテナ。
【選択図】図1
【解決手段】グランドプレーンを有する誘電体ボードと;前記誘電体ボードの第1の部分上に配置され、前記誘電体ボードと電気的に接触し、WLAN無線周波数信号を送受信するための少なくとも1つの第1の曲折したトレースを有する第1のアンテナトレースラインと;前記誘電体ボードの第2の部分上に配置され、前記誘電体ボードと電気的に接触し、GSM無線周波数信号を送受信するための少なくとも1つの第2の曲折したトレースを有する第2のアンテナトレースラインと;少なくとも1つの全地球測位衛星から無線周波数信号を受信するためのGPSアンテナと;前記誘電体ボード、前記第1のアンテナトレースライン、前記第2のアンテナトレースライン、及び前記GPSアンテナを収容するための乗物に搭載可能なハウジングと、を備えたGPS・GSM・WLANアンテナ。
【選択図】図1
Description
本発明の範囲を制限することなく、一例として、全地球位置把握システム(GPS;Global Positioning System)、グローバル・システム・フォー・モバイル・コミュニケーションズ(GSM(登録商標);Global System for Mobile Communications)、及び無線ローカル・エリア・ネットワーク(WLAN;wireless local area network)システムと通信するための、乗物用のアンテナに関連して、その背景が説明されるであろう。
無線通信システムは、声、データなどの種々の通信サービスを提供するために乗物内に広く配置されている。これらの無線システムは、符号分割多重接続(CDMA;Code Division Multiple Access)、時分割多元接続(TDMA;Time Division Multiple Access)、周波数分割多元接続(FDMA;Frequency Division Multiple Access)、または他の多重接続技術に基づいている。無線システムは、IS−2000、IS−856、IS−95、GSM、広帯域CDMA(W−CDMA)などの標準グループ又はコンソーシアムによって採用された1つ又は2つ以上の標準を実行する。
携帯電話機又は移動電話機のような無線通信装置を搭載した乗物は、特定の無線システムとの双方向通信を得るためにトランシーバ・システムを利用する。トランシーバ・システムは、データ送信用の送信機とデータ受信用の受信機を備えている。送信経路上で、送信機は、乗物から送信するのにより適したRF変調された信号を生成するためにデータを備えた無線周波数(RF)搬送信号を変調する。さらに、送信機は、RFアップリンク信号を生成し、無線チャンネルを介して、特定の無線システム内の1つ又は2つ以上の基地局へ、RFアップリンク信号を送信するためにRF変調された信号を調整する。受信経路上で、受信機は、1つ又は2つ以上の基地局から、1つ又は2つ以上のRFダウンリンク信号を受信し、基地局によって送られたデータを取得するためにその受信した信号を調整して処理する。
いつくかの乗物は、複数の無線システム(例えば、GSM及びCDMAシステム)との通信が可能な、デュアルモード携帯電話機のような、マルチモード無線機を搭載している。この機能は、マルチモード機器が、より多くのシステムからの通信サービスを受信し、それらのシステムのより広い提供範囲を楽しむことを可能にする。マルチモード・トランシーバは、すべての無線システムによって使用されるすべての周波数帯域をサポートするために、多くの信号経路を有する。これらのすべての信号経路をアンテナに相互接続することは、多くの入力/出力(I/O)RFポートを備えた複雑な送信機/受信機(T/R)スイッチを必要とする。さらに、マルチモード無線システムは、通信している各無線システムのための異なる別々のアンテナを有し、そのため、見た目にも良くない、一緒にまたは別々に収容され、大きくて複雑なアンテナ・アレイを生み出す。
本出願に開示される乗物用のGPS、GSM、及びWLANのアンテナ(GPS・GSM・WLANアンテナ)によって、上述の問題点が解決され、技術的進歩が達成される。
GPS・GSM・WLANアンテナは、GPS位置情報、無線電話通信、及び無線インターネット・データ送信に使用されうる。例えば具体的には、GPS・GSM・WLANアンテナは、1つのプリント回路基板(PCB)上に配置された2つの異なるマルチバンド・アンテナ用のハウジングと、乗物用に使用されるGPSアンテナを備えている。
GPS・GSM・WLANアンテナは、GPS位置情報、無線電話通信、及び無線インターネット・データ送信に使用されうる。例えば具体的には、GPS・GSM・WLANアンテナは、1つのプリント回路基板(PCB)上に配置された2つの異なるマルチバンド・アンテナ用のハウジングと、乗物用に使用されるGPSアンテナを備えている。
一実施形態において、アンテナトレースライン・WLANアンテナは、グランドプレーンを有する誘電体ボードと;前記誘電体ボードの第1の部分上に配置され、前記誘電体ボードと電気的に接触した第1のアンテナトレースラインであって、WLAN無線周波数信号を送受信するための少なくとも1つの第1の曲折したトレースを有する第1のアンテナトレースラインと;前記誘電体ボードの第2の部分上に配置され、前記誘電体ボードと電気的に接触した第2のアンテナトレースラインであって、GSM無線周波数信号を送受信するための少なくとも1つの第2の曲折したトレースを有する第2のアンテナトレースラインと;少なくとも1つの全地球測位衛星から無線周波数信号を受信するためのGPSアンテナと;前記誘電体ボード、前記第1のアンテナトレースライン、前記第2のアンテナトレースライン、及び前記GPSアンテナを収容するための乗物に搭載可能なハウジングとを備えている。
一態様において、GPS・GSM・WLANアンテナは、さらに、前記第1のアンテナトレースラインと接触している第1の出力と;前記第2のアンテナトレースラインと接触している第2の出力と;RFケーブルを介して少なくとも1つのトランシーバに電気信号を出力するための前記GPSアンテナと接触している第3の出力とを備えている。他の態様において、GPS・GSM・WLANアンテナは、さらに、GSMトランシーバにGSM無線周波数信号を供給するため、WLANトランシーバにWLAN無線周波数信号を提供するために、前記GSM無線周波数信号と前記WLAN無線周波数信号の間でスイッチングするための前記第1の出力及び前記第2の出力に接触しているスイッチを備えている。さらに、GSM無線周波数の送信及び受信は、時分割多元接続であってもよい。また、前記第1のアンテナトレースラインは、900MHz、1800MHz、850MHz、及び1900MHzの無線周波数信号を受信することができるものであってもよい。さらに、前記第2のアンテナトレースラインは、2.4GHzの無線周波数信号を受信することができるものであってもよい。
他の態様において、前記GPSアンテナは、1.57542GHz及び1.2276GHzの無線周波数信号のうち1つを受信することができるものであってもよい。さらに他の態様において、前記第2のアンテナトレースラインは、10mmの長さ及び2mmの幅を有し、前記ハウジングのベースから横方向に延長する第1のアンテナトレースライン部分と;40mmの長さ及び7mmの幅を有し、前記第1のアンテナトレースライン部分から横方向に延長する第2のアンテナトレースライン部分と;9mmの長さ及び17mmの幅を有し、前記第2のアンテナトレースライン部分から実質上縦方向に延長する第3のアンテナトレースライン部分と;8mmの長さ及び3mmの幅を有し、前記第3のアンテナトレースライン部分から前記ハウジングのベースの方へ横方向に延長する第4のアンテナトレースライン部分と;2mmの長さ及び3mmの幅を有し、前記第4のアンテナトレースライン部分から前記第1のアンテナトレースライン部分の方へ縦方向に延長する第5のアンテナトレースライン部分とを備えている。
さらにまた他の態様において、前記第1のアンテナトレースラインは24mmの長さ及び5mmの幅を有し、前記第2のアンテナトレースラインは前記ハウジングのベースから横方向に延長している。さらに、前記第1のアンテナトレースラインは、前記第1のアンテナトレースラインと前記第2のアンテナトレースラインの間のGSMアンテナ部分を画定する第1のアンテナトレースラインと第2のアンテナトレースラインの離間空間を有し、前記第1及び第2のアンテナトレースラインは36mmの長さ及び5mmの幅を有し、前記第1及び第2のアンテナトレースラインは前記ハウジングのベースから横方向に延長している。さらに、前記第2のアンテナトレースラインは、前記第1のアンテナトレースラインと前記第2のアンテナトレースラインの間に配置された第1の複数の曲折したアンテナトレースラインと;前記第1のアンテナトレースラインと前記第2のアンテナトレースラインの間に配置されていない第2の複数の曲折したアンテナトレースラインとを有し、前記第1の複数の曲折したアンテナトレースラインは15mmの幅及び2mmの長さを有し、前記第2の複数の曲折したアンテナトレースラインは20mmの幅及び2mmの長さを有する。また、前記誘電体ボードは、FR−4誘電体基板であってもよい。さらに、GPS・GSM・WLANアンテナは、衛星デジタルオーディオ無線アンテナをさらに備えていてもよい。
他の実施形態において、本発明は、乗物ボディと;グランドプレーンを有する誘電体ボードと;前記誘電体ボードの第1の部分に配置され、前記誘電体ボードと電気的に接触し、WLAN無線周波数信号を送受信するための少なくとも1つの第1の曲折したトレースを有する第1のアンテナトレースラインと;前記誘電体ボードの第2の部分に配置され、前記誘電体ボードと電気的に接触し、GSM無線周波数信号を送受信するための少なくとも1つの第2の曲折したトレースを有する第2のアンテナトレースラインと;少なくとも1つの全地球測位衛星から無線周波数信号を受信するためのGPSアンテナと;前記誘電体ボード、前記第1のアンテナトレースライン、前記第2のアンテナトレースライン、及び前記GPSアンテナを収容するための前記乗物ボディ上に取り付けられたハウジングとを有するGPS・GSM・WLANアンテナを有する乗物を含む。
一態様において、前記乗物は、さらに、前記第1のアンテナトレースラインと接触している第1の出力と;前記第2のアンテナトレースラインと接触している第2の出力と;RFケーブルを介して少なくとも1つのトランシーバへ電気信号を出力するための前記GPSアンテナと接触している第3の出力とを備えている。他の態様において、前記乗物は、さらに、前記GSM無線周波数信号をGSMトランシーバへ供給するために、前記WLAN無線周波数信号をWLANトランシーバへ供給するために、前記GSM無線周波数信号と前記WLAN無線周波数信号の間をスイッチングするための前記第1の出力及び前記第2の出力に接触しているスイッチを備えている。さらに他の態様において、GSM無線周波数の前記送受信は、時分割多元接続である。また、前記第1のアンテナトレースラインは、900MHz、1800MHz、850MHz、及び1900MHzの無線周波数信号を受信することができる。他の態様において、前記第2のアンテナトレースラインは、2.4GHzの無線周波数信号の1つを受信することができる。
好ましくは、前記GPSアンテナは、1.57542GHz及び1.2276GHzの無線周波数信号のうち1つを受信することができる。また好ましくは、前記第2のアンテナトレースラインは、10mmの長さ及び2mmの幅を有し、前記ハウジングのベースから横方向に延長する第1のアンテナトレースライン部分と;40mmの長さ及び7mmの幅を有し、前記第1のアンテナトレースライン部分から横方向に延長する第2のアンテナトレースライン部分と;9mmの長さ及び17mmの幅を有し、前記第2のアンテナトレースライン部分から実質上縦方向に延長する第3のアンテナトレースライン部分と;8mmの長さ及び3mmの幅を有し、前記第3のアンテナトレースライン部分から前記ハウジングのベースの方へ横方向に延長する第4のアンテナトレースライン部分と;2mmの長さ及び3mmの幅を有し、前記第4のアンテナトレースライン部分から前記第1のアンテナトレースライン部分の方へ縦方向に延長する第5のアンテナトレースライン部分と、を備えている。
他の態様において、前記第1のアンテナトレースラインは24mmの長さ及び5mmの幅を有し、前記第2のアンテナトレースラインは前記ハウジングのベースから横方向に延長している。さらに、前記第1のアンテナトレースラインは、前記第1のアンテナトレースラインと前記第2のアンテナトレースラインの間のGSMアンテナ部分を画定する第1のアンテナトレースラインと第2のアンテナトレースラインの離間空間を有し、前記第1及び第2のアンテナトレースラインは36mmの長さ及び5mmの幅を有し、前記第1及び第2のアンテナトレースラインは前記ハウジングのベースから横方向に延長している。
さらに、前記第2のアンテナトレースラインは、前記第1のアンテナトレースラインと前記第2のアンテナトレースラインの間に配置された第1の複数の曲折したアンテナトレースラインと;前記第1のアンテナトレースラインと前記第2のアンテナトレースラインの間に配置されていない第2の複数の曲折したアンテナトレースラインとを有し、前記第1の複数の曲折したアンテナトレースラインは15mmの幅及び2mmの長さを有し、前記第2の複数の曲折したアンテナトレースラインは20mmの幅及び2mmの長さを有する。さらに他の態様において、前記誘電体ボードは、FR−4誘電体基板である。さらに、前記乗物は、衛星デジタルオーディオ無線アンテナをさらに備えていてもよい。
さらに、前記第2のアンテナトレースラインは、前記第1のアンテナトレースラインと前記第2のアンテナトレースラインの間に配置された第1の複数の曲折したアンテナトレースラインと;前記第1のアンテナトレースラインと前記第2のアンテナトレースラインの間に配置されていない第2の複数の曲折したアンテナトレースラインとを有し、前記第1の複数の曲折したアンテナトレースラインは15mmの幅及び2mmの長さを有し、前記第2の複数の曲折したアンテナトレースラインは20mmの幅及び2mmの長さを有する。さらに他の態様において、前記誘電体ボードは、FR−4誘電体基板である。さらに、前記乗物は、衛星デジタルオーディオ無線アンテナをさらに備えていてもよい。
GPS・GSM・WLANアンテナの特徴及び利点のより完全な理解のために、添付図面とともに本発明の詳細な説明に対してここで参照がなされる。その図面において、異なる図面内の対応符号は、対応部分を示す。
「例示的な」という用語は、ここで「一例、実例又は例証として働くこと」を意味するものとして使用される。「例示的な」として、ここで記述されたいずれの実施形態、態様、又は設計は、他の実施形態、態様、又は設計を超えて好ましいもの又は有利であるものとして、必ずしも構成されるものではない。
図1は、一実施形態による、複数のシステムと通信可能な乗物102の屋根108上に配置されたGPS・GSM・WLANアンテナ100を備えた例示的な乗物102を示す図である。好ましくは、GPS・GSM・WLANアンテナ100は、GPSシステム120、GSMシステム130、及びWLANシステム140と通信可能である。さらに、GPS・GSM・WLANアンテナ100は、GPS・GSM・WLANアンテナ100とトランシーバ104の間で信号を通信するための導線106を介してトランシーバ104を備えている。トランシーバ104は、GPS・GSM・WLANアンテナ100の中に取り込んでも良く、また、図1に示すように乗物102と別々の場所に置いてもよい。
GPS120は、地球の周りの軌道にある複数のGPS衛星122a〜122n(集合的に122)を備えている。GPSアンテナ304(図3)は、物体(例えば、建物、木、山など)によって阻止されないかぎり、地球上の任意の位置からの1つ又は2つ以上のGPS衛星122への見通し線を有している。GPS受信機406(図4)は、少なくとも3つのGPS衛星122の測定に基づいて三次元(3D)位置決定(position fix)を取得し、または3つのGPS衛星122の測定に基づいて二次元(2D)位置決定を取得する。位置決定は、GPSアンテナ304及び/又はGPS受信機406の位置の推定である。GPS受信機406は、GPS信号124a〜124(集合的に124)がGPS衛星からGPS受信機406まで移動するのにかかる時間の測定値である各GPS衛星122の到着時間(TOA)を確認する。そして、GPS受信機406は、GPS衛星122のTOAに基づいて、各GPS衛星122までの距離を計算する。そして、GPS受信機406は、3つのGPS衛星までの正確な距離と、これらの衛星の既知の位置に基づいて、地球上の乗物102の位置を三角法で測定する。GPS受信機406は、一般に、GPS衛星122と同期していないので、GPS受信機406のタイミング内のアンビギティー(ambiguity)を計算するのに、4番目のGPS衛星122か地球バウンド基地局のいずれかの追加の測定が使用される。
GSM130は、例えばGSMのような、1つ又は2つ以上TDMA標準を実行するTDMAシステムである。GSM130は、1つ又は2つ以上のノードB134と無線ネットワークコントローラ(RNC)132を備えている。ノードB134は、そのカバレッジエリアにいる乗物102のGPS・GSM・WLANアンテナ100のためにGSM・RF信号の無線通信を提供する。RNC132は、GSM130内のノードBに接続し、1つ又は2つ以上のノードB134のために調整及び制御を提供する。一般に、ノードB134は、乗物102のGPS・GSM・WLANアンテナ100のために通信カバレッジを提供する固定基地であり、また基地局とも称され、又は当業者によって理解される他の専門用語で称される。RNC132は、基地局のために調整及び制御を提供するネットワーク・エンティティであり、また他の専門用語で称される。さらに、RNC132は、また、公衆交換電話網(PSTN;public switched telephone network)136と通信を行える。一般に、GSM130は、携帯電話ネットワークであり、乗物102が移動するセル内に位置する複数のノードB134及びRNC132を備えている。ノードB134は、乗物102のGPS・GSM・WLANアンテナ100からの変調されたRF信号138を送受信する。
LANシステム140は、乗物102のGPS・GSM・WLANアンテナ100へRF信号148を送信する全方向性アンテナ、多方向性アンテナ、及び/又は指向性アンテナのような1つ又は2つ以上のアクセスポイント144を備えている。一般に、アクセスポイント144は、乗物102のGPS・GSM・WLANアンテナ100とRF信号148を介してデータを送受信するために、インターネット146と通信しているルータ142と通信している。GPS・GSM・WLANアンテナ100の特徴を明らかにするために、WLANシステム140が単純化されていることを当業者が理解するであろうということに注目すべきである。周知の要素は示されていないが、しかしそれでもなお、それらは、GPS・GSM・WLANアンテナ100を特徴付けるネットワークの一部である。例えば、WLANシステム140の一実施形態は、アンプ、電源、メンテナンスシステム、ゲートウェイ、追加のルータ、ブリッジ、ファイアウォール等を備えている。
図2を参照すると、GPS・GSM・WLANアンテナ100の一実施形態が、カバー202、ハウジング又はベース204、及びGSM/WLANアンテナハウジング206とともに示されているが、さらに説明されるように、その中に含まれる電子部品及びアンテナを要素及び天候から保護するために、すべてが封止構造内にあることが望ましい。一般に、カバー202、ベース204、及びGSM/WLANアンテナハウジング206は、それらの中に含まれる電子部品及びアンテナを収容するのに十分な寸法、形、及び/又は形状を有する。ここで説明されるように、一実施形態において、ベース204は、GPSアンテナ304(図3)と、GSM/WLANアンテナ302(図3)のベース部分を収容するのに十分な寸法及び形状を有する。さらに、ここで述べられるように、GSM/WLANアンテナハウジング206は、GSM/WLANアンテナ302の全部又は一部を収容するのに十分な寸法及び形状を有している。他の実施形態では、カバー202、ベース204、及びGSM/WLANアンテナハウジング206は、1つのピースに一体化され個別のピースに分かれていない。望ましくは、ベース204は、乗物102の屋根108の上部表面と封止構造内で結合する下部表面を有する。さらに、一実施形態において、導線106が、ベース204の下部表面に存在し、トランシーバ104へ配線されるように屋根108を通って配置されている。他の実施形態では、GPS・GSM・WLANアンテナ100は、支柱、窓、トランク、ボディ等のような乗物102の他の部分に付着され又は取り付けられている。カバー202、ベース204、及びGSM/WLANアンテナハウジング206は、GPS・GSM・WLANアンテナ100に含まれるGPSアンテナ304及びGSM/WLANアンテナ302がRF信号の不必要な妨害を与えることなく動作するような材料であって防水性及び防塵性を有する材料から作られている。
一態様において、導線106は、無線周波数(RF)ケーブル208、RFケーブル210、及びRFケーブル212のような1つ又は2つ以上の別々の導線、ワイヤ、又はケーブルを含む。RFケーブル208は、GPS受信機406(図4)とGPS・GSM・WLANアンテナ100の間で信号を伝送するためのものである。RFケーブル210は、WLAN受信機404(図4)とGPS・GSM・WLANアンテナ100の間で信号を伝送するためのものであり、RFケーブル212は、GSM受信機402(図4)とGPS・GSM・WLANアンテナ100の間で信号を伝送するためのものである。
ここで、図3A〜図3Dを参照すると、GPS・GSM・WLANアンテナ100は、カバー202及びGSM/WLANアンテナハウジング206がベース204から外されて示されている。GSM/WLANアンテナ302及びGPSアンテナ304は、GPS・GSM・WLANアンテナ100のベース204内で配置され、及び/又は、位置決めされている。好ましくは、図5及び図6でさらに後述するように、GSM/WLANアンテナ302は、PCBアンテナの1つ又は両側にトレースされたGSMアンテナとWLANアンテナを組み合わせた実質的に平面PCBアンテナである。好ましくは、GSM/WLANアンテナ302は、GSM130及びWLANシステム140と、GPS・GSM・WLANアンテナ100のGSM/WLANアンテナ302の間の入射RF信号が効率的に通信されるように、GSM/WLANアンテナ302が上方位置に延長するような、ベース204に固定された一端を有する。また、GPSアンテナ304は、GPS120と、GPS・GSM・WLANアンテナ100のGPSアンテナ304の間の入射RF信号が効率的に通信されるように、ベース204内で実質的に水平位置になるように置かれている。
一実施形態において、屋根108は、GPS・GSM・WLANアンテナ100を乗物102に固定するために、ベース204のスレッド部材(threaded member)306を受け入れるための貫通した孔又は開口部(図示せず)を有する。一態様において、乗物102の屋根108にGPS・GSM・WLANアンテナ100を固定するために、ナット又はスレッド・ワッシャ308のような留め具がスレッド部材306として使用される。当業者に周知であるように、GPS・GSM・WLANアンテナ100を乗物102に固定するために他の種類の留め具、接着剤などが使用可能である。
ここで、図4Aを参照すると、GSM/WLANアンテナ302及びGPSアンテナとそれぞれ通信するRFケーブル208、RFケーブル210、及びRFケーブル212を含む導線106を備えた例示的な回路400の一実施形態が示されている。RFケーブル210及びRFケーブル212は、2つの別々のRFケーブルの代わりに1つのRFケーブル408であってもよい。一実施形態において、スイッチ410は、RFケーブル210及びRFケーブル212へ、WLAN受信機404及びGSM受信機402へ、導線408で伝送される信号をそれぞれ切り換える。GSM受信機402、WLAN受信機404、及びGPS受信機406は、トランシーバ104の一部に、または別々に又は乗物102の中の異なる位置に配置されてもよい。他の実施形態において、1つ又は2以上のRFケーブル408、RFケーブル208、スイッチ410、RFケーブル210、及びRFケーブル212が、GPS・GSM・WLANアンテナ100内に完全に又は部分的に収容される。さらに他の実施形態において、1つ又は2つ以上のスイッチ410、導線408、RFケーブル208、RFケーブル210、及びRFケーブル212が、トランシーバ104内に完全に又は部分的に配置される。
一般に、GPS・GSM・WLANアンテナ100は、符号分割多重接続(CDMA;Code Division Multiple Access)、TDMA、GSM、GPS、WLANなどの任意の数の異なる無線技術の無線システムと通信可能である。一実施形態において、GPS120、GSM130、及びWLANシステム140と通信を行うGPS・GSM・WLANアンテナ100について、以下に説明する。GPS・GSM・WLANアンテナ100は、いかなる時でも1つ又は2つ以上の送信エンティティからの信号を受信する。ここで、送信エンティティは、例えば、基地局、衛星などであり、各送信エンティティは、たとえ異なる増幅率及び/又は位相であっても、GPS・GSM・WLANアンテナ100のGSM/WLANアンテナ302及びGPSアンテナ304のそれぞれによって受信される。
ここで、図4Bを参照すると、トランシーバ104の例示的な回路420の他の実施形態が記載されている。上述のように、GSM130及びWLANシステム140は、種々の周波数帯域で動作可能である。例えば、WLAN受信機404及びGSM/WLANアンテナ302は2.4GHzレンジで動作し、GSM受信機402及びGSM/WLANアンテナ302は900MHz及び1800MHz;850MHz及び1900MHz;及び/又は2100MHzレンジで動作する。GPS受信機406及びGPSアンテナ304は、例えば1.57542及び/又は1.2276GHzで動作する。各周波数帯域のため、GPS周波数帯域を除いて、アクセスポイント144及び/又はノードB134からGPS・GSM・WLANアンテナ100へのダウンリンク(すなわち、順方向リンク)のために、1つの周波数レンジが使用され、GPS・GSM・WLANアンテナ100からアクセスポイント144及びノードB134へのアップリンク(すなわち、逆方向リンク)のために他の周波数レンジが使用されるであろう。一例として、GSM850/携帯電話帯域レンジ(824〜849MHz)がアップリンク用に使用され、869〜894MHzがダウンリンク用に使用される。
GPS・GSM・WLANアンテナ100は、GPS120、GSM130、及びWLANシステム140のそれぞれのための1つ又は複数の周波数帯域をサポートする。一実施形態において、GPS・GSM・WLANアンテナ100は、一度に1つの無線システムと通信を行い、他の実施形態では、GPS・GSM・WLANアンテナ100は、一度に1つ以上の無線システムと通信を行う。GPS・GSM・WLANアンテナ100のトランシーバ104の回路420の種々の実施形態が説明される。
一般に、GPS・GSM・WLANアンテナ100は、GSMのためのTDMAのための受信(RX)ダイバーシティを有する4つの周波数帯域をサポートし、GSMのためのTDMAのための送信(TX)ダイバーシティを有する4つの周波数帯域をサポートするトランシーバ104を備える。クワッド(quad)GSMバンドは、第1、第2、第3、及び第4のGSM送信バンド(GTX1、GTX2、GTX3、GTX4)と、第1、第2、第3、及び第4のGSM受信バンド(GRX1、GRX2、GRX3、GRX4)を有する。これらの4つの周波数帯域に加えて、トランシーバ104は、WLAN周波数送信バンド(WTX)及びWLAN周波数受信バンドをサポートする。トランシーバ104は、GSM/WLANアンテナ302と通信を行うGSM/WLAN部分422を備えてもよい。さらに、トランシーバ104は、GPSアンテナ304と通信を行うGPS部分424を備えてもよい。さらに、トランシーバ104のGSM/WLAN部分422は、スイッチ410、またはスイッチ410に加えて他のスイッチであるスイッチ436を備えてもよい。GSM/WLAN部分422及びGPS部分424は、GSM/WLAN部分422のための信号を決定付けるRFユニット426と通信を行う。スイッチ436は、GSM/WLANアンテナ302と通信を行う1つ又は2つ以上の共通のRFポートを有する送信/受信T/Rスイッチであってもよい。
さらに、スイッチ436は、WRX及びWTXパスのためのデュプレクサ458と通信を行う。スイッチ436は、さらに、4つのGSM送信パスGTX1〜GTX4のための2つの入力RFポートを有する。スイッチ436は、また、GMS受信パスGRX1及びGRX2のための2つの出力RFポートを有する。スイッチ436は、1ビット又は複数ビットの信号である制御信号(CTRL)に基づいてどんな時にもI/ORFポートの1つに共通RFポートを接続する。時間分割デュプレクス(TDD)システムであるGSMのために、異なる非オーバラッピング時間間隔又は時間スロットで、アップリンク及びダウンリンク送信が発生し、送信パス又は受信パスのみがいかなる時も活性化する。スイッチ436は、GSM/WLAN部分422がGSM又はWLAN信号のいずれかを処理できるようにスイッチングを実行する。さらに、GSM/WLAN部分422がGSMを処理するとき、スイッチ436は、GSM送信及び受信パスの間でスイッチングを実行する。
GSM送信パスは、RFユニット426からのGSM送信信号(GTX1〜GTX4)を受信して増幅する電力アンプ(PA)モジュール442を具備し、GSM/WLANアンテナ302を介して送信するためのGSMアップリンク信号を供給する。PAモジュール442は、モデムプロセッサ432から来るゲインコントロール信号に基づいて調整される可変利得を有する。ゲインコントロール信号は、PAモジュール442の利得を上げたり下げたりする。GSMアップリンク信号の振幅は、また、ゲインコントロール信号によって制御され、GSMアップリンク信号の位相は、ガウス最小偏移変調(GMSK;Gaussian minimum-shift keying)、位相偏移変調(PSK;phase-shift keying)、オフセット直交位相偏移変調(OQPSK;offset quadrature phase-shift keying)、直交振幅変調(QAM;quadrature amplitude modulation)などの任意の変調を実現するためにモデムプロセッサ432によって制御される。GSM送信及び受信パスは、例えば公的に入手可能な3GPP TS 51.010に記載されたGSMシステム仕様を満たすように設計される。
第1のGSM受信パスGRX1及び第3のGSM受信パスGRX3は、それぞれ、GSM/WLANアンテナ302から受信した信号をフィルタリングするGSMフィルタ440及び438と、フィルタ440及び438からのフィルタリングされた信号を増幅する低ノイズアンプ(LNA)454及び456を具備し、RFユニット420にGSM受信信号(GRX1及びGRX3)426を供給する。GSMフィルタ440及び438は、第1及び第2のGSM受信信号(GRX1及びGRX3)と等しいバンド幅を持つ弾性表面波(SAW)フィルタで実現されたバンドパスフィルタである。また、GSMフィルタ440及び438は、大振幅の望ましくない信号(または妨害電波"jammers")と、他の無線システムによって送信された他のバンド外の信号を排除する。
WLAN送信パスはフィルタ464、パワーアンプ466、及びアイソレータ470を具備する。フィルタ464は、RFユニット426からのWTXをフィルタリングし、フィルタリングされたWLAN信号を供給する。フィルタ464は、バンド幅がWLAN送信バンドと等しいバンド幅を有するSAWフィルタで実現することが可能である。パワーアンプ466は、フィルタリングされたWLAN信号を増幅し、WLANアップリンク信号を供給する。アイソレータ470は、WLANアップリンク信号をデュプレクサ458に結合し、デュプレクサ458からの信号がパワーアンプ466へ戻ってくるのを阻止し、パワーアンプ466にインピーダンス負荷を提供する。デュプレクサ458は、アイソレータ470からのWLANアップリンク信号を、GSM/WLANアンテナ302を介した送信のためにスイッチ436へ転送する。
また、デュプレクサ458は、スイッチ436を介して、GSM/WLANアンテナ302からの受信信号を受信し、受信した信号をWLAN受信パスへ転送する。デュプレクサ458は、WLANのために送信パスとメイン受信パスとの間の分離を提供し、これらの2つのパスのそれぞれのために望ましくない信号成分を除去し、全二重通信のためにこれらの2つの信号の同時動作を支持する。WRXパスは、LNA460及びフィルタ462を具備する。LNA460は、GSM/WLANアンテナ302からの受信信号を増幅し、増幅された受信信号を提供する。フィルタ462は、増幅された受信信号をフィルタリングし、WRXをRFユニット426に提供する。フィルタ462は、WLAN受信バンドWRXと等しいバンド幅を有するSAWフィルタで実現してもよい。デュプレクサ458は、WRXバンドを事前選択するためにフィルタリングを実行し、フィルタ462は、WLAN送信パスから来るWLANアップリンク信号のリンケージを取り除くために追加のフィルタリングを提供する。
RFユニット426は、すべての送信及び受信パスのために、GSM及びWLAN信号の信号調整を行う。GSM受信信号及びWLAN受信信号のそれぞれのために、RFユニット426は、周波数ダウン変換、復調、フィルタリング、増幅、及び利得調整を行う。
GSM送信信号及びWLAN送信信号のそれぞれのために、RFユニット426は、フィルタリング、増幅及び利得調整、変調、及び周波数アップ変換を行う。RFユニット426は、スッパーヘテロダイン・アーキテクチャ又はダイレクトコンバージョン・アーキテクチャを利用しうる。スッパーヘテロダイン・アーキテクチャは、1つの段におけるRFから中間周波数(IF)への周波数ダウン変換と、他の段におけるIFからベースバンドへの(例えば直交)復調のような多段を使用しうる。ダイレクトコンバージョン・アーキテクチャは、単一段を使用して、復調及びRFから直接ベースバンドへの周波数ダウン変換を行う。同様に、スッパーヘテロダイン・アーキテクチャのための多段で、及びダイレクトコンバージョン・アーキテクチャのための単一段で、変調及び周波数アップ変換が実行される。また、RFユニット426は、そのシステムによって採用された変調スキームに基づいて、当該技術分野において知られた技術を使用して、各無線システムのために変調及び復調を行う。例えば、GSMの変調は、オフセット位相ロックループ(OPLL)またはポーラー変調スキームで行われる。
GSM送信信号及びWLAN送信信号のそれぞれのために、RFユニット426は、フィルタリング、増幅及び利得調整、変調、及び周波数アップ変換を行う。RFユニット426は、スッパーヘテロダイン・アーキテクチャ又はダイレクトコンバージョン・アーキテクチャを利用しうる。スッパーヘテロダイン・アーキテクチャは、1つの段におけるRFから中間周波数(IF)への周波数ダウン変換と、他の段におけるIFからベースバンドへの(例えば直交)復調のような多段を使用しうる。ダイレクトコンバージョン・アーキテクチャは、単一段を使用して、復調及びRFから直接ベースバンドへの周波数ダウン変換を行う。同様に、スッパーヘテロダイン・アーキテクチャのための多段で、及びダイレクトコンバージョン・アーキテクチャのための単一段で、変調及び周波数アップ変換が実行される。また、RFユニット426は、そのシステムによって採用された変調スキームに基づいて、当該技術分野において知られた技術を使用して、各無線システムのために変調及び復調を行う。例えば、GSMの変調は、オフセット位相ロックループ(OPLL)またはポーラー変調スキームで行われる。
さらに、GSM/WLAN部422は、GSM/WLANアンテナ302に接続し、GSM/WLANアンテナ302から受信信号を取得し、第1及び第2のダイプレクサ出力信号を、それぞれ第2及び第4のGSM受信パス(GRX2及びGRX4)に供給するダイプレクサ444を具備する。第2のGSM受信パスは、第1のダイプレクサ出力信号をフィルタリングして増幅するフィルタ446及びLNA450を具備し、第2のGSM受信信号(GRX2)をRFユニット426に供給する。第4のGSM受信パス(GRX4)は、第2のダイプレクサ出力信号をフィルタリングして増幅するフィルタ448及びLNA452を具備し、第4のGSM受信信号(GRX4)をRFユニット426に供給する。フィルタ446及び448は、それぞれ、第2及び第4のGSM受信バンドと等しいバンド幅を有するSAWフィルタである。
変調器/復調器(モデム)プロセッサ432は、GSM及びWLANのベースバンドモデム処理を行う。各送信パスのために、モデムプロセッサ432は、データを符号化し、インターリーブし、変調して、データの変調シンボルであるデータシンボルを取得する。
モデムプロセッサ432は、さらに、無線システムに従って、データシンボル、及びパイロットの変調シンボルであるパイロットシンボル上で物理層の処理を行う。例えば、モデムプロセッサ432は、データ及びパイロットシンボルをチャンネル化し(または「カバー」)、スペクトル的に伸長し(または「スクランブル」)、データチップを取得する。
各受信パスのために、モデムプロセッサ432は、補完的物理層処理(例えば、スペクトル逆伸長(spectral despreading)及び逆チャンネル化(dechannelization))を行い、受信シンボルを取得し、さらに、受信シンボルを復調、デインターリーブ(deinterleave)、復号化して復号化されたデータを取得する。GSMのモデム処理については、3GPP−TS−05ドキュメントに記載されており、WLANのモデム処理は、IEEE802.11a/a/b/g/nのようなWLAN標準に準拠している。また、モデムプロセッサ432は、各受信パスのためのアナログ−デジタル変換、各送信パスのためのデジタル−アナログ変換を行う。図4Bに示されていないが、モデムプロセッサ432は、また、メモリユニット428、マルチメディアユニット(例えばカメラ)、I/Oユニット(例えばタッチスクリーン、ディスプレイユニット、キーボード、スピーカ、及び/又はマイク)などとインターフェイスするようにしてもよい。デムプロセッサ432は、1つ又は2つ以上の特定用途向け集積回路(ASIC)で実現してもよい。
モデムプロセッサ432は、さらに、無線システムに従って、データシンボル、及びパイロットの変調シンボルであるパイロットシンボル上で物理層の処理を行う。例えば、モデムプロセッサ432は、データ及びパイロットシンボルをチャンネル化し(または「カバー」)、スペクトル的に伸長し(または「スクランブル」)、データチップを取得する。
各受信パスのために、モデムプロセッサ432は、補完的物理層処理(例えば、スペクトル逆伸長(spectral despreading)及び逆チャンネル化(dechannelization))を行い、受信シンボルを取得し、さらに、受信シンボルを復調、デインターリーブ(deinterleave)、復号化して復号化されたデータを取得する。GSMのモデム処理については、3GPP−TS−05ドキュメントに記載されており、WLANのモデム処理は、IEEE802.11a/a/b/g/nのようなWLAN標準に準拠している。また、モデムプロセッサ432は、各受信パスのためのアナログ−デジタル変換、各送信パスのためのデジタル−アナログ変換を行う。図4Bに示されていないが、モデムプロセッサ432は、また、メモリユニット428、マルチメディアユニット(例えばカメラ)、I/Oユニット(例えばタッチスクリーン、ディスプレイユニット、キーボード、スピーカ、及び/又はマイク)などとインターフェイスするようにしてもよい。デムプロセッサ432は、1つ又は2つ以上の特定用途向け集積回路(ASIC)で実現してもよい。
メインオシレータ434は、RFユニット426及びモデムプロセッサ432に基準発振信号(予め定められた周波数で)を提供する。メインオシレータ434は、電圧制御型温度補償水晶発振器(VCTCXO)または当該技術分野で知られた他の種類の発振器で実現される。RFユニット426は、組み込まれた電圧制御発振器(VCO)及び位相ロックループ(PLL)を備えてもよい。1組のVCO及びPLLは、別々に「同調(tuned)」される(すなわち周波数調節される)各信号パスのために使用される。各組のVCO及びPLLは、メインオシレータ434から基準発振信号を受信し、所望の周波数のローカル発振(LO)信号を生成する。コントローラ430は、モデムプロセッサ432またはRFユニット426の動作を制御する。メモリ428は、コントラーラ430及びモデムプロセッサ432に記憶手段を提供する。
さらに、トランシーバ104は、GPS信号をサポートするGPS部424を具備してもよい。GPS部424は、GPS用のGPSアンテナ304と通信し、GPSアンテナ304から受信した信号をフィルタリングし、RFユニット426にGPS受信信号を供給するフィルタ468を具備する。GPSアンテナ304は、図7を参照して後述するが、1.227GHz及び/又は1.575GHzなどの1つ又は2つ以上のGPSバンド用に設計される。フィルタ468は、例えば、GPSバンドと等しいバンド幅を有するSAWフィルタで構成される。
図5を参照して、異なる幅及び長さを有するGSM/WLANプリント曲折アンテナ500の一実施形態の平面図が示されている。一態様において、GSM/WLANプリント曲折アンテナ500は、PCB508上にプリントされる。図5において、GSM/WLANプリント曲折アンテナ500は、GSMプリント曲折アンテナ部分502,506と、WLANプリント曲折アンテナ部分504を備えて示されている。GSMプリント曲折アンテナ部分502,506及びWLANプリント曲折アンテナ部分504は、導電体106を介してトランシーバ104に接続される。GSMプリント曲折アンテナ部分502,506及びWLANプリント曲折アンテナ部分504は、PCB508の片面又は両面にプリントされる。GSMプリント曲折アンテナ部分502,506及びWLANプリント曲折アンテナ部分504は、さらに、GSM/WLANプリント曲折アンテナ500の付加的なインピーダンス同調のためにそれらの間に置かれたインダクタ(図示せず)を備えてもよい。一実施形態において、GSM/WLANプリント曲折アンテナ500は、さらに、付加的な周波数バンド幅を提供するための抵抗(図示せず)を備えてもよい。
一実施形態において、GSMプリント曲折アンテナ部分502は、アンテナトレースライン502a、アンテナトレースライン502b、アンテナトレースライン502c、アンテナトレースライン502d、及びアンテナトレースライン502e(まとめて502)を有する。アンテナトレースライン502a及び502bは、約84ミリメートル(mm)〜約28mmの長さL1aを有する。他の態様において、アンテナトレースライン502a及び502bは、約70ミリメートル(mm)〜約42mmの長さL1aを有する。好ましくは、アンテナトレースライン502a及び502bは、56mmの長さL1aを有する。アンテナトレースライン502aは、約15mm〜約5mmの長さL2aを有する。他の態様において、アンテナトレースライン502aは、約13mm〜約8mmの長さL2aを有する。好ましくは、アンテナトレースライン502aは、10mmの長さL2aを有する。さらに、アンテナトレースライン502aは、約3mm〜約1mmの幅W3aを有する。他の態様において、アンテナトレースライン502aは、約3mm〜約2mmの幅W3aを有する。好ましくは、アンテナトレースライン502aは、2mmの幅W3aを有する。
一態様において、アンテナトレースライン502bは、約60mm〜約20mmの長さL3aを有する。他の態様において、アンテナトレースライン502bは、約50mm〜約30mmの長さL3aを有する。好ましくは、アンテナトレースライン502bは、40mmの長さL3aを有する。アンテナトレースライン502bは、約10mm〜約3mmの幅W2aを有する。一態様において、アンテナトレースライン502bは、約8mm〜約5mmの幅W2aを有する。好ましくは、アンテナトレースライン502bは、7mmの幅W2aを有する。
一態様において、アンテナトレースライン502cは、約13mm〜約4mmの長さL6aを有する。他の態様において、アンテナトレースライン502cは、約11mm〜約7mmの長さL6aを有する。好ましくは、アンテナトレースライン502cは、9mmの長さL6aを有する。アンテナトレースライン502cは、約26mm〜約9mmの幅W1aを有する。一態様において、アンテナトレースライン502cは、約21mm〜約13mmの幅W1aを有する。好ましくは、アンテナトレースライン502cは、17mmの幅W1aを有する。さらに、アンテナトレースライン502dとアンテナトレースライン502eを組み合わせた長さは、約29mm〜約10mmの長さL4aを有する。他の態様において、アンテナトレースライン502dとアンテナトレースライン502eを組み合わせた長さは、約24mm〜約14mmの長さL4aを有する。好ましくは、アンテナトレースライン502dとアンテナトレースライン502eの長さは、19mm〜約14mmの長さL4aを有する。
一態様において、アンテナトレースライン502dは、約12mm〜約4mmの長さL9aを有する。他の態様において、アンテナトレースライン502dは、約10mm〜約6mmの長さL9aを有する。好ましくは、アンテナトレースライン502dは、8mmの長さL9aを有する。アンテナトレースライン502dは、約5mm〜約2mmの幅W4aを有する。一態様において、アンテナトレースライン502dは、約4mm〜約3mmの幅W4aを有する。好ましくは、アンテナトレースライン502dは、3mmの幅W4aを有する。
一態様において、アンテナトレースライン502eは、約3mm〜約1mmの長さL5aを有する。他の態様において、アンテナトレースライン502eは、約3mm〜約2mmの長さL5aを有する。好ましくは、アンテナトレースライン502eは、2mmの長さL5aを有する。アンテナトレースライン502eは、約9mm〜約3mmの幅W5aを有する。一態様において、アンテナトレースライン502eは、約8mm〜約5mmの幅W5aを有する。好ましくは、アンテナトレースライン502eは、6mmの幅W5aを有する。
一態様において、WLANプリント曲折アンテナ部分504(アンテナトレースライン504)は、約23mm〜約8mmの長さL8aを有する。他の態様において、アンテナトレースライン504は、約19mm〜約11mmの長さL8aを有する。好ましくは、アンテナトレースライン504は、15mmの長さL8aを有する。アンテナトレースライン504は、約7mm〜約2mmの幅W6aを有する。一態様において、アンテナトレースライン504は、約6mm〜約4mmの幅W6aを有する。好ましくは、アンテナトレースライン504は、5mmの幅W6aを有する。
一態様において、GSMプリント曲折アンテナ部分506(アンテナトレースライン506)は、約37mm〜約12mmの長さL7aを有する。他の態様において、アンテナトレースライン506は、約31mm〜約19mmの長さL7aを有する。好ましくは、アンテナトレースライン506は、25mmの長さL7aを有する。アンテナトレースライン506は、約8mm〜約3mmの幅W7aを有する。一態様において、アンテナトレースライン506は、約6mm〜約4mmの幅W7aを有する。好ましくは、アンテナトレースライン506は、5mmの幅W7aを有する。
一実施形態において、アンテナトレースライン502a及びアンテナトレースライン502bは、PCB508の下端からPCB508の上端まで、横方向に又は垂直方向に延長している。この実施形態において、図示するように、アンテナトレースライン502cは、アンテナトレースライン502cの一端からPCB508の他端の方へ、縦方向に又は水平方向に延長している。さらに、アンテナトレースライン502dは、PCB508の上端からPCB508の下端まで横方向に又は垂直方向に延長している。アンテナトレースライン502eは、アンテナトレースライン502dの一端からアンテナトレースライン502bの方へ、縦方向に又は水平方向に延長している。一実施形態において、WLANプリント曲折アンテナ部分504は、PCB508の下端からPCB508の上端の方へ、横方向に又は垂直方向に延長しているが、アンテナトレースライン502eの手前で終端していることが好ましい。さらに、GSMプリント曲折アンテナ部分506は、また、PCB508の下端からPCB508の上端の方へ、横方向に又は垂直方向に延長しているが、アンテナトレースライン502eの手前で終端していることが好ましい。
本明細書で述べた代表的な実施形態において、「上」「下」「上方」「下方」などの用語は、添付図面の参照の便宜のために使用したものである。一般に、「上」「上方」「上方へ」及び同様な用語は、一般に垂直上方と考えられている方向を示し、「下」「下方」「下方へ」及び同様な用語は、一般に知られているように、逆方向又は垂直下方向を示す。この説明の目的のために、これらの用語の関係は、使用の文脈に、及び本発明のGPS・GSM・WLANアンテナ100の動作にあると考えられる。一実施形態において、「下方」という用語は、GPS・GSM・WLANアンテナ100の屋根108に取り付けるGPS・GSM・WLANアンテナ100の下端を意味する。したがって、「上方」という用語は、GPS・GSM・WLANアンテナ100の屋根108から離れたGPS・GSM・WLANアンテナ100の上端を意味する。
図6を参照すると、異なる幅と長さを有するGSM/WLANプリント曲折アンテナ600の他の実施形態の平面図が示されている。一態様において、GSM/WLANプリント曲折アンテナ600は、PCB606上にプリントされている。図6において、GSM/WLANプリント曲折アンテナ600は、プリント曲折アンテナ部602とプリント曲折アンテナ部604a,604bを備えて示されている。プリント曲折アンテナ部602及びプリント曲折アンテナ部604a,604bは、導電体106を介してトランシーバ104に接続される。プリント曲折アンテナ部602及びプリント曲折アンテナ部604a,604bは、PCB606の一面又は両面にプリントされる。プリント曲折アンテナ部602及びプリント曲折アンテナ部604a,604bは、さらに、GSM/WLANプリント曲折アンテナ600の付加的なインピーダンス同調のためのそれらの間に置かれたインダクタ(図示せず)を具備してもよい。一実施形態において、GSM/WLANプリント曲折アンテナ600は、さらに、付加的な周波数バンド幅を提供する抵抗(図示せず)を具備してもよい。
一実施形態において、プリント曲折アンテナ部602は、それぞれ20個のプリント曲折アンテナ部602,602a〜602t(まとめて602)の縦方向又は水平方向のアンテナトレースラインを具備する。一実施形態において、アンテナトレースライン602は、約104mm〜約35mmの長さL1bを有する。他の態様において、アンテナトレースライン602は、約86mm〜約52mmの長さL1bを有する。好ましくは、アンテナトレースライン602は、69mmの長さL1bを有する。長さL1bは、アンテナトレースライン602のすべての曲がりを含む。一態様において、プリント曲折アンテナ部602及びプリント曲折アンテナ部604a,604bは、約39mm〜約13mmの幅W1bを有する。他の態様において、プリント曲折アンテナ部602及びプリント曲折アンテナ部604a,604bは、約32mm〜約20mmの幅W1bを有する。好ましくは、プリント曲折アンテナ部602及びプリント曲折アンテナ部604a,604bは、26mmの幅W1bを有する。
一態様において、アンテナトレースライン604a及び604bは、約54mm〜約18mmの長さL2bを有する。他の態様において、アンテナトレースライン604a及び604bは、約45mm〜約27mmの長さL2bを有する。好ましくは、アンテナトレースライン604a及び604bは、36mmの長さL2bを有する。アンテナトレースライン604a及び604bは、約8mm〜約3mmの幅W2bを有する。アンテナトレースライン604a及び604bは、約6mm〜約4mmの幅W2bを有する。好ましくは、アンテナトレースライン604a及び604bは、5mmの幅W2bを有する。
個々のアンテナトレースライン602a〜602tは、約3mm〜約1mmの長さL3bを有する。さらに、個々のアンテナトレースライン602a〜602tは、約2mm〜約1mmの長さL3bを有する。好ましくは、個々のアンテナトレースライン602a〜602tは、2mmの長さL3bを有する。L3bを、一実施形態におけるプリント曲折アンテナ部602全体の幅として考えるのが一般的であるかもしれないが、その寸法は長さとして示されている。図6からも分かるように、個々のアンテナトレースライン602a〜602tの幅は、変更しうる。例えば、プリント曲折アンテナ部602の上部は、プリント曲折アンテナ部602の下部よりもわずかに広い幅の個々のアンテナトレースライン602a〜602tを有するように示されている。一態様において、個々のアンテナトレースライン602a〜602tの幅W3bは、約23mm〜約8mmである。他の態様において、個々のアンテナトレースライン602a〜602tの幅W3bは、約19mm〜約12mmである。好ましくは、個々のアンテナトレースライン602a〜602tの幅W3bは、15mmである。さらに、個々のアンテナトレースライン602a〜602tの幅W4bは、約30mm〜約10mmである。また、個々のアンテナトレースライン602a〜602tの幅W4bは、約25mm〜約15mmである。好ましくは、個々のアンテナトレースライン602a〜602tの幅W4bは、20mmである。図示されているように、プリント曲折アンテナ部602の上部は幅W4bを有し、プリント曲折アンテナ部602の下部は幅W3bを有する。
一実施形態において、アンテナトレースライン602a〜602tは、PCB606の下端から縦又は水平に延長し、プリント曲折アンテナ部602の全体長さがPCB606の上端の方へ延長するように、お互いに実質上隣接して後及び前に曲折している。プリント曲折アンテナ部604a,604bは、PCB606の下端からPCB606の上端の方へ垂直又は横に延長し、602a〜602tの幅が増加する点で終端している。一態様において、本明細書で記載されたいずれかの又はすべてのトレースラインは、銅などの導電性金属から作られる。
一実施形態において、対称的なプリント曲折ダイポールアンテナ600及び700は、さらに、それぞれ、活動的受信実施形態におけるGSM/WLANプリント曲折アンテナ500及び600の使用時に増幅回路のグランドとして使用される、PCB508及び606の下側に置かれるグランドスポット(ground spot)を具備する。一態様において、アンテナトレースライン602a〜602tの長さ及び曲がりの数は、IE3Dなどの電磁気学的ソフトウェアを使用して選択され、特定用途のための50オーム入力インピーダンスなどの望ましい抵抗を提供する。さらに、インピーダンス同調は、本明細書で記載したように、トレースラインの追加のカッティングに加えて、さらに、インダクタを使用して最適化される。
PCB508及び606は、特定用途のための望ましい幅を有する。プリントアンテナトレースラインの幅は、特定用途のためのいずれかの望ましい幅である。PCB508及び606は、さらに、それらの上に置かれた誘電体ボード(図示せず)を備えたブランドプレーン(図示せず)を具備する。一実施形態において、PCB508及び606の誘電体ボードは、FR−4材料から構成され、約1.6mmの厚さと4.4の比誘電率を有する。当該技術分野において理解されるように、PCB508及び606の出力の構成は、他の構成を持ってもよく、誘電体ボードは、他の材料で構成されてもよく、異なる厚さを有していてもよく、動作可能なアンテナ実現手段を提供する。一実施形態において、これらのGSM/WLANプリント曲折アンテナ500及びGSM/WLANプリント曲折アンテナ600のそれぞれの上の第2の「アーム」としてグランドパッドが使用され、そのパッドは、同時にLNAグランドと働く。本明細書で記載されているように、アンテナトレースライン側に置かれたLNAは、例えば、特定の受信機の感度を増加させる。
さらに当該技術分野で理解されるように、周波数バンド上のアンテナのインピーダンスを同調するための周波数バンド上で、RF信号などの信号を受信するためのバンド幅を調整するために、バンド幅上の利得を調整するために、GSM/WLANプリント曲折アンテナ500及び600の物理パラメータが使用される。GSM/WLANプリント曲折アンテナ500及び600の出力が、抵抗成分のみを含むあるインピーダンスを有する場合(無効成分の値が等しい場合)、そしてRF回路が同じ入力インピーダンスを有する場合、電圧定在波比(VSWR)は1.0の値を有し、RF信号はRF回路の中に完全に入力されるであろう(すなわち、RF回路から反射して戻ってくるRF信号の部分がない)。
GSM/WLANプリント曲折アンテナ500及び600の出力インピーダンスとRF回路の入力インピーダンスが一致しない場合、VSWRは1.0の倍数まで増加し、比が高いほど、VSWRが高くなり、RF回路のRF入力インピーダンスの入力が低くなる。一実施形態において、これらの基本的なRF原理は、GSM/WLANプリント曲折アンテナ500及び600の構成を導くであろう。GSM/WLANプリント曲折アンテナ500及び600の構成におけるわずかな違いが、所望の用途の周波数範囲における同調に大きな影響を与えるので、GSM/WLANプリント曲折アンテナ500及び600の基本的構成の多くの組み合わせが、RF回路の抵抗(例えば50オーム)を整合させるために、ある抵抗で(例えば50オーム)、ここで述べたすべての受信機にRF出力を提供するために使用されるであろう。
GSM/WLANプリント曲折アンテナ500及び600の出力インピーダンスとRF回路の入力インピーダンスが一致しない場合、VSWRは1.0の倍数まで増加し、比が高いほど、VSWRが高くなり、RF回路のRF入力インピーダンスの入力が低くなる。一実施形態において、これらの基本的なRF原理は、GSM/WLANプリント曲折アンテナ500及び600の構成を導くであろう。GSM/WLANプリント曲折アンテナ500及び600の構成におけるわずかな違いが、所望の用途の周波数範囲における同調に大きな影響を与えるので、GSM/WLANプリント曲折アンテナ500及び600の基本的構成の多くの組み合わせが、RF回路の抵抗(例えば50オーム)を整合させるために、ある抵抗で(例えば50オーム)、ここで述べたすべての受信機にRF出力を提供するために使用されるであろう。
一実施形態において、GPSアンテナ304は、1.227GHz周波数で動作する単一給電アンテナであり、他の実施形態において、GPSアンテナ304は、1.575GHz周波数で動作する単一給電アンテナである。他の実施形態において、GPSアンテナ304は、1.227GHz及び1.575GHz周波数の両方で動作する単一給電デュアルバンドGPSアンテナである。これらの実施形態の両方において、GPSアンテナ304は、例えば、シングルパッチアンテナ又はダブルパッチアンテナである。
ここで、図7A〜Cを参照すると、単一給電デュアルバンドGPSアンテナ700の実施形態が示されている。デュアルバンドGPSアンテナ700は、上部パッチアンテナ702と下部パッチアンテナ704とを具備する。デュアルバンドGPSアンテナ700は、単一給電扁平円偏波(CP)マイクロストリップアンテナである。デュアルバンドGPSアンテナ700は、GPS・GSM・WLANアンテナ100内で、GPSアンテナ304の代わりに、またはGPSアンテナ304に加えて置かれる。デュアルバンドGPSアンテナ700は、1.227GHz及び1.575GHz周波数の両方で動作する。上部パッチアンテナ702は、4.4の比誘電率を有する1.6mmの厚さのFR4基板上にプリントされた実質的に正方形のパッチである。上部パッチアンテナ702は、さらに、下部パッチアンテナ704にあるヴィア708を通って上部パッチアンテナ702を励起するコンタクト給電又はプローブ給電712を具備する。さらに、下部パッチアンテナ704は、下部パッチアンテナ704の下側に置かれたグランドプレーン710を有する。一態様において、グランドプレーン710は、100mm×100mmの寸法を有する。プローブ給電712は、GPS受信機406に信号を供給するためのRFケーブル208に接続されている。
上部パッチアンテナ702と下部パッチアンテナ704の間に置かれているものは、薄い空気層706である。空気層706の厚さを変えることにより、上部パッチアンテナ702と下部パッチアンテナ704の周波数比が変わる。一態様において、上部パッチアンテナ702及び下部パッチアンテナ704の共振長L1及びL2は、それぞれ、ほぼ同じであるが、完全に等しくはない。それらは、一般に、1.227GHzの低CP周波数に依存するであろう。一実施形態において、上部パッチアンテナ702を励起するために、共振長L1がL2よりもわずかに大きいことが望ましい。一実施形態において、L1は、約60mmであり、8.5mmの切り取られた側長LC1を有する対角を有する正方形である。そして、1.575GHzの所望の周波数における他のCP動作、下部パッチアンテナ704は、望ましくは、約59mmの共振L2を有し、7.5mmの切り取られた側長LC2を有する対角を有する正方形である。空気層706は、望ましくは、0.45mmである。下部パッチアンテナ704のために、10−dbのリターンロス(return loss)から決定され、取得されたインピーダンス・バンド幅は、53MHzであり、または1.227GHzに関して約4.3%である。上部パッチアンテナ702のために、インピーダンス・バンド幅は、44MHzであり、または1.575GHzに関して約2.8%である。
図8を参照すると、組み合わせGPS及び衛星デジタルオーディオ無線アンテナ(GPS・SDARアンテナ)800の実施形態が示されている。デュアルバンドGPSアンテナ700に関して上述したように、GPS・SDARアンテナ800は、GPSアンテナ304の代わりに、またはGPSアンテナ304に加えて使用される。GPS信号124は、右回りの円偏波(RHCP)信号であり、SDARSは、左回りの円偏波(LHCP)信号であり、それらは、お互いのパッシブ性能を妨げることなく同時に動作する。GPS・SDARアンテナ800は、誘電材料14の表面の上に置かれた第1の上部金属化エレメント802と第2の上部金属化エレメント804を具備する。第1の上部金属化エレメント802は、対向するカットコーナ806,808を有し、それによりLHCP偏波アンテナエレメントが生成され、第2の上部金属化エレメント804は、直定規(straight-edge)の内部コーナ810,812(すなわち、垂直でないコーナ)を有し、それによりRHCP偏波アンテナエレメントが生成される。給電ピン814が、第1の上部金属化エレメント802と直接接触し、誘電材料816を通って、実質的に矩形の下部金属化エレメント(図示せず)内に形成された開口818を通って垂直に延長している。図示されているように、誘電材料816は、給電ピン814が下部金属化エレメントに接触しないように絶縁している。
第2の上部金属化エレメント804は、第1の上部金属化エレメント802を画定する材料の実質上矩形のシートを取り囲む材料の実質上矩形のリング形状をなしている。第1及び第2の上部金属化エレメント802,804のそれぞれは、第1及び第2の上部金属化エレメント802,804を支持する誘電材料816と一体をなす誘電材料のリング820によって分離されている。第1及び第2の上部金属化エレメント802,804は、厚さTを有し、誘電材料816の上部表面内に配置されて示されているが、第1及び第2の上部金属化エレメント802,804は、誘電材料816の上部表面の上に配置されてもよく、同様に、誘電材料の分離リング822も、誘電材料816の上部表面の上に置かれてもよい。一態様において、誘電材料822の外側リングが、第2の上部金属化エレメント804の外部周辺を取り囲むように上部表面の上に置かれている。GPS・SDARアンテナ800の一実施形態に関する追加の開示が、Yegin等に対して2007年8月7日に発行された米国特許第7,253,770号、Duzdar等に対して2008年7月29日に発行された米国特許第7,405,700号、およびDuzdar等に対して2007年1月16日に発行された米国特許第7,164,385号に記載されているが、これらすべてを本明細書に参照として取り込む。当業者に一般的に知られているように、GPS・SDARアンテナ800は、RFケーブル208又は他の導電体手段を介して、GPSアンテナ304と衛星デジタルオーディオ無線受信機(図示せず)に接続される。
図9を参照して、グラフ900は、0オームに等しい抵抗を有するGSM/WLANプリント曲折アンテナ500を示す。グラフ900から分かるように、周波数バンド幅の測定値は、約1638.77MHzであり、824.0000MHzで始まり2462.7667MHzで終わる。図10を参照して、スミスチャート1000が示されているが、それは、GSM/WLANプリント曲折アンテナ500の例示的なインピーダンスプロット1020を表示するのに使用される。RF信号パスの設計において、例えば、GSM/WLANプリント曲折アンテナ500が動作する周波数範囲におけるインピーダンスを分析するため、スミスチャート1000の生成が可能なネットワークアナライザが使用される。スミスチャート1000に示されているように、入力インピーダンスプロット1020は、50オームのインピーダンスを有するGSM/WLANプリント曲折アンテナ500の入力インピーダンスを示す。GSM/WLANプリント曲折アンテナ500と回路400及び420は、インピーダンス整合していないので、VSWR値は、1より大きい。
スミスチャートは、正規化されたインピーダンス平面1002の上の誘導性インピーダンス(正の虚数部)1006と、正規化されたインピーダンス平面1002の下の容量性インピーダンス(負の虚数部)1004とを規定する正規化されたインピーダンス平面1002を有する。スミスチャート1000において、マーカー1008は、824.000MHzで22.96オームのインピーダンス又は抵抗を示し、マーカー1010は、960.000MHzで91.45オームのインピーダンスを示し、マーカー1012は、1710.000MHzで35.78オームのインピーダンスを示し、マーカー1014は、2039.967MHzで34.73オームのインピーダンスを示し、マーカー1016は、2380.767MHzで24.90オームのインピーダンスを示し、マーカー1018は、2462.767MHzで34.93オームのインピーダンスを示す。
スミスチャートは、正規化されたインピーダンス平面1002の上の誘導性インピーダンス(正の虚数部)1006と、正規化されたインピーダンス平面1002の下の容量性インピーダンス(負の虚数部)1004とを規定する正規化されたインピーダンス平面1002を有する。スミスチャート1000において、マーカー1008は、824.000MHzで22.96オームのインピーダンス又は抵抗を示し、マーカー1010は、960.000MHzで91.45オームのインピーダンスを示し、マーカー1012は、1710.000MHzで35.78オームのインピーダンスを示し、マーカー1014は、2039.967MHzで34.73オームのインピーダンスを示し、マーカー1016は、2380.767MHzで24.90オームのインピーダンスを示し、マーカー1018は、2462.767MHzで34.93オームのインピーダンスを示す。
前記の詳細な説明は、GPS・GSM・WLANアンテナを実現するための数少ない実施形態のものであり、範囲を限定することを意図するものではない。当業者は、詳細な説明以外の他の領域において本発明を実施するために使用される方法及び変形例を容易に認識するであろう。以下の請求項は、多くの独自性を持って開示されたGPS・GSM・WLANアンテナの多数の実施形態を明記する。
100:GPS・GSM・WLANアンテナ
102:乗物
104:トランシーバ
106:導線
108:屋根
120:GPS
130:GSM
140:WLANシステム
142:ルータ
146:インターネット
202:カバー
204:ベース
206:GSM/WLANアンテナハウジング
302:GSM/WLANアンテナ
304:GPSアンテナ
402:GSM受信機
404:WLAN受信機
406:GPS受信機
410:電子スイッチ
426:RFユニット
428:メモリ
430:コントローラ
432:モデムプロセッサ
434:メインオシレータ
436:スイッチ
438,440,446,448:GSMフィルタ
444,458:デュプレクサ
462,464:WLANフィルタ
468:GPSフィルタ
500,600:GSM/WLANプリント曲折アンテナ
502,506:GSMプリント曲折アンテナ部分
508,606:PCB
602,604:プリント曲折アンテナ部
700:デュアルバンドGPSアンテナ
702:上部パッチアンテナ
704:下部パッチアンテナ
706:空気層
708:ヴィア
712:プローブ給電
802:第1の上部金属化エレメント
804:第2の上部金属化エレメント
102:乗物
104:トランシーバ
106:導線
108:屋根
120:GPS
130:GSM
140:WLANシステム
142:ルータ
146:インターネット
202:カバー
204:ベース
206:GSM/WLANアンテナハウジング
302:GSM/WLANアンテナ
304:GPSアンテナ
402:GSM受信機
404:WLAN受信機
406:GPS受信機
410:電子スイッチ
426:RFユニット
428:メモリ
430:コントローラ
432:モデムプロセッサ
434:メインオシレータ
436:スイッチ
438,440,446,448:GSMフィルタ
444,458:デュプレクサ
462,464:WLANフィルタ
468:GPSフィルタ
500,600:GSM/WLANプリント曲折アンテナ
502,506:GSMプリント曲折アンテナ部分
508,606:PCB
602,604:プリント曲折アンテナ部
700:デュアルバンドGPSアンテナ
702:上部パッチアンテナ
704:下部パッチアンテナ
706:空気層
708:ヴィア
712:プローブ給電
802:第1の上部金属化エレメント
804:第2の上部金属化エレメント
Claims (26)
- 全地球位置把握システム(GPS)、グローバル・システム・フォー・モバイル・コミュニケーションズ(GSM)及び無線ローカル・エリア・ネットワーク(WLAN)用のアンテナであって、
グランドプレーンを有する誘電体ボードと、
前記誘電体ボードの第1の部分上に配置され、前記誘電体ボードと電気的に接触した第1のアンテナトレースラインであって、WLAN無線周波数信号を送受信するための少なくとも1つの第1の曲折トレースを有する第1のアンテナトレースラインと、
前記誘電体ボードの第2の部分上に配置され、前記誘電体ボードと電気的に接触した第2のアンテナトレースラインであって、GSM無線周波数信号を送受信するための少なくとも1つの第2の曲折トレースを有する第2のアンテナトレースラインと、
少なくとも1つの全地球測位衛星から無線周波数信号を受信するためのGPSアンテナと、
前記誘電体ボード、前記第1のアンテナトレースライン、前記第2のアンテナトレースライン、及び前記GPSアンテナを収容するための乗物に搭載可能なハウジングと、を有することを特徴とするGPS・GSM・WLANアンテナ。 - 請求項1記載のGPS・GSM・WLANアンテナにおいて、さらに、
前記第1のアンテナトレースラインと接触している第1の出力と、
前記第2のアンテナトレースラインと接触している第2の出力と、
RFケーブルを介して少なくとも1つのトランシーバに電気信号を出力するための前記GPSアンテナと接触している第3の出力と、を有することを特徴とするGPS・GSM・WLANアンテナ。 - 請求項2記載のGPS・GSM・WLANアンテナにおいて、さらに、
GSMトランシーバにGSM無線周波数信号を供給するため、かつWLANトランシーバにWLAN無線周波数信号を提供するために、前記GSM無線周波数信号と前記WLAN無線周波数信号との間でスイッチングするための前記第1の出力及び前記第2の出力に接触しているスイッチを有することを特徴とするGPS・GSM・WLANアンテナ。 - 請求項1記載のGPS・GSM・WLANアンテナにおいて、
前記GSM無線周波数の送受信は、時分割多元接続であることを特徴とするGPS・GSM・WLANアンテナ。 - 請求項1記載のGPS・GSM・WLANアンテナにおいて、
前記第1のアンテナトレースラインは、900MHz、1800MHz、850MHz、及び1900MHzの無線周波数信号を受信する能力を有することを特徴とするGPS・GSM・WLANアンテナ。 - 請求項1記載のGPS・GSM・WLANアンテナにおいて、
前記第2のアンテナトレースラインは、2.4GHzの無線周波数信号を受信する能力を有することを特徴とするGPS・GSM・WLANアンテナ。 - 請求項1記載のGPS・GSM・WLANアンテナにおいて、
前記GPSアンテナは、1.57542GHz及び1.2276GHzの無線周波数信号のうち1つを受信する能力を有することを特徴とするGPS・GSM・WLANアンテナ。 - 請求項1記載のGPS・GSM・WLANアンテナにおいて、
前記第2のアンテナトレースラインは、
10mmの長さ及び2mmの幅を有し、前記ハウジングのベースから横方向に延長する第1のアンテナトレースライン部分と、
40mmの長さ及び7mmの幅を有し、前記第1のアンテナトレースライン部分から横方向に延長する第2のアンテナトレースライン部分と、
9mmの長さ及び17mmの幅を有し、前記第2のアンテナトレースライン部分から実質上縦方向に延長する第3のアンテナトレースライン部分と、
8mmの長さ及び3mmの幅を有し、前記第3のアンテナトレースライン部分から前記ハウジングのベースの方へ横方向に延長する第4のアンテナトレースライン部分と、
2mmの長さ及び3mmの幅を有し、前記第4のアンテナトレースライン部分から前記第1のアンテナトレースライン部分の方へ縦方向に延長する第5のアンテナトレースライン部分と、を有することを特徴とするGPS・GSM・WLANアンテナ。 - 請求項1記載のGPS・GSM・WLANアンテナにおいて、
前記第1のアンテナトレースラインは24mmの長さ及び5mmの幅を有し、前記第2のアンテナトレースラインは前記ハウジングのベースから横方向に延長していることを特徴とするGPS・GSM・WLANアンテナ。 - 請求項1記載のGPS・GSM・WLANアンテナにおいて、
前記第1のアンテナトレースラインは、
前記第1のアンテナトレースラインと前記第2のアンテナトレースラインの間の第1のアンテナ部分を画定する第1のアンテナトレースラインと第2のアンテナトレースラインの間の離間空間を有し、
前記第1及び第2のアンテナトレースラインは36mmの長さ及び5mmの幅を有し、 前記第1及び第2のアンテナトレースラインは前記ハウジングのベースから横方向に延長していることを特徴とするGPS・GSM・WLANアンテナ。 - 請求項10記載のGPS・GSM・WLANアンテナにおいて、
前記第2のアンテナトレースラインは、
前記第1のアンテナトレースラインと前記第2のアンテナトレースラインの間に配置された第1の複数の曲折したアンテナトレースラインと、
前記第1のアンテナトレースラインと前記第2のアンテナトレースラインの間に配置されていない第2の複数の曲折したアンテナトレースラインと、を有し、
前記第1の複数の曲折したアンテナトレースラインは15mmの幅及び2mmの長さを有し、前記第2の複数の曲折したアンテナトレースラインは20mmの幅及び2mmの長さを有することを特徴とするGPS・GSM・WLANアンテナ。 - 請求項1記載のGPS・GSM・WLANアンテナにおいて、
前記誘電体ボードはFR−4誘電体基板であることを特徴とするGPS・GSM・WLANアンテナ。 - 請求項1記載のGPS・GSM・WLANアンテナにおいて、さらに、
衛星デジタルオーディオ無線アンテナを有することを特徴とするGPS・GSM・WLANアンテナ。 - 全地球位置把握システム(GPS)、グローバル・システム・フォー・モバイル・コミュニケーションズ(GSM)及び無線ローカル・エリア・ネットワーク(WLAN)用のアンテナを備えた乗物であって、
乗物ボディと、
グランドプレーンを有する誘電体ボードと、
前記誘電体ボードの第1の部分に配置され、前記誘電体ボードと電気的に接触し、WLAN無線周波数信号を送受信するための少なくとも1つの第1の曲折したトレースを有する第1のアンテナトレースラインと、
前記誘電体ボードの第2の部分に配置され、前記誘電体ボードと電気的に接触し、GSM無線周波数信号を送受信するための少なくとも1つの第2の曲折したトレースを有する第2のアンテナトレースラインと、
少なくとも1つの全地球測位衛星から無線周波数信号を受信するためのGPSアンテナと、
前記誘電体ボード、前記第1のアンテナトレースライン、前記第2のアンテナトレースライン、及び前記GPSアンテナを収容するための前記乗物ボディ上に取り付けられたハウジングと、を有することを特徴とする乗物。 - 請求項14記載の乗物において、さらに、
前記第1のアンテナトレースラインと接触している第1の出力と、
前記第2のアンテナトレースラインと接触している第2の出力と、
RFケーブルを介して少なくとも1つのトランシーバへ電気信号を出力するため、前記GPSアンテナと接触している第3の出力と、を有することを特徴とする乗物。 - 請求項15記載の乗物において、さらに、
前記GSM無線周波数信号をGSMトランシーバへ供給するために、前記WLAN無線周波数信号をWLANトランシーバへ供給するために、前記GSM無線周波数信号と前記WLAN無線周波数信号の間をスイッチングするための前記第1の出力及び前記第2の出力に接触しているスイッチを有することを特徴とする乗物。 - 請求項14記載の乗物において、
GSM無線周波数の前記送受信は、時分割多元接続であることを特徴とする乗物。 - 請求項14記載の乗物において、
前記第1のアンテナトレースラインは、900MHz、1800MHz、850MHz、及び1900MHzの無線周波数信号を受信する能力を有することを特徴とする乗物。 - 請求項14記載の乗物において、
前記第2のアンテナトレースラインは、2.4GHzの無線周波数信号を受信する能力を有することを特徴とする乗物。 - 請求項14記載の乗物において、
前記GPSアンテナは、1.57542GHz及び1.2276GHzの無線周波数信号のうち1つを受信する能力を有することを特徴とする乗物。 - 請求項14記載の乗物において、
前記第2のアンテナトレースラインは、
10mmの長さ及び2mmの幅を有し、前記ハウジングのベースから横方向に延長する第1のアンテナトレースライン部分と、
40mmの長さ及び7mmの幅を有し、前記第1のアンテナトレースライン部分から横方向に延長する第2のアンテナトレースライン部分と、
9mmの長さ及び17mmの幅を有し、前記第2のアンテナトレースライン部分から実質上縦方向に延長する第3のアンテナトレースライン部分と、
8mmの長さ及び3mmの幅を有し、前記第3のアンテナトレースライン部分から前記ハウジングのベースの方へ横方向に延長する第4のアンテナトレースライン部分と、
2mmの長さ及び3mmの幅を有し、前記第4のアンテナトレースライン部分から前記第1のアンテナトレースライン部分の方へ縦方向に延長する第5のアンテナトレースライン部分と、を有することを特徴とする乗物。 - 請求項14記載の乗物において、
前記第1のアンテナトレースラインは24mmの長さ及び5mmの幅を有し、前記第2のアンテナトレースラインは前記ハウジングのベースから横方向に延長していることを特徴とする乗物。 - 請求項14記載の乗物において、
前記第1のアンテナトレースラインは、
前記第1のアンテナトレースラインと前記第2のアンテナトレースラインの間の第1のアンテナ部分を画定する第1のアンテナトレースラインと第2のアンテナトレースラインの間の離間空間を有し、
前記第1及び第2のアンテナトレースラインは36mmの長さ及び5mmの幅を有し、 前記第1及び第2のアンテナトレースラインは前記ハウジングのベースから横方向に延長していることを特徴とする乗物。 - 請求項23記載の乗物において、
前記第2のアンテナトレースラインは、
前記第1のアンテナトレースラインと前記第2のアンテナトレースラインの間に配置された第1の複数の曲折したアンテナトレースラインと、
前記第1のアンテナトレースラインと前記第2のアンテナトレースラインの間に配置されていない第2の複数の曲折したアンテナトレースラインと、を有し、
前記第1の複数の曲折したアンテナトレースラインは15mmの幅及び2mmの長さを有し、前記第2の複数の曲折したアンテナトレースラインは20mmの幅及び2mmの長さを有することを特徴とする乗物。 - 請求項14記載の乗物において、
前記誘電体ボードは、FR−4誘電体基板であることを特徴とする乗物。 - 請求項14記載の乗物において、さらに、
衛星デジタルオーディオ無線アンテナを有することを特徴とする乗物。
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