宽带共面波导馈电单级贴片天线制造技术

本发明专利技术涉及宽带共面波导馈电单级贴片天线，公开了一种薄的柔性天线，其具有安装于诸如车辆玻璃的车辆上的电介质结构的具体应用，其中天线具有用于各种通信应用的宽带天线几何构造，并且其中天线的导电部分能够采用透明导体。

Broadband CPW fed single stage patch antenna

The invention relates to a wideband coplanar waveguide fed single patch antenna, discloses a thin flexible antenna, its application has a dielectric structure mounted on the vehicle such as glass on the vehicle, the antenna has broadband antenna for the geometric structure of various communication applications, and the conductive part of the antenna can be used for transparent conductors.

【技术实现步骤摘要】
宽带共面波导馈电单级贴片天线相关申请的交叉引用本申请要求于2016年2月16日提交的标题为“WidebandCoplanarWaveguideFedMonopoleAppliqueAntennas”的美国临时专利申请序列第62/295,822号的优先权日期的权益。
本专利技术总体上涉及配置在电介质基底上的薄的、柔性的宽带天线，并且更具体地，涉及一种薄的、柔性的宽带共面波导（CPW）天线，其可以包括透明导体，以便允许天线粘附于车窗的可见部分。
技术介绍
现代车辆采用各种类型和许多类型的天线来接收和发射用于诸如陆地无线电（AM/FM）、蜂窝电话、卫星无线电、专用短程通信（DSRC）、GPS等的不同通信系统的信号。此外，蜂窝电话正在扩展成需要两个天线以提供多输入多输出（MIMO）操作的4G长期演进（LTE）。用于这些系统的天线通常安装于车辆的车顶以便提供最大的接收能力。此外，这些天线中的许多天线通常整合于安装于车辆的车顶的共用结构和壳体内，诸如“鲨鱼鳍”车顶安装式天线模块。随着车辆上的天线的数量增加，以有效方式装纳所有天线并提供最大的接收能力所需的结构的大小也增加，这妨碍车辆的设计和造型。因此，汽车工程师和设计师正在车辆上寻找可能不妨碍车辆设计和结构的其它合适的区域以放置天线。这些区域中的一个是车辆玻璃，诸如车辆挡风玻璃，其具有优点，因为玻璃形成用于天线的良好的电介质基底。例如，在本领域中已知在车辆的玻璃上印制AM和FM天线，其中印制的天线被制造在玻璃内成为单件工件。然而，那些已知的系统通常是受限的，因为它们仅能够在不必须通过玻璃观察的区域中被放置在车辆挡风玻璃或其它玻璃表面中。
技术实现思路
本专利技术公开并描述了一种薄的、柔性的天线，其具有具体应用以被安装于车辆上的电介质基底（诸如车辆玻璃），其中天线具有用于各种通信系统的宽带天线几何构造，并且其中天线的导电部分能够采用透明导体。本专利技术包括以下技术方案：方案1.一种天线结构，包括：电介质基底；由粘合层粘附于电介质结构的薄膜基底；平面天线导体，其与所述粘合层相对地形成于所述基底；和馈电结构，其定位在与所述天线导体相同的平面中并且电气地联接于其。方案2.根据方案1所述的天线结构，其特征在于，所述馈电结构是共面波导（CPW）结构。方案3.根据方案2所述的天线结构，其特征在于，所述CPW结构包括在其间限定间隙的相对的接地平面、定位于所述间隙内的信号线和电气地联接所述接地平面的馈电导体，所述天线导体电气地联接到所述信号线。方案4.根据方案3所述的天线结构，其特征在于，所述天线导体具有五边形形状，其中所述天线导体的尖端联接于所述信号线。方案5.根据方案1所述的天线结构，其特征在于，还包括电气地联接到所述馈电结构的连接器、尾纤或同轴电缆。方案6.根据方案1所述的天线结构，其特征在于，所述电介质结构是车窗。方案7.根据方案6所述的天线结构，其特征在于，所述车窗是车辆挡风玻璃。方案8.根据方案7所述的天线结构，其特征在于，所述薄膜基底被固定于外玻璃层的外表面、所述外玻璃层的内表面、内玻璃层的外表面、所述内玻璃层的内表面，或者聚乙烯醇缩丁醛（PVB）层的表面。方案9.根据方案1所述的天线结构，其特征在于，所述天线导体是透明导体。方案10.根据方案1所述的天线结构，其特征在于，所述薄膜基底是聚酯薄膜基底。方案11.根据方案1所述的天线结构，其特征在于，所述粘合层是转移带。方案12.根据方案1所述的天线结构，其特征在于，所述粘合层是透明的。方案13.根据方案1所述的天线结构，其特征在于，还包括设在所述天线导体上的钝化层。方案14.根据方案1所述的天线结构，其特征在于，所述天线结构在用于专用短程通信（DSRC）系统、GPS系统或长期演进（LTE）蜂窝系统的频带中操作。方案15.一种天线结构，包括：车窗；薄膜基底，其由粘合层粘附于所述车窗；透明平面天线导体，其与所述粘合层相对地形成在所述基底上；和共平面波导（CPW）馈电结构，其定位在与所述天线导体相同的平面中并且电气地联接于其，其中所述CPW馈电结构包括在其间限定间隙的相对的接地平面、定位在所述间隙内的信号线和电气地联接所述接地平面的馈电导体，所述天线导体电气地联接到所述信号线。方案16.根据方案15所述的天线结构，其特征在于，所述天线导体具有五边形形状，其中所述天线导体的尖端联接于所述信号线。方案17.根据方案15所述的天线结构，其特征在于，还包括电气地联接到所述馈电结构的连接器、尾纤或同轴电缆。方案18.根据方案15所述的天线结构，其特征在于，所述车窗是车辆挡风玻璃，并且其中，所述薄膜基底被固定到外玻璃层的外表面、所述外玻璃层的内表面、内玻璃层的外表面、所述内玻璃层的内表面，或者聚乙烯醇缩丁醛（PVB）层的表面。方案19.一种被配置为在用于专用短程通信（DSRC）系统、GPS系统或长期演进（LTE）蜂窝系统的频带中操作的天线结构，所述天线结构包括：车辆挡风玻璃；薄膜基底，其由粘合层粘附于所述车辆挡风玻璃，其中，所述薄膜基底被固定到外玻璃层的外表面、所述外玻璃层的内表面、内玻璃层的外表面、所述内玻璃层的内表面，或者聚乙烯醇缩丁醛（PVB）层的表面；透明平面天线导体，其与所述粘合层相对地形成于所述基底；和共平面波导（CPW）馈电结构，其定位在与所述天线导体相同的平面中并且电气地联接于其，其中所述CPW馈电结构包括在其间限定间隙的相对的接地平面、定位于所述间隙内的信号线和电气地联接所述接地平面的馈电导体，所述天线导体电气地联接到所述信号线。方案20.根据方案19所述的天线结构，其特征在于，所述天线导体具有五边形形状，其中所述天线导体的尖端联接于所述信号线。结合附图根据以下描述和所附权利要求，本专利技术的额外特征将变得显而易见。附图说明图1是示出车辆挡风玻璃的车辆的前视图；图2是示出车辆后窗的车辆的后视图；图3是包括在其上形成的薄的、柔性的天线的车窗的轮廓图；图4是CPW天线馈电结构的图示，所述结构包括相对的和联接的接地平面，并且其间有信号线；图5是示出CPW天线馈电结构并且包括RF连接器的图示；图6是CPW天线馈电结构并且包括同轴电缆馈电线的图示；图7是包括由CPW馈电结构馈电的辐射器的宽带共面天线的俯视图；和图8是包括辐射器和CPW馈电结构的另一宽带共面天线的俯视图。具体实施方式涉及适于粘附于弯曲的电介质结构的薄的、柔性的宽带天线的本专利技术的实施例的以下讨论本质上仅仅是示例性的，并且不以任何方式意图限制本专利技术或其应用或用途。例如，本文的讨论涉及天线适用于粘附于汽车玻璃。然而，如本领域技术人员将理解的那样，天线将具有针对除汽车结构和除透明或半透明表面之外的其它电介质结构的应用。图1是包括车身12、车顶14和挡风玻璃16的车辆10的前视图，并且图2是示出后窗18的车辆10的后视图。如下文将详细讨论的那样，本专利技术提出在挡风玻璃16、后窗18或车辆10上的任何其它窗或电介质结构上提供宽带天线，其中天线是柔性的以符合具体电介质结构的形状，并且其中天线能够被安装在电介质结构上的任何合适位置处，包括车辆驾驶员需要看透的挡风玻璃16上的位置。如将变得显而易见的那样，设在电介质结构上的天线可以被操作成用于各种通信系统，诸如AM/FM无线电天线、DSRC本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天线结构，包括：电介质基底；由粘合层粘附于电介质结构的薄膜基底；平面天线导体，其与所述粘合层相对地形成于所述基底；和馈电结构，其定位在与所述天线导体相同的平面中并且电气地联接于其。

【技术特征摘要】
2016.02.16 US 62/295822;2017.01.25 US 15/4154831.一种天线结构，包括：电介质基底；由粘合层粘附于电介质结构的薄膜基底；平面天线导体，其与所述粘合层相对地形成于所述基底；和馈电结构，其定位在与所述天线导体相同的平面中并且电气地联接于其。2.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述馈电结构是共面波导（CPW）结构。3.根据权利要求2所述的天线结构，其特征在于，所述CPW结构包括在其间限定间隙的相对的接地平面、定位于所述间隙内的信号线和电气地联接所述接地平面的馈电导体，所述天线导体电气地联接到所述信号线。4.根据权利要求3所述的天线结构，其特征在于，所述天线导体具有五边形形状，其中所述天线导体的尖端联接于所述信号线。5.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，还包括电气地联接到所述馈电结构的连接器、尾纤或同轴电缆。6.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述电介质结构是车窗。7.根据权利要求6所述的天线结构，其特征在于，所述车窗是车辆挡风玻璃。8.根据权利要求7所述的天线结构，其特征在于，所述薄膜基底被固定于外玻璃层的外表面、...

【专利技术属性】
技术研发人员：HJ宋，TJ塔尔蒂，JH沙夫纳，KS科纳，AM帕特尔，DS卡珀，E亚桑，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US