一种多频带天线(400)包括基板(402)，所述基板具有第一表面和第二表面。第一导电片(404)设置在所述基板(402)的第一表面上，以及第二导电片(408)设置在所述基板(402)的第二表面上。所述第二导电片(408)与所述第一导电片(404)在所述基板的平面内至少部分地重叠。所述天线(400)也包括：接地面(410)，其中所述基板(402)与所述接地面(410)相连，并且与所述接地面(410)实质上垂直；以及馈电端口(412)，所述馈电端口与第一导电片(404)和第二导电片(408)都电连接。所述第一导电片(404)配置为以第一频带发射或接收信号，并且所述第二导电片(408)配置为以第二频带发射或接收信号。
【技术实现步骤摘要】
本公开涉及多频带天线领域，具体地而非排他地涉及ー种紧凑的多频带天线，用于在多个频带中从汽车发射信号以及在汽车处接收信号。
技术介绍
今天的车辆配备有许多无线设备以便接收无线电和电视广播，用于蜂窝电信和GPS导航信号。在未来，将实现甚至更多的通信系统以用干“智能驾驶”，例如专用的短距离通信(DSRC)。結果，増加了汽车天线的个数，并且小型化要求成为用于减小天线系统的単位成本价格的重要考量。最大的成本是天线和各个电子装置之间的缆线布线；典型地这种缆线布线成本可达每条同轴缆线5欧元。多个天线通常集中与一个天线単元中，称作“鲨鱼鳍(shark fin)”単元。可以将鲨鱼鳍単元定位于汽车车顶的背部。现有公开文献或说明书背景部分中的列举和讨论不应该看作是对于这些文献或背景是现有技术的一部分或是公知常识的承认。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提出了一种多频带天线，包括基板，具有第一表面和第二表面；所述基板的第一表面上的第一导电片；所述基板的第二表面上的第二导电片，其中所述第二导电片与所述第一导电片在所述基板的平面内至少部分地重叠；接地面(ground plane),其中所述基板与接地面相连,并且与所述接地面实质上垂直；馈电端ロ，所述馈电端ロ与第一导电片和第二导电片都电连接；以及其中所述第一导电片配置为按照第一频带发射或接收信号，并且所述第二导电片配置为按照第二频带发射或接收信号。这种天线可以适于在存在接地面的情况下以约2. 5GHz以及超过5GHz的频率发送和接收信号，并且具有适于在汽车的已知鲨鱼鳍单元的制约内装配的物理尺寸。当将鲨鱼鳍单元位于汽车车顶时，可以将汽车看作是接地面的扩展，因此重要的是天线在存在这种大接地体的情况下可操作。第一和第二导电片可以沿纵向从所述接地面延伸离开。第一和第二导电片沿纵向的长度可以限定这些片配置用于发射和接收的信号的频率。第一和第二导电片沿纵向的长度可以与针对这些片配置用于发射和接收的信号的频率的四分之一波长单极天线相对应。这种结构有利于限制天线的尺寸，使得天线可以装配在已知的鲨鱼鳍単元内。例如，接地面可以是鲨鱼鳍单元的底板，并且纵向延伸的导电片可以在鲨鱼鳍外壳内垂直地延伸。第二导电片的小于5%、10%、15%或20%的部分可以与第一导电片重叠。第一导电片的小于或55%的部分可以与第二导电片重叠。第一导电片与第二导电片重叠的比例和第二导电片与第一导电片重叠的比例的差别可以是至少或20%。按照这种方式，可以限制两个导电片之间的电容性耦合的量，使得在存在大接地体的情况下天线仍然可以令人满意地工作，其中所述大接地体例如是多频带天线所附着至的车辆。天线还可以包括连接导体，所述连接导体配置为在第一导电片和第二导电片之间提供电连接。所述连接导体也可以与馈电端ロ相连。所述连接导体可以确保在基板的平面内将信号馈送至第一导电片和第二导电片的相同位置。这种连接导体的提供可以确保流经两个导电片的电流是同相的，因此不会彼此不利地干扰。此外，连接导体可以使的能够使用单个馈电端ロ从第一和第二导电片两者并且向第一和第二导电片两者传导信号。连接导体可以是提供穿过基板的电连接的通孔。馈电端ロ可以发源于基板的第一或第二表面。馈电端ロ可以与第一导电片和/或第二导电片直接耦合。第一导电片可以是矩形的。第二导电片可以在开放端(open end)具有实质上正方形或矩形部分，并且在馈电端具有截头三角形(frusto-triangular)部分。按照这种方式，第一导电片可以提供针对低频带的高性能水平，低频带可以是相对较窄的频带。第二导体可以提供针对高频带的大带宽，这是有利的，因为大带宽覆盖了可以具有超过约5GHz的频率的多种通信标准。第一导电片可以配置为以约2. 5GHz的频率发射和接收信号。第二导电片可以配置为以大于约5GHz的频率发射和接收信号。馈电端ロ可以在两个横向间隔开的位置处与第二导电片耦合。这是可以通过沿横向分布流过第二导电片的电流来増大高频带的带宽的结构示例。在这ー示例中，可以将连接导体放置于这两个横向间隔开的位置之ー处。替代地，可以将连接导体定位于第三个横向间隔开的位置处。天线可以包括用于第一导电片和第二导电片两者的単一馈电端ロ。接地面可以配置为与同轴缆线的导电屏蔽相连。馈电端ロ可以配置为与同轴缆线的内部导体相连，単一馈电端ロ的设置可以减小与多于ー个同轴连接相关联的成本和复杂度。天线的最大高度可以小于55mm。现有技术的天线不能制造为能够装配在已知鲨鱼鳍单元内并具有针对感兴趣频带的合适频率响应。可以提供ー种包括这里所公开的任一多频带天线的鲨鱼鳍单元。可以提供ー种诸如小汽车之类的汽车，装配有这里公开的任意多频带天线或鲨鱼鳍单元。附图说明现在只作为示例參考附图进行描述，其中图I示出了鲨鱼鳍天线单元；图2示出了现有技术天线；图3在史密斯圆图上示出了图2的现有技术天线的输入阻抗；图4a至4c示出了根据本专利技术实施例的天线；图5用图表说明了根据本专利技术实施例的天线的回波损耗；图6在史密斯圆图上示出了根据本专利技术实施例的天线的输入阻抗；图7用图表说明了根据本专利技术实施例的天线操作在低频的仿真辐射图样；图8用图表说明了根据本专利技术实施例的天线操作在高频的仿真辐射图样；以及图9a至9c说明了根据本专利技术另ー个实施例的天线。具体实施例方式本专利技术的一个或多个实施例可以涉及多频带天线，所述多频带天线具有基板的相对侧面上的第一导电片和第二导电片。基板可以与接地面相连，使得基板和接地面彼此垂 直。第二导电片在基板的平面内至少部分地与第一导电片重叠。第一导电片可以按照第一频带发射或接收信号，并且第二导电片可以按照第二频带发射或接收信号。这种天线可以适于存在接地面的情况下以约2. 5GHz的频率发送和接收信号，也以超过5GHz的频率发送和接收信号，并且这种天线具有适于在汽车的已知鲨鱼鳍单元制约内装配的物理尺寸。当将鲨鱼鳍单元位于车辆车顶时，可以将车辆看作是接地面的扩展，因此重要的是天线在存在这种大接地体的情况下可操作。现今存在ー种“绿色驾驶”的強烈趋势，其带来有夫“智能驾驶”的多个项目。能够在汽车之间(车与车)以及汽车和路旁装置之间进行通信的新通信系统正在定义阶段。迄今还没有一种统ー的全球标准，但是预期大多数这种系统将在5. 8至6GHz频带内工作。预期此类通信标准涉及通信安全相关信息，并且因此这些信息的成功发射和接收可能是非常重要的。需要将多个天线一起封装在小体积中，并且将其按照所谓的“天线单元”定位于车辆车顶上。已经发现对于汽车之间的通信，要求至少两个已知的天线以抗击多径衰减并且应对汽车的不同相对方向。要求多个同轴缆线来将天线与电子装置相连。这些缆线造成了主要的成本负担。也期待在未来，将更多的电子部件定位于靠近天线，在这种情况下可以省略许多这种昂贵缆线。在不同的地域按照几种不同的频带执行蜂窝通信。在欧洲，当前使用以下频带GSM 900 :880_960MHzGSM 1800 :1710-1880MHzUMTS 1920-2170MHz 预见到其他频带为未来使用。美国的蜂窝通信当前使用下述频带GSM 850 :824_894MHzPCS 1850-1990MHz预见到其他频带为未来使用。智能驾驶可以使用的其他系统是GPS :1575. 本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：安东尼·凯斯拉斯，
申请(专利权)人：NXP股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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