技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及多頻帶天線領(lǐng)域，具體地而非排他地涉及一種緊湊多頻帶天線，所述緊湊多頻帶天線通過(guò)兩個(gè)分離的雙諧振調(diào)諧元件來(lái)提供針對(duì)兩個(gè)頻帶的天線阻抗性質(zhì)的獨(dú)立調(diào)諧。

背景技術(shù)

今天的車(chē)輛配備有許多無(wú)線設(shè)備以便接收無(wú)線電和電視廣播，用于蜂窩電信和GPS導(dǎo)航信號(hào)。在未來(lái)，將實(shí)現(xiàn)甚至更多的通信系統(tǒng)以用于“智能駕駛”，例如專(zhuān)用的短距離通信(DSRC)。結(jié)果，增加了汽車(chē)天線的個(gè)數(shù)，并且小型化要求成為用于減小天線系統(tǒng)的單位成本價(jià)格的重要考量。最大的成本是天線和各個(gè)電子裝置之間的纜線布線；典型地這種纜線布線成本可達(dá)每條同軸纜線5歐元。

多個(gè)天線通常集中與一個(gè)天線單元中，稱(chēng)作“鯊魚(yú)鰭(Shark?fin)”單元。可以將鯊魚(yú)鰭單元定位于汽車(chē)車(chē)頂?shù)谋巢俊?/p>

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提出了一種多頻帶天線，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導(dǎo)電片，所述第一導(dǎo)電片包括第一導(dǎo)電區(qū)域和第二導(dǎo)電區(qū)域；

其中所述第一導(dǎo)電區(qū)域能夠通過(guò)短接元件接地；以及

所述第一導(dǎo)電區(qū)域和所述第二導(dǎo)電區(qū)域定位為在它們之間限定了間隙；

所述基板的第二表面上的第二導(dǎo)電片，所述第二導(dǎo)電片與饋電端口的信號(hào)端子相連，并且其中所述第二導(dǎo)電片可能地在基板的平面內(nèi)對(duì)齊，以提供與第一導(dǎo)電區(qū)域的電容；

所述基板的第二表面上的第三導(dǎo)電片，其中所述第三導(dǎo)電片可能地在基板的平面內(nèi)對(duì)齊，以提供與第二導(dǎo)電區(qū)域的電容；以及

連接導(dǎo)體，配置用于將所述第三導(dǎo)電片與所述第二導(dǎo)電區(qū)域電耦合。

所述多頻帶天線可以提供在0.5GHz至3.5GHz區(qū)域中或者甚至更高的頻率下恰當(dāng)操作的多頻帶天線的緊湊和低成本實(shí)現(xiàn)，同時(shí)保持了小的物理尺寸。所述多頻帶天線的物理尺寸可以足夠小以裝配在汽車(chē)的鯊魚(yú)鰭單元內(nèi)，并且可以具有小于約55mm的高度(縱向長(zhǎng)度)。

基板的第一和第二表面上的導(dǎo)電片的結(jié)構(gòu)可以提供用于雙調(diào)諧(double?tuning)頻帶的便捷實(shí)現(xiàn)，使得它們可以在感興趣的頻率范圍提供可接受的性能。

所述基板可以是FR4印刷電路板材料。這種結(jié)構(gòu)可以是非常低的制造成本，并且證明了完全能夠用于汽車(chē)用途等苛刻環(huán)境中。導(dǎo)電片可以是在基板上沉積的銅的形式，或者任意其他合適的表面層。

饋電端口可以是天線和射頻(RF)電路之間的連接，其允許從RF電路向天線傳輸信號(hào)或者從天線向RF電路傳輸信號(hào)。饋電端口可以包括與第二導(dǎo)電片電接觸的導(dǎo)電材料區(qū)域，可以將這種區(qū)域稱(chēng)作信號(hào)端子。在使用時(shí)，可以通過(guò)將來(lái)自同軸纜線的配線耦合至饋電端口的信號(hào)端子來(lái)將信號(hào)饋送至天線。可以將這種信號(hào)稱(chēng)作發(fā)射和接收信號(hào)。可以將RF集成電路直接定位于天線下面以消除或減少對(duì)于天線的饋電端口和RF電路之間的同軸纜線的需求。

饋電端口也可以包括稱(chēng)作接地端子的接觸點(diǎn)，在接地端子處接地的導(dǎo)體可以與同軸纜線的屏蔽元件相耦合。替代地，所述饋電端口可以與包含射頻電路的電路板直接耦合。這種能力允許將天線容易地與已有系統(tǒng)集成。

第一和第二導(dǎo)電區(qū)域可以是天線的主要輻射部分，并且可以適于發(fā)射或接收RF電磁輻射。本發(fā)明的多個(gè)方面允許通過(guò)直接施加于饋電端口或第二導(dǎo)電片的信號(hào)來(lái)電容性地驅(qū)動(dòng)第一導(dǎo)電片中的RF信號(hào)。(基板的第一表面上的)第一導(dǎo)電片的第一導(dǎo)電區(qū)域和(基板的第二表面上的)第二導(dǎo)電片可以在基板的平面內(nèi)至少部分地重疊，以在第一導(dǎo)電區(qū)域和第二導(dǎo)電片之間提供電容。按照類(lèi)似的方式，(基板的第一表面上的)第一導(dǎo)電片的第二導(dǎo)電區(qū)域和(基板的第二表面上的)第三導(dǎo)電片可以在基板的平面內(nèi)至少部分地重疊，以在第二導(dǎo)電區(qū)域和第三導(dǎo)電片之間提供電容。

可以選擇由第二和第三導(dǎo)電片提供的電容，以至少部分地補(bǔ)償在給定頻率下工作的天線本來(lái)的輸入阻抗。

第一導(dǎo)電區(qū)域和第二導(dǎo)電區(qū)域可以在基板的第一表面上的第一導(dǎo)電片的耦合區(qū)域處耦合。第一表面上的耦合區(qū)域可以在基板的平面內(nèi)與基板的第二表面上的饋電端口的位置對(duì)齊。可以將在第一導(dǎo)電片和第二導(dǎo)電片之間提供的電容看作是與天線的輸入阻抗串聯(lián)。

第二導(dǎo)電片可以關(guān)于第一導(dǎo)電片的第二導(dǎo)電區(qū)域的位置對(duì)齊，以便電容性地驅(qū)動(dòng)第一導(dǎo)電片。第二導(dǎo)電片也可以稱(chēng)作電容片。這種饋電方法可以產(chǎn)生針對(duì)天線的附加串聯(lián)諧振電路，產(chǎn)生了雙諧振調(diào)諧效果。