[發明專利]用于附接至玻璃的寬帶透明橢圓形天線附飾件

有效

• 申請號: 201710317629.2
• 申請日: 2017-05-08
• 公開（公告）號: CN107453038B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: T.J.塔爾蒂;A.M.帕特爾;K.S.科納;J.H.沙夫納;H.J.宋;D.S.卡珀;E.亞桑
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/12;H01Q1/30
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張小文;安文森

本發明涉及用于附接至玻璃的寬帶透明橢圓形天線附飾件。一種薄膜柔性共面波導天線結構，其適于安裝在車輛玻璃上，并且特別應用于MIMO LTE應用，例如應用在0.46?3.8 GHz頻帶中。該天線結構包括形成在基底上的平面天線，該平面天線包括接地平面和天線輻射元件，該接地平面具有限定在該接地平面的外周邊部分之內的橢圓形切除槽部段，該天線輻射元件從周邊部分延伸到槽內。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2016年5月6日提交的名稱為“用作附接至玻璃的附飾件的寬帶透明橢圓形天線（Wideband Transparent Elliptical Antenna for Applique forAttachment to Glass）”的美國臨時專利申請序列號62/332,649的優先權日的權益。

技術領域

本發明總體上涉及一種配置在介電基底上的薄膜柔性寬帶天線，更具體地，涉及一種薄膜柔性寬帶共面波導（CPW）天線，其包括定位在橢圓形槽之內的特別配置的天線輻射元件，該天線輻射元件提供用于多入多出（MIMO）的長期演進（long term evolution，LTE）4G蜂窩應用，其中天線能夠包括透明導體，從而允許天線附著到車輛玻璃。

背景技術

現代的車輛利用各種和許多類型的天線來接收并傳輸用于不同通信系統的信號，例如陸地無線電（AM/FM）、蜂窩電話、衛星無線電、專用短程通信（DSRC）、GPS等。使用于這些系統的天線經常被安裝到車輛頂棚從而提供最大接收能力。此外，經常將許多的這些天線整合到被安裝到車輛頂棚的共用結構和外殼中，例如“鯊魚鰭”頂棚安裝的天線模塊。隨著車輛上的天線數量增加，以高效的方式容納全部天線并提供最大接收能力所需結構的尺寸也增大，這會妨礙車輛的設計和造型。因此，汽車工程師和設計師正在尋找車輛上的不會妨礙車輛設計和結構的用于放置天線的其它合適區域。

這些區域的中的一個區域是車輛玻璃（例如車輛擋風玻璃），這具有各種益處，因為玻璃通常形成用于天線的良好介電基底。例如，在本領域中已知將AM和FM天線印制在車輛玻璃上，其中將所印制天線作為單一件制作在玻璃之內。然而，這些已知系統通常受限于它們只能被放置于車輛擋風玻璃或者其它玻璃表面的不必要透過玻璃觀看的那些區域中。

蜂窩系統目前正擴張到需要多個天線來提供多入多出（MIMO）操作的4G長期演進（LTE）中，該操作相比諸如2G和3G的先前的蜂窩通信技術提供了更大的數據吞吐量和帶寬。LTE 4G蜂窩技術在發射器和接收器處采用MIMO天線，這些MIMO天線使得發射器和接收器之間的信號路徑的數量增大，從而包括對發射器和接收器之間的各個對象的多路徑反射，這允許更大的數據吞吐量。只要接收器能夠斷開正在MIMO天線處的每一路徑上接收的數據（在此處這些信號是不相關的），那么那些路徑就能夠由接收器使用來破譯在相同頻率處和相同時間處傳送的數據。因此，更多數據能夠被壓縮為相同頻率，從而提供更高帶寬。

汽車制造商正想要在車輛中提供4G蜂窩技術，這存在大量設計挑戰，特別是如果將MIMO天線結合為安裝到車輛頂棚的共用天線結構的一部分時更是如此。例如，通過將包括至少兩個天線的MIMO天線容放在安裝到車輛頂棚的傳統信息通訊天線模塊中，該模塊的整個天線體積將需要增大，因為MIMO天線需要額外的實占區（real estate），這要求在天線處的所接收信號具有低相關性。換句話說，因為由MIMO天線接收的信號需要顯著不相關，天線之間的距離根據正采用的頻帶而需要是某一最小距離。如果天線元件位于同一通用位置處，在各種設計中實現天線端口之間的這種去相關經常是數倍困難的，因為在端口處接收的信號將會極為相似。這一問題能夠通過將天線移動得更為分開來克服。

發明內容