[發明專利]用于車輛的AM / FM定向天線陣列

在審

• 申請號: 201780086320.5
• 申請日: 2017-12-12
• 公開（公告）號: CN110506362A
• 公開（公告）日: 2019-11-26
• 發明（設計）人: J.T.阿波斯托羅斯;W.穆約斯
• 申請（專利權）人: AMI研發有限責任公司
• 主分類號: H01Q1/32
• 分類號: H01Q1/32;H01Q15/02
• 代理公司: 72001 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 姜云霞;譚祐祥<國際申請>=PCT/US

用于在客運車輛中使用的天線陣列。車頂支撐柱中的四個用作天線元件。四個柱中的每個電連接或聯接到對應的曲折線部件的一端。每個曲折線的另一端又通常通過組合網絡而聯接到無線電接收器。

相關申請的交叉引用

本專利申請要求2016年12月12日提交的序列號為62/432,988的名稱為“AM / FMDirectional Antenna Array for Vehicle”的共同未決的美國臨時專利申請的優先權，該專利申請的全部內容據此通過引用被并入。

技術領域

本專利申請涉及用于車輛中的無線電通信的天線組件，并且特別地涉及適合用于幅度調制和頻率調制（AM / FM）廣播無線電頻帶的定向天線陣列。

背景技術

自20世紀30年代以來，通信裝置已經被集成到汽車中。從歷史上看，這些通信裝置是仿真無線電接收器，其操作以接收在AM和FM頻帶中的廣播節目。已最常使用的是簡單的固定桅桿式天線或鞭狀天線。這種單極天線具有全向輻射圖，其提供來自所有方向的具有近似相同強度的接收信號。這種類型的天線的缺點在于它作為易于遭受損壞、故意破壞和生銹的難看的豎直金屬桿從車輛車身突出。單極天線的另一缺點是它通常是具有大約百分之十的帶寬的窄頻帶。

天線已被嵌入車輛的某些部分中。一種常見的方法將天線實施為被沉積到車窗上的導電線跡線。然而，車窗天線也具有缺點，例如，降低車窗外可見度、方向靈敏度以及隨著時間推移而由于日照導致的劣化。所謂的鯊魚鰭天線已經自20世紀90年代后期開始投入使用。這些鯊魚鰭天線是車頂安裝的組件，在長度上大約6英寸左右，被包裝在空氣動力學的或其它在視覺上令人愉悅的外殼中。然而，鯊魚鰭也從車輛車身突出；其縮短的長度有時傾向于損害接收。

由多個輻射元件形成的定向天線可以在所選方向上提供集中信號或波束，以增加天線增益和方向性。但由于車輛設計通常取決于造型，因此不期望存在多個突出天線。定向天線陣列通常具有復雜的形狀和大的尺寸，使得它們難以封裝在車輛中。

還優選的是，隱藏天線部件以保護它們免受自然環境影響并保持車輛美觀。為了隱藏天線，可能認為期望的是，將輻射元件定位在車輛的金屬板車身下方或與其共形。然而，通常認為存在大片的金屬板會對天線的性能產生不利影響。

發明內容

用于在車輛中使用的天線系統包括四個金屬輻射器，其從車輛的金屬車頂部分向下延伸。還可以包括四個曲折線部件，每個曲折線部件具有第一端子和第二端子，其中第一端子連接到金屬輻射器中對應的一個。組合電路還連接到曲折線部件中的每個的第二端子，并連接到無線電接收器和/或發射器。

移相器和/或延遲部件可以被連接在曲折線和組合電路之間。

在一個優選的布置中，金屬輻射器是車頂支撐柱，例如，車輛的單片式車身的A柱或C柱或D柱。

因此，車輛結構包括由四個導電車頂柱支撐的導電車頂部分，所述導電車頂柱限定車輛乘客艙。曲折線連接到導電車頂柱中的每個對應的車頂柱；四個移相器也各自連接到曲折線部件中的一個的對應的第二端子。組合電路連接到移相器，以使得乘客艙作為體積定向天線陣列來操作。

附圖說明

以下描述參考附圖，在附圖中：

圖1描繪了車輛的單片式車身結構及其各種結構部件，包括車頂和車頂支撐柱；

圖2是四個支撐柱成為適合的天線陣列的輻射元件的布置；

圖3A和圖3B示出了連接側襯板和前襯板的更詳細的示例曲折線；

圖4圖示了圖2的天線系統的典型定向波束圖；并且

圖5A和圖5B示出了天線系統的仿真的結果。

具體實施方式