鯊魚鰭天線組件、用於安裝到車體壁的天線組件、天線的製作方法

2023-05-28 02:41:51 2

本申請是2014年9月30日提交的第14/501568號美國專利申請的PCT國際申請，該第14/501568號美國專利申請轉而要求2014年8月29日提交的美國第62/043433號臨時專利申請的權益和優先權。此處以引證的方式將上述申請的整個公開併入。

技術領域

本公開總體上涉及鯊魚鰭天線組件、用於安裝到車體壁的天線組件、天線。

背景技術：

本節提供了與本公開有關背景信息，其不一定是現有技術。

汽車業中使用了不同類型的天線，包括AM/FM廣播天線、衛星數字音頻廣播業務(SDARS)天線、行動電話天線、衛星導航天線等。多頻帶天線組件也常見地用於汽車業中。多頻帶天線組件通常包括多個天線，以覆蓋並在多個頻率範圍內操作。具有輻射天線元件的印刷電路板(PCB)是多頻帶天線組件的典型部件。

汽車天線可以安裝或安放在車輛表面(諸如車輛的車頂、行李箱或發動機蓋上)，以幫助確保天線在頭頂上或朝向天頂具有暢通無阻的視野。天線可以(例如，經由同軸電纜等)連接到車輛乘客艙內部的一個或更多個電子裝置(例如，廣播接收器、觸控螢幕顯示器、導航裝置、行動電話等)，使得多頻帶天線組件可操作用於向/從車輛內部的電子裝置發送和/或接收信號。

技術實現要素：

本節提供了公開的簡要綜述，並且不是其全範圍或其所有特徵的綜合公開。

根據各個方面，公開了多頻帶車輛天線組件的示例性實施方式。在示例性實施方式中，公開了用於安裝到車體壁的天線組件。天線組件通常包括天線，該天線包括沿著第一天線的第一側和第二側的電導體，該電導體相互連接，從而限定圍繞著天線的 至少一部分延伸的電路徑。天線被構造成可在包括至少第一頻帶、高於第一頻帶的第二頻帶以及高於第二頻帶的第三頻帶的多個頻帶內操作。例如，示例性實施方式包括可在包括AM(調幅)、FM(調頻)以及DAB-III(數字音頻廣播)頻帶的多個頻帶內操作的天線。

另外的應用領域將根據這裡所提供的描述變得顯而易見。該綜述中的描述和具體示例僅是用於例示的目的，並且不旨在限制本公開的範圍。

附圖說明

這裡所描述的附圖僅用於例示所選實施方式的目的而不是所有可能的實施方案，並且不旨在限制本公開的範圍。

圖1是包括本公開的至少一個或更多個方面的天線組件的示例實施方式的立體圖；

圖2是圖1中所示的天線組件的另一個立體圖；

圖3是圖2中所示的天線組件的相反側的立體圖；

圖4是圖2中所示的天線組件的分解立體圖，並且還示出了根據示例性實施方式的蓋或天線罩以及導電插入件的示例；

圖5是示出了圖4中所示的天線組件的對面的分解立體圖；

圖6是圖1至圖5中所示的AM/FM/DAB天線的立體圖，並且例示了根據示例性實施方式的、上面具有導電跡線以及電感器和電容器的、印刷電路板(PCB)的第一側，該電感器和電容器用於在DAB-III頻率下使導電跡線的一部分短接；

圖7是圖6中所示的AM/FM/DAB天線的立體圖，並且例示了根據示例性實施方式的、上面具有導電跡線的印刷電路板(PCB)的第二側；

圖8是在已經安裝圖4中所示的蓋或天線罩之後的、圖1中所示的天線組件的下立體圖；

圖9是示出了用於將圖1中所示的天線組件耦接到轎車內電子裝置的示例性通信鏈路和電連接器的下立體圖；

圖10是示出了機械緊固在圖4中所示的天線組件的天線罩內的導電插入件的底視圖；

圖11是對於圖6和圖7中所示的AM/FM/DAB天線的原型在一米直徑大致圓形 卷邊接地面上測量的、線性平均被動增益(passive gain)(垂直極化)(單位為分貝-各向同性(dBi))對頻率(包括從76兆赫茲(MHz)至108MHz的FM頻率)的曲線圖；

圖12是對於圖6和圖7中所示的AM/FM/DAB天線的原型在一米直徑大致圓形卷邊接地面上測量的、線性平均被動增益(垂直極化)(單位為分貝-各向同性(dBi))對頻率(包括從174兆赫茲(MHz)至240MHz的DAB頻率)的曲線圖；

圖13是對於圖6和圖7中所示的AM/FM/DAB天線的原型在一米直徑大致圓形卷邊接地面上測量的、被動增益(dBi)對頻率(包括從76兆赫茲(MHz)至108MHz的FM頻率)的曲線圖；

圖14至圖21例示了對於圖6和圖7中所示的AM/FM/DAB天線的原型在一米直徑大致圓形卷邊接地面上在各種FM頻率下測量的輻射模式(線性平均增益、垂直極化)；

圖22至圖26例示了對於圖6和圖7中所示的AM/FM/DAB天線的原型在一米直徑大致圓形卷邊接地面上在各種DAB頻率下測量的輻射模式(線性平均增益、垂直極化)；

對應的附圖標記貫穿附圖的若干圖指示對應的部件。

具體實施方式

現在將參照附圖更充分地描述示例實施方式。

發明人於此認識到對可在多頻帶(包括AM(調幅)、FM(調頻)以及DAB(數字音頻廣播))上操作或被構造成以該多個頻帶使用的較小或緊湊多頻帶車輛天線組件(例如，鯊魚鰭天線組件等)的需要。傳統上，兩個單獨的天線桅杆結構用於AM/FM/DAB-III信號，一個天線桅杆結構用於AM/FM，並且另一個單獨天線桅杆結構用於DAB-III。

在認識到上述內容之後，發明人開發並在這裡公開可操作用於接收AM/FM和DAB-III的AM/FM/DAB天線桅杆結構的示例性實施方式。在示例性實施方式中，僅存在一個較短(例如，55毫米高等)、頂部加載的且經由限定可以AM、FM以及DAB-III頻率操作的單個或單一多頻帶諧振結構的電導體多頻帶化的AM/FM/DAB天線桅杆結構。

通過使用可以AM、FM以及DAB-III頻率操作的單個多頻帶諧振結構，示例性實施方式可以允許對於天線組件(例如，車輛多頻帶鯊魚鰭天線組件、螺旋形纏繞的「橡膠帆布」式桅杆天線等)降低總成本。憑藉單個多頻帶諧振結構，還可以存在可用於用於其他內容的天線組件(諸如衛星導航天線(例如，全球定位系統(GPS)貼片天線、全球導航衛星系統(GLONASS)貼片天線、其他貼片天線等)、蜂窩天線(例如，倒F形天線(IFA)、單極天線、倒L形天線(ILA)、平面倒F形天線(PIFA)、模壓桅杆天線等)、DAB-L頻帶天線(例如，單極天線等)和/或被構造成用於其他頻帶的天線(例如，衛星貼片天線等)等)的較多空間。

這裡還公開了包括AM/FM/DAB天線的多頻帶車輛天線組件或系統的示例性實施方式。天線組件可以具有鯊魚鰭天線樣式。在這種示例性實施方式中，AM/FM/DAB天線具有滿足歐洲和美國對性能的嚴格規定和要求的良好電天線性能(例如，優於一些現有天線等)。包括這裡公開的AM/FM/DAB天線的鯊魚鰭天線組件(或其他天線組件)在可以在較小整體包裝中提供相同或較大容量的同時具有比一些現有天線組件較小且較緊湊的尺寸。

這裡所公開的AM/FM/DAB天線可以與鯊魚鰭(或其他)天線組件中的一個或更多個其他天線一起使用。例如，天線組件可以包括AM/FM/DAB天線連同衛星導航天線(例如，全球定位系統(GPS)貼片天線、全球導航衛星系統(GLONASS)貼片天線、其他貼片天線等)和/或蜂窩天線(例如，倒F形天線(IFA)、單極天線、倒L形天線(ILA)、平面倒F形天線(PIFA)、模壓桅杆天線等)、DAB-L頻帶天線(例如，單極天線等)和/或被構造成用於其他頻帶的天線(例如，衛星貼片天線等)等中的一個或更多個。同樣，例如，這裡所公開的AM/FM/DAB天線可以用於美國專利8537062中所公開的天線組件中的任一個或更多個的AM/FM天線的地方。此處以引證的方式將美國專利8537062的整個內容併入。因此，這裡所公開的AM/FM/DAB天線不應限於與任何一種其他天線或天線組件一起使用。

在示例性實施方式中，AM/FM/DAB天線被構造成接收AM/FM/DAB-III信號。AM/FM/DAB天線包括在基板或板的第一側和第二側或相反側上或沿著該側的天線元件(例如，導電跡線等)。基板可以包括多層印刷電路板(PCB)材料，諸如具有三層FR4複合材料的PCB等。如這裡所公開的，導電跡線(例如，銅等)在PCB的第一側和第二側或相反側上或沿著該側。PCB第一側上或沿著該側的導電跡線例如 由電鍍通孔或過孔等電連接或相互連接至在PCB第二側上或沿著該側的導電跡線。在PCB第一側和第二側上或沿著該側的導電跡線可一起作為單一或單個雙諧振結構操作。沿著PCB第一側的導電跡線可與沿著第二側的電導體(例如，同時、共同、協作等)一起操作，作為用於AM、FM以及DAB-III頻率的單一多頻帶諧振結構。電感器和電容器布置(例如，表面安裝、蝕刻、焊接等)在PCB的第一側上或沿著該側，使得電感器和電容器串聯。電感器和電容器可操作用於在DAB-III頻率下使導電跡線的部分短接(例如，使由跡線限定的加載線圈的大約三個半匝短接等)，使得剩餘導電跡線具有較短的電諧振長度，並且可在DAB-III頻率下操作。因此，導電跡線(在不被電感器和電容器短接時)可在從76MHz至108MHz的FM頻帶中的第一或主諧振下操作。當電感器和電容器使導電跡線的部分短接時，導電跡線可在從174MHz至240MHz的DAB-III頻帶中的第二或次諧振下操作。因此，AM/FM/DAB天線由此具有由沿著PCB的兩側的或在該兩側上的導電跡線限定的單個或單一諧振元件，該單個元件用電容器和電感器多頻帶化為用於AM/FM/DAB頻率。

在示例性實施方式中，AM/FM/DAB天線可以包括耦接到PCB天線桅杆的上部的或耦接在PCB天線桅杆的上部內的夾子(例如，導電彈簧夾等)。夾子可以由合適的導電材料(例如，金屬等)來構建，並且被構造成在天線罩被定位在天線組件上方時與天線罩(例如，鯊魚鰭天線罩等)內的內導電部(例如，插入到蓋中的插入件或頂部負載板等)嚙合。

在示例性實施方式中，AM/FM/DAB天線可以包括在PCB第一側和第二側的上部上或沿著該上部的第一導電元件或結構和第二導電元件或結構(例如，鍍層、板等)。第一導電元件和第二導電元件可以由延伸穿過PCB的電鍍通孔或過孔電連接到彼此。沿著PCB第一側的頂部或最上面跡線可以電連接(例如，焊接、一體形成或從同一導電材料蝕刻等)至第一導電元件。導電元件幫助限定AM/FM/DAB天線的電容加載的部分。

在一些示例性實施方式中，多頻帶車輛天線組件包括可在與AM、FM、DAB-III頻帶不同的一個或更多個頻帶內操作的一個或更多個另外天線。例如，多頻帶車輛鯊魚鰭天線組件可以被構造成用作多輸入多輸出(MIMO)天線組件，該MIMO天線組件可經由這裡所公開的AM/FM/DAB天線(例如，108等)在AM、FM以及DAB-III頻帶中操作，並且可在一個或更多個其他頻帶(諸如與蜂窩通信、Wi-Fi、DSRC(專 用短程通信)、衛星信號、地面信號等關聯的頻帶)中操作。例如，多頻帶車輛鯊魚鰭天線組件可以包括可作為MIMO LTE(長期演進)蜂窩天線的一個或更多個天線操作。另外或另選地，多頻帶車輛鯊魚鰭天線組件可以包括一個或更多個衛星天線，諸如可與全球定位系統(GPS)或全球導航衛星系統(GLONASS)等一起操作的衛星導航貼片天線。

現在參照附圖，圖1至圖5例示了包括本公開的至少一個或更多個方面的天線組件100的示例實施方式。如圖所示，天線組件100包括底盤104(或基座)和第一天線108、第二天線114以及第三天線118。天線108、114、118、126由底盤104支撐，並且被構造成被定位在大致在底盤104與天線罩156之間限定的內部封閉空間內。在該示例中，天線108、114、118、128分別被構造成如這裡所公開的AM/FM/DAB-III、GPS、蜂窩以及DAB-L。

第一天線108是被構造成用於AM、FM以及DABIII頻率(例如，被構造成接收期望的AM、FM以及DABIII信號等)的垂直單極天線。在該示例性實施方式中，第一天線108包括第一印刷電路板116(泛稱為基板或板)，由第一印刷電路板116限定等。用示例的方式，PCB 116可以包括多層電路板(例如，具有三層的PCB等)。例如，PCB 116可以包括第一層或部分、第二層或部分以及第三層或部分。第一層可以為例如具有4.3密爾厚的厚度等的單層預浸料。第二層可以為例如具有47密爾厚的厚度等的核心FR-4複合材料。FR-4複合材料包括具有耐火的環氧樹脂粘結劑的編織玻璃纖維布。第三層可以包括三層預浸料，例如，其中，各層具有4.3密爾的厚度，或者所有三層預浸料具有總12.9密爾厚度等。

第一PCB 116耦接到另一個或第二印刷電路板120。第一PCB 116大致垂直於第二PCB 120。第二PCB 120由機械緊固件124耦接到底盤104。第一PCB 116可以由焊料等耦接到第二PCB 120。例如，圖6和圖7示出了第一PCB 116的焊接區域122(例如，導電電鍍區域等)，在該區域處，可以應用焊料來將第一PCB 116焊接到第二PCB 120。可以根據期望使用其他合適的耦接。另外，第一PCB 116可以包括突出部119，該突出部119向下延伸且與PCB 120的對應狹槽或開口125相互連接，以進一步幫助相對於第二PCB 120定位第一PCB 116和/或幫助耦接第一PCB 116與第二PCB 120(例如，將第一PCB耦接在第二PCB上或耦接到第二PCB等)。

圖6和圖7分別例示了可以與天線組件100(圖1至圖5)一起使用的AM/FM/DAB 天線108的示例性實施方式的第一相反側121和第二相反側123。導電跡線128、129(泛稱為電導體或天線元件)被設置為沿著第一PCB 116的相應第一側121和第二側123(例如，的中部等)。PCB第一側121(圖6)上或沿著該側的導電跡線128例如由延伸穿過PCB 116的電鍍通孔或過孔131等電連接或相互連接至PCB第二側123(圖7)上或沿著該側的導電跡線129。作為另一個示例，導電跡線128和/或129可以完全圍繞PCB 116的側緣延伸，使得跡線基本上限定連續盤繞在PCB 116的側121、123和邊緣或圍繞該側和邊緣延伸的單個或單一諧振元件或電路徑。在另選實施方式中，沿著PCB第一側121的導電跡線128可以接近耦接到沿著PCB第二側123的導電跡線129。在又一實施方式中，導電跡線128和129以及過孔131可以用具有沿著PCB側且完全圍繞側緣延伸的導電部(泛稱為電導體)的僅一個導電元件(例如，導電線等)來代替。

繼續參照圖6和圖7，跡線128、129限定大致盤繞、纏繞在AM/FM/DAB天線PCB 116的至少一部分周圍或圍繞該至少一部分延伸的連續電路徑(例如，大致矩形形狀的線圈等)。沿著PCB的第一側和第二側121、123的導電跡線128、129可作為用於AM、FM以及DAB-III頻率的單個或單一諧振結構操作。跡線128、129可以限定沿著PCB 116的相反側121、123的、AM/FM/DAB天線108的電感加載的部分或加載線圈。在操作中，導電跡線128、129可操作用於電感地加載AM/FM/DAB天線108。

如圖6所示，電感器135和電容器136布置(例如，表面安裝、蝕刻、焊接等)在PCB 116的第一側121上或被布置為沿著該側。電感器135和電容器136串聯。電感器135和電容器136例如由延伸穿過PCB 116的電鍍通孔或過孔137等電連接至PCB第二側123(圖7)上的跡線129和155。電感器135和電容器136可操作用於在DAB-III頻率下使導電跡線128、129的部分短接(例如，使加載線圈的三個半匝短接等)。剩餘(未短接)導電跡線128、129具有較短的電諧振長度，由此可在DAB-III頻率下操作。

導電跡線128、129(在不被電感器135和電容器136短接時)可在從76MHz至108MHz的FM頻帶中的第一或主諧振下操作。當電感器135和電容器136使導電跡線128、129的部分短接時，導電跡線128、129可在從174MHz至240MHz的DAB-III頻帶中的第二或次諧振下操作。導電跡線128、129還可在從535千赫(kHz)至1605kHz 的AM頻帶中操作。雖然天線桅杆上可以不存在AM諧振，但天線108仍然可以拾起從535千赫(kHz)至1605kHz的AM頻率且對於該頻率正常操作。

因此，AM/FM/DAB天線108由此具有由沿著PCB116的兩側121、123或該兩側上的導電跡線128、129限定的單一諧振元件，該單一諧振元件用電感器135和電容器136多頻帶化為用於AM/FM/DAB頻率。這不像內部可在不同頻帶中操作或諧振的單獨天線元件(例如，AM和FM天線元件等)在PCB的相反側上的其他PCBAM/FM天線。

在該例示的實施方式中，沿著PCB 116的第一側和第二側121、123中的每一個存在五個跡線128、129(例如，所蝕刻的銅跡線等)。PCB 116第一側121上的跡線128大致直、水平且平行。彎曲部或點133將頂部或最上面跡線128連接至沿著PCB116的第一側121的上部或在該上部上的第一導電元件或結構146(例如，鍍層、板等)。

PCB 116第二側123上的跡線129大致直、平行且相對於PCB 116的底緣略微向上成角度(圖7中為從左到右)。底跡線129電連接至垂直跡線155(泛稱為饋線或傳輸線)。跡線155向下延伸，以(例如，經由在第一PCB 116上的饋點處的焊接)將第一PCB 116的跡線128、129電連接至第二PCB 120。另選實施方式可以包括用於將跡線128、129電連接至PCB 120的其他裝置。例如，耦接線可以用於將AM/FM/DAB天線108電連接至PCB 120。耦接線可以藉助PCB 120(例如，經由焊接等)連接至PCB 116上的下部跡線。焊接掩模的貼片157可以被設置為沿著垂直跡線155朝向跡線155的底部。焊接掩模在跡線155被焊接到PCB 120時幫助抑制或防止焊料向上流動至跡線155。

僅用示例的方式。第一PCB側121上的跡線128可以具有大約54毫米(mm)的總長度與54毫米的高度和1.5毫米的寬度。第二PCB側123上的跡線129可以具有大約54毫米的總長度與54毫米的高度和1.5毫米的寬度。同樣用示例的方式，PCB116可以具有54毫米的高度、大約54毫米的寬度以及大約0.8毫米的厚度。其他示例性實施方式可以包括其他數量的跡線和/或被不同地定尺。另外，PCB 116各側上的跡線數可以不同。因此，因為天線108在其他示例性實施方式中可以被不同地構造(例如，更大、更小、不同成形、具有不同的跡線布局等)，所以跡線數和維數僅為了例示的目的而提供。

同樣在該示例性實施方式中，第一導電元件或結構146和第二導電元件或結構146(例如，導電鍍層等)在PCB 116的相應第一側(圖6)和第二側(圖7)的上部或沿著該上部。第一導電元件146和第二導電元件148例如由延伸穿過PCB 116的電鍍通孔或過孔150等電連接至彼此。彎曲點133將沿著PCB 116的第一側121的頂部或最上面跡線128連接至第一導電元件146。第一導電元件146和第二導電元件148限定朝向天線108的上部的、AM/FM/DAB天線108的電容加載的部分。AM/FM/DAB天線108及其部件(例如，PCB 116、跡線128、129以及元件146、148等)在這裡還可以被稱為天線桅杆結構。

夾子158(例如，導電彈簧夾等)耦接到(例如，焊接到、定位在開口或狹槽內等)到AM/FM/DAB天線PCB 116的上部。夾子158可以由合適的導電材料(例如，金屬等)來構建。夾子158被構造成電連接至(例如，由機械緊固件(圖4和圖5)等)被定位且機械緊固在天線罩156內的插入件160(例如，插入到天線罩或蓋中的頂加載板等)。由此可見，夾子158可以操作用於在AM/FM/DAB天線108與插入件160之間建立電接觸，藉此，插入件160操作用於形成AM/FM/DAB天線108的電容加載的部分。在示例性實施方式中，夾子大致為C形，並且限定大致英文字母C形狀。在其他示例實施方式中，天線組件可以具有其他合適形狀的夾子或根本沒有夾子。

天線108被配置或調諧為可在AM頻帶、FM頻帶以及DABIII頻帶內的頻率下操作。在一些實施方式中，天線108可以被構造成跨AM、FM以及DABIII頻帶或僅跨這些頻帶中一個的部分諧振。天線108可以根據期望例如通過調節沿著PCB 116的第一側和第二側121、123等設置的跡線128、129的尺寸和/或數量和/或方位和/或類型來調諧為在期望頻帶下操作。例如，天線108可以根據期望被調諧(或被重新調諧)為日本FM頻率(例如，包括在大約76MHz與大約93MHz之間的頻率等)、DAB-VFH-III(例如，包括大約174MHz與大約240MHz之間的頻率等)、其他類似VHF頻帶、其他頻帶等。

在一些示例性實施方式中，多頻帶車輛鯊魚鰭天線組件可以僅包括如上所述的AM/FM/DAB天線108。在其他示例性實施方式中，多頻帶車輛鯊魚鰭天線組件可以包括AM/FM/DAB天線108和可在與AM、FM、DAB-III頻帶不同的一個或更多個頻帶內操作的一個或更多個其他天線。

對於圖1至圖5中所示的例示實施方式，多頻帶車輛鯊魚鰭天線組件100除了包 括AM/FM/DAB天線108之外，還包括第二、第三以及第四天線114、118以及128。在該示例中，第二天線114可以衛星導航信號(例如，全球定位系統(GPS)、全球導航衛星系統(GLONASS)等)操作。第三天線118可以蜂窩信號(例如，長期演進(LTE)等)操作。第四天線128可以DAB-L信號(例如，從1452MHz至1492MHz的DAB-L頻帶等)操作。

如圖1至圖5所示，第二天線114包括耦接到第三PCB 154的貼片天線。PCB 154由處於朝向底盤104在第一天線108前面的向前部的位置處的機械緊固件124耦接到底盤104。第二天線114根據期望(例如，由貼片引腳164等)電耦接至第三PCB 154，並且例如由機械緊固件等緊固到第三PCB。第二天線114可以在一個或更多個期望頻率(例如，包括GPS頻率或GLONASS頻率等)下操作。並且，第二天線114可以例如通過改變介電材料、改變用於與第二天線114連接的金屬鍍層等的尺寸等根據期望被調諧為在期望頻帶下操作。

第三天線118包括多頻帶垂直單極天線(例如，模壓彎曲金屬等)，該單極天線被構造成與行動電話一起使用(例如，用於接收期望的行動電話信號等)。第三天線118在與第一天線108和第二天線114相鄰且在第一天線108與第二天線114之間的位置處耦接(例如，焊接等)到第二PCB 120。其他示例性實施方式可以包括MIMO蜂窩天線，該蜂窩天線包括倒F形天線(IFA)。例如，另一個示例性實施方式可以包括主蜂窩天線，該主蜂窩天線被構造成可操作用於接收和發送一個或更多個蜂窩頻帶(例如，LTE等)內的通信信號；和次蜂窩天線，該次蜂窩天線被構造成可操作用於接收(但不發送)一個或更多個蜂窩頻帶(例如，LTE等)內的通信信號。其他示例性實施方式可以包括不同配置的一個或更多個蜂窩天線，諸如單極天線、倒L形天線(ILA)、平面倒F形天線(PIFA)、模壓桅杆天線(例如，模壓彎曲金屬片等)、由不同材料和/或經由不同製造工藝製作的天線等。

第四天線128包括垂直單極天線(例如，模壓彎曲金屬等)，該單極天線被構造成以從1452MHz至1492MHz的DAB-L頻帶使用。第四天線128在朝向底盤104的後向部的位置處耦接到(例如，焊接到等)第二PCB 120。第一天線108在第三天線114與第四天線128之間。其他示例性實施方式可以包括不同配置(例如，被構造成用於不同頻率、由不同材料和/或經由不同製造工藝製成等)的一個或更多個天線。

天線組件100包括密封構件170(例如，O型圈、彈性可壓縮彈性體或泡沫墊圈、 PORON微蜂窩聚氨酯泡沫墊圈等)，該密封構件將被定位在底盤104與轎車的車頂(或其他安放表面)之間。密封構件170可以緊靠著車頂充分密封底盤104，並且可以充分密封車頂中的安放孔。天線組件100還包括密封構件172(例如，O型圈、彈性可壓縮彈性體或泡沫墊圈、捻縫材料、粘合劑、其他合適的包裝或密封構件等)，該密封構件被定位在天線罩156與底盤104之間，以緊靠著底盤104充分密封天線罩156。在該示例中，密封構件172可以至少部分落座在沿著底盤104或由底盤104限定的槽內。

天線組件100包括墊圈174。在操作中，墊圈174幫助確保底盤104將接地到車頂，並且底盤104將允許天線組件100以不同的車頂曲率來使用。墊圈174可以包括導電指(例如，含金屬或金屬彈簧指等)。在示例性實施方式中，墊圈174包括來自萊爾德科技公司(Laird Technologies)的金屬簧片墊圈。

電連接器(圖9)可以用於(例如，藉助與轎車車頂中的開口對齊的、底盤104中的開口)將天線組件100耦接到移動平臺或車輛中的合適通信鏈路(例如，同軸電纜等)。以該示例性方式，PCB可以從各天線接收信號輸入，處理信號輸出，並且向合適的通信鏈路發送處理後的信號輸入。另選或另外地，一個或更多個PCB可以處理要經由或藉助一個或更多個各天線發送的信號輸入。電連接器可以為ISO(國際標準組織)標準電連接器或附接到PCB中的一個或更多個的Fakra(德國汽車業專業標準委員會)連接器。同軸電纜(或其他合適的通信鏈路)可以較容易地連接到電連接器且用於向車輛中的裝置傳達由天線接收的信號。在這種實施方式中，標準ISO電連接器或Fakra連接器的使用與需要用於天線組件與電纜之間的電連接的定製設計和工具的那些天線安裝相比允許降低成本。另外，通信鏈路與天線組件的電連接器之間的可插電連接可以在安裝者不必複雜地路由穿過車體壁的布線或電纜敷設的情況下由安裝者實現。因此，可插電連接可以在不需要代表安裝者的任何特定技術和/或熟練操作的情況下容易地實現。另選實施方式可以包括使用除了標準ISO電連接器、Fakra連接器以及同軸電纜之外的其他類型電連接器和通信鏈路(例如，抽頭連接等)。

在示例性實施方式中，天線罩156是具有220毫米長度、68毫米高度、大約78毫米最大寬度以及20毫米最小寬度(靠近頂部)的鯊魚鰭天線罩。天線罩156可以將天線組件100的部件充分密封在天線罩156內，從而使部件免受汙染物(例如，灰塵、水分等)進入到天線罩156的內部封閉空間。另外，天線罩156可以為天線組件 100提供美觀的外觀，並且可以被配置(例如，定尺、成形、構建等)有空氣動力學構造。在所例示的實施方式中，例如，天線罩156具有美觀的、空氣動力學鯊魚鰭構造。然而，在其他示例實施方式中，天線組件可以包括具有不同於這裡例示的構造(例如，具有除了鯊魚鰭構造之外的構造等)的天線罩。天線罩156在本公開的範圍內還可以由廣泛範圍的材料形成，諸如例如，聚合物、聚氨酯、塑料材料(例如，聚碳酸酯共混物、聚碳酸酯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(PC/ABS)共混物等)、玻璃鋼材料、合成樹脂材料、熱塑性材料(例如，GE塑料XP4034樹脂等)等。

天線罩156被構造成嵌合在第一天線108、第二天線114以及第三天線118和PCB116、120以及154上方。天線罩156被構造成固定到底盤104。並且，底盤104被構造成耦接到車體壁(例如，轎車的車頂等)。天線罩156可以經由任意合適的操作(例如，卡扣配合連接、機械緊固件(例如，螺絲、其他緊固裝置等)、超聲焊接、溶劑焊接、熱熔、閂鎖、卡口連接、鉤連接、集成緊固特徵等)固定到底盤104。在圖4和圖5所示的例示實施方式中，天線罩156可以由螺絲176固定到底盤。另選地，天線罩156在本公開的範圍內可以直接連接到車體壁。

底盤104可以由與用於形成天線罩156的材料類似的材料形成。例如，底盤104的材料可以由一個或更多個合金(例如，鋅合金等)形成。另選地，底盤104在本公開的範圍內可以由合適的形成工藝(例如，壓鑄工藝等)由從聚合物注塑成型的塑料、鋼以及其他材料(包括複合材料)形成。

天線組件100還包括緊固件部件178(例如，具有六邊形頭的螺紋安放螺栓等)、第一保持部件180(例如，固定夾等)以及第二保持部件182(例如，絕緣體夾等)。緊固件構件178和保持構件180、182可以用於將天線組件100安放到汽車的安放面充當用於天線組件100的接地面且改善信號接收的汽車車頂、發動機蓋、行李箱(例如，在頭頂上或朝向天頂具有暢通無阻的視野等)。接地面(例如轎車車頂等)的較大尺寸改善具有普遍較低頻率的廣播信號的接收。並且，接地面的大尺寸與AM/FM/DAB天線108的操作波長相比將不被認為可忽略。

第一保持部件180包括腿，並且第二保持部件182包括錐形面。第一保持部件180的腿被構造為與第二保持部件182的對應錐形面接觸。第一保持部件180和第二保持部件182還包括對齊開口，緊固件構件178穿過該對齊開口以螺紋連接到底盤104中的螺孔。

緊固件構件178和保持部件180、182允許天線組件100安裝並固定安放到車體壁。緊固件構件178和保持部件180、182可以在天線安裝到車輛之前首先組裝到底盤104上。然後，可以相對於車體壁中的安放孔(從車輛的外側)定位天線組件100，使得緊固件構件178和保持部件180、182插入到安放孔中(例如，向下推動穿過安放孔等)。然後，沿著車體壁的外側布置底盤104。緊固件178可從車輛內部進入。在安裝過程的該階段中，由此，可以相對於在第一安裝位置中的車體壁將天線組件100保持在適當的位置。

當通過沿大致朝向天線基座104的方向驅動緊固件構件178來大致朝向安放孔壓縮移動第一保持部件180時，第一保持部件180的腿可能變形並相對於緊靠著車體壁的內部艙側的安放孔大致向外膨脹，從而在第二操作安裝位置中將天線組件100固定到車體壁。該安裝過程不過是將天線組件100安裝到車輛的一個示例方式。另選機構、過程以及裝置在示例性實施方式中也可以用於將天線組件(例如，天線組件100等)安裝到車輛。

圖11至圖26提供了對於圖6和圖7中所示的AM/FM/DAB天線108的原型測量的分析結果。圖11至圖26中所示的這些分析結果僅為了例示的目的而提供，而不是為了限制的目的而提供。通常，這些結果示出了天線組件即使與一些現有鯊魚鰭天線相比具有其較小或緊湊總尺寸，也具有良好的AM/FM/DAB性能。在另選實施方式中，天線組件可以被與圖11至圖26中所示的不同地配置且具有與圖11至圖26中所示的不同的操作或性能參數。

圖11和圖12是對於圖6和圖7中所示的AM/FM/DAB天線108的原型在一米直徑大致圓形卷邊接地面上測量的、線性平均被動增益(垂直極化)(單位為分貝-各向同性(dBi))對頻率的曲線圖。圖11包括從76兆赫茲(MHz)至108MHz的FM頻率，而圖12中示出了從174MHz至240MHz的DAB頻率。圖13是對於圖6和圖7中所示的AM/FM/DAB天線108的原型在一米直徑大致圓形卷邊接地面上測量的、被動增益(單位為分貝-各向同性(dBi))對頻率(單位為兆赫茲(MHz))的曲線圖(具有下面表1中所示的對應數據)。如圖11至圖13所示，樣本原型天線組件跨76MHz與108MHz之間的整個FM(調頻)頻帶具有良好的線性增益。因為AM/FM/DAB天線在天線組件被安放到車輛車頂或其他位置時被充分固定在其垂直位置中，所以垂直增益因為它表示AM/FM/DAB天線接收來自大致垂直頂板的信號 的能力而是重要特性。

表1

圖14至圖21例示了對於圖6和圖7中所示的AM/FM/DAB天線108的原型在一米直徑大致圓形卷邊接地面上在各種FM頻率下測量的輻射模式(線性平均增益、垂直極化)。更具體地，圖14例示了用於上表中所示的頻率的最小和最大平均線性增益，圖15至圖21中也示出了該頻率。

圖22至圖26例示了對於圖6和圖7中所示的AM/FM/DAB天線108的原型在 一米直徑大致圓形卷邊接地面上在各種DAB頻率下測量的輻射模式(線性平均增益、垂直極化)。更具體地，圖22例示了用於圖23至圖26所示DAB頻率的最小和最大平均線性增益。圖23例示了在174MHz、180MHz以及186MHz頻率下測量的輻射模式。圖24例示了在192MHz、198MHz以及204MHz頻率下測量的輻射模式。圖25例示了在210MHz、216MHz以及222MHz頻率下測量的輻射模式。圖26例示了在228MHz、234MHz以及240MHz頻率下測量的輻射模式。通常，輻射模式指示AM/FM/DAB天線108在這些頻率下具有良好的單向性能。

在一些示例性實施方式中，多頻帶車輛鯊魚鰭天線組件僅包括單個AM/FM/DAB天線(例如，AM/FM/DAB天線108等)，而沒有任何其他天線。在其他示例性實施方式中，多頻帶車輛鯊魚鰭天線組件(例如，100等)除了包括一個或更多個其他天線(例如，114、118等)之外還包括AM/FM/DAB天線108。其他天線的示例包括衛星導航天線(例如，GPS貼片天線、GLONASS貼片天線等)和/或SDARS天線(例如，SDARS貼片天線等)。在一些實施方式中，衛星導航貼片天線可以堆疊在SDARS貼片天線的頂上或被定位為與SDARS貼片天線相鄰或與SDARS貼片天線並排。

用另外示例的方式，天線組件的示例性實施方式可以被構造成用作多頻帶多輸入多輸出(MIMO)天線組件，該天線組件可經由這裡所公開的天線(例如，108等)在AM/FM/DAB頻帶中操作，並且可在與例如蜂窩通信、Wi-Fi、DSRC(專用短程通信)、衛星信號、地面信號等關聯的一個或更多個其他頻帶中操作。例如，天線組件的示例性實施方式可以在AM、FM以及DAB-III頻帶以及以下頻帶中的一個或更多個或任意組合(或全部)中操作：DAB-L、GNSS、全球定位系統(GPS)、全球導航衛星系統(GLONASS)、由衛星集成的都卜勒正交和廣播定位(DORIS)、北鬥導航衛星系統(BDS)、衛星數字音頻廣播業務(SDARS)(例如，天狼星(Sirius)XM衛星廣播等)、AMPS、GSM850、GSM900、PCS、GSM1800、GSM1900、AWS、UMTS、數字音頻廣播(DAB)-VHF-III、DAB-L、長期演進(例如，4G、3G、其他LTE代、B17(LTE)、LTE(700MHz)等)、Wi-Fi、Wi-Max、PCS、EBS(教育寬帶業務)、BRS(寬帶廣播業務)、WCS(寬帶無線通信業務/網際網路業務)、與特定一個或更多個地理區域或國家關聯或專用於該地理區域或國家的蜂窩頻率帶寬、來自下面表2和/或表3的一個或更多個頻率帶寬等。

表2

表3

因此，這裡公開了與一些現有多頻帶車輛天線組件相比可以提供以下優點或益處中的一個或更多個(但不必是任何一個或全部)的多頻帶車輛天線組件的示例性實施方式。例如，示例性實施方式可以具有較佳的外觀或式樣(例如，美觀的、空氣動力學鯊魚鰭構造等)和/或可以在尺寸和形狀上緊湊或較小。示例性實施方式諸如圖11至圖26中所示的可以具有良好的電性能。在示例性實施方式中，AM/FM/DAB天線可以為較低成本部件和/或可以經由較低成本且不過度複雜的工藝來製造。

另外，這裡所公開的各種天線組件(例如，100等)可以被安放到廣泛範圍的支 撐結構，包括固定平臺和移動平臺。例如，這裡所公開的天線組件(例如，100等)除了別的移動平臺之外還可以被安放到公共汽車、火車、飛機、自行車、摩託車、船的支撐結構。因此，這裡對機動車或汽車的具體參照不應被解釋為將本公開的範圍限於任何具體類型的支撐結構或環境。

示例實施方式被提供為使得本公開將徹底，並且將向本領域技術人員完全傳達範圍。闡述大量具體細節，諸如具體部件、裝置以及方法的示例，以提供本公開的實施方式的徹底理解。將對本領域技術人員顯而易見的是，不需要採用具體細節，示例實施方式可以以許多不同的形式來具體實施，並且沒有內容應被解釋為限制本公開的範圍。在一些示例實施方式中，未詳細描述公知過程、公知裝置結構以及公知技術。另外，可以用本實用新型的一個或更多個示例性實施方式實現的優點和改進僅為了例示的目的而提供，並且不限制本公開的範圍(因為這裡所公開的示例性實施方式可以提供上述優點以及改進中的全部或一個也不提供，並且仍然落在本公開的範圍內)。

這裡所公開的具體維數、具體材料和/或具體形狀在本質上是示例，並且不限制本公開的範圍。這裡用於給定參數的特定值和特定值範圍的公開不是可以用於這裡所公開示例中的一個或更多個中的其他值和值範圍的窮盡。而且，預想的是用於這裡敘述的具體參數的任意兩個特定值可以限定可以適於給定參數的值範圍的端點(即，用於給定參數的第一值和第二值的公開可以被解釋為公開還可以對於給定參數採用第一值和第二值之間的任意值)。例如，如果這裡將參數X例證為具有值A且還被例證為具有值Z，則預想參數X可以具有從大約A至大約Z的值範圍。類似地，預想用於參數的兩個或更多個值範圍(不管這種範圍是嵌套的、交疊的還是不同的)的公開包含用於可以使用所公開範圍的端點夾持的值範圍的所有可能組合。例如，如果參數X在這裡被例證為具有範圍1-10或2-9或3-8內的值，則還預想參數X可以具有包括1-9、1-8、1-3、1-2、2-10、2-8、2-3、3-10以及3-9的其他值範圍。

這裡所用的術語僅是為了描述特定示例實施方式的目的且不旨在限制。如這裡所用的，單數形式「一」可以旨在也包括複數形式，除非上下文另外清楚指示。術語「包括」和「具有」是包括的，因此指定所敘述特徵、整數、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一個或更多個其他特徵、整數、步驟、操作、元件、部件和/或其組的存在或增加。這裡所述的方法步驟、過程以及操作不被解釋為必須需要以所討論或例示的特定順序進行它們的執行，除非特別識別為執行順序。還要理解，可以採用另外或另選步驟。

當元件或層被稱為在另一個元件或層「上」、「嚙合到」、「連接到」或「耦接到」另一個元件或層時，元件或層可以直接在另一個元件或層上、直接嚙合、連接或耦接到另一個元件或層，或者介入元件或層可以存在。相反，當元件被稱為「直接在」另一個元件或層上、「直接嚙合到」、「直接連接到」或「直接耦接到」另一個元件或層時，可以沒有介入元件或層存在。用於描述元件之間的關係的其他詞應以同樣的樣式來解釋(例如，「在……之間」對「直接在……之間」、「相鄰」對「直接相鄰」等)。如這裡所用的，術語「和/或」包括關聯所列項中的一個或更多個的任意和全部組合。

術語「大約」在應用於值時指示計算或測量允許值些微不精確(在值上接近準確；近似或合理地接近值；差不多)。如果出於某一原因，由「大約」提供的不精確在領域中未另外以該普通意義理解，那麼如這裡所用的「大約」指示可能由普通測量方法或使用這種參數而引起的至少變化。例如，術語「大致」、「大約」以及「大致」在這裡可以用於意指在製造容差內。

雖然術語第一、第二、第三等在這裡可以用於描述各種元件、部件、區域、層和/或部分，但這些元件、部件、區域、層和/或部分不應受這些術語限制。這些術語僅可以用於區分一個元件、部件、區域、層或部分與另一個區域、層或部分。諸如「第一」、「第二」以及其他數字術語的術語在用於這裡時不暗示順序，除非上下文清楚指示。由此，下面討論的第一元件、部件、區域、層或部分可以在不偏離示例實施方式的示教的情況下被稱為第二元件、部件、區域、層或部分。

空間上相對的術語(諸如「內」、「外」、「之下」、「下方」、「下」、「上方」、「上」等)在這裡為了描述方便可以用於如附圖例示的描述一個元件或特徵到另一個元件或特徵的關係。空間上相對的術語可以旨在除了包含附圖中描繪的方位之外還包含使用或操作中裝置的不同方位。例如，如果翻轉附圖中的裝置，那麼被描述為在其他元件或特徵「下方」或「之下」的元件將被定向為在其他元件或特徵「上方」。由此，示例術語「下方」可以包含上方和下方方位這兩者。裝置可以以其他方式來定向(旋轉90度或處於其他方位)，因此解釋這裡所用的空間上相對的描述符。

已經為了例示和描述的目的而提供了實施方式的前面描述。不旨在窮盡或限制本公開。特定實施方式的獨立元件、預期或所敘述用途或特徵通常不限於該特定實施方式，反而在適當的情況下可互換，並且可以用於所選實施方式(即使未具體示出或描述該實施方式)。同樣的內容還可以以許多方式來改變。這種變化不被認為是本公開的偏離，並且所有這種修改旨在被包括在本公開的範圍內。