共線的am/fm和專用短程通信天線的制作方法
【專利說明】共線的AM/FM和專用短程通信天線
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求2014年5月2日提交的標題為“Co-Linear AM/FM and DSRC Antenna”的美國臨時專利申請序號61/987，729的優先權日期的權益。
技術領域
[0003]本發明一般涉及一種組合的AM/FM和WiFi天線組件，并且更具體而言，涉及一種用于車輛的組合的AM/FM和專用短程通信(DSRC)系統的桿式天線組件，其中，所述桿式天線組件被定位在車輛頂棚上，并且DSRC系統天線被放置在所述桿式天線組件的頂端處。
【背景技術】
[0004]對車輛行駛而言，交通事故和道路擁堵能夠是重大的問題。基于車輛自組織網絡(ad-hoc network)的主動安全和駕駛員輔助系統是已知的，其允許車輛通信系統，例如專用短程通信(DSRC)系統，給處于具有關于危險路況、駕駛事件、事故等的警告消息的特定區域中的其它車輛傳輸消息。在這些系統中，對于本領域技術人員而言已知的多跳位置輔助多播路由協議(mult1-hop geocast routing protocols)通常被用于擴展警告消息的可達性，即，用于將主動消息傳遞給可離路況幾千米遠的車輛，作為一次多跳傳輸過程。換言之，因為一輛車的傳輸距離通常是相對較短的，所以通知駕駛員潛在的危險路況的初始消息使用位置輔助多播路由協議來從車輛傳送到車輛，使得距離相當遠距離的車輛將接收到所述消息。
[0005]本文所述類型的車輛對車輛(V2V)和車輛對基礎設施(V2I)的通信系統(統稱為V2X通信系統)要求最少一個實體，以發送信息給另一個實體。例如，許多車輛對車輛的安全應用能夠通過簡單地從鄰近車輛接收廣播消息而在一個車輛上執行。這些消息并不針對任何特定的車輛，而是意在與車輛群體共享。在期望碰撞規避的這些類型的應用中，當兩個或更多個車輛彼此通話并且變得可能碰撞時，系統能夠警告車輛駕駛員，或可能為駕駛員采取規避動作，例如施加制動。同樣，交通控制單元能夠觀察信息的廣播，并且產生關于通過給定的十字路口或道路的交通流量的統計數字。
[0006]現代車輛采用各種的和許多類型的天線來接收和傳輸信號用于不同的通信系統，例如地面無線電(AM/FM)、蜂窩式電話、衛星廣播、DSRC、GPS等。通常，用于這些系統的天線被安裝到車輛的頂棚，以便提供最大的接收能力。此外，這些天線中的許多通常被集成到安裝到車輛的頂棚的常見結構和殼體中。
[0007]車輛的設計和風格通常要求車輛的頂棚具有彎曲的構型。將用于DSRC系統的天線安裝到車輛的頂棚的后部部分是已知的。在此構型中，DSRC天線因車輛頂棚的凸起的中央部而可至少部分地從前方視野受阻，從而降低了天線性能，這是因為有更多來自所述天線的輻射從車輛的后部脫離，而更少的輻射從車輛的前部脫離。
【發明內容】
[0008]本公開描述了用于車輛的桿式天線組件，其包括用于AM/FM信號的AM/FM桿式天線以及定位在所述桿式天線組件的末端處的WiFi天線元件，例如DSRC天線元件，其中，所述天線組件被安裝到車輛頂棚，并且其中，DSRC天線元件在車輛的車頂線(roof line)之上延伸。
[0009]本發明還包括下述方案:
[0010]1.一種可操作來安裝到結構的天線組件，所述天線組件包括:
[0011]構型成與所述結構相鄰地安裝的基部；
[0012]包括安裝到所述基部的下端和與所述基部相反的上端的桿，所述桿包括至少AM和/或FM天線元件；以及
[0013]與所述基部相反地耦接到所述桿的末端部，所述末端部包括主WiFi天線元件。
[0014]2.根據方案I所述的天線組件，其特征在于，所述主WiFi天線元件為專用短程通信系統天線元件。
[0015]3.根據方案I所述的天線組件，其特征在于，所述主WiFi天線元件為IEEE802.11協議的天線元件。
[0016]4.根據方案3所述的天線組件，其特征在于，所述主WiFi天線元件為IEEE802.1lp協議的天線元件。
[0017]5.根據方案I所述的天線組件，其特征在于，所述主WiFi天線元件為同軸套筒天線元件。
[0018]6.根據方案I所述的天線組件，其特征在于，所述基部包括至少一個天線元件。
[0019]7.根據方案6所述的天線組件，其特征在于，所述基部包括多個天線元件。
[0020]8.根據方案7所述的天線組件，其特征在于，所述多個天線元件包括蜂窩式電話天線元件、衛星廣播天線元件、GPS天線元件以及副WiFi天線元件中的一個或多個。
[0021]9.根據方案I所述的天線組件，還包括副WiFi天線元件。
[0022]10.根據方案9所述的天線組件，其特征在于，所述副WiFi天線元件為分集式天線元件。
[0023]11.根據方案9所述的天線組件，其特征在于，所述副天線元件被設置在所述基部或所述桿中。
[0024]12.根據方案I所述的天線組件，其特征在于，所述桿包括第一桿部和第二桿部，其中，所述第一桿部包括所述AM/FM天線元件，并且所述第二桿部包括數字音頻廣播天線元件。
[0025]13.根據方案12所述的天線組件，其特征在于，所述第一桿部被耦接到所述基部，所述第二桿部被耦接到所述第一桿部，并且所述末端部被耦接到所述第二桿部。
[0026]14.根據方案12所述的天線組件，其特征在于，所述第二桿部被耦接到所述基部，所述第一桿部被耦接到所述第二桿部，并且所述末端部被耦接到所述第一桿部。
[0027]15.根據方案I所述的天線組件，其特征在于，所述結構為車輛結構。
[0028]16.根據方案15所述的天線組件，其特征在于，所述結構為車輛的頂板。
[0029]17.根據方案16所述的天線組件，其特征在于，所述天線組件相對于所述頂板成一定角度。
[0030]18.一種可操作來安裝到車輛的頂板的天線組件，所述天線組件包括:
[0031]構型成與所述頂板相鄰地安裝的基部，其中，所述基部包括多個天線元件，所述多個天線元件包括蜂窩式電話天線元件、衛星廣播天線元件、GPS天線元件和分集式天線元件中的一個或多個；
[0032]包括安裝到所述基部的下端和與所述基部相反的上端的桿，所述桿包括至少AM和/或FM天線元件；以及
[0033]與所述基部相反地耦接到所述桿的末端部，所述末端部包括專用短程通信系統天線元件。
[0034]19.一種天線組件，包括:
[0035]構型成與頂板相鄰地安裝的基部，所述基部包括多個天線元件，所述多個天線元件包括蜂窩式電話天線元件、衛星廣播天線元件和GPS天線元件中的一個或多個；
[0036]包括安裝到所述基部的下端和與所述基部相反的上端的桿，所述桿包括具有AM/FM天線元件的第一桿部和具有數字音頻廣播天線元件的第二桿部；以及
[0037]與所述基部相反地耦接到所述桿的末端部，所述末端部包括主專用短程通信系統天線元件。
[0038]20.根據方案19所述的天線組件，還包括副天線元件或分集式天線元件。
[0039]通過以下描述和所附權利要求，并結合附圖，本發明的另外的特征將變得顯而易見。
【附圖說明】
[0040]圖1是包括具有AM/FM桿式天線的已知天線組件的車輛的等距后視圖；
[0041]圖2是安裝到車輛頂棚的天線組件的側視圖，所述天線組件包括AM/FM桿式天線和定位在桿的末端處的DSRC天線元件；以及
[0042]圖3是與圖2中所示的天線組件分離的DSRC天線元件的側視圖。
【具體實施方式】
[0043]對涉及一種天線組件的本發明的實施例的以下討論本質上僅僅是示例性的，并且決不意在限制本發明或者其應用或使用，所述天線組件包括AM/FM桿式天線以及安裝到桿的末端的WiFi天線，例如DSRC天線。例如，本文中的討論是特定于車輛天線組件的。但是，所述天線組件可以具有用于其它移動平臺的應用。
[0044]圖1是包括彎曲的車輛頂棚12的車輛10的后向等距視圖，其中，頂棚12的前部和后部低于頂棚12的中部。天線組件14就在車輛10的后窗16之上被安裝到頂棚12的后部。天線組件14包括基部18和桿20。對具有此構型的已知的天線設計中的一些而言，桿20通常包括用于AM/FM無線電接收的輻射天線元件，并且基部18可以收容支持蜂窩式電話、衛星廣播、GPS、DSRC等的一個或多個其它天線元件。桿20在車輛10的頂棚12之上延伸，并且因此具有在頂棚12的彎曲部分之上的到車輛10的前部的良好視線。但是，基部18與頂棚12非常接近地安裝，并且因此可在頂棚12的最高部分之下，從而可能引起對朝向車輛10的前部的天線輻射的阻礙。