能夠按lte頻率操作的多帶mimo天線組件的制作方法
【專利摘要】根據(jù)各種方面，在本文中公開了可在多個(gè)頻帶上操作的多輸入多輸出(MIMO)天線組件的示例性實(shí)施方式，所述多個(gè)頻帶包括LTE(長(zhǎng)期演進(jìn))頻率(例如，4G、3G、其它LTE代、B17(LTE)、LTE(700MHz)等)。在各種實(shí)施方式中，天線組件一般地包括第一或主蜂窩天線和第二或輔助蜂窩天線。所述第一蜂窩天線可以被構(gòu)造為可操作用于在一個(gè)或更多個(gè)蜂窩頻帶(例如，LTE等)內(nèi)既接收且發(fā)送通信信號(hào)。所述第二蜂窩天線可以被構(gòu)造為可操作用于在一個(gè)或更多個(gè)蜂窩頻帶(例如，LTE等)內(nèi)接收通信信號(hào)。所述天線組件還可以包括用于接收衛(wèi)星信號(hào)的另外的天線，所述衛(wèi)星信號(hào)諸如為衛(wèi)星數(shù)字音頻無線電服務(wù)(SDARS)信號(hào)和/或全球定位系統(tǒng)(GPS)信號(hào)。
【專利說明】能夠按LTE頻率操作的多帶ΜΙΜΟ天線組件
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本專利申請(qǐng)是要求2011年12月14日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No. 61/570,534 的優(yōu)先權(quán)的PCT國(guó)際申請(qǐng)。在此段中所標(biāo)識(shí)的申請(qǐng)的公開內(nèi)容通過引用整體地并入在本文 中。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本公開一般地涉及能夠在多個(gè)頻帶上操作的多輸入多輸出（ΜΜ0)天線組件，所 述多個(gè)頻帶包括LTE (長(zhǎng)期演進(jìn)）頻率（例如，4G、3G、其它LTE代、B17 (LTE)、LTE (700MHz) 等）。

【背景技術(shù)】
[0004] 此部分提供與未必為現(xiàn)有技術(shù)的本公開內(nèi)容相關(guān)的背景信息。
[0005] 存在現(xiàn)今存在的許多變化的無線通信標(biāo)準(zhǔn)，其中多數(shù)在不同的頻帶內(nèi)操作。 示例包括Wi-Fi、全球定位系統(tǒng)（GPS)、寬帶個(gè)人通信服務(wù)（PCS)/全球移動(dòng)通信系統(tǒng) 1900 (GSM1900)、通用移動(dòng)電信系統(tǒng)（UMTS) /先進(jìn)無線服務(wù)（AWS)、放大調(diào)制電話服務(wù) (AMPS)/全球移動(dòng)通信系統(tǒng)850(GSM850)、調(diào)幅（AM)/調(diào)頻（FM)無線電、長(zhǎng)期演進(jìn)（LTE)等。
[0006] 具有一個(gè)或更多個(gè)天線的天線系統(tǒng)可以被安裝到汽車的一般地平坦的和/或金 屬的表面（例如，到車頂、遮光板、主體等）以用于接收不同的蜂窩頻率并且使得手機(jī)用戶 能夠與例如其他手機(jī)用戶進(jìn)行通信。典型地，雖然讓用戶接收在一個(gè)以上的頻帶中（例如， 基于一個(gè)以上的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)等）的頻率，但是天線系統(tǒng)包括被構(gòu)造成接收所期望的頻帶中的 一個(gè)或更多個(gè)的多個(gè)天線。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 此章節(jié)提供本公開內(nèi)容的一般性概要，并且不是其全范圍或其特征中的全部的全 面公開內(nèi)容。
[0008] 根據(jù)各種方面，在本文中公開了可在多個(gè)頻帶上操作的多輸入多輸出（ΜΜ0)天 線組件的示例性實(shí)施方式，所述多個(gè)頻帶包括LTE (長(zhǎng)期演進(jìn)）頻率（例如，4G、3G、其它LTE 代、B17(LTE)、LTE(700MHz)等）。在示例性實(shí)施方式中，天線組件一般地包括第一或主蜂 窩天線和第二或輔助蜂窩天線。所述第一蜂窩天線可以被構(gòu)造為可操作用于在一個(gè)或更多 個(gè)蜂窩頻帶（例如，LTE等）內(nèi)既接收且發(fā)送通信信號(hào)。所述第二蜂窩天線可以被構(gòu)造為 可操作用于在一個(gè)或更多個(gè)蜂窩頻帶（例如，LTE等）內(nèi)接收通信信號(hào)。所述天線組件還 可以包括用于接收衛(wèi)星信號(hào)的另外的天線，所述衛(wèi)星信號(hào)諸如為衛(wèi)星數(shù)字音頻無線電服務(wù) (SDARS)信號(hào)和/或全球定位系統(tǒng)（GPS)信號(hào)。
[0009] 應(yīng)用的另外領(lǐng)域從本文中所提供的描述將變得顯而易見。本
【發(fā)明內(nèi)容】
中的描述和 具體示例僅意在供例示的目的使用，并且不旨在限制本公開內(nèi)容的范圍。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 本文中所描述的圖僅用于選擇實(shí)施方式而非所有可能的實(shí)施方式的說明性目的， 并且不旨在限制本公開內(nèi)容的范圍。
[0011] 圖1是根據(jù)示例性實(shí)施方式的天線組件的分解透視圖；
[0012] 圖2是圖1中所示出的天線組件在部件已被組裝并且定位在天線罩（其為了清楚 被示出為透明的）下面之后的透視圖；
[0013] 圖3是圖2中所示出的天線組件的下部透視圖；
[0014] 圖4是根據(jù)第二示例性實(shí)施方式的天線組件的透視圖，該天線組件包括單極天線 元件、倒F型天線（IFA)以及第一和第二貼片天線；
[0015] 圖5是圖4中所示出的天線組件的另一透視圖，并且同樣圖示了示例性天線罩；
[0016] 圖6是根據(jù)第三示例性實(shí)施方式的天線組件的分解透視圖；
[0017] 圖7是圖6中所示出的天線組件在部件已被組裝并且定位在天線罩（其為了清楚 被示出為透明的）下面之后的透視圖；
[0018] 圖8是圖7中所示出的天線組件的下部透視圖；
[0019] 圖9是根據(jù)第四示例性實(shí)施方式的天線組件的分解透視圖；
[0020] 圖10是圖9中所示出的天線組件在部件已被組裝并且定位在天線罩（其為了清 楚被示出為透明的）下面之后的透視圖；以及
[0021] 圖11是圖10中所示出的天線組件的下部透視圖。
[0022] 對(duì)應(yīng)的附圖標(biāo)記在全部視圖中自始至終指示對(duì)應(yīng)的部分。

【具體實(shí)施方式】
[0023] 現(xiàn)將參考附圖更全面地描述示例實(shí)施方式。
[0024] 隨著 LTE(長(zhǎng)期演進(jìn)）頻率（例如，4G、3G、其它 LTE 代、B17(LTE)、LTE(700MHz) 等）的增加使用，發(fā)明人由此認(rèn)識(shí)到了需要具有低相關(guān)性和低耦合的附加天線在汽車天線 系統(tǒng)和組件中的更多集成。因此，發(fā)明人已在本文中公開了可在多個(gè)頻帶（例如，LTE等） 上操作的多帶ΜΜ0天線組件或系統(tǒng)的示例性實(shí)施方式。這樣的示例性實(shí)施方式與衛(wèi)星天 線（例如，GPS天線、SDARS天線等）相結(jié)合地包括多個(gè)蜂窩天線。在這樣的示例性實(shí)施方 式中，蜂窩天線之間的相關(guān)性和耦合是低的，這允許蜂窩天線的相對(duì)接近的間隔實(shí)現(xiàn)，使得 附加的蜂窩天線不顯著地增加天線組件的總體尺寸。
[0025] 在各種示例性實(shí)施方式中，天線組件一般地包括第一或主蜂窩天線和第二或輔助 蜂窩天線。第一蜂窩天線被構(gòu)造成可操作用于在一個(gè)或更多個(gè)蜂窩頻帶內(nèi)既接收且發(fā)送通 信信號(hào)。第二蜂窩天線被構(gòu)造成可操作用于在一個(gè)或更多個(gè)蜂窩頻帶內(nèi)接收通信信號(hào)。天 線組件還可以包括用于接收衛(wèi)星信號(hào)的附加的衛(wèi)星天線，所述衛(wèi)星信號(hào)諸如衛(wèi)星數(shù)字音頻 無線電服務(wù)（SDARS)信號(hào)（例如，Sirius XM等）和/或與確定位置相關(guān)聯(lián)的信號(hào)，諸如全 球定位系統(tǒng)（GPS)或Glonass (全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)）信號(hào)。
[0026] 在示例性實(shí)施方式中，第一或主蜂窩天線是單極天線（例如，模壓金屬寬帶單極 天線桿等）。單極天線被構(gòu)造成可操作用于在一個(gè)或更多個(gè)蜂窩頻帶內(nèi)既接收且發(fā)送通信 信號(hào)。繼續(xù)此示例，第二或輔助蜂窩天線是倒F型天線（IFA)，該倒F型天線（IFA)被構(gòu)造 成可操作用于在一個(gè)或更多個(gè)蜂窩頻帶內(nèi)接收（但不發(fā)送）通信信號(hào)。第一和第二蜂窩天 線靠近彼此相對(duì)地定位，但是天線組件被構(gòu)造為使得存在充分去相關(guān)（例如，小于約25 % 的相關(guān)性等）和充分低耦合，而不管蜂窩天線的緊密間隔如何。通過示例的方式，天線組件 可以被構(gòu)造為使得在蜂窩天線之間存在至少約15分貝的隔離。
[0027] 這種示例天線組件還包括第一和第二貼片天線。第一貼片天線可以被構(gòu)造成可操 作用于接收SDARS信號(hào)（例如，Sirius XM等）。第二貼片天線可以被構(gòu)造成可操作用于接 收GPS信號(hào)和/或Glonass信號(hào)等。
[0028] 發(fā)明人由此已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，第二蜂窩天線（例如，倒L型天線（ILA)、倒F型天線（IFA)、 平面倒F型天線（PIFA)等）與第一寬帶單極蜂窩天線（例如，模壓金屬寬帶單極天線桿 等）的組合提供適合于與汽車天線系統(tǒng)一起使用的低相關(guān)性、高效率且緊湊型組件。在一 些示例性實(shí)施方式中，多個(gè)天線被構(gòu)造（例如，調(diào)整大小、成形、緊密地間隔、隔離等）使得 天線組件可以布置在一些現(xiàn)有天線罩或蓋內(nèi)或在其下面。這進(jìn)而允許發(fā)明人的天線組件可 與一些現(xiàn)有天線罩一起使用而不管第二（接收）蜂窩天線的添加如何，因?yàn)榭傮w尺寸尚未 顯著地增加。
[0029] 因此，在本文中公開了具有可在各種蜂窩頻帶（例如，LTE頻率等）內(nèi)操作的兩個(gè) 蜂窩天線以及提供GPS和衛(wèi)星功能性的一個(gè)或更多個(gè)天線的天線組件的示例性實(shí)施方式。 這樣的示例性實(shí)施方式被構(gòu)造為使得在蜂窩天線之間存在充分隔離、充分低耦合以及充分 低相關(guān)性以允許蜂窩天線靠近彼此相對(duì)地定位（例如，共同位于公共機(jī)架上和/或在同一 天線罩下面等）。低相關(guān)性/耦合允許蜂窩天線的數(shù)目在不顯著地增加天線組件的尺寸的 情況下并且在不相當(dāng)?shù)亟档突蛘哂绊懶l(wèi)星天線（例如，GPS和/或Sirius XM等）的性能 的情況下增加。
[0030] 通過示例的方式，本文第一和第二天線中的任何一個(gè)或兩者可以被構(gòu)造成可在與 蜂窩通信相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或更多個(gè)頻率帶寬、與一個(gè)或更多個(gè)地區(qū)或國(guó)家相關(guān)聯(lián)或只有一個(gè) 或更多個(gè)地區(qū)或國(guó)家才有的（一個(gè)或更多個(gè)）蜂窩頻率帶寬、來自下面的表1和/或表 2的一個(gè)或更多個(gè)頻率帶寬等內(nèi)操作，所述蜂窩通信諸如AMPS/GSM850、GSM900、GSM1800、 PCS/GSM1900、UMTS/AWS、GSM850、GSM1900、AWS、LTE (例如，4G、3G、其它 LTE 代、B17(LTE)、 LTE (700MHz)等）、AMPS、PCS、EBS (教育寬帶服務(wù)）、BRS (寬帶無線電服務(wù)）、WCS (寬帶無 線通信服務(wù)/因特網(wǎng)服務(wù)）中的一個(gè)或更多個(gè)（或全部）。在一些示例性實(shí)施方式中，第一 和第二蜂窩天線可以被構(gòu)造為使得天線組件由于天線組件可在其上操作的許多且變化的 頻率而事實(shí)上可在世界上的任何地方操作。
[0031] 表 1
[0032]

【權(quán)利要求】
1. 一種多帶多輸入多輸出（MMO)天線組件，該多帶多輸入多輸出（MMO)天線組件包 括： 第一蜂窩天線，該第一蜂窩天線被構(gòu)造為可操作用于在一個(gè)或更多個(gè)蜂窩頻帶內(nèi)接收 和發(fā)送通信信號(hào)； 第二蜂窩天線，該第二蜂窩天線被構(gòu)造為可操作用于在一個(gè)或更多個(gè)蜂窩頻帶內(nèi)接收 通信信號(hào)；以及 一個(gè)或更多個(gè)衛(wèi)星天線，該一個(gè)或更多個(gè)衛(wèi)星天線被構(gòu)造為可操作用于接收衛(wèi)星信 號(hào)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線組件，其中，所述天線組件被構(gòu)造為能夠按長(zhǎng)期演進(jìn) (LTE)頻率操作。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的天線組件，其中，所述第一蜂窩天線和所述第二蜂窩天線 以及所述一個(gè)或更多個(gè)衛(wèi)星天線共同位于公共機(jī)架上并且/或者在同一天線罩下面。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的天線組件，所述天線組件進(jìn)一步包括： 機(jī)架，該機(jī)架支承所述第一蜂窩天線和所述第二蜂窩天線以及所述一個(gè)或更多個(gè)衛(wèi)星 天線；以及 天線罩，該天線罩被耦接到所述機(jī)架使得所述第一蜂窩天線和所述第二蜂窩天線以及 所述一個(gè)或更多個(gè)衛(wèi)星天線被封閉在由所述天線罩和所述機(jī)架所限定的內(nèi)部空間內(nèi)。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的天線組件，其中： 在所述第一蜂窩天線和所述第二蜂窩天線之間的隔離是至少約15分貝；并且/或者 在所述第一蜂窩天線和所述第二蜂窩天線之間的相關(guān)性小于約25% ;并且/或者 由此，所述天線組件被構(gòu)造為使得所述第一蜂窩天線和所述第二蜂窩天線被充分地去 相關(guān)，以允許所述第一蜂窩天線和所述第二蜂窩天線靠近彼此相對(duì)地定位并且不明顯地降 低所述一個(gè)或更多個(gè)衛(wèi)星天線的性能。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的天線組件，其中，所述一個(gè)或更多個(gè)衛(wèi)星天線 包括： 第一貼片天線，該第一貼片天線被構(gòu)造為可操作用于接收衛(wèi)星數(shù)字音頻無線電服務(wù) (SDARS)信號(hào)；以及 第二貼片天線，該第二貼片天線被構(gòu)造為可操作用于接收全球定位系統(tǒng)（GPS)信號(hào)。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的天線組件，其中： 所述第一蜂窩天線包括單極天線；并且/或者 所述第二蜂窩天線包括倒F型天線、倒L型天線或平面倒F型天線。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的天線組件，其中： 所述第一蜂窩天線包括模壓金屬寬帶單極天線桿；并且 所述第二蜂窩天線包括倒F型天線（IFA)。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的天線組件，其中，所述第一蜂窩天線被進(jìn)一步 構(gòu)造為可操作用于接收調(diào)幅（AM)帶信號(hào)和調(diào)頻（FM)帶信號(hào)。
10. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的天線組件，其中，所述第二蜂窩天線被構(gòu)造為 可操作用于在一個(gè)或更多個(gè)蜂窩頻帶內(nèi)僅接收通信信號(hào)并且不可操作用于在一個(gè)或更多 個(gè)蜂窩頻帶內(nèi)發(fā)送通信信號(hào)。
11. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的天線組件，其中，所述天線組件被構(gòu)造為在被 從車輛的外側(cè)插入到車輛主體壁中的安裝孔中并且被從內(nèi)部艙室側(cè)夾住之后，被安裝并且 固定地安置到所述車輛主體壁。
12. -種能夠按長(zhǎng)期演進(jìn)（LTE)頻率操作的多帶多輸入多輸出（ΜΙΜΟ)車輛天線組件， 所述天線組件包括： 單極天線，該單極天線被構(gòu)造為可操作用于在一個(gè)或更多個(gè)蜂窩頻帶內(nèi)接收和發(fā)送通 信信號(hào)； 倒F型天線，該倒F型天線被構(gòu)造為可操作用于在一個(gè)或更多個(gè)蜂窩頻帶內(nèi)接收通信 信號(hào)； 第一貼片天線，該第一貼片天線被構(gòu)造為可操作用于接收衛(wèi)星信號(hào)； 第二貼片天線，該第二貼片天線被構(gòu)造為可操作用于接收與由所述第一貼片天線接收 的所述衛(wèi)星信號(hào)不同的衛(wèi)星信號(hào)； 機(jī)架，該機(jī)架支承所述第一蜂窩天線和所述第二蜂窩天線以及所述一個(gè)或更多個(gè)衛(wèi)星 天線；以及 天線罩，該天線罩被耦接到所述機(jī)架使得所述第一蜂窩天線和所述第二蜂窩天線以及 所述第一貼片天線和所述第二貼片天線被封閉在由所述天線罩和所述機(jī)架所限定的內(nèi)部 空間內(nèi)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的天線組件，其中： 在所述第一蜂窩天線和所述第二蜂窩天線之間的隔離是至少約15分貝；并且 在所述第一蜂窩天線和所述第二蜂窩天線之間的相關(guān)性小于約25% ;并且 所述第一貼片天線被構(gòu)造為可操作用于接收衛(wèi)星數(shù)字音頻無線電服務(wù)（SDARS)信號(hào)； 并且 所述第二貼片天線被構(gòu)造為可操作用于接收全球定位系統(tǒng)（GPS)信號(hào)；并且 所述天線組件被構(gòu)造為在被從車輛的外側(cè)插入到車輛主體壁中的安裝孔中并且被從 內(nèi)部艙室側(cè)夾住之后，被安裝并且固定地安置到所述車輛主體壁。
【文檔編號(hào)】H01Q21/06GK104115329SQ201280069756
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月14日
【發(fā)明者】C·T·蒂亞姆, 艾曼·杜茲達(dá)爾, M·C·L·布里托, 哈?！喰? 申請(qǐng)人:萊爾德技術(shù)股份有限公司