[发明专利]多天线元件的系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及传送来自多个天线的射频（RF）信号的系统和方法，更具体地，涉及传送来自主天线和次天线的RF信号的系统和方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅提供与本发明相关的背景信息，可能构成或可能不构成现有技术。

消费者经常在他们的车辆中使用个人电子装置，例如蜂窝电话。然而，车辆的金属车身会充当屏蔽罩并会阻挡一些射频（RF）信号进入车辆的内舱。因此，如果正在车辆的内舱中使用便携式电子装置，那么RF信号（例如蜂窝电话信号或全球定位系统（GPS）信号）有时会是微弱的。此外，某些政府颁布的车辆管理规定要求客车使用太阳能管理玻璃涂层。这种类型的玻璃涂层导致较少的红外能量传输到车辆内舱中，这转而又减小了车辆内舱中的热负荷。然而，该涂层也会减弱穿过玻璃的RF信号。

车辆天线通常安装在车辆的外表面上并用于传送RF信号。外部车辆天线经常安装在车辆的车顶上、行李箱上、或后玻璃上。因为外部天线安装在车辆的外部，所以外部天线在车辆碰撞中可能尤其容易受到损坏，或者可能无意或有意地被折断。不能工作或丢失的外部天线会导致车内无线通信系统（例如OnStar?）无法获得无线通信。例如，在侧翻事故中，外部天线如果位于车辆的车顶上则可能被压断，从而使得车内无线通信系统不能工作。因此，本领域中需要一种更可靠的天线系统，其能有效地传送RF信号。

发明内容

提供了一种能够连接到具有内舱的车辆的天线系统。外部RF装置位于车辆外部。控制模块安装在车辆中并从天线系统接收输出RF信号。所述天线系统包括主天线和次天线。主天线连接到车辆并位于外部环境中。主天线发射第一RF信号给外部RF装置以及从外部RF装置接收第一RF信号。还提供了主数据传输线，用于传输第一RF信号，其中，主数据传输线与主天线连通。次天线连接到车辆并位于外部环境和内舱之一中。次天线发射第二RF信号给位于外部环境中的外部RF装置以及从该外部RF装置接收第二RF信号。提供了次数据传输线，用于传输第二RF信号，其中，次数据传输线与次天线连通。固定RF装置连接到车辆并与主数据传输线和次数据传输线连通。固定RF装置提供输出RF信号，该输出RF信号基于第一RF信号和第二RF信号中的至少一个。

在本发明的一个实施例中，固定RF装置是用于将第一RF信号和第二RF信号进行组合以产生输出RF信号的RF耦合器。

在本发明的一个实施例中，固定RF装置是用于将第一RF信号和第二RF信号之一选择作为输出RF信号的RF开关。

在本发明的另一个实施例中，固定RF装置是组合在一起的RF开关和RF耦合器。如果来自第一RF信号和第二RF信号之一的RF信号不可用，则固定RF装置作为RF开关工作。当来自第一数据传输线和第二数据传输线的RF信号均可用时，固定RF装置作为RF耦合器工作。

在本发明的又一个实施例中，主天线位于车辆的车顶、前围板底座、侧后视镜、车头灯、尾灯、中置高位制动灯（CHMSL）、前挡风玻璃、后挡风玻璃、遮阳蓬顶、行李箱盖、和保险杠中的一个上。

在本发明的又一个实施例中，次天线位于车辆的车顶、前围板底座、侧后视镜、车头灯、尾灯、中置高位制动灯（CHMSL）、前挡风玻璃、后挡风玻璃、遮阳蓬顶、行李箱盖、和保险杠中的一个上。

在本发明的又一个实施例中，次天线位于车辆的内舱中，在车辆顶置控制台、车辆中控台、仪表板、A柱、B柱、C柱、D柱、集成式中控面板、前挡风玻璃、后挡风玻璃、遮阳蓬顶、内部座椅、以及顶灯中的一个上。

在本发明的又一个实施例中，固定RF装置通过第三数据传输线与控制模块通信。

在本发明的又一个实施例中，主天线和次天线每个都是包括数种不同天线元件的集成式天线，并且接收和发射全球定位信号（GPS）和蜂窝信号。

在本发明的又一个实施例中，主天线和次天线中的至少一个是无源天线。

在本发明的又一个实施例中，数据传输线是同轴电缆。

在本发明的又一个实施例中，次天线与位于内舱中的内部RF装置双向通信。

本发明还包括以下方案：

方案1. 一种能够连接到具有内舱的车辆的天线系统，其中，外部RF装置位于所述车辆外部，并且其中，安装到所述车辆的控制模块从所述天线系统接收输出RF信号，所述天线系统包括：

主天线，其连接到所述车辆并位于外部环境中，其中，所述主天线发射第一RF信号给所述外部RF装置以及从所述外部RF装置接收第一RF信号；