车载天线系统和方法.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 102290634 A (43)申请公布日 2011.12.21 CN 102290634 A *CN102290634A* (21)申请号 201110148947.3 (22)申请日 2011.06.03 12/794308 2010.06.04 US H01Q 1/32(2006.01) H01Q 21/00(2006.01) H01Q 21/28(2006.01) B60R 11/00(2006.01) (71)申请人 通用汽车环球科技运作有限责任公 司 地址 美国密执安州 (72)发明人 D.R. 佩特鲁奇 C.A. 马索尔 D.B. 小希巴 N.C. 卡拉。

2、罕 (74)专利代理机构 中国专利代理(香港)有限公 司 72001 代理人 张群峰 (54) 发明名称 车载天线系统和方法 (57) 摘要 本发明涉及车载天线系统和方法， 具体提供 了一种可连接到车辆的天线系统， 包括外部天线、 内部天线和数据传输线。车辆具有壁， 该壁包括 外表面和大体与外表面相对的内表面， 其中， 内表 面和外表面一起协作形成孔口。壁限定外部环境 和内部舱室。外部天线布置在外部环境中并且可 连接到车辆。内部天线位于所限定的内部舱室之 内。 数据传输线传输RF信号并且与外部天线和内 部天线都连通。传输线穿过位于外部天线与内部 天线之间的板中的孔口。 (30)优先权数据 (5。

3、1)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 8 页 附图 3 页 CN 102290650 A1/2 页 2 1. 一种能连接到具有内部舱室的车辆的天线系统， 所述天线系统包括 ： 壁， 其包括外表面和大体与所述外表面相对的内表面， 其中， 所述内表面和所述外表面 一起协作形成孔口， 并且其中， 所述壁限定外部环境和所述内部舱室 ； 外部天线， 其布置在所述外部环境中并且能连接到所述车辆， 其中， 所述外部天线向位 于所述外部环境中的外部 RF 装置发射 RF 信号和从所述外部 RF 装置接收 RF 信号 ； 和 内部天线， 其位。

4、于由所述壁的所述内表面限定的所述内部舱室之内， 其中， 所述内部天 线从位于所述内部舱室中的内部 RF 装置接收 RF 信号和向所述内部 RF 装置发射 RF 信号 ； 和 数据传输线， 其传输 RF 信号， 其中， 所述数据传输线与所述外部天线和所述内部天线 都连通， 并且其中， 所述传输线穿过位于所述外部天线与所述内部天线之间的板中的孔口 ； 并且 其中， 所述内部天线把从位于所述内部舱室之内的所述内部 RF 装置获得的 RF 信号通 过所述传输线传送到所述外部天线， 并且所述外部天线把从所述外部 RF 装置获得的 RF 信 号通过所述传输线传送到所述内部天线。 2. 如权利要求 1 所述。

5、的天线系统， 其中， 所述内部天线位于车顶控制台、 车辆中控台、 仪表板、 A 柱、 B 柱、 C 柱、 D 柱、 集成中心层叠面板、 前挡风玻璃、 后挡风玻璃、 遮阳蓬顶和内 部座椅中的一者上。 3. 如权利要求 1 所述的天线系统， 其中， 所述外部天线位于车顶、 前围板底座、 侧后视 镜、 车头灯、 尾灯、 中置高位制动灯、 前挡风玻璃、 后挡风玻璃、 遮阳蓬顶和行李箱盖天线中 的一者上。 4. 如权利要求 1 所述的天线系统， 其中， 所述外部天线是具有接地平面的贴片天线。 5. 如权利要求 4 所述的天线系统， 其中， 所述外部天线附接到外部车辆天线， 其中， 所 述外部车辆天线用于。

6、发射 RF 信号给车辆收发器。 6. 如权利要求 1 所述的天线系统， 其中， 所述内部天线是贴片天线。 7. 如权利要求 1 所述的天线系统， 其中， 所述内部天线在所述内部舱室中提供大体半 球形的 RF 图案。 8. 如权利要求 1 所述的天线系统， 其中， 所述内部天线的尺寸制作成接收和发射全球 定位信号、 卫星数字音频无线电服务信号和蜂窝信号中的一个。 9. 一种传送和接收来自车辆的无线电频率 （RF） 信号的方法， 其中， 所述车辆具有壁， 所述壁包括外表面和大体与所述外表面相对的内表面， 其中， 所述内表面和所述外表面一 起协作形成孔口， 所述方法包括 ： 从外部RF装置发射第一R。

7、F信号到外部天线， 其中， 所述外部天线布置在所述壁的所述 外表面上 ； 从所述外部天线通过数据传输线传送所述第一 RF 信号到位于内部舱室之内的内部天 线， 其中， 所述壁限定外部环境和所述内部舱室， 并且其中， 所述数据传输线与所述外部天 线和所述内部天线都连通并且穿过所述壁中的所述孔口 ； 从所述内部天线辐射所述第一RF信号到所述内部舱室从而使得内部RF装置接收所述 第一 RF 信号 ； 从所述内部 RF 装置发射第二 RF 信号到所述内部天线 ； 以及 权 利 要 求 书 CN 102290634 A CN 102290650 A2/2 页 3 从所述内部天线通过所述传输线传送所述第二。

8、 RF 信号到所述外部天线。 10. 一种具有内部舱室的车辆， 所述内部舱室具有侧窗， 所述侧窗涂有基本上阻碍 RF 信号传输的太阳能管理玻璃涂层， 所述车辆包括 ： 壁， 其包括外表面和大体与所述外表面相对的内表面， 其中， 所述内表面和所述外表面 一起协作形成孔口， 并且其中， 所述壁和所述窗限定外部环境和所述内部舱室 ； 外部天线， 其布置在所述外部环境中并且能连接到所述车辆， 其中， 所述外部天线向位 于所述外部环境中的外部 RF 装置发射 RF 信号和从所述外部 RF 装置接收 RF 信号 ； 内部天线， 其位于由所述壁的所述内表面限定的所述内部舱室之内， 其中， 所述内部天 线从位。

9、于所述内部舱室中的内部 RF 装置接收 RF 信号和向所述内部 RF 装置发射 RF 信号 ； 和 数据传输线， 其传输 RF 信号， 其中， 所述数据传输线与所述外部天线和所述内部天线 都连通， 并且其中， 所述传输线穿过位于所述外部天线与所述内部天线之间的板中的孔口 ； 并且 其中， 所述内部天线把从位于所述内部舱室之内的所述内部 RF 装置获得的 RF 信号通 过所述传输线传送到所述外部天线， 并且所述外部天线把从所述外部 RF 装置获得的 RF 信 号通过所述传输线传送到所述内部天线。 权 利 要 求 书 CN 102290634 A CN 102290650 A1/8 页 4 车载天。

10、线系统和方法 技术领域 0001 本发明涉及一种在天线之间传送无线电频率 （RF） 信号的系统和方法， 并且尤其涉 及一种在外部环境与内部舱室之间传送 RF 信号的系统和方法。 背景技术 0002 本节的陈述仅仅提供与本发明相关的背景信息并且可能或可能不构成现有技术。 0003 最近颁布的某些车辆条例要求客车使用太阳能管理玻璃涂层。 这类玻璃涂层促使 更少的红外线能量传入车辆的内部舱室， 这又减少了车辆的内部舱室中的热负荷。 然而， 这 个涂层通常不允许无线电频率 （RF） 信号通过玻璃。因此， 如果正在车辆的内部舱室之内使 用便携式电子装置， 通常将得不到 RF 信号， 例如蜂窝电话信号或全。

11、球定位系统 （GPS） 信号。 便携式电子装置不能接收执行某些类型的功能所需的 RF 信号。例如， 如果个人导航装置 （PND） 是安置在车辆的内部舱室之内， 可用的 GPS 信号会很弱或不存在。因此， PND 可能不 能提供定位数据。 而且， 如果在内部舱室内存在弱信号或不存在信号， 便携式电子装置将不 断地搜寻 RF 信号。搜寻 RF 信号将降低便携式电子装置的电池寿命， 这可能引起顾客的不 满和抱怨。因此， 在本领域中需要一种系统， 它将允许 RF 信号进入采用太阳能管理玻璃涂 层的车辆的内部舱室。 发明内容 0004 本发明提供一种方法和系统， 用于在天线之间传送无线电频率 （RF） 。

12、信号。一种可 连接到车辆的天线系统包括外部天线、 内部天线和数据传输线。 车辆具有壁， 该壁包括外表 面和大体与外表面相对的内表面， 其中， 内表面和外表面一起协作形成孔口。 壁限定外部环 境和内部舱室。外部天线布置在外部环境中并且可连接到车辆。外部天线向位于外部环境 中的外部 RF 装置发射 RF 信号和从其接收 RF 信号。内部天线位于由壁的内表面限定的内 部舱室之内， 其中， 内部天线从位于内部舱室中的内部 RF 装置接收 RF 信号和向其发射 RF 信号。数据传输线传输 RF 信号。数据传输线与外部天线和内部天线都连通， 其中， 传输线 穿过位于外部天线与内部天线之间的板中的孔口。 内。

13、部天线把从位于内部舱室之内的内部 RF装置获得的RF信号通过传输线传送到外部天线， 并且， 外部天线把从外部RF装置获得的 RF 信号通过传输线传送到内部天线。 0005 在本发明的一个实施例中， 内部天线位于车顶控制台、 车辆中控台、 仪表板、 A 柱、 B 柱、 C 柱、 D 柱、 集成中心层叠面板 （integrated center stack faceplate） 、 前挡风玻璃、 后 挡风玻璃、 遮阳蓬顶或内部座椅上。 0006 在本发明的另一实施例中， 外部天线位于车顶、 前围板底座 （cowl base） 、 侧后视 镜、 车头灯、 尾灯、 中置高位制动灯 （CHMSL） 、 。

14、前挡风玻璃、 后挡风玻璃、 遮阳蓬顶和行李箱盖 天线中的一者上。 0007 在本发明的又一实施例中， 外部天线是具有接地平面的贴片天线。 0008 在本发明的一个实施例中， 外部天线附接到外部车辆天线， 其中， 外部车辆天线用 说 明 书 CN 102290634 A CN 102290650 A2/8 页 5 于发射 RF 信号给车辆收发器。 0009 在本发明的另一实施例中， 内部天线是贴片天线。 0010 在本发明的又一实施例中， 内部天线在内部舱室内提供大体半球形的 RF 图案。 0011 在本发明的一个实施例中， 内部天线的尺寸制作成接收和发射全球定位信号 （GPS） 、 卫星数字音。

15、频无线电服务 （SDARS） 信号或蜂窝信号。 0012 在本发明的另一实施例中， 外部天线和内部天线中的至少一者是无源天线。 0013 在本发明的一个实施例中， 数据传输线是同轴电缆。 0014 还公开了一种传送和接收来自车辆的无线电频率 （RF） 信号的方法。该车辆具有 壁， 该壁包括外表面和大体与外表面相对的内表面。 内表面和外表面一起协作形成孔口。 该 方法包括的步骤有 ： 从外部 RF 装置发射第一 RF 信号到外部天线。外部天线布置在壁的外 表面上。 该方法还包括的步骤有 ： 通过数据传输线从外部天线传送第一RF信号到位于内部 舱室之内的内部天线。 壁限定外部环境和内部舱室， 其中。

16、， 数据传输线与外部天线和内部天 线都连通并且穿过壁中的孔口。 该方法还包括的步骤有 ： 从内部天线辐射第一RF信号到内 部舱室从而使得内部 RF 装置接收第一 RF 信号。该方法还包括的步骤有 ： 从内部 RF 装置发 射第二 RF 信号到内部天线。最后， 该方法包括的步骤有 ： 通过数据传输线从内部天线传送 第二 RF 信号到外部天线。 0015 在本发明的一个实施例中， 该方法还包括的步骤有 ： 从外部天线发射第二 RF 信号 到外部 RF 装置。 0016 在本发明的另一实施例中， 该方法还包括的步骤有 ： 把内部天线布置在车顶控制 台、 车辆中控台、 仪表板、 A柱、 B柱、 C柱、。

17、 D柱、 集成中心层叠面板、 前挡风玻璃、 后挡风玻璃、 遮阳蓬顶或内部座椅上。 0017 在本发明的又一实施例中， 该方法还包括的步骤有 ： 把外部天线布置在车顶、 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 蓬顶或行李箱盖天线上。 0018 在本发明的一个实施例中， 该方法还包括的步骤有 ： 把外部天线建立成具有接地 平面的贴片天线。 0019 在本发明的另一实施例中， 该方法还包括的步骤有 ： 把外部天线附接到外部车辆 天线， 其中， 该外部车辆天线用于发射 RF 信号给车辆收发器。 0020 在本发明的又一实施例中。

18、， 该方法还包括的步骤有 ： 把内部天线建立成贴片天线。 0021 在本发明的一个实施例中， 该方法还包括的步骤有 ： 用内部天线在内部舱室内提 供大体半球形的 RF 图案。 0022 在本发明的另一实施例中， 该方法还包括的步骤有 ： 把内部天线的尺寸制作成接 收和发射全球定位信号 （GPS） 、 卫星数字音频无线电服务 （SDARS） 信号或蜂窝信号。 0023 在本发明的又一实施例中， 该方法还包括的步骤有 ： 把外部天线和内部天线中的 至少一者建立成无源天线。 0024 本发明还涉及以下技术方案。 0025 方案 1. 一种能连接到具有内部舱室的车辆的天线系统， 所述天线系统包括 ： 。

19、壁， 其包括外表面和大体与所述外表面相对的内表面， 其中， 所述内表面和所述外表面 一起协作形成孔口， 并且其中， 所述壁限定外部环境和所述内部舱室 ； 说 明 书 CN 102290634 A CN 102290650 A3/8 页 6 外部天线， 其布置在所述外部环境中并且能连接到所述车辆， 其中， 所述外部天线向位 于所述外部环境中的外部 RF 装置发射 RF 信号和从所述外部 RF 装置接收 RF 信号 ； 和 内部天线， 其位于由所述壁的所述内表面限定的所述内部舱室之内， 其中， 所述内部天 线从位于所述内部舱室中的内部 RF 装置接收 RF 信号和向所述内部 RF 装置发射 RF 。

20、信号 ； 和 数据传输线， 其传输 RF 信号， 其中， 所述数据传输线与所述外部天线和所述内部天线 都连通， 并且其中， 所述传输线穿过位于所述外部天线与所述内部天线之间的板中的孔口 ； 并且 其中， 所述内部天线把从位于所述内部舱室之内的所述内部 RF 装置获得的 RF 信号通 过所述传输线传送到所述外部天线， 并且所述外部天线把从所述外部 RF 装置获得的 RF 信 号通过所述传输线传送到所述内部天线。 0026 方案2.如方案1所述的天线系统， 其中， 所述内部天线位于车顶控制台、 车辆中控 台、 仪表板、 A 柱、 B 柱、 C 柱、 D 柱、 集成中心层叠面板、 前挡风玻璃、 后挡。

21、风玻璃、 遮阳蓬顶和 内部座椅中的一者上。 0027 方案 3. 如方案 1 所述的天线系统， 其中， 所述外部天线位于车顶、 前围板底座、 侧 后视镜、 车头灯、 尾灯、 中置高位制动灯、 前挡风玻璃、 后挡风玻璃、 遮阳蓬顶和行李箱盖天 线中的一者上。 0028 方案 4. 如方案 1 所述的天线系统， 其中， 所述外部天线是具有接地平面的贴片天 线。 0029 方案 5. 如方案 4 所述的天线系统， 其中， 所述外部天线附接到外部车辆天线， 其 中， 所述外部车辆天线用于发射 RF 信号给车辆收发器。 0030 方案 6. 如方案 1 所述的天线系统， 其中， 所述内部天线是贴片天线。。

22、 0031 方案 7. 如方案 1 所述的天线系统， 其中， 所述内部天线在所述内部舱室中提供大 体半球形的 RF 图案。 0032 方案 8. 如方案 1 所述的天线系统， 其中， 所述内部天线的尺寸制作成接收和发射 全球定位信号、 卫星数字音频无线电服务信号和蜂窝信号中的一个。 0033 方案 9. 如方案 1 所述的天线系统， 其中， 所述外部天线和所述内部天线中的至少 一者是无源天线。 0034 方案 10. 如方案 1 所述的天线系统， 其中， 所述数据传输线是同轴电缆。 0035 方案 11. 一种传送和接收来自车辆的无线电频率 （RF） 信号的方法， 其中， 所述车 辆具有壁， 。

23、所述壁包括外表面和大体与所述外表面相对的内表面， 其中， 所述内表面和所述 外表面一起协作形成孔口， 所述方法包括 ： 从外部RF装置发射第一RF信号到外部天线， 其中， 所述外部天线布置在所述壁的所述 外表面上 ； 从所述外部天线通过数据传输线传送所述第一 RF 信号到位于内部舱室之内的内部天 线， 其中， 所述壁限定外部环境和所述内部舱室， 并且其中， 所述数据传输线与所述外部天 线和所述内部天线都连通并且穿过所述壁中的所述孔口 ； 从所述内部天线辐射所述第一RF信号到所述内部舱室从而使得内部RF装置接收所述 第一 RF 信号 ； 说 明 书 CN 102290634 A CN 10229。

24、0650 A4/8 页 7 从所述内部 RF 装置发射第二 RF 信号到所述内部天线 ； 以及 从所述内部天线通过所述传输线传送所述第二 RF 信号到所述外部天线。 0036 方案12.如方案11所述的方法， 其中， 所述方法还包括 ： 从所述外部天线发射所述 第二 RF 信号到所述外部 RF 装置。 0037 方案13.如方案11所述的方法， 其中， 所述方法还包括 ： 把所述内部天线布置在车 顶控制台、 车辆中控台、 仪表板、 A 柱、 B 柱、 C 柱、 D 柱、 集成中心层叠面板、 前挡风玻璃、 后挡 风玻璃、 遮阳蓬顶和内部座椅中的一者上。 0038 方案14.如方案11所述的方法，。

25、 其中， 所述方法还包括 ： 把所述外部天线布置在车 顶、 前围板底座、 侧后视镜、 车头灯、 尾灯、 中置高位制动灯、 前挡风玻璃、 后挡风玻璃、 遮阳 蓬顶和行李箱盖天线中的一者上。 0039 方案15.如方案11所述的方法， 其中， 所述方法还包括 ： 把所述外部天线建立成具 有接地平面的贴片天线。 0040 方案16.如方案15所述的方法， 其中， 所述方法还包括 ： 把所述外部天线附接到外 部车辆天线， 其中， 所述外部车辆天线用于发射 RF 信号给车辆收发器。 0041 方案17.如方案11所述的方法， 其中， 所述方法还包括 ： 把所述内部天线建立成贴 片天线。 0042 方案1。

26、8.如方案11所述的方法， 其中， 所述方法还包括 ： 用所述内部天线在所述内 部舱室内提供大体半球形的 RF 图案。 0043 方案19.如方案11所述的方法， 其中， 所述方法还包括 ： 把所述外部天线和所述内 部天线中的至少一者建立成无源天线。 0044 方案 20. 一种具有内部舱室的车辆， 所述内部舱室具有侧窗， 所述侧窗涂有基本 上阻碍 RF 信号传输的太阳能管理玻璃涂层， 所述车辆包括 ： 壁， 其包括外表面和大体与所述外表面相对的内表面， 其中， 所述内表面和所述外表面 一起协作形成孔口， 并且其中， 所述壁和所述窗限定外部环境和所述内部舱室 ； 外部天线， 其布置在所述外部环。

27、境中并且能连接到所述车辆， 其中， 所述外部天线向位 于所述外部环境中的外部 RF 装置发射 RF 信号和从所述外部 RF 装置接收 RF 信号 ； 内部天线， 其位于由所述壁的所述内表面限定的所述内部舱室之内， 其中， 所述内部天 线从位于所述内部舱室中的内部 RF 装置接收 RF 信号和向所述内部 RF 装置发射 RF 信号 ； 和 数据传输线， 其传输 RF 信号， 其中， 所述数据传输线与所述外部天线和所述内部天线 都连通， 并且其中， 所述传输线穿过位于所述外部天线与所述内部天线之间的板中的孔口 ； 并且 其中， 所述内部天线把从位于所述内部舱室之内的所述内部 RF 装置获得的 RF。

28、 信号通 过所述传输线传送到所述外部天线， 并且所述外部天线把从所述外部 RF 装置获得的 RF 信 号通过所述传输线传送到所述内部天线。 0045 从本文提供的描述中将更明显地看出其它的适用领域。应当理解， 描述和特定例 子只是出于说明的目的， 而不意图限制本发明的范围。 附图说明 说 明 书 CN 102290634 A CN 102290650 A5/8 页 8 0046 本文描述的附图只是出于说明的目的， 而不意图以任何方式限制本发明的范围。 0047 图 1 是在车上包括两个天线的示例性天线组件的示意图。 0048 图 2 示出图 1 所示的车辆的外部视图。 0049 图 3A 示出。

29、图 1 所示车辆的内部的一部分。 0050 图 3B 示出图 1 所示车辆的内部的一部分。 具体实施方式 0051 下列描述本质上仅仅是示例性的并且不意图限制本发明、 应用或用途。 0052 参照图 1， 车辆的示意图总体上用附图标记 10 表示， 其中， 用于接收无线电频率 （RF） 信号的天线系统 20 连接到车辆 10。天线系统 20 包括都发射和接收 RF 信号的外部天 线 22 和内部天线 24 以及用于在外部天线 11 与内部天线 24 之间传送 RF 信号的数据传输 线 26。车辆 10 包括壁 30， 壁 30 具有外表面 32 和大体与外表面 32 相对的内表面 34。外表 。

30、面 32 和内表面 34 一起协作形成位于壁 30 内的孔口 36。壁 30 是由大体上不允许 RF 信号 通过的材料构造而成。在一个实施例中， 壁 30 是车辆 10 的车顶并且是由金属材料例如钢 合金构造而成。可替代地， 壁 30 能够是玻璃窗， 例如车辆 10 的后玻璃。玻璃窗涂有大体上 不允许 RF 信号通过的太阳能管理玻璃涂层。 0053 壁 30 限定外部环境 44 和车辆 10 的内部舱室 46。外部环境 44 包括位于车辆 10 外面的环境， 而内部舱室 46 包括车辆 10 内的环境。外部环境 44 通常是任何类型的户外环 境。内部舱室 46 包括车顶蓬内衬 48 与壁 30。

31、 之间的区域以及车辆 10 的内部。外部天线 22 布置在外部环境 44 中， 内部天线元件 24 位于内部舱室 46 内。尽管图 1-3B 示出天线系统 20 用于车辆中， 但是本领域技术人员将意识到天线系统 20 能够用于任何要发射或接收 RF 信号的应用中。 0054 孔口 36 位于壁 30 内且尺寸制作成使得传输线 26 能够穿过孔口 36。孔口 36 允许 传输线 26 位于外部环境 44 和内部舱室 46 这两者之内。在所示实施例中， 传输线 26 的第 一端 28 与内部天线 24 电连通， 传输线 26 的第二端 29 与外部天线 22 电连通， 由此使位于 外部环境 44 。

32、中的外部天线 24 与位于内部舱室 46 中的内部天线 24 相连。传输线 26 是运 载 RF 信号的任何类型的传输线， 例如同轴电缆。在一个实施例中， 传输线 26 的每端 28、 29 都通过同轴馈源 （coaxial feed） （未示出） 连接到外部、 内部天线 22、 24。 0055 车辆 10 的内部舱室 46 通常具有差的 RF 信号接收或不存在 RF 信号接收。这是因 为车辆 10 具有由金属材料构造成的车顶并且车玻璃通常涂有太阳能管理玻璃涂层。车顶 和带涂层的车玻璃通常不允许 RF 信号通过。翻看到图 2， 示出了车辆 10 的外部的图示。车 辆 10 具有由金属材料例如。

33、钢合金构造成的车顶 50。车辆 10 还包括涂有基本上阻碍 RF 信 号传输的太阳能管理玻璃涂层的前挡风玻璃52、 后挡风玻璃54、 遮阳蓬顶56和侧窗58。 因 此， 天线系统 20 用于在内部舱室 46 与外部环境 44 之间传送 RF 信号 （图 1） 。 0056 外部天线 22 能够沿着车辆 10 的能够在其上安装外部天线 22 的任何外部表面安 置。在如图所示的图示中， 外部天线 22 安装在车辆 10 的车顶 50 上。然而， 在另一实施例 中， 外部天线 22 能够安装到前围板底座 60、 侧后视镜 62、 车头灯 64、 尾灯 66、 中置高位制动 灯 （CHMSL） 68、。

34、 前挡风玻璃 52、 后挡风玻璃 54、 遮阳蓬顶 56 或行李箱盖 70 上。翻回看图 1， 内部天线 24 能够安置在内部舱室 46 之内的允许内部天线 24 在内部舱室 46 之内接收和发 说 明 书 CN 102290634 A CN 102290650 A6/8 页 9 射 RF 信号的任何位置处。图 1 示出内部天线 24 安置在车辆 10 的车顶控制台 74 之内， 然 而， 应当理解， 内部天线 24 也能够安置在其它位置。例如， 翻看到图 3A-3B， 内部天线 24 能 够安置在车辆中控台 76、 仪表板 78、 A、 B、 C 或 D 柱 80、 集成中心层叠面板 82、。

35、 前挡风玻璃 52 （图 2） 、 后挡风玻璃 54（图 2） 、 遮阳蓬顶 56 或内部座椅 84 中。因此， 虽然图 1 的实施例示 出外部天线 22 为车顶安装式天线并且内部天线 24 位于车顶控制台 74 中， 但是也存在外部 天线 22、 内部天线 24 的其它封装选择。这意味着天线系统 20 能够被封装成使得外部天线 22 能够沿着车辆 10 的外部表面安置在各种位置。同时， 内部天线 24 也能够安置在内部舱 室 46 之内的各种位置。因此， 外部天线 22、 内部天线 24 能够安置在车辆 10 内或上的各种 位置， 试图适应特定车辆的独特封装约束。外部天线 22 和内部天线 。

36、24 的位置也能够安置 成适应传输线 26 的电缆衰减。具体地说， 内部天线 22 和外部天线 24 的封装位置可以取决 于传输线 26 的可用长度， 因为越长的数据传输线 26 导致越大的信号衰减。 0057 在所示实施例中， 天线系统20具有无源设计 （passive design） 。 这意味着外部天 线 22 和内部天线 24 都没有放大器。然而， 本领域技术人员将意识到天线系统 20 也还可以 包括有源设计 （active design） ， 这意味着外部天线 22 和内部天线 24 是放大的。具体地 说， 天线 22、 24 能够具有使用双向放大器的有源设计。然而， 更经济合算的是。

37、在一些实施例 中采用无源设计作为替代， 因为无源设计不需要放大器， 因此降低天线系统 20 的成本以及 复杂性。而且， 无源设计不需要车辆电负载并且通常不会影响车辆 10 的电力消耗或动力需 求。 0058 在图 1 所示实施例中， 外部天线 22 是具有接地平面的贴片型天线。尽管图 1 示出 外部天线 22 为贴片型天线， 但是， 本领域技术人员将意识到也可以使用其它类型的天线。 例如， 在另一实施例中， 外部天线 22 能够是镜面型天线。外部天线 22 也能够附接到或集成 到车辆天线 90。车辆天线 90 能够是任何类型的外部安装的天线， 用于发射 RF 信号到车辆 10 的收发器 92。。

38、图 1 示出车辆天线 90 为鳍型天线， 然而应当理解也可以采用其它类型的 天线。各种其它类型的用于发射和接收不同类型的 RF 信号的天线 （未示出） 能够位于车辆 天线 90 之内。例如， 除外部天线 90 之外， 车辆天线 90 还能够包括卫星数字音频无线电服 务 （SDARS） 天线或蜂窝天线。位于车辆天线 90 之内的其它天线通过数据线 94 连接到相应 的车辆收发器 92。数据线 94 是运载无线电频率信号的任何类型的传输线， 例如同轴电缆。 图 1 示出两个独立的车辆收发器 92， 即蜂窝收发器以及 SDARS 收发器。 0059 图 1 示出内部天线 24 为贴片型天线， 然而，。

39、 本领域技术人员将意识到也可以使 用其它类型的天线。贴片型天线的尺寸可以制作成适于特定频率。例如， 如果期望通过 （SDARS） 信号， 贴片型天线的尺寸可以制作成发射和接收 SDARS 信号。可替代地， 在其它例 子中， 贴片型天线的尺寸还能够制作成发射和接收蜂窝电话信号。 在一个例子中， 内部天线 24 能够是整合成接收多个不同类型信号的多个不同的贴片天线， 例如接收 SDARS 信号以及 GPS 信号的贴片天线。 0060 传输线 26 在外部天线 22 与内部天线 24 之间传送 RF 信号。具体地说， 内部天线 24把从内部舱室46获得的RF信号通过传输线26传送到外部天线22。 外。

40、部天线22把从外 部环境 44 获得的 RF 信号通过传输线 26 传送到内部天线 24。如果便携式电子 RF 装置 （未 示出） 位于车辆 10 的内部舱室 46 之内， 该电子 RF 装置就大体上不能传送或接收来自位于 外部环境 44 中的外部 RF 装置的 RF 信号。这是因为在车辆的内部舱室 46 之内 RF 信号接 说 明 书 CN 102290634 A CN 102290650 A7/8 页 10 收通常很弱或不存在， 因为车顶 50、 前挡风玻璃 52、 后挡风玻璃 54 和遮阳蓬顶 56（图 2） 是 由大体不允许 RF 信号通过的材料构造而成。该便携式电子 RF 装置能够是。

41、能够发射 RF 信 号、 接收 RF 信号或进行这两者的任何类型的便携式电子装置。例如， 电子 RF 装置能够是蜂 窝电话、 带有无线互联网联接的膝上计算机、 AM/FM 收音机或个人导航装置 （PND） 。外部 RF 装置是能够发射 RF 信号、 接收 RF 信号或进行这两者的位于车辆 10 的内部舱室 46 之外的 环境中的任何类型的结构。例如， 外部 RF 装置能够是 GPS 卫星、 蜂窝电话塔、 AM 无线电塔 或 FM 无线电塔。 0061 在一个例子中， 如果便携式电子 RF 装置例如 PND 位于车辆的内部舱室 46 之内， RF 信号就大体不能穿过壁30并且与外部RF装置例如G。

42、PS卫星进行通讯。 作为替代， 天线系统 20 从内部舱室 46 发射 RF 信号到位于车辆 10 之外的卫星。首先， 便携式电子 RF 装置传送 RF 信号到内部天线 24。RF 信号从内部天线 24 传送通过传输线 26 并且到达外部天线 22。 外部天线 22 传送 RF 信号到卫星， 其中， 该 RF 信号包括信息， 例如车辆 10 相对于地球的位 置。卫星然后传送 RF 信号到外部天线 22， 该 RF 信号包含信息， 例如从车辆的现在位置到 另一预定目的地的方向。RF 信号从外部天线 22 传送通过传输线 25 并且到达内部天线 24。 内部天线 24 然后辐射 RF 信号到内部舱。

43、室 46 中， 并且提供 RF 信号给便携式电子 RF 装置。 在所示实施例中， 内部天线 24 在内部舱室 46 内提供大体半球形图案 96， 然而应当理解， 内 部天线 24 也能够辐射不同类型的天线图案。 0062 图 1 示出了用于把外部天线 22 安置在壁 30 的外表面 32 上的紧固装置 98 和在内 部舱室 46 之内的内部天线 24。紧固装置 98 能够是任何类型的、 用于把外部天线 22 固定到 壁 30 上的紧固件， 例如螺栓。天线组件 20 能够在制造期间安装到车辆 10 上。可替代地， 天线组件20是一种改型， 其中， 孔口36能够加到车辆10上并且外部天线22和内部。

44、天线24 以及传输线 26 能够在制造之后安装。 0063 继续参照图 1-3B， 描述了用天线系统 20 传送 RF 信号的方法。该方法从第一步开 始， 在这步， 建立包含外部天线 22 和内部天线 24 的天线系统 20。壁 30 的外表面 32 和内表 面 34 一起协作形成孔口 36。孔口 36 安置在壁 30 中并且其尺寸制作成使得传输线 26 能够 穿过孔口36， 由此把位于外部环境44中的外部天线22连接到位于内部舱室46中的内部天 线 24。在一个实施例中， 天线系统 20 连接到车辆 10， 然而应当理解天线系统 20 也可以用 于其它应用中。该方法然后继续到第二步。 006。

45、4 在第二步， 从外部 RF 装置发射第一 RF 信号到外部天线 22。第一 RF 信号能够是任 何类型的无线电频率信号， 例如蜂窝电话信号。外部 RF 结构是能够发射 RF 信号、 接收 RF 信号或进行这两者的任何类型的结构。例如， 外部 RF 结构能够是 GPS 卫星、 蜂窝电话塔和 FM 或 AM 无线电塔。该方法然后可以继续到第三步。 0065 在第三步， 第一 RF 信号从外部天线 22 通过传输线 26 传送到内部天线 24。传输线 26 在外部天线 22 与内部天线 24 之间传送 RF 信号。具体地说， 外部天线 22 把从外部环境 44 获得的 RF 信号传送通过传输线 2。

46、6 并且到达内部天线 24。该方法然后可以继续到第四 步。 0066 在第四步， 第一 RF 信号从内部天线 24 辐射出并且进入内部舱室 46 中从而使得电 子 RF 装置接收第一 RF 信号。例如， 图 1 示出了内部天线 24 在内部舱室 46 之内提供大体 半球形图案 96。然而， 应当理解内部天线 24 也能够辐射不同类型的天线图案。该方法然后 说 明 书 CN 102290634 A CN 102290650 A8/8 页 11 可以继续到第五步。 0067 在第五步， 来自电子 RF 装置的第二 RF 信号发射到内部天线 24。该电子 RF 装置是 能够发射 RF 信号、 接收 。

47、RF 信号或进行这两者的任何类型的便携式电子装置。在第五步， 电 子 RF 装置发射第二 RF 信号到车辆 10 的内部舱室 46 中， 并且内部天线 24 接收第二 RF 信 号。该方法然后可以继续到第六步。 0068 在第六步， 第二 RF 信号从内部天线 24 通过传输线 26 传送到外部天线 22。与第三 步相似， 内部天线 24 把从内部舱室 46 获得的 RF 信号通过传输线 26 传送到外部天线 22。 该方法然后可以继续到第七步。 0069 在第七步， 从外部天线 22 发射第二 RF 信号到外部 RF 装置。例如， 如果 RF 信号是 GPS 信号， 那么第二 RF 信号就传。

48、送到 GPS 卫星。第二 RF 信号能够包括信息， 例如车辆 10 相 对于地球的位置。在一个实施例中， 该方法然后可以返回到第二步。例如， GPS 卫星然后能 传送RF信号到外部天线22， 该FR信号包含信息， 例如从车辆的现在位置到另一预定目的地 的方向。可替代地， 该方法然后可以结束。 0070 本发明的描述本质上仅仅是示例性的， 并且不脱离本发明要旨的变型也在本发明 的范围内。这些变型不应看成是偏离本发明的精神和范围。 说 明 书 CN 102290634 A CN 102290650 A1/3 页 12 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 102290634 A CN 102290650 A2/3 页 13 图 3A 说 明 书 附 图 CN 102290634 A CN 102290650 A3/3 页 14 图 3B 说 明 书 附 图 CN 102290634 A 。