專利名稱：集成隙縫天線的控制模塊底盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)涉及車輛內(nèi)的短程無(wú)線通信。
背景技術(shù)：
這部分的說(shuō)明僅僅提供涉及本發(fā)明的背景技術(shù)信息且可能不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。陸地車輛車載的控制模塊可控制車輛運(yùn)行，包括，例如發(fā)動(dòng)機(jī)，變速器，動(dòng)力管理， 底盤，制動(dòng)，轉(zhuǎn)向，和其他系統(tǒng)。另外，可有多個(gè)可用的信息和娛樂(lè)(信息娛樂(lè))服務(wù)，包括 例如，AM/FM廣播，便攜式音樂(lè)播放器，蜂窩電話，GPS導(dǎo)航，衛(wèi)星廣播，遠(yuǎn)程無(wú)鑰匙進(jìn)入，和 遠(yuǎn)程車輛啟動(dòng)?？刂颇K在空間上優(yōu)選地位于它們控制的功能區(qū)域附近以使得到感應(yīng)裝置 和致動(dòng)器的布線線束長(zhǎng)度最小化。因而，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊優(yōu)選放置在發(fā)動(dòng)機(jī)艙中或鄰近，信 息娛樂(lè)模塊放置在客艙中。然而，隨著特征添加到已有限的包裝環(huán)境中，車輛空間利用問(wèn)題 變得更加突出。布線線束路線和可用性也限制了控制模塊被放置到車輛的在其它方面可接 受的某些位置?？刂颇K可能需要與車輛的一個(gè)或多個(gè)其它控制模塊進(jìn)行通信。已知的通信方法 包括有線局域網(wǎng)，該局域網(wǎng)具有共用的通信總線。無(wú)線通信也是可能的。另外，便攜式無(wú)線 裝置和其他應(yīng)用可與車載控制模塊和車輛的用戶接口裝置相接。例如，配備有無(wú)線通信系 統(tǒng)的蜂窩電話可利用車輛揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)來(lái)啟動(dòng)免提式呼叫。便攜式音樂(lè)播放裝置可利用 嵌入式音頻/可視系統(tǒng)來(lái)重放音樂(lè)和其他音頻和/或視頻文件。用于在控制模塊裝置之間通信的無(wú)線通信協(xié)議包括IEEE802. 15. 1和IEEE802. 11 無(wú)線協(xié)議。所述IEEE802. 15. 1無(wú)線通信協(xié)議利用安全的、未經(jīng)許可的ISM2. 4GHZ短程射頻 帶寬。所述IEEE802. 15. 1無(wú)線通信協(xié)議的應(yīng)用利于使用低成本收發(fā)器的短程(1到10米)、 低功率無(wú)線通信。所述IEEE802. 11無(wú)線通信協(xié)議也利用安全的、未經(jīng)許可的ISM2. 4GHZ短 程射頻帶寬，該帶寬具有更長(zhǎng)量程(32-95米)和增加的功率消耗。無(wú)線通信需要利用連接到收發(fā)裝置上的天線。因而，每個(gè)利用無(wú)線通信的控制模 塊需要連接到本地收發(fā)裝置上的天線。天線的設(shè)計(jì)對(duì)于達(dá)到有效量程和信號(hào)吞吐量至關(guān)重 要。天線設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)包括天線形狀，大小和長(zhǎng)度，該天線形狀，大小和長(zhǎng)度針對(duì)通信波長(zhǎng)和鄰 近環(huán)境的影響進(jìn)行調(diào)整，所述環(huán)境包括金屬和介電材料，該介電材料包括地平面。天線的性 能和操作特性包括增益、輻射圖型、極化、輻射阻力和輸入阻抗。一種設(shè)計(jì)天線的方法是建立電共振結(jié)構(gòu)。當(dāng)在共振頻率電激發(fā)時(shí)，共振結(jié)構(gòu)“泄 漏”能量，所述能量將遠(yuǎn)離該結(jié)構(gòu)輻射。例如，半波長(zhǎng)度共振結(jié)構(gòu)借助于近似半波長(zhǎng)度的天 線長(zhǎng)度建立，該半波長(zhǎng)度為預(yù)期射頻(RF)場(chǎng)的波長(zhǎng)的一半。不同的天線結(jié)構(gòu)也被提出用于車載短程無(wú)線通信，包括外部天線和通過(guò)在印刷電路板上沉積導(dǎo)電膜、帶、介電材料或?qū)Ь€形成的天線。為使天線能夠裝入許可包裝空間內(nèi)，將會(huì)損害一個(gè)或多個(gè)天線性能特性。

發(fā)明內(nèi)容
控制模塊具有導(dǎo)電金屬底盤，該底盤具有底盤本體和底盤蓋。不導(dǎo)電開(kāi)口形成在 底盤本體內(nèi)，突片從底盤蓋延伸，所述突片與不導(dǎo)電開(kāi)口邊緣接合從而建立矩形不導(dǎo)電的 孔，該孔具有縱向軸線，該縱向軸線具有用于形成縫隙天線結(jié)構(gòu)的預(yù)定長(zhǎng)度。該預(yù)定長(zhǎng)度設(shè) 計(jì)為用具體通信頻率進(jìn)行通信?？p隙天線結(jié)構(gòu)與容納在底盤內(nèi)的收發(fā)器信號(hào)地互連。方案1 一種控制模塊，包括導(dǎo)電金屬底盤，所述導(dǎo)電金屬底盤包括底盤本體和底盤蓋；不導(dǎo)電開(kāi)口，位于底盤本體內(nèi)；突片，該突片從底盤蓋延伸，所述突片與不導(dǎo)電開(kāi)口邊緣接合，從而建立矩形不導(dǎo) 電的孔，該孔具有縱向軸線，該縱向軸線具有用于形成縫隙天線結(jié)構(gòu)的預(yù)定長(zhǎng)度，所述預(yù)定 長(zhǎng)度是設(shè)計(jì)為用具體通信頻率進(jìn)行通信的長(zhǎng)度；且所述縫隙天線結(jié)構(gòu)與容納在底盤內(nèi)的收發(fā)器信號(hào)地互連。方案2 方案1中的控制模塊，其中所述孔的縱向軸線相對(duì)于底盤本體的底盤底部 為水平定向。方案3 方案1中的控制模塊，其中所述孔的縱向軸線相對(duì)于底盤本體的底盤底部 為垂直定向。方案4 方案1中的控制模塊，其中，修改所述縱向軸線的預(yù)定長(zhǎng)度會(huì)建立縫隙天 線結(jié)構(gòu)的運(yùn)行頻率。方案5 方案1中的控制模塊，其中，所述縱向軸線的預(yù)定長(zhǎng)度等于運(yùn)行頻率的半 波長(zhǎng)。方案6:方案1中的控制模塊，其中，所述縱向軸線的預(yù)定長(zhǎng)度等于運(yùn)行頻率的1/4 波長(zhǎng)。方案7 方案1中的控制模塊，其中，所述孔用不導(dǎo)電物質(zhì)填充以形成環(huán)境密封。方案8 方案1中的控制模塊，其中，所述縱向軸線被定向以提供垂直的全方向的 信號(hào)覆蓋從而接近遠(yuǎn)離所述控制模塊的另一收發(fā)器的位置。方案9 方案1中的控制模塊，其中，與收發(fā)器信號(hào)地互連的孔包括鄰近所述孔的 饋給點(diǎn)。方案10 方案9的控制模塊，其中，所述孔包括可調(diào)阻抗，該阻抗通過(guò)調(diào)節(jié)距縫隙 天線結(jié)構(gòu)的縱向軸線中心線的饋給點(diǎn)距離來(lái)調(diào)整。方案11，方案1中的控制模塊，其中，縫隙天線結(jié)構(gòu)通過(guò)互連裝置與收發(fā)器互連。方案12 方案11中的控制模塊，其中，所述互連裝置包括電饋給結(jié)構(gòu)。方案13 方案11中的控制模塊，其中，所述互連裝置包括接合到耦合機(jī)構(gòu)上的電 磁耦合器。方案14 方案13中的控制模塊，其中電磁耦合器中的電磁場(chǎng)與所述孔的縱向軸線 對(duì)齊。方案15 方案11中的控制模塊，其中，所述互連裝置包括波導(dǎo)體。
方案16:—種控制模塊，包括導(dǎo)電金屬底盤；縫隙天線結(jié)構(gòu)，所述縫隙天線結(jié)構(gòu)包括位于導(dǎo)電金屬底盤中的不導(dǎo)電孔，所述孔 通過(guò)金屬底盤中的開(kāi)口限定；所述孔具有矩形形狀，帶有具有預(yù)定長(zhǎng)度的縱向軸線，該預(yù)定長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為用通信 頻率進(jìn)行通信；和所述孔信號(hào)地連接到容納在控制模塊中的收發(fā)器。方案17 方案16中的控制模塊，其中所述縱向軸線的預(yù)定長(zhǎng)度能夠用無(wú)線通信協(xié)議 IEEE802. 15. 1 通信。方案18 方案16中的控制模塊，其中所述縱向軸線的預(yù)定長(zhǎng)度能夠用無(wú)線通信協(xié) 議 IEEE802. 11 通信。方案19 一種控制模塊，包括底盤本體，該底盤本體由導(dǎo)電金屬構(gòu)成且包括不導(dǎo)電開(kāi)口，該開(kāi)口包括底部邊緣 部分和鄰近的側(cè)邊緣部分；底盤蓋，該底盤蓋由導(dǎo)電金屬構(gòu)成且包括突片，該突片具有邊緣部分，當(dāng)?shù)妆P蓋裝 配在底盤本體上時(shí)，該突片位于底盤本體的不導(dǎo)電開(kāi)口內(nèi)從而該邊緣部分鄰近底盤本體的 底部邊緣部分；孔，由底盤本體的底部邊緣部分、鄰近的側(cè)邊緣部分和突片的邊緣部分形成，該孔 具有預(yù)定長(zhǎng)度的縱向軸線，該預(yù)定長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)于與短程射頻帶寬相關(guān)聯(lián)的無(wú)線通信協(xié)議的運(yùn) 行頻率；所述孔用不導(dǎo)電材料填充；以及所述孔信號(hào)地互連到收發(fā)器上。方案20 方案19中的模塊，其中該控制模塊與第二控制模塊進(jìn)行無(wú)線通信。


現(xiàn)在通過(guò)舉例的方式結(jié)合參考附圖描述一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，其中圖1是依照本發(fā)明的控制模塊和天線結(jié)構(gòu)的等角投影圖；圖2是依照本發(fā)明的控制模塊和具有遠(yuǎn)程收發(fā)器的天線結(jié)構(gòu)的等角投影分解圖；圖3是依照本發(fā)明的一實(shí)施例，在該實(shí)施例中，縫隙天線放置在垂直方位從而形 成了附加的且不同的天線特性；圖4是依照本發(fā)明的一實(shí)施例，在該實(shí)施例中，連接裝置可為波導(dǎo)體從而信號(hào)地 將饋給點(diǎn)連接到收發(fā)器；和圖5是依照本發(fā)明用于示例性的底盤縫隙天線的天線輻射圖型和信號(hào)增益(損 失)的圖形圖示。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參考附圖，其中附圖中所顯示的只是為了舉例說(shuō)明某些示例性實(shí)施例，并不 是為了限制。圖1示意性地闡述了依照本發(fā)明的控制模塊10和天線結(jié)構(gòu)。多個(gè)控制模塊 10位于車輛中的不同空間里，所述空間可包括行李箱、客艙和發(fā)動(dòng)機(jī)艙。優(yōu)選每個(gè)控制模塊10與一個(gè)或多個(gè)其它控制模塊10通信。通信訊息可例如包括音頻或可視信息、控制信號(hào)、 傳感器信號(hào)、診斷信號(hào)、和確認(rèn)信號(hào)?？刂颇K10也可包括便攜式遠(yuǎn)程裝置，例如，蜂窩電 話或具有無(wú)線性能的音樂(lè)播放裝置，其也可運(yùn)行以與車載控制模塊10通信?？刂颇K10包括底盤30，該底盤為其中的至少一個(gè)印刷電路板52提供外殼。底 盤30包括底盤本體32和底盤蓋34。縫隙天線36通過(guò)在兩個(gè)金屬結(jié)構(gòu)之間構(gòu)造孔37而形 成，例如，在裝配時(shí)，孔37構(gòu)造在底盤本體32和底盤蓋34之間?？商娲?，縫隙天線36可 以通過(guò)在底盤本體32和底盤蓋34中的一個(gè)中構(gòu)造孔37而在底盤30上形成，例如通過(guò)機(jī) 加工、沖壓、鑄造等方式?？p隙天線具有基本上規(guī)則成形的(例如矩形的)孔，該孔具有沿 著細(xì)長(zhǎng)主軸(縱向軸線)的長(zhǎng)度和沿著垂直副軸的實(shí)質(zhì)更短的高度。底盤本體32中優(yōu)選具有一個(gè)或多個(gè)貫通孔隙54以容納接入點(diǎn)，所述接入點(diǎn)例如 為至少一個(gè)印刷電路板52提供動(dòng)力的電子功率連接或所需附加連接器(例如車輛配線、 RCA、HDMI和光學(xué)連接器)。 在圖1和圖2中闡述的實(shí)施例中，縫隙天線36通過(guò)在底盤本體32和底盤蓋34之 間構(gòu)造孔37而形成。底盤本體32和底盤蓋34由電磁導(dǎo)電金屬(例如，軟鋼)制造?？p隙 天線36為底盤本體32和底盤蓋34的導(dǎo)電金屬中的不導(dǎo)電孔37，且優(yōu)選為近似沿著其縱向 軸線的所需通信頻率波長(zhǎng)的一半。因而，當(dāng)控制模塊10利用ISM2. 4GHz短程射頻帶寬(具 有12. 5cm的波長(zhǎng)，得到的半波長(zhǎng)為大約6. 25cm)通信時(shí)，沿著縱向軸線的優(yōu)選長(zhǎng)度為大約 6. 25cm，且針對(duì)具體通信頻率調(diào)節(jié)。實(shí)際上，由于縫隙天線36附近介電和/或金屬物體的 環(huán)境影響，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)較短的縫隙天線36長(zhǎng)度導(dǎo)致更好的能量耦合性能。半波長(zhǎng)縫隙天線36 提供與縫隙天線36的縱向軸線垂直的縫隙天線36周圍的接近全向的信號(hào)覆蓋，在下面將 更詳細(xì)地描述。雖然半波長(zhǎng)縫隙天線36已進(jìn)行詳細(xì)描述，但是其他天線長(zhǎng)度(例如，全波長(zhǎng)、3/4 波長(zhǎng)、或1/4波長(zhǎng))也在本發(fā)明的范圍內(nèi)且與所需波長(zhǎng)有直接的數(shù)學(xué)關(guān)系。利用以上的 ISM2. 4GHz短程射頻的例子，這將導(dǎo)致長(zhǎng)度大約12. 5cm的全波長(zhǎng)縫隙天線36、長(zhǎng)度大約 9. 375cm的3/4波長(zhǎng)縫隙天線36和長(zhǎng)度大約3. 125cm的1/4波長(zhǎng)縫隙天線36。圖2示意性地表示底盤蓋34從底盤本體32上拆卸開(kāi)來(lái)的底盤30。底盤本體32 具有總體上平坦的矩形底部40，該底部具有多個(gè)向上延伸側(cè)，包括背側(cè)42、前側(cè)44、和相對(duì) 側(cè)46，48，形成了總體上平坦頂部邊緣50。底盤本體32因此形成了三維金屬箱，該金屬箱 配置成容納一個(gè)或多個(gè)電子電路板52。底盤本體32中優(yōu)選具有一個(gè)或多個(gè)貫通孔隙54以 容納接入點(diǎn)，例如電功率連接器或所需的其他連接器。底盤本體32包括矩形的開(kāi)口 68，該 開(kāi)口通過(guò)在一側(cè)(也就是，背側(cè)42)從平坦頂部邊緣50延伸到底部邊緣56的兩個(gè)側(cè)邊緣 58,60限定。在優(yōu)選實(shí)施例中，底部邊緣56的長(zhǎng)度為縫隙天線的縱向軸線的長(zhǎng)度，且因此為 所需通信頻率半波長(zhǎng)的長(zhǎng)度，也就是，對(duì)于ISM2. 4GHz短程射頻帶寬大約6. 25cm。饋給點(diǎn)38位于底盤本體32上，優(yōu)選在底部邊緣56的中心線上且鄰近底部邊緣 56。饋給點(diǎn)38通過(guò)互連裝置66與收發(fā)器64互連。改變饋給點(diǎn)38距中心線的位置可調(diào)整 縫隙天線36的輸入阻抗，也就是，阻抗在底部邊緣56的中心線上更大且當(dāng)饋給點(diǎn)38趨近 任一邊緣側(cè)58，60時(shí)降低。互連裝置66路由到位于容納在底盤30內(nèi)的印刷電路板52上 的收發(fā)器64?？p隙天線36因而信號(hào)地連接到收發(fā)器64上，該收發(fā)器64還信號(hào)地連接到控 制模塊10的印刷電路板52上。
底盤蓋34優(yōu)選為矩形的導(dǎo)電金屬塊，其配置成接合底盤本體32的頂部邊緣50。 底盤蓋34還包括突片62，該突片具有邊緣部分63，當(dāng)?shù)妆P蓋34裝配到底盤本體32上時(shí)， 該邊緣部分突出到底盤本體32的矩形開(kāi)口 68中。當(dāng)突片62裝配到矩形開(kāi)口 68內(nèi)時(shí)，突 片62從一個(gè)側(cè)邊緣58延伸到另一個(gè)側(cè)邊緣60且形成了孔37，該孔在邊緣部分63和底部 邊緣56之間限定縫隙天線36?？p隙天線36因而通過(guò)借助于突片62裝配到底盤本體32 的矩形開(kāi)口 68內(nèi)而限定的剩余空間形成，，且具有與底盤底部40大致平行的縱向軸線。因 而，縫隙天線36通過(guò)底部邊緣56、邊緣部分63、側(cè)壁58，60的暴露部分界定。縫隙天線36 的高度與暴露的側(cè)壁58，60的高度相等且實(shí)質(zhì)上小于底部邊緣56的長(zhǎng)度?？p隙天線36可 用不導(dǎo)電物質(zhì)(例如環(huán)氧樹(shù)脂)填充，以在控制模塊10的外部和內(nèi)部之間形成環(huán)境密封。圖3表示一可替代實(shí)施例，在該實(shí)施例中縫隙天線位于垂直方位(相對(duì)于圖1和 圖2的底盤底部和縫隙天線的縱向軸線)，因而形成附加的和不同的天線特性。例如，垂直 方位縫隙天線提供與縫隙天線的縱向軸線垂直的縫隙天線周圍的接近全向信號(hào)覆蓋。垂直 縫隙天線與已描述的縫隙天線用類似方式構(gòu)造，即底盤本體和底盤蓋協(xié)作形成縫隙天線。 也就是，底盤本體32在結(jié)構(gòu)上與上文類似，具有底部40、形成總體上平坦的頂部邊緣50的 多個(gè)側(cè)面42，44，46，48和具有至少一個(gè)貫通孔隙54的至少一個(gè)側(cè)部。底盤本體32包括矩 形開(kāi)口 68，該開(kāi)口通過(guò)兩個(gè)側(cè)邊緣58，60限定，側(cè)邊緣58，60在一側(cè)(例如背側(cè)42)從平坦 的頂部邊緣50延伸到底部邊緣56。在這個(gè)實(shí)施例中，側(cè)邊緣58，60的長(zhǎng)度至少為所需通信 頻率半波長(zhǎng)(也就是對(duì)于ISM2. 4GHz短程射頻帶寬大約6. 25cm,)或頻率1/4波長(zhǎng)(也就 是對(duì)于ISM2. 4GHz短程射頻帶寬大約3. 125cm)，根據(jù)具體應(yīng)用而調(diào)節(jié)。饋給點(diǎn)38位于邊 緣58，60鄰近，所述邊緣將用作天線壁，也就是如描述的邊緣60，在縫隙天線的接近中心線 上，且可如上所述的針對(duì)輸入阻抗而調(diào)整。底盤蓋34與上面所描述的類似，其成形為與底盤本體32的頂部邊緣50接合且包 括突片80。當(dāng)?shù)妆P蓋34裝配到底盤本體32上時(shí)，突片80突入底盤本體32的矩形開(kāi)口 68 中。突片80具有第一側(cè)82、第二側(cè)84、和底部邊緣86。當(dāng)?shù)妆P蓋34裝配到底盤本體32上 時(shí)，突片80的每個(gè)邊緣82，84，86都與底盤本體32的矩形開(kāi)口 68的相應(yīng)邊緣配合。側(cè)邊 緣84還包括矩形槽％，該槽通過(guò)從邊緣84向內(nèi)延伸的上、下邊界90，92和內(nèi)部邊界94限 定。內(nèi)部邊界94的長(zhǎng)度為所需通信頻率1/4波長(zhǎng)或半波長(zhǎng)，根據(jù)具體應(yīng)用而設(shè)計(jì)?？p隙天 線因此是由側(cè)邊緣60和邊界90，92和94限定的孔且具有基本上垂直于底盤底部40的縱 向軸線。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員明顯的是縫隙天線可在壁58或60上。同樣明顯的是突片80 的側(cè)邊緣84可將下邊界92去掉，并用底盤本體32中的矩形開(kāi)口 68的底部邊緣56代替。 可替代地，突片80可僅包括側(cè)部82，84和底部邊緣86，底部邊緣86和底部邊緣56之間的 距離限定半個(gè)頻率波長(zhǎng)，也就是，縫隙天線可通過(guò)邊緣58，60和底部邊緣56，86形成，其具 有的頻率半波長(zhǎng)等于剩余的暴露邊緣58和60。雖然兩個(gè)示例性方位已詳細(xì)描述，但是本發(fā)明不限于此。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而 易見(jiàn)的是，縫隙天線的方位可相對(duì)于底盤底部40成一定角度放置，也就是縫隙天線的縱向 軸線能以15度、30度、45度、60度、75度或便于穩(wěn)固通信的其他角度定向。在一實(shí)施例中，可調(diào)整突片62的形狀以匹配另一所需運(yùn)行頻率，而不需要調(diào)整底 盤本體32中的矩形開(kāi)口 68的形狀，從此允許針對(duì)其他頻率再次利用底盤本體32，而無(wú)須底 盤本體32做任何機(jī)械改變。
在一實(shí)施例中，縫隙天線電磁耦合到位于容納在底盤30內(nèi)的印刷電路板52上的 收發(fā)器64的耦合機(jī)構(gòu)70。在這種實(shí)施例中，耦合機(jī)構(gòu)位于印刷電路板52上且可包括電子 示蹤器、共振結(jié)構(gòu)和介電材料中的一個(gè)。為了最大的能量傳輸，該耦合機(jī)構(gòu)的電磁場(chǎng)與縫隙 天線的縱向軸線對(duì)齊。在一實(shí)施例中，具有導(dǎo)電線(例如雙芯導(dǎo)線、梯級(jí)線路和同軸線纜)的電饋給結(jié)構(gòu) 66可在饋給點(diǎn)38和收發(fā)器64之間互連。在這樣的實(shí)施例中，鄰近底盤30中的矩形孔隙 68建立連接，所述孔隙68形成縫隙天線。在一實(shí)施例中，可在單個(gè)控制模塊10上設(shè)置多個(gè)縫隙天線。附加縫隙天線可包 括冗余的頻率范圍天線，例如運(yùn)行在ISM2. 4GHz或其他合適的射頻上的多個(gè)天線，以利于 在一頻率范圍內(nèi)維持穩(wěn)固通信。附加的縫隙天線也可包括多個(gè)頻率范圍的縫隙天線，例如 ISM2. 4GHz或5. 8GHz，從而便于在多個(gè)頻率范圍內(nèi)與多個(gè)控制模塊10或單個(gè)控制模塊10 進(jìn)行通信。附加的縫隙天線可位于不同的方位(例如平行或垂直)；不同位置(例如一個(gè) 位于背部42且一個(gè)位于側(cè)面46)；或這兩種情形的結(jié)合(例如背部42上的平行方向的縫 隙天線和側(cè)面46上的垂直方向的縫隙天線)，從而可滿足包裝的要求或增強(qiáng)控制模塊10之 間的穩(wěn)固通信。另外，當(dāng)利用多個(gè)縫隙天線時(shí)，每個(gè)縫隙天線都具有饋給點(diǎn)38，每個(gè)饋給點(diǎn) 38可用于與單個(gè)或多個(gè)印刷電路板52上的單個(gè)或多個(gè)收發(fā)器64進(jìn)行通信。例如，單個(gè)收 發(fā)器64可用于與背部42上的垂直縫隙天線和側(cè)面46上的平行縫隙天線進(jìn)行通信或相同 縫隙天線可供給單個(gè)或分開(kāi)的印刷電路板52上的多個(gè)收發(fā)器。 圖4表示一可替代的實(shí)施例，在該實(shí)施例中，互連裝置66可為波導(dǎo)體從而信號(hào)地 將饋給點(diǎn)38互連到收發(fā)器64。波導(dǎo)體互連裝置66可為中空金屬波導(dǎo)體，該波導(dǎo)體包括矩 形中空管狀部分。中空金屬波導(dǎo)體具有與縫隙天線相對(duì)齊的中空部分且導(dǎo)向位于印刷電路 板52上的收發(fā)器64。另外，介電波導(dǎo)體(例如微波傳輸帶或帶狀線)也可用于互連裝置 66。介電波導(dǎo)體包括導(dǎo)電帶，該導(dǎo)電帶嵌入在介電層內(nèi)或介電層的頂部，該介電層位于更寬 的地平面上。介電波導(dǎo)體信號(hào)地連接在縫隙天線和位于印刷電路板52上的收發(fā)器64之間。圖5表示一示例性的底盤縫隙天線的天線輻射圖型和信號(hào)增益(損失)的圖形圖 示。該底盤縫隙天線依照這里描述的概念的優(yōu)選實(shí)施例而構(gòu)造。半波長(zhǎng)縫隙天線提供了垂 直于所述縫隙天線的縱向軸線的縫隙天線周圍的基本上全向信號(hào)覆蓋。為了比較，將外部 安裝天線的輻射圖型和信號(hào)增益(損失)與其進(jìn)行比較。與常規(guī)的外部安裝天線的輻射圖 型和信號(hào)增益(損失)相比，底盤縫隙天線的天線輻射圖型顯示了較少的信號(hào)損失和改進(jìn) 了的信號(hào)方向性。因而通過(guò)底盤30形成的縫隙天線對(duì)于方位上的變化是穩(wěn)固的，允許控制 模塊在車輛10中的安裝的靈活性。因此，由于輻射圖型是公知的，附加的收發(fā)器64可位于 車輛內(nèi)，或天線可在底盤30內(nèi)定向，以允許兩個(gè)天線的輻射圖型接近每個(gè)收發(fā)器64的位 置。本發(fā)明已描述了某些優(yōu)選實(shí)施例及其變型。基于閱讀和理解說(shuō)明書(shū)可想到進(jìn)一步 進(jìn)行變型和改變。因此，本發(fā)明并不旨在限于作為設(shè)想用于實(shí)施本發(fā)明的最佳模式公開(kāi)的具體實(shí)施方式
，而本發(fā)明將包括落入所附權(quán)利要求范圍的所有實(shí)施方式。
權(quán)利要求
一種控制模塊，包括導(dǎo)電金屬底盤，所述導(dǎo)電金屬底盤包括底盤本體和底盤蓋；不導(dǎo)電開(kāi)口，位于底盤本體內(nèi)；突片，該突片從底盤蓋延伸，所述突片與不導(dǎo)電開(kāi)口邊緣接合，從而建立矩形不導(dǎo)電的孔，該孔具有縱向軸線，該縱向軸線具有用于形成縫隙天線結(jié)構(gòu)的預(yù)定長(zhǎng)度，所述預(yù)定長(zhǎng)度是設(shè)計(jì)為用具體通信頻率進(jìn)行通信的長(zhǎng)度；且所述縫隙天線結(jié)構(gòu)與容納在底盤內(nèi)的收發(fā)器信號(hào)地互連。
2.權(quán)利要求1的控制模塊，其中，所述孔的縱向軸線相對(duì)于底盤本體的底盤底部為水平定向。
3.權(quán)利要求1的控制模塊，其中，所述孔的縱向軸線相對(duì)于底盤本體的底盤底部為垂直定向。
4.權(quán)利要求1的控制模塊，其中，修改所述縱向軸線的預(yù)定長(zhǎng)度會(huì)建立縫隙天線結(jié)構(gòu) 的運(yùn)行頻率。
5.權(quán)利要求1的控制模塊，其中，所述縱向軸線的預(yù)定長(zhǎng)度等于運(yùn)行頻率的半波長(zhǎng)。
6.權(quán)利要求1的控制模塊，其中，所述縱向軸線的預(yù)定長(zhǎng)度等于運(yùn)行頻率的1/4波長(zhǎng)。
7.權(quán)利要求1的控制模塊，其中，所述孔用不導(dǎo)電物質(zhì)填充以形成環(huán)境密封。
8.權(quán)利要求1的控制模塊，其中，所述縱向軸線被定向以提供垂直的全方向的信號(hào)覆 蓋從而接近遠(yuǎn)離所述控制模塊的另一收發(fā)器的位置。
9.一種控制模塊，包括 導(dǎo)電金屬底盤；縫隙天線結(jié)構(gòu)，所述縫隙天線結(jié)構(gòu)包括位于導(dǎo)電金屬底盤中的不導(dǎo)電孔，所述孔通過(guò) 金屬底盤中的開(kāi)口限定；所述孔具有矩形形狀，帶有具有預(yù)定長(zhǎng)度的縱向軸線，該預(yù)定長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為用通信頻率 進(jìn)行通信；和所述孔信號(hào)地連接到容納在控制模塊中的收發(fā)器。
10.一種控制模塊，包括底盤本體，該底盤本體由導(dǎo)電金屬構(gòu)成且包括不導(dǎo)電開(kāi)口，該開(kāi)口包括底部邊緣部分 和鄰近的側(cè)邊緣部分；底盤蓋，該底盤蓋由導(dǎo)電金屬構(gòu)成且包括突片，該突片具有邊緣部分，當(dāng)?shù)妆P蓋裝配在 底盤本體上時(shí)，該突片位于底盤本體的不導(dǎo)電開(kāi)口內(nèi)從而該邊緣部分鄰近底盤本體的底部 邊緣部分；孔，由底盤本體的底部邊緣部分、鄰近的側(cè)邊緣部分和突片的邊緣部分形成，該孔具有 預(yù)定長(zhǎng)度的縱向軸線，該預(yù)定長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)于與短程射頻帶寬相關(guān)聯(lián)的無(wú)線通信協(xié)議的運(yùn)行頻 率；所述孔用不導(dǎo)電材料填充；以及 所述孔信號(hào)地互連到收發(fā)器上。
全文摘要
本發(fā)明涉及集成縫隙天線的控制模塊底盤?？刂颇K具有導(dǎo)電金屬底盤，該底盤具有底盤本體和底盤蓋。不導(dǎo)電開(kāi)口形成在底盤本體內(nèi)且突片從底盤蓋延伸，所述突片與不導(dǎo)電開(kāi)口接合從而建立矩形不導(dǎo)電的孔，該孔具有縱向軸線，該縱向軸線具有用于形成縫隙天線結(jié)構(gòu)的預(yù)定長(zhǎng)度。該預(yù)定長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為用具體通信頻率進(jìn)行通信。所述縫隙天線結(jié)構(gòu)與容納在底盤內(nèi)的收發(fā)器信號(hào)地互連。
文檔編號(hào)H04B5/00GK101848013SQ20101017684
公開(kāi)日2010年9月29日 申請(qǐng)日期2010年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月25日
發(fā)明者F·W·亨茨克, R·尼納, T·J·塔爾蒂 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司