[发明专利]用于机动车辆的RF信号覆盖的系统、方法和模块

说明书

用于机动车辆的天线系统包括位于机动车辆外部的外部天线、包括RF辐射电缆并且位于机动车辆内部的内部天线、以及无线通信模块。内部天线连接在外部天线和无线通信模块之间，使得由外部天线接收和发送的所有信号通过内部天线来接收和发送。

技术领域

本发明涉及为车辆提供RF信号覆盖，更具体地，本发明涉及同时在机动车辆内部和外部提供RF信号覆盖。

背景技术

联网和汽车技术的最新发展已经导致希望在机动车辆内部和外部提供RF信号覆盖。已经尝试了各种技术来实现机动车辆内部和外部的RF信号覆盖，特别是解决与机动车辆车体相关联的问题，机动车辆车体通常由金属制成，因此提供了将两个期望的RF信号覆盖区域分离的电磁屏蔽。

在机动车辆内部和外部提供RF信号覆盖的已知方法包括简单地使用RF组合器或RF开关将RF信号分成两个信号路径：第一信号路径，用于在机动车辆外部提供RF信号覆盖的外部天线；以及第二信号路径，用于在机动车辆内部提供RF信号覆盖的内部天线。例如，内部天线提供无线局域网(WLAN)以与机动车辆内的WLAN兼容设备(例如便携式计算机、后座娱乐控制台、用户游戏设备等)连接，或者提供个人区域网络(PAN)以与PAN兼容设备(例如蜂窝电话或其他类似设备的免提蓝牙连接)连接。外部天线提供到例如WiFi热点、住宅的接入点、经销商服务中心等的无线连接。

虽然RF开关提供了外部天线和内部天线之间的低插入损耗和高隔离性，但是RF开关只允许在任何给定时间连接外部天线和内部天线中的一个。外部天线101和内部天线102通常通过例如图6所示的单刀双掷(SPDT)开关110的时分控制来切换，并且，由于外部天线101和内部天线102不能同时进行通信，因此总通信吞吐量较低。也就是说，依靠SPDT 110来组合到内部天线102和外部天线101的信号路径导致内部天线102和外部天线101不能同时发送或接收RF信号的问题。

RF组合器或诸如RF分配器或RF分离器之类的类似设备允许外部天线101和内部天线102同时进行通信。然而，诸如RF组合器、分配器或分离器之类的设备111(其示例在图7中示出)通常具有外部天线101和内部天线102之间的高插入损耗和低隔离性，这降低了信号质量，并导致吞吐量损耗和连接距离降低。具体地，使用这样的设备111将到内部天线102和外部天线101的信号路径进行组合导致到外部天线101的高插入损耗(例如约3.5dB)以及在内部天线101和外部天线102之间的低隔离性(例如约3.5dB)。

此外，用于在机动车辆的外部和内部两者提供RF信号覆盖的上述方法需要两个不同的天线和相当长的RF布线，这导致实现这种方法的高成本和复杂性。

虽然已知的RF辐射电缆为例如隧道或建筑物提供了RF信号覆盖，但是RF辐射电缆没有被设计或布置成为机动车辆应用提供天线。

发明内容

为了克服上述问题，本发明的优选实施例提供了一种用于在机动车辆的外部和内部两者提供RF信号覆盖的系统、方法和模块。根据本发明的优选实施例，根据RF辐射电缆和/或定向耦合器的布置，减少了用于在机动车辆内部和外部提供RF信号覆盖的天线的数量和/或RF布线的长度。因此，同时在机动车辆的内部和外部两者执行通信，而没有任何显著的数据速度或吞吐量的降低。

此外，本发明的优选实施例以成本高效的方式提供机动车辆外部和内部两者的RF信号覆盖。

本发明的优选实施例的用于机动车辆的天线系统包括位于机动车辆外部的外部天线、包括RF辐射电缆并且位于机动车辆内部的内部天线、以及无线通信模块。内部天线连接在外部天线和无线通信模块之间，使得由外部天线接收和发送的所有信号通过内部天线来接收和发送。

优选地，所述无线通信模块包括具有第一接收电路和第一发射电路的IC，并且所述第一接收电路和所述第一发射电路接收和发送具有第一频率的第一信号。