一種全頻段車載天線的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種全頻段車載天線,包括天線支架,天線支架上設(shè)有天線底板,天線底板上設(shè)有天線輻射器,天線輻射器包括副天線、主天線、隔離器以及天線PCB板;天線PCB板設(shè)置在天線底板上,副天線與主天線設(shè)置在天線底板上,隔離器設(shè)置在天線底板上;天線PCB板連接有第一同軸線、第二同軸線;天線支架上設(shè)有天線罩,天線罩罩住天線PCB板。本發(fā)明實現(xiàn)天線的寬頻特性,提高主天線與副天線之間的隔離度。
【專利說明】
一種全頻段車載天線
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種天線,特別涉及一種全頻段車載天線。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在全球范圍內(nèi),移動通信正在從第三代(3G)快速向第四代(4G)過渡。4G通信的發(fā)展方興未艾,正在迅速地應(yīng)用到眾多通信領(lǐng)域,如車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等。其中車聯(lián)網(wǎng)是最為迅猛發(fā)展的領(lǐng)域之一,一款性能優(yōu)良可以應(yīng)用于全球各個國家與地區(qū)的4G車載天線正是業(yè)界所期望產(chǎn)品。
[0003]國內(nèi)外類似車載天線,主要有以下幾個問題:天線尺寸太大。在現(xiàn)在車上電子設(shè)備日益增多的背景下,天線安裝的空間位置越來越受到限制,因此必須盡可能縮小天線的尺寸。頻帶太窄。頻帶只能包含部分通信頻帶,如國內(nèi)主天線頻段一般是824-960MHz/1710-2690MHz,而副天線只包含高頻段,S卩1710-2690MHZ,而國外,如美國的H)D LTE則主要使用低頻部分。有些設(shè)計使用開關(guān)在不同的頻帶之間切換來實現(xiàn)寬頻帶,這一方面增加了天線的成本與通信系統(tǒng)的復(fù)雜程度,有些情況下也很難實現(xiàn)。主天線與副天線之間的隔離度較低。由于主副天線之間隔離度低,導(dǎo)致主副天線相關(guān)性較高,而4G通信之所以數(shù)據(jù)傳送速度快,其中關(guān)鍵的技術(shù)之一就是利用幾個獨立的傳輸通道進行數(shù)據(jù)的傳輸,如果通道之間的相關(guān)性高,必將影響系統(tǒng)的數(shù)據(jù)上行與下行傳輸速度。而有些設(shè)計為了提高隔離度,不惜犧牲天線的效率。結(jié)果導(dǎo)致整個系統(tǒng)的靈敏度降低,同樣地在網(wǎng)絡(luò)信號較弱的地區(qū),數(shù)據(jù)傳輸速度降低。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)上存在的不足,本發(fā)明提供一種實現(xiàn)天線的寬頻特性,提高主天線與副天線之間的隔離度的全頻段車載天線。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0006]—種全頻段車載天線,包括天線支架,天線支架上設(shè)有天線底板,天線底板上設(shè)有天線輻射器,天線輻射器包括副天線、主天線、隔離器以及天線PCB板;天線PCB板設(shè)置在天線底板上,副天線與主天線設(shè)置在天線底板上,隔離器設(shè)置在天線底板上;天線PCB板連接有第一同軸線、第二同軸線;天線支架上設(shè)有天線罩,天線罩罩住天線PCB板;主天線包括兩兩連接的主輻射PCB板、主接地PCB板以及主饋電PCB板;主輻射PCB板、主接地PCB板以及主饋電PCB板設(shè)置在天線PCB板上;副天線包括兩兩連接的副輻射PCB板、副接地PCB板以及副饋電PCB板;副輻射PCB板、副接地PCB板以及副饋電PCB板設(shè)置在天線PCB板上;天線PCB板上設(shè)有第一共面波導(dǎo)傳輸線與第二共面波導(dǎo)傳輸線;第一同軸線的一端為自由端,第一同軸線的另一端與第一共面波導(dǎo)傳輸線的一端連接,第一共面波導(dǎo)傳輸線的另一端與主饋電PCB板連接,主饋電PCB板與主輻射PCB板連接;第二同軸線的一端為自由端,第二同軸線的另一端與第二共面波導(dǎo)傳輸線的一端連接,第二共面波導(dǎo)傳輸線的另一端與副饋電PCB板連接,副饋電PCB板與副輻射PCB板連接。
[0007]進一步地,所述隔離器為雙頻隔離器。
[0008]進一步地,所述隔離器設(shè)置在天線PCB板的中部。
[0009]進一步地,所述隔離器與天線PCB板呈45°夾角布置。
[0010]進一步地,所述副天線與主天線分別位于天線PCB板的對角上;這樣可以最大化二者之間的空間距離,提高隔離度。
[0011 ]進一步地,所述天線PCB板上設(shè)有第一縫隙、第二縫隙、第三縫隙以及第四縫隙。
[0012]采用上述技術(shù)方案的全頻段車載天線,副天線與主天線采用平面倒F天線加寄生振子的方式來實現(xiàn);平面倒F天線是典型的低剖面全向天線;一般采用在天線輻射面上開槽的方式來改變天線在其二次諧波處的阻抗特性,以此來實現(xiàn)天線的雙頻特性。為了提高主天線與副天線之間的隔離度,把主副天線輻射器分別放置在天線PCB板的對角上;把主天線與副天線分別放置在天線PCB板的對角上,這樣天線間的距離最大;使用隔離器,減小主副天線間的空間耦合;采用的隔離器是雙頻的;其作用在于改變天線的輻射方向圖,從而增加天線間的隔離度;在天線的饋電上,使主副天線相位差度。給主天線與副天線饋電的共面波導(dǎo)傳輸線在低頻段的長度差為半波長,即180度相位差。
【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】來詳細說明本發(fā)明;
[0014]圖1為本發(fā)明全頻段車載天線的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為本發(fā)明所述天線輻射器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3為本發(fā)明所述主天線的電壓駐波比圖。
[0017]圖4為本發(fā)明所述副天線的電壓駐波比圖。
[0018]圖5為本發(fā)明所述主天線與副天線之間隔離度圖。
【具體實施方式】
[0019]為使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解,下面結(jié)合【具體實施方式】,進一步闡述本發(fā)明。
[0020]如圖1至圖5所示,一種全頻段車載天線,包括天線支架4,天線支架4上設(shè)有天線底板3,天線底板3上設(shè)有天線輻射器2,天線輻射器2包括副天線8、主天線9、隔離器18以及天線PCB板7;天線PCB板7設(shè)置在天線底板3上,副天線8與主天線9設(shè)置在天線底板3上,隔離器18設(shè)置在天線底板3上;天線PCB板7連接有第一同軸線5、第二同軸線6;天線支架4上設(shè)有天線罩I,天線罩I罩住天線PCB板7;主天線9包括兩兩連接的主輻射PCB板10、主接地PCB板11以及主饋電PCB板12;主輻射PCB板10、主接地PCB板11以及主饋電PCB板12設(shè)置在天線PCB板7上;副天線8包括兩兩連接的副輻射PCB板15、副接地PCB板16以及副饋電PCB板17;副輻射PCB板15、副接地PCB板16以及副饋電PCB板17設(shè)置在天線PCB板7上;天線PCB板7上設(shè)有第一共面波導(dǎo)傳輸線13與第二共面波導(dǎo)傳輸線14;第一同軸線5的一端為自由端,第一同軸線5的另一端與第一共面波導(dǎo)傳輸線13的一端連接,第一共面波導(dǎo)傳輸線13的另一端與主饋電PCB板12連接,主饋電PCB板12與主輻射PCB板10連接;第二同軸線6的一端為自由端,第二同軸線6的另一端與第二共面波導(dǎo)傳輸線14的一端連接,第二共面波導(dǎo)傳輸線14的另一端與副饋電PCB板17連接,副饋電PCB板17與副輻射PCB板15連接;隔離器18為雙頻隔離器;隔離器18設(shè)置在天線PCB板7的中部;隔離器18與天線PCB板7呈45°夾角布置;副天線8與主天線9分別位于天線PCB板7的對角上;這樣可以最大化二者之間的空間距離,提高隔離度;天線PCB板7上設(shè)有第一縫隙19、第二縫隙20、第三縫隙21以及第四縫隙22。
[0021]本發(fā)明全頻段車載天線,副天線8與主天線9采用平面倒F天線加寄生振子的方式來實現(xiàn);平面倒F天線是典型的低剖面全向天線;一般采用在天線輻射面上開槽的方式來改變天線在其二次諧波處的阻抗特性,以此來實現(xiàn)天線的雙頻特性。但是對于4G天線來說,這個頻帶寬度是不夠的;采用增加一個1/4波長的寄生振子的方式在高頻處產(chǎn)生一個附加的諧振;另外,通過大量的電磁仿真計算,適當?shù)剡x擇天線的饋電點位置非但可以對天線輻射體進行饋電,也可以同時激勵起參考地在低頻的輻射,而參考地除了在低頻處的輻射,其二次諧振正好落在天線高頻處。這樣整個天線在低頻有兩個諧振,一個是天線本身的諧振,另一個是天線地所產(chǎn)生,在高頻處則有三個諧振,天線輻射器二次諧波、寄生振子和天線地的二次諧波;這樣天線的帶寬可以完全覆蓋整個4G通信頻帶,S卩698-960MHz/1710-2690MHz。為了進一步展寬頻帶,使用缺陷地;即在天線的參考地上特定位置增加特定形狀與尺寸的縫隙,以此來改變天線的阻抗的頻率特性來達到拓寬天線頻帶的目的;為了提高主天線與副天線之間的隔離度,采用了三個方法:1、空間隔離,把主副天線輻射器分別放置在天線PCB板的對角上;把主天線與副天線分別放置在天線PCB板的對角上,這樣天線間的距離最大。2、使用隔離器,減小主副天線間的空間耦合。采用的隔離器是雙頻的;其作用在于改變天線的輻射方向圖,從而增加天線間的隔離度。3、在天線的饋電上,使主副天線相位差180度。給主天線與副天線饋電的共面波導(dǎo)傳輸線在低頻段的長度差為半波長,即180度相位差。采用該方式在于使PCB板上射頻電流在相交處互相抵消,從而提高隔離度。
[0022]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本發(fā)明不受上述實施例的限制,上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下,本發(fā)明還會有各種變化和改進,這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項】
1.一種全頻段車載天線,包括天線支架,其特征在于:天線支架上設(shè)有天線底板,天線底板上設(shè)有天線輻射器,天線輻射器包括副天線、主天線、隔離器以及天線PCB板;天線PCB板設(shè)置在天線底板上,副天線與主天線設(shè)置在天線底板上,隔離器設(shè)置在天線底板上;天線PCB板連接有第一同軸線、第二同軸線;天線支架上設(shè)有天線罩,天線罩罩住天線PCB板;主天線包括兩兩連接的主輻射PCB板、主接地PCB板以及主饋電PCB板;主輻射PCB板、主接地PCB板以及主饋電PCB板設(shè)置在天線PCB板上;副天線包括兩兩連接的副輻射PCB板、副接地PCB板以及副饋電PCB板;副輻射PCB板、副接地PCB板以及副饋電PCB板設(shè)置在天線PCB板上;天線PCB板上設(shè)有第一共面波導(dǎo)傳輸線與第二共面波導(dǎo)傳輸線;第一同軸線的一端為自由端,第一同軸線的另一端與第一共面波導(dǎo)傳輸線的一端連接,第一共面波導(dǎo)傳輸線的另一端與主饋電PCB板連接,主饋電PCB板與主輻射PCB板連接;第二同軸線的一端為自由端,第二同軸線的另一端與第二共面波導(dǎo)傳輸線的一端連接,第二共面波導(dǎo)傳輸線的另一端與副饋電PCB板連接,副饋電PCB板與副輻射PCB板連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全頻段車載天線,其特征在于:隔離器為雙頻隔離器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全頻段車載天線,其特征在于:隔離器設(shè)置在天線PCB板的中部。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的全頻段車載天線,其特征在于:隔離器與天線PCB板呈45°夾角布置。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全頻段車載天線,其特征在于:副天線與主天線分別位于天線PCB板的對角上。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全頻段車載天線,其特征在于:天線PCB板上設(shè)有第一縫隙、第二縫隙、第三縫隙以及第四縫隙。
【文檔編號】H01Q5/378GK105896084SQ201610217948
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月8日
【發(fā)明人】張亞斌
【申請人】常州柯特瓦電子有限公司