專利名稱：一種車載天線的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通信技術領域，尤其涉及一種車載天線。
背景技術：
隨著汽車的普及和電子技術的發(fā)展，出現(xiàn)了車載數(shù)字接收機、車載GSM、車載WIFI和藍牙等通信模塊。為了獲得較高的通信質量，車載數(shù)字接收機、車載GSM等通信模塊的高頻天線一般采用鞭狀天線。但是，隨著車載通信模塊數(shù)量的增多并且頻段不一，各個通信模塊如果均采用鞭狀天線將不利于車體整體的設計和美觀，因此，采用新的小型化的內置天線將成為一種趨勢。然而，天線的內置和小型化更容易受到汽車車體的影響，如難以實現(xiàn)全向性輻 射、只能安裝在特定位置等。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供了一種車載天線，用以解決天線的內置和小型化更容易受到汽車車體的影響的問題，其技術方案如下一種車載天線，包括PCB板、第一輻射體、第二輻射體、共平面波導和同軸電纜，其中所述第一輻射體和所述第二輻射體對稱設置于所述PCB板上；所述第一輻射體與所述共平面波導相連，由所述共平面波導饋電；所述同軸電纜的外導體與所述PCB板的敷地相連，所述同軸電纜的中心導體與所述共平面波導的中心導線相連；所述第二輻射體與所述PCB板的敷地相連。優(yōu)選地，所述同軸電纜與所述第一輻射體和所述第二輻射體平行設置。優(yōu)選地，所述共平面波導的長度為四分之一個諧振波長。優(yōu)選地，所述PCB板為單面PCB板；所述第一輻射體和所述第二輻射體對稱設置于所述PCB板的同一面。優(yōu)選地，所述PCB板為雙面PCB板；所述第一輻射體、共平面波導和同軸電纜設置于所述PCB板的一面，所述第二輻射體設置于所述PCB板的另一面，并與所述第一輻射體對稱；所述PCB板一面的敷地與所述PCB板另一面的敷地相連。優(yōu)選地，所述PCB板一面的敷地與所述PCB板另一面的敷地通過多個貫穿孔相連。優(yōu)選地，所述同軸電纜的外導體與所述PCB板的敷地的連接方式為焊接。優(yōu)選地，所述同軸電纜的中心導體與所述共平面波導的中心導線的連接方式為焊接。優(yōu)選地，所述車載天線設置于所述車窗柱位置、前擋風玻璃位置或后擋風玻璃位置。
本發(fā)明提供的車載天線采用對稱振子天線結構，具有較小的輪廓，且輻射特性近似全向性，并且，采用共平面波導結構，使得車載天線在不同位置受到車體失配影響時起到阻抗匹配的作用，從而減少因阻抗失配所帶來的損失，這使得本發(fā)明提供的車載天線可以設置在車體的多個部位，即能減少車體對天線的影響。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實施例一提供的車載天線一面的結構示意圖；圖2為本發(fā)明實施例二提供的車載天線的結構示意圖；圖3為本發(fā)明實施例二提供的車載天線的結構示意圖；圖4為本發(fā)明實施例二提供的車載天線的阻抗特性測試結果圖；圖5為本發(fā)明實施例二提供的車載天線設置位置示意圖；圖6為本發(fā)明實施例二提供的車載天線設置于車窗柱位置的示意圖；圖7為本發(fā)明實施例二提供的車載天線設置于后擋風玻璃的車柱位置的示意圖。
具體實施例方式下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；?本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。天線的內置和小型化使得天線更容易受到車體帶來的影響，例如特性阻抗的變化以及回波損耗的增大，這會帶來增益下降從而導致有效通信距離縮短，輻射全向性劣化等問題。因此，天線必須采用特殊設計，克服增益的下降，以及最大可能地保持全向性。本發(fā)明實施例提供了一種車載天線，該車載天線包括PCB板、第一輻射體、第二輻射體、共平面波導和同軸電纜。其中第一輻射體和第二輻射體對稱設置于PCB板上。第一輻射體與共平面波導相連，由共平面波導饋電。同軸電纜的外導體與PCB板的敷地相連，同軸電纜的中心導體與共平面波導的中心導線相連。第二輻射體與PCB板的敷地相連。本發(fā)明實施例提供的車載天線采用對稱振子天線結構，具有較小的輪廓，且輻射特性近似全向性，并且，采用共平面波導結構，使得車載天線在不同位置受到車體失配影響時起到阻抗匹配的作用，從而減少因阻抗失配所帶來的損失，即能減少車體對天線的影響。實施例一本發(fā)明實施例一提供了一種車載天線，圖1為該車載天線的結構示意圖，包括PCB板11、第一福射體12、第二福射體13、共平面波導14和同軸電纜15。在本實施例中，PCB板11為單面PCB板，第一輻射體12和第二輻射體13對稱設置于PCB板11的同一面。
第一輻射體12與共平面波導14相連，由共平面波導14饋電。第二輻射體12與PCB板的敷地16相連。同軸電纜15的外導體與PCB板的敷地16相連，同軸電纜15的中心導體與共平面波導14的中心導線相連。其中，同軸電纜15的外導體與PCB板的敷地16的連接方式優(yōu)選為焊接，同軸電纜15的中心導體與共平面波導14的中心導線的連接方式也為焊接。當然，本實施例并不限定連接方式為焊接，只要所采用的連接方式能將同軸電纜15的外導體與PCB板的敷地16相連、將同軸電纜15的中心導體與共平面波導14的中心導線相連，都是本發(fā)明保護的范圍。在本實施例中，共平面波導14的長度優(yōu)選為四分之一個諧振波長或者接近四分之一個諧振波長，共平面波導14在同軸電纜15和天線輻射體(第一輻射體12和第二輻射體13)之間起到四分之一阻抗變換的作用。根據(jù)微波傳輸理論，如果同軸電纜15的阻抗為Ztl，天線輻射體的阻抗為Z1,四分之一傳輸線的阻抗即共平面波導的特性阻抗為Z2，那么，Z2=Sqrt(Zc^Z1)，其中，sqrt O 為開方算符。
由于共平面波導14的特性阻抗Z2由圖中的Wl和W2決定，其中，Wl為與第一輻射體12連接的共平面波導14的中心導體的寬度。因此,只要通過改變中心導體Wl和W2兩個尺寸就可實現(xiàn)天線輻射體與同軸電纜之間的特性阻抗匹配。這樣，當車載天線位置靠近車體而無法避免車體對阻抗匹配的影響時，通過改變Wl和W2的尺寸就可使天線實現(xiàn)阻抗匹配。在本實施例中，為了避免同軸電纜15的90度彎曲，使同軸電纜15與第一輻射體12和第二輻射體13平行設置。本發(fā)明實施例一提供的車載天線采用對稱振子天線結構，具有較小的輪廓，且輻射特性近似全向性，并且，采用共平面波導結構，使得車載天線在不同位置受到車體失配影響時起到阻抗匹配的作用，這使得本發(fā)明實施例提供的車載天線可以設置在車體的多個部位。此外，四分之一波長共平面波導傳輸線阻抗匹配，與傳統(tǒng)的電容和電導的匹配方式相t匕，簡化了制造過程，降低了生產(chǎn)成本。實施例二本發(fā)明實施例二提供了一種車載天線，圖2和圖3為該車載天線的結構示意圖，包括PCB板21、第一輻射體22、第二輻射體23、共平面波導24和同軸電纜25，其中，PCB板21為雙面PCB板。在本實施例中，PCB板21為雙面PCB板，第一輻射體22設置于PCB板21的一面，共平面波導24、同軸電纜25與第一福射體22設置于PCB板21的同一面；第二福射體23設置于PCB板21的另一面，并且與第一輻射體22對稱設置。圖2示出了車載天線第一部分的結構示意圖(PCB板其中一面)，第一輻射體22與共平面波導24相連，由共平面波導24饋電；同軸電纜25的外導體與PCB板21的敷地27相連，同軸電纜25的中心導體與共平面波導24的中心導線相連。圖3出了車載天線第二部分的結構示意圖(PCB板另一面)，第二輻射體23與PCB板21的敷地28相連。PCB板21其中一面的敷地27與PCB板21另一面的敷地28連接。在本實施例中，PCB板21其中一面的敷地27與PCB板21另一面的敷地28優(yōu)選為通過貫穿孔29連接。在本實施例中，為了避免同軸電纜25的90度彎曲，使同軸電纜25與第一輻射體22和第二輻射體23平行設置。
在本實施例中，共平面波導24的長度為四分之一個諧振波長或者接近四分之一個諧振波長，共平面波導24在同軸電纜25和天線輻射體(第一輻射體22和第二輻射體23)之間起到四分之一阻抗變換的作用。根據(jù)微波傳輸理論，如果同軸電纜25的阻抗為Ztl，天線輻射體的阻抗為Z1,四分之一傳輸線的阻抗即共平面波導的特性阻抗為Z2，那么，Z2=Sqrt(Zc^Z1)，其中，sqrt O 為開方算符。由于共平面波導24的特性阻抗Z2由中心導體Wl和W2決定，因此，只要通過改變圖2中Wl和W2兩個尺寸就可實現(xiàn)天線輻射體與同軸電纜之間的特性阻抗匹配，其中，Wl為與第一輻射體12連接的共平面波導24的中心導體的寬度。這樣，當車載天線位置靠近車體而無法避免車體對阻抗匹配的影響時，通過改變Wl和W2的尺寸就可使天線實現(xiàn)阻抗匹 配。由于本發(fā)明實施例提供的車載天線只需要較少的改變天線的結構，就可使天線實現(xiàn)阻抗匹配，因此，能夠適用于更多的車型，降低了天線的制造成本。并且，通過平面波導的阻抗變換，能減少因車體影響而導致的阻抗失配所帶來的損失。網(wǎng)絡分析儀對本實施例提供的車載天線進行測試發(fā)現(xiàn)該車載天線在所需的頻帶內(2. 4GHz 2. 5GHz)具有接近500hm的阻抗特性，如圖4所示。如圖5所示，本發(fā)明實施例二提供的車載天線可以設置于車體的適當位置，如車體的位置I (車窗柱位置)、位置2 (前擋風玻璃的車柱位置)和位置3 (后擋風玻璃的車柱位置)。圖6示出了車載天線設置于車窗柱位置的示意圖，圖7示出了車載天線設置于后擋風玻璃的車柱位置的示意圖。從圖6和圖7可以看出，車載天線和車體接近，兩者相距D1，本實施例提供的車載天線具有較小的輪廓，可以設置于汽車內飾材料e中，其中，圖6和圖7中的a為天線輻射體，b為車窗的車柱，c為同軸電纜，d為支架，f為擋風玻璃的車柱。此外，由于本發(fā)明實施例提供的車載天線為對稱振子天線結構，對稱振子天線的輻射特性決定，在水平面上，車載天線的輻射特性近似全向性。本發(fā)明實施例二提供的車載天線采用對稱振子天線結構，具有較小的輪廓，且輻射特性近似全向性，并且，采用共平面波導結構，使得車載天線在不同位置受到車體失配影響時起到阻抗匹配的作用，這使得本發(fā)明實施例提供的車載天線可以設置在車體的多個部位。此外，四分之一波長共平面波導傳輸線阻抗匹配，與傳統(tǒng)的電容和電導的匹配方式相t匕，簡化了制造過程，降低了生產(chǎn)成本。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業(yè)技術人員能夠實現(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權利要求
1.一種車載天線，其特征在于，包括=PCB板、第一輻射體、第二輻射體、共平面波導和同軸電纜，其中 所述第一輻射體和所述第二輻射體對稱設置于所述PCB板上； 所述第一輻射體與所述共平面波導相連，由所述共平面波導饋電； 所述同軸電纜的外導體與所述PCB板的敷地相連，所述同軸電纜的中心導體與所述共平面波導的中心導線相連； 所述第二輻射體與所述PCB板的敷地相連。
2.根據(jù)權利要求1所述的車載天線，其特征在于，所述同軸電纜與所述第一輻射體和所述第二輻射體平行設置。
3.根據(jù)權利要求1所述的車載天線，其特征在于，所述共平面波導的長度為四分之一或接近四分之一個諧振波長。
4.根據(jù)權利要求1所述的車載天線，其特征在于，所述PCB板為單面PCB板； 所述第一輻射體和所述第二輻射體對稱設置于所述PCB板的同一面。
5.根據(jù)權利要求1所述的車載天線，其特征在于，所述PCB板為雙面PCB板； 所述第一輻射體、共平面波導和同軸電纜設置于所述PCB板的一面，所述第二輻射體設置于所述PCB板的另一面，并與所述第一輻射體對稱； 所述PCB板一面的敷地與所述PCB板另一面的敷地相連。
6.根據(jù)權利要求5所述的車載天線，其特征在于，所述PCB板一面的敷地與所述PCB板另一面的敷地通過多個貫穿孔相連。
7.根據(jù)權利要求1所述的車載天線，其特征在于，所述同軸電纜的外導體與所述PCB板的敷地的連接方式為焊接。
8.根據(jù)權利要求1所述的車載天線，其特征在于，所述同軸電纜的中心導體與所述共平面波導的中心導線的連接方式為焊接。
9.根據(jù)權利要求1所述的車載天線，其特征在于，所述車載天線設置于所述車窗柱位置、前擋風玻璃位置或后擋風玻璃位置。
全文摘要
本申請?zhí)峁┮环N車載天線，該車載天線包括PCB板、第一輻射體、第二輻射體、共平面波導和同軸電纜，其中第一輻射體和第二輻射體對稱設置于PCB板上，第一輻射體與共平面波導相連，由共平面波導饋電，同軸電纜的外導體與PCB板的敷地相連，同軸電纜的中心導體與共平面波導的中心導線相連，第二輻射體與PCB板的敷地相連。本申請?zhí)峁┑能囕d天線采用對稱振子天線結構，具有較小的輪廓，且輻射特性近似全向性，并且，采用共平面波導結構，使得車載天線在不同位置受到車體失配影響時起到阻抗匹配的作用。
文檔編號H01Q1/50GK103022682SQ20121058553
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權日2012年12月28日
發(fā)明者黃樂, 劉為 申請人:上?？剖肋_-華陽汽車電器有限公司