小型化車(chē)載gps微帶縫隙天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車(chē)天線技術(shù)，具體是小型化車(chē)載GPS微帶縫隙天線。
【背景技術(shù)】
[0002]常見(jiàn)的汽車(chē)天線均是柱狀體天線，其安裝不方便，使得車(chē)體頂部設(shè)置有突出，外觀影響大，而天線外置經(jīng)常遭受風(fēng)吹日曬，使用壽命低，因此，我們需要設(shè)置一種具備較寬寬度的平板式天線，可以克服傳統(tǒng)柱狀天線的缺陷，而設(shè)置出的平板天線可以集成在車(chē)頂，不會(huì)外露，外觀結(jié)構(gòu)造型良好，使用壽命可以提高，過(guò)去幾年的研究表明，TEM喇叭、貼片天線和開(kāi)槽天線等可以作為超寬帶天線使用，其中貼片天線有輪廓低、重量輕、容易集成和制造成本低等優(yōu)點(diǎn)，在移動(dòng)通信的應(yīng)用中有潛在的優(yōu)勢(shì)。但是貼片天線的帶寬比較窄，一些研究者已經(jīng)嘗試做了增進(jìn)帶寬的工作，電阻加載和改變天線的形狀是兩類(lèi)成功的嘗試。電阻加載會(huì)降低天線的效。有的平面單極子天線有一個(gè)較大的地板與天線臂垂直放置，這給天線的小型化設(shè)計(jì)帶來(lái)了不便。共面波導(dǎo)饋電和開(kāi)槽相結(jié)合的方法也可以增加天線的帶寬。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種小型化車(chē)載GPS微帶縫隙天線，可以實(shí)現(xiàn)了天線的較寬的寬帶。
[0004]本發(fā)明的目的主要通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):小型化車(chē)載GPS微帶縫隙天線，包括介質(zhì)基板、位于介質(zhì)基板下側(cè)面的接地板、位于介質(zhì)基板上側(cè)面的微帶線，所述微帶線包括矩形的主臂微帶線，還包括位于主臂微帶線左側(cè)并與主臂微帶線連接的第一左側(cè)臂微帶線和第二左側(cè)臂微帶線，還包括位于主臂微帶線右側(cè)并與主臂微帶線連接的第一右側(cè)臂微帶線和第二右側(cè)臂微帶線，第一左側(cè)臂微帶線和第二左側(cè)臂微帶線、第一右側(cè)臂微帶線和第二右側(cè)臂微帶線均為矩形微帶線，第一左側(cè)臂微帶線和第二左側(cè)臂微帶線之間的間隙為間隙P1，第一左側(cè)臂微帶線和第二左側(cè)臂微帶線之間的間隙為間隙P2，Pl小于P2，所述接地板還開(kāi)有左側(cè)矩形縫隙和右側(cè)矩形縫隙，左側(cè)矩形縫隙的投影位于主臂微帶線的左側(cè)，右側(cè)矩形縫隙的投影位于主臂微帶線的右側(cè)，主臂微帶線還連接有差分輸入端。
[0005]本發(fā)明的微帶天線結(jié)構(gòu)，利用電抗加載的方法可以實(shí)現(xiàn)雙頻工作，此時(shí)雙頻比可以調(diào)節(jié)得較接近。該天線的頂部是一個(gè)左右不對(duì)稱的分支型微帶線，即采用上述四個(gè)側(cè)臂微帶線和側(cè)臂微帶線構(gòu)成的分支型微帶線。分支型饋電的優(yōu)點(diǎn)是該饋電方法可以獲得較寬的帶寬并且使天線在很寬的頻率范圍內(nèi)達(dá)到很好的阻抗匹配。在本設(shè)計(jì)中，在接地板開(kāi)了兩個(gè)矩形縫隙，即左側(cè)矩形縫隙和右側(cè)矩形縫隙，通過(guò)調(diào)整微帶線分支和矩形縫隙的相對(duì)位置以及矩形縫隙的大小來(lái)獲得最佳匹配，天線的底部接地板上刻蝕了兩個(gè)矩形縫隙，這樣相當(dāng)于引入了兩個(gè)電抗元素，產(chǎn)生了兩個(gè)諧振點(diǎn)。天線可使用FR - 4作為介質(zhì)基板，基板的厚度為1.6 mm，相對(duì)介電常數(shù)為4.2，接地板的尺寸為50 mm X 50 mm。由于矩形縫隙所在的面的邊沿存在較強(qiáng)的繞射場(chǎng)，所以選擇合適的介質(zhì)基片大小，可以獲得較好的遠(yuǎn)場(chǎng)方向圖。饋電點(diǎn)在寬邊的中心。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)接口的阻抗匹配，主臂微帶線的特性阻抗為50 Ω，第一左側(cè)臂微帶線和第二左側(cè)臂微帶線、第一右側(cè)臂微帶線和第二右側(cè)臂微帶線的特性阻抗均為100 Ω。
[0007]主臂微帶線的寬度為W5，W5為3.0 mm。
[0008]天線的回波損耗對(duì)兩個(gè)矩形縫隙的長(zhǎng)度L1、L2和寬度W3、W4的變化比較敏感，因此選取以上4個(gè)參數(shù)對(duì)它們進(jìn)行參數(shù)分析。每個(gè)參數(shù)選取一個(gè)初始值，當(dāng)一個(gè)參數(shù)變化時(shí)，其他參數(shù)保持不變。研究發(fā)現(xiàn)，采用下述參數(shù)，可以獲得較佳的天線參數(shù)，其參數(shù)如下:左側(cè)矩形縫隙的長(zhǎng)度為L(zhǎng)I，右側(cè)矩形縫隙的長(zhǎng)度為L(zhǎng)2，左側(cè)矩形縫隙的寬度為W3，右側(cè)矩形縫隙的寬度為 W4，LI 小于 L2，W3 小于 W4。LI = 24 mm，L2 = 42 mm，W3 =13mm，W4 = 18mmD
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:從天線在諧振頻率1.9 GHz和2.4 GHz兩處的增益可以看出，該縫隙天線的輻射是雙向性的，縫隙上、下方的輻射場(chǎng)最強(qiáng)，輻射強(qiáng)度基本相同。天線的諧振頻率為1.9 GHz時(shí)，最大增益為1.4 dBi ;天線諧振頻為2.4 GHz時(shí)，最大增益為2.9dB1天線具有一定的方向性，但是天線的增益并不高，因此這種天線可以作為全向天線來(lái)使用，適用于接收周?chē)纳漕l無(wú)線能量。同時(shí)該天線易于加工，特別適合于汽車(chē)車(chē)頂集成結(jié)合，不影響汽車(chē)外形結(jié)構(gòu)。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為本發(fā)明的示意圖。
[0011]圖中的附圖標(biāo)記分別表示為:1、介質(zhì)基板，2、主臂微帶線，4、第一左側(cè)臂微帶線，
5、第二左側(cè)臂微帶線，3、左側(cè)矩形縫隙，6、第一右側(cè)臂微帶線，7、第二右側(cè)臂微帶線，8、右側(cè)矩形縫隙，9、差分輸入端。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0013]實(shí)施例1:
如圖1所示。
[0014]小型化車(chē)載GPS微帶縫隙天線，包括介質(zhì)基板1、位于介質(zhì)基板I下側(cè)面的接地板、位于介質(zhì)基板I上側(cè)面的微帶線，所述微帶線包括矩形的主臂微帶線2，還包括位于主臂微帶線2左側(cè)并與主臂微帶線2連接的第一左側(cè)臂微帶線4和第二左側(cè)臂微帶線5，還包括位于主臂微帶線2右側(cè)并與主臂微帶線2連接的第一右側(cè)臂微帶線6和第二右側(cè)臂微帶線7，第一左側(cè)臂微帶線4和第二左側(cè)臂微帶線5、第一右側(cè)臂微帶線6和第二右側(cè)臂微帶線7均為矩形微帶線，第一左側(cè)臂微帶線4和第二左側(cè)臂微帶線5之間的間隙為間隙P1，第一左側(cè)臂微帶線4和第二左側(cè)臂微帶線5之間的間隙為間隙P2，P1小于P2，所述接地板還開(kāi)有左側(cè)矩形縫隙3和右側(cè)矩形縫隙8，左側(cè)矩形縫隙3的投影位于主臂微帶線的左側(cè)，右側(cè)矩形縫隙8的投影位于主臂微帶線的右側(cè)，主臂微帶線還連接有差分輸入端9。
[0015]本發(fā)明的微帶天線結(jié)構(gòu)，利用電抗加載的方法可以實(shí)現(xiàn)雙頻工作，此時(shí)雙頻比可以調(diào)節(jié)得較接近。該天線的頂部是一個(gè)左右不對(duì)稱的分支型微帶線，即采用上述四個(gè)側(cè)臂微帶線和側(cè)臂微帶線構(gòu)成的分支型微帶線。分支型饋電的優(yōu)點(diǎn)是該饋電方法可以獲得較寬的帶寬并且使天線在很寬的頻率范圍內(nèi)達(dá)到很好的阻抗匹配。在本設(shè)計(jì)中，在接地板開(kāi)了兩個(gè)矩形縫隙，即左側(cè)矩形縫隙和右側(cè)矩形縫隙，通過(guò)調(diào)整微帶線分支和矩形縫隙的相對(duì)位置以及矩形縫隙的大小來(lái)獲得最佳匹配，天線的底部接地板上刻蝕了兩個(gè)矩形縫隙，這樣相當(dāng)于引入了兩個(gè)電抗元素，產(chǎn)生了兩個(gè)諧振點(diǎn)。天線可使用FR - 4作為介質(zhì)基板，基板的厚度為1.6 mm，相對(duì)介電常數(shù)為4.2，接地板的尺寸為50 mm X 50 mm。由于矩形縫隙所在的面的邊沿存在較強(qiáng)的繞射場(chǎng)，所以選擇合適的介質(zhì)基片大小，可以獲得較好的遠(yuǎn)場(chǎng)方向圖。饋電點(diǎn)在寬邊的中心。
[0016]為了實(shí)現(xiàn)接口的阻抗匹配，主臂微帶線的特性阻抗為50 Ω，第一左側(cè)臂微帶線4和第二左側(cè)臂微帶線5、第一右側(cè)臂微帶線6和第二右側(cè)臂微帶線7的特性阻抗均為100 Ω 0
[0017]主臂微帶線的寬度為￥5，胃5為3.0.!。
[0018]天線的回波損耗對(duì)兩個(gè)矩形縫隙的長(zhǎng)度L1、L2和寬度W3、W4的變化比較敏感，因此選取以上4個(gè)參數(shù)對(duì)它們進(jìn)行參數(shù)分析。每個(gè)參數(shù)選取一個(gè)初始值，當(dāng)一個(gè)參數(shù)變化時(shí)，其他參數(shù)保持不變。研究發(fā)現(xiàn)，采用下述參數(shù)，可以獲得較佳的天線參數(shù)，其參數(shù)如下:左側(cè)矩形縫隙3的長(zhǎng)度為L(zhǎng)I，右側(cè)矩形縫隙8的長(zhǎng)度為L(zhǎng)2，左側(cè)矩形縫隙3的寬度為W3，右側(cè)矩形縫隙 8 的寬度為 W4，LI 小于 L2，W3 小于 W4。LI = 24 mm，L2 = 42 mm，W3 =13mm，W4=18 mm0
[0019]如上所述，則能很好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.小型化車(chē)載GPS微帶縫隙天線，其特征在于:包括介質(zhì)基板(1)、位于介質(zhì)基板(I)下側(cè)面的接地板、位于介質(zhì)基板(I)上側(cè)面的微帶線，所述微帶線包括矩形的主臂微帶線(2)，還包括位于主臂微帶線(2)左側(cè)并與主臂微帶線(2)連接的第一左側(cè)臂微帶線(4)和第二左側(cè)臂微帶線(5 )，還包括位于主臂微帶線(2 )右側(cè)并與主臂微帶線(2 )連接的第一右側(cè)臂微帶線(6)和第二右側(cè)臂微帶線(7)，第一左側(cè)臂微帶線(4)和第二左側(cè)臂微帶線(5)、第一右側(cè)臂微帶線(6)和第二右側(cè)臂微帶線(7)均為矩形微帶線，第一左側(cè)臂微帶線(4)和第二左側(cè)臂微帶線(5)之間的間隙為間隙P1，第一左側(cè)臂微帶線(4)和第二左側(cè)臂微帶線(5)之間的間隙為間隙P2，Pl小于P2，所述接地板還開(kāi)有左側(cè)矩形縫隙(3)和右側(cè)矩形縫隙(8)，左側(cè)矩形縫隙(3)的投影位于主臂微帶線的左側(cè)，右側(cè)矩形縫隙(8)的投影位于主臂微帶線的右側(cè)，主臂微帶線還連接有差分輸入端(9)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型化車(chē)載GPS微帶縫隙天線，其特征在于:主臂微帶線的特性阻抗為50 Ω，第一左側(cè)臂微帶線(4)和第二左側(cè)臂微帶線(5)、第一右側(cè)臂微帶線(6)和第二右側(cè)臂微帶線(7)的特性阻抗均為100 Ω。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型化車(chē)載GPS微帶縫隙天線，其特征在于:主臂微帶線的寬度為胃5，胃5為3.0 mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型化車(chē)載GPS微帶縫隙天線，其特征在于:左側(cè)矩形縫隙(3)的長(zhǎng)度為L(zhǎng)I，右側(cè)矩形縫隙(8)的長(zhǎng)度為L(zhǎng)2，左側(cè)矩形縫隙(3)的寬度為W3，右側(cè)矩形縫隙(8)的寬度為W4，LI小于L2，W3小于W4。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的小型化車(chē)載GPS微帶縫隙天線，其特征在于:LI= 24 mm,L2 = 42 mm，W3 =13mm，W4 = 18 mm。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了小型化車(chē)載GPS微帶縫隙天線，包括介質(zhì)基板、位于介質(zhì)基板下側(cè)面的接地板、位于介質(zhì)基板上側(cè)面的微帶線，所述微帶線包括矩形的主臂微帶線，還包括位于主臂微帶線左側(cè)并與主臂微帶線連接的第一左側(cè)臂微帶線和第二左側(cè)臂微帶線，還包括位于主臂微帶線右側(cè)并與主臂微帶線連接的第一右側(cè)臂微帶線和第二右側(cè)臂微帶線，第一左側(cè)臂微帶線和第二左側(cè)臂微帶線、第一右側(cè)臂微帶線和第二右側(cè)臂微帶線均為矩形微帶線，所述接地板還開(kāi)有左側(cè)矩形縫隙和右側(cè)矩形縫隙，左側(cè)矩形縫隙的投影位于主臂微帶線的左側(cè)，右側(cè)矩形縫隙的投影位于主臂微帶線的右側(cè)。
【IPC分類(lèi)】H01Q13/10, H01Q13/08
【公開(kāi)號(hào)】CN105006655
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510373177
【發(fā)明人】陳曉琦
【申請(qǐng)人】成都眾易通科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年10月28日
【申請(qǐng)日】2015年7月1日