CN102694250B - 一种cmmb天线及移动多媒体广播装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种CMMB天线，该CMMB天线包括辐射单元，该辐射单元包括介质基板、分别覆在介质基板上的第一覆铜层和第二覆铜层、位于介质基板内的铜带，以及位于介质基板边沿且分布在铜带两侧的若干金属化孔，在第一覆铜层上设置了若干微槽，铜带一端设置贯穿所述介质基板的馈电接口，第一覆铜层和第二覆铜层通过金属化孔电连接，本发明还提供了一种应用该CMMB天线的多媒体移动广播装置。本发明的CMMB天线通过简单的结构设计即满足了CMMB天线的性能要求，结合使用的低损耗的天线介质基材，使得CMMB天线内置于移动多媒体广播装置中时的效果与现有的外置CMMB天线效果基本相同。

Description

一种CMMB天线及移动多媒体广播装置

技术领域

本发明属于通信设备领域，具体涉及一种CMMB天线及应用该天线的移动多媒体广播装置。

背景技术

随着无线通讯技术的发展，无线通讯设备有了越来越高的要求，为了满足通讯的要求，现有的各种无线路由器基本上采用外置天线，极大限制产品的工业设计和机构设计发挥的余力，而且外置天线还需要设计适应的阻抗匹配连接器及机构模组，这些连接器及机构模组几乎占了整个天线百分之九十以上的成本。

天线作为最终射频信号的辐射单元和接收器件，其工作特性将直接影响整个电子系统的工作性能。天线的安装不仅需要考虑天线本身的形状，还需要更多的考虑天线所在的装置在工作时产生的电磁辐射，特别是中央处理器的高频工作产生了电磁辐射，这会对天线接收和发送信号造成不良的影响，甚至会因此造成天线无法正常工作，因此，在电子系统中天线的放置是需要花费很多时间考虑和验证。

CMMB天线多放置于设备之外，以能够接收到足够的信号，这样设置会占用较大的空间，也会影响到CMMB设备的美观度，因此，需要设计一种天线，置在CMMB设备内也能够满足其通讯的要求。

发明内容

为了解决现有CMMB天线中存在的问题，本发明提供了一种CMMB天线，该天线通过简单的结构设计即满足了CMMB天线的性能要求，同时实现CMMB天线内置，为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种CMMB天线，包括辐射单元，所述辐射单元包括：一介质基板、分别覆在所述介质基板上、下表面的第一覆铜层和第二覆铜层、位于所述介质基板内的铜带，以及位于所述介质基板边沿且分布在所述铜带两侧的若干金属化孔；所述第一覆铜层设置有开口相对的两开口框状第一微槽、第二微槽以及连接所述第一微槽的槽底和所述第二微槽的槽底的带状第三微槽，在所述第一覆铜层的平面内所述第一微槽与所述第二微槽关于经过第三微槽的中心且平行于所述第一微槽槽底的直线对称，所述铜带在所述第一覆铜层的投影与所述第三微槽相交，所述铜带一端设置贯穿所述介质基板的馈电接口，所述第一覆铜层和所述第二覆铜层通过所述金属化孔电连接。

进一步地，所述辐射单元的谐振频段为474-794MHz。

进一步地，所述第三微槽垂直连接所述第一微槽和所述第二微槽的槽底。

进一步地，所述铜带在所述第一覆铜层的投影垂直平分所述第三微槽。

进一步地，所述第一微槽的两端部到所述铜带在所述第一覆铜层的投影的距离不等。

进一步地，所述铜带另一端设置了可连接电阻的负载接口。

进一步地，所述介质基板组分包括玻纤布、环氧树脂以及包含与所述环氧树脂发生交联反应的化合物。

本发明还提供了一种移动多媒体广播装置，包括主机，还包括所述CMMB天线。

进一步地，所述移动多媒体广播装置为车载CMMB终端。

进一步地，所述车载CMMB终端固定在座位上端，所述CMMB天线设置于包覆所述车载CMMB终端的头枕套的靠近车窗的内侧。

本发明的CMMB天线利用了微带传输原理，通过简单的结构设计即满足了CMMB天线的性能要求，能够灵活的应用于现有的移动多媒体广播装置，结合使用的低损耗的天线介质基材，使得CMMB天线内置于移动多媒体广播装置中时的效果与现有的外置CMMB天线效果基本相同。

附图说明

图1是本发明CMMB天线的辐射单元俯视结构示意图；

图2是本发明CMMB天线的辐射单元仰视结构示意图；

图3是本发明CMMB天线的辐射单元铜带在介质基板上的示意图；

图4是本发明CMMB天线的辐射单元金属化孔在介质基板上的示意图；

图5是本发明移动多媒体广播装置的结构示意图。

具体实施方式

现在详细参考附图中描述的实施例。为了全面理解本发明，在以下详细描述中提到了众多具体细节。但是本领域技术人员应该理解，本发明可以无需这些具体细节而实现。在其他实施方式中，不详细描述公知的方法。过程、组件和电路，以免不必要地使实施例模糊。

参见图1-4所示分别为CMMB天线10辐射单元的第一覆铜层1、第二覆铜层2、介质基板3和铜带4的结构以及金属化孔8的分布，该CMMB天线10的辐射单元包括第一覆铜层1、第二覆铜层2、介质基板3、铜带4和金属化孔8，第一覆铜层1、第二覆铜层2分别覆在介质基板3的上、下表面，在第一覆铜层1上设置了第一微槽11、第二微槽12和第三微槽13，第一微槽11与第二微槽12为开口相对的开口框状，第三微槽13呈带状，该第三微槽13垂直的连接第一微槽11和第二微槽12的槽底，第一微槽11和第二微槽12关于垂直经过第三微槽13中心的直线对称，第一微槽11位于第三微槽13左侧的端部到铜带4的距离大于第一微槽11位于第三微槽13右侧的端部到铜带4的距离；铜带4位于介质基板3内，铜带4在第一覆铜层1的投影垂直平分第三微槽13，在铜带4的两端设置了馈电接口6和负载接口7，馈电接口6和负载接口7贯穿介质基板3和第二覆铜层2；金属化孔8设置有多个，位于介质基板3边沿，且对称的分布在铜带4的两侧，金属化孔8均匀的分布在介质基板3的四周，在每一处的分布可以看做是一组，本实施例中可以看做每组只有一个金属化孔8，也可以设置多个，金属化孔8电连接第一覆铜层1和第二覆铜层2。

第一微槽11和第二微槽12的槽宽相等，第三微槽13的槽宽与第一微槽11的槽宽可以相等，也可以不相等，在本实施例中，第三微槽13的槽宽小于第一微槽11的槽宽。

参见图1中，第一覆铜层1的圆环孔14将第一覆铜层1与铜带4形成断路，辐射单元的馈电接口6连接同轴线，用于电信号的输入与输出，负载接口7可以增加一电阻，改变辐射单元辐射出的电磁波的波形方式。

辐射单元对外辐射电磁波时，电信号沿铜带4从馈电接口6向负载接口7行进，电信号在第一微槽11、第二微槽12和第三微槽13间相互耦合，对外辐射出电磁波。

图1-4也示出了本发明CMMB天线的一种具体的实施方式，该CMMB天线的辐射单元为80×80mm²，第一微槽11和第二微槽12的槽宽均为2mm，第三微槽13的槽宽为4mm，第一微槽11位于第三微槽1 3左侧的端部到槽底的距离为20mm，而右侧相应的距离为29mm，铜带4的宽度为0.9mm，该辐射单元的谐振频段为474-794MHz，本实施方式还可在负载接口7连接50-150Ω电阻，其他实施方案可根据需求经过多次调制测试获得。

介质基板3组分包括玻纤布、环氧树脂以及与该环氧树脂发生交联反应的化合物，以下通过具体实施方式说明该介质基板。

第一类实施方式如下：

在该类实施方式中，用于生产加工本发明中的介质基板（包括单层或多层层压板片、覆铜基板、PCB板、芯片载体件或类似应用件等）的一些低介电常数低损耗的浸润溶液。所述浸润溶液包括：第一组份，包含环氧树脂；第二组份，包含与所述环氧树脂发生交联反应的化合物；及一种或者多种溶剂。其中第一组份和第二组份按照一定比例配置混合。上述第一组份、第二组份及所述一种或者多种溶剂配成所述浸润溶液。所述浸润溶液经过搅拌后、将所述一玻纤布浸润所述浸润溶液中使第一组份与第二组份吸附在玻纤布中或者表面上；然后烘拷所述玻纤布使所述一种或者多种溶剂挥发，并使第一组份与第二组份相互化合交联形成半固化物或者固化物。半固化物是指将吸附第一组份与第二组份的玻纤布在烘拷温度相对较低环境中，第一组份包含环氧树脂与第二组份包含化合物部分发生化合交联反应的软性混合物。固化物是指将吸附第一组份与第二组份的玻纤布在烘拷温度相对较高环境中，第一组份包含环氧树脂与第二组份包含化合物部分发生化合交联反应的相对较硬的混合物。其中所述半固化或固化物在1GHz频率下工作，具有≤4.0的标称介电常数和≤0.01的电损耗正切量。

在本实施方式中，所述浸润过的玻纤布通过低温烘烤形成半固化物（呈片状），然后所述半固化物剪裁成剪裁片，根据厚度需要将所述多片剪裁片叠合并进行热压成本实施所述的多层介质基板（即多层层压板或片）。其中热压工序目的就是使得第一组份包含环氧树脂与第二组份包含化合物全部发生化合交联反应。

当然也可以理解，所述浸润过的玻纤布直接通过高温烘烤形成固化物，即本发明所述的单层介质基板（即单层层压板或片）。

在具体的实施例中，所述第二组份的化合物可选用包含由极性高分子与非极性高分子化合的共聚物，如苯乙烯马来酸酐共聚物。可以理解的是，可以与环氧树脂发生化合交联反应的共聚物均可用于本实施方式的配方成份。其中本实施方式的苯乙烯马来酸酐共聚物，其分子式如下：

在上述苯乙烯马来酸酐共聚物分子式中包含4个苯乙烯。在其他实施方式中，可以选择相应分子量，如苯乙烯马来酸酐共聚物分子式中包含6、8个苯乙烯或者任意个数。环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物。

在其他的实施例中，所述第二组份的化合物还可以选用氰酸酯预聚体或者选用苯乙烯马来酸酐共聚物与氰酸酯预聚体按照任意比例混合的混合物。

在具体的实施例中，所述环氧树脂与苯乙烯马来酸酐共聚物按照官能值的比例进行配制，然后加入一定量的溶剂配成溶液。所述环氧树脂与苯乙烯马来酸酐共聚物混合工艺采用常规设备进行加工，如普通搅拌桶以及反应釜使环氧树脂与苯乙烯马来酸酐共聚物均匀混合，从而使所述溶液中的环氧树脂与苯乙烯马来酸酐共聚物均匀混合后即是本发明所述浸润溶液。

在具体的实施例中，通过加入一定的促进剂促使上述浸润溶液200-400秒内胶化(选用胶化环境温度171℃)，其中促进上述浸润溶液胶化时间260秒左右（如258-260秒、或250-270秒等）效果较好。所述促进剂可选用包括但不限于叔胺类，咪唑类以及三氟化硼单乙胺中的任意一类或他们之间混合物。

所述一种或者多种溶剂可以选用包括但不限于丙酮、丁酮、N，N-二甲基甲酰胺、乙二醇甲醚、甲苯中任意一种或上述两种以上溶剂之间混合形成的混合溶剂。

在另一实施例中，所述浸润溶液包括：第一组份，包含环氧树脂；第二组份，包含与所述环氧树脂发生交联反应的化合物；及一种或者多种溶剂。所述第二组份的化合物选用苯乙烯马来酸酐共聚物与氰酸酯预聚体按照任意比例混合的混合物。其中所述氰酸酯预聚体浓度75%。促进剂选用二甲基咪唑；所述溶剂选用丁酮。

该实施方式浸润溶液具体配方如下表：

在上述配方中同时加入了苯乙烯马来酸酐共聚物和氰酸酯预聚体，两者均与环氧树脂均能发生化合交联反应。

第二类实施方式如下：

在本发明第二类实施方式中，生产本发明中的介质基板（包括单层或多层层压板片、覆铜基板、PCB板、芯片载体件或类似应用件等）的一些低介电常数低损耗的组合物（也可称之复合物或复合材料），所述组合物包括玻纤布、第一组份及第二组份，第一组份包含环氧树脂；第二组份包含与所述环氧树脂发生交联反应的化合物。其中所述组合物在1GHz频率下工作，具有≤4.0的标称介电常数和≤0.01的电损耗正切量。其中本实施方式中，所述组合物在1GHz频率下工作，具有≤0.005的电损耗正切量。

所述组合物制造过程还包括如下工艺：

首先，将第二组份包含与所述环氧树脂发生交联的反应的化合物与所述环氧树脂按照官能值的比例进行配制，然后加入一定量的溶剂配成溶液。在具体的实施例中，所述化合物包含极性高分子与非极性高分子化合的共聚物，其中较佳实施例的共聚物可以选用苯乙烯马来酸酐共聚物。所述环氧树脂与苯乙烯马来酸酐共聚物混合工艺采用常规设备进行加工，如普通搅拌桶以及反应釜使环氧树脂与苯乙烯马来酸酐共聚物均匀混合。其中本实施方式的苯乙烯马来酸酐共聚物，其分子式如下：

在上述苯乙烯马来酸酐共聚物分子式中包含4个苯乙烯。在其他实施方式中，可以选择相应分子量，如苯乙烯马来酸酐共聚物分子式中包含6、或8个苯乙烯。环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物。

在其他的实施例中，所述第二组份的化合物还可以选用氰酸酯预聚体或者选用苯乙烯马来酸酐共聚物与氰酸酯预聚体按照任意比例混合的混合物。

在具体的实施例中，使所述溶液中的环氧树脂与苯乙烯马来酸酐共聚物在一定条件下能进行化合交联反应，发生化合交联反应后依附于所述玻纤布，从而形成本发明的介质基板。

所述一种或者多种溶剂可以选用包括但不限于丙酮、丁酮、N，N-二甲基甲酰胺、乙二醇甲醚、甲苯中任意一种或上述之间混合溶剂。

所述溶液一具体实施例各种成分比例如下表：

上述溶液配方包括环氧树脂、苯乙烯马来酸酐共聚物、氰酸酯预聚体、促进剂二甲基咪唑及一种溶剂丁酮。在上述配方中同时加入了苯乙烯马来酸酐共聚物和氰酸酯预聚体，两者均与环氧树脂能化合交联。

然后，从上述溶液中提取所述少量测试样本，在某一特定温度环境测试所述溶液胶化时间，通过添加促进剂来调节所述溶液在该定温度环境胶化时间。可以通过加入一种或多种促进剂促使上述溶液在200-400秒时间内胶化，其中所述某一特定温度环境可是单一一温度值或者一选定的特定温度范围，在本实施方式，通过设定在171摄氏度环境进行胶化时间，使得上述溶液在胶化时间260秒左右（如258-260秒、或250-270秒等）效果较佳。所述促进剂可选用包括但不限于选用叔胺类，咪唑类以及三氟化硼单乙胺中的任意一类或他们之间混合物。

第三步，当上述测试样本在200-400秒时间范围内胶化时，将玻纤布在所述溶液中浸润后取出烘干，形成组合物。在该具体步骤中，将玻纤布浸入溶液中充分浸润保证所述环氧树脂与苯乙烯马来酸酐共聚物吸附在玻纤布中或者表面上，然后浸入溶液的玻璃布通过悬挂于鼓风干燥箱在180℃烘烤5分钟左右，目的就是将溶剂丁酮充分挥发，并且使得所述环氧树脂与苯乙烯马来酸酐共聚物化合交联反应，玻璃布与所述化合交联反应的产物制得半固化组合物。可以理解的是，延长烘烤时间和或提高烘烤温度，即可形成固化组合物。一般大量工业生产采用垂直上胶机中浸胶子系统和烘箱子系统中完成。

最后，将烘干的化组合物与导电箔进行压合。在该具体步骤中，将烘干的化组合物（半固化板或半固化片）与导电箔在真空热压机中压合。所述导电箔选用包含铜、银、金、铝或上述材料合金材料等制得的导电材料。由于铜材料的价格相对较低，因此选用铜制成的导电箔适用产业化。

同时为了适用天线系统或电子设备一些性能参数要求，将多片半固化板或半固化片进行层压形成多层层压板。应用这些层压板可以有效减少天线复合损耗，进而保证天线辐射增益值。

利用上述组合物、单层片半固化板或半固化片、多层层压板加工成天线基板、PCB板、覆铜基板、芯片载体件或类似应用件，通过引入极性与非极性高分子共聚物的形式来降低上述制件（天线基板、PCB板、覆铜基板、芯片载体件或类似应用件、单层或多层压压板片）的介电常数以及介电损耗，从而满足其在电子设备中应用的需求。

如图5所示为一种移动多媒体广播装置的结构示意图，该移动多媒体广播装置为车载CMMB终端20，该CMMB终端20包括主机（图中未示出）、头枕套201、显示屏202、连接杆203、电源线204和CMMB天线10，该车载CMMB终端20通过连接杆203固定在座位的上端，头枕套201包覆着车载CMMB终端20的主机、CMMB天线10及显示屏202的四周，CMMB天线10放置在头枕套201的靠近车窗的内侧，以便于接收和发送CMMB信号。

上面结合附图对本发明的较佳实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (8)

1.一种CMMB天线，包括辐射单元，其特征在于，所述辐射单元包括：一介质基板、分别覆在所述介质基板上、下表面的第一覆铜层和第二覆铜层、位于所述介质基板内的铜带，以及位于所述介质基板边沿且分布在所述铜带两侧的若干金属化孔；所述第一覆铜层设置有开口相对的两开口框状第一微槽、第二微槽以及连接所述第一微槽的槽底和所述第二微槽的槽底的带状第三微槽，在所述第一覆铜层的平面内所述第一微槽与所述第二微槽关于经过第三微槽的中心且平行于所述第一微槽槽底的直线对称，所述铜带在所述第一覆铜层的投影与所述第三微槽相交，所述铜带一端设置贯穿所述介质基板的馈电接口，所述第一覆铜层和所述第二覆铜层通过所述金属化孔电连接；所述第一微槽和第二微槽均是由三条线段形成的开口框状微槽，所述第一微槽的两端部到所述铜带在所述第一覆铜层的投影的距离不等；所述介质基板组分包括玻纤布、环氧树脂以及包含与所述环氧树脂发生交联反应的化合物；所述化合物选用包含由极性高分子与非极性高分子化合的共聚物。

2.根据权利要求1所述的CMMB天线，其特征在于，所述辐射单元的谐振频段为474-794MHz。

3.根据权利要求1所述的CMMB天线，其特征在于，所述第三微槽垂直连接所述第一微槽的槽底和所述第二微槽的槽底。

4.根据权利要求1或2所述的CMMB天线，其特征在于，所述铜带在所述第一覆铜层的投影垂直平分所述第三微槽。

5.根据权利要求1所述的CMMB天线，其特征在于，所述铜带另一端设置了可连接电阻的负载接口。

6.一种移动多媒体广播装置，包括主机，其特征在于，还包括权利要求1-5所述的CMMB天线。

7.根据权利要求6所述的移动多媒体广播装置，其特征在于，所述移动多媒体广播装置为车载CMMB终端。

8.根据权利要求7所述的移动多媒体广播装置，其特征在于，所述车载CMMB终端固定在座位上端，所述CMMB天线设置于包覆所述车载CMMB终端的头枕套的靠近车窗的内侧。