CN103682590A - 车载集成天线 - Google Patents

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Abstract

本发明是GPS天线馈电引脚与广播用天线用电结合，实现内置GPS天线和广播用天线的一体式天线的车载集成天线，从而提升广播用天线的效率，有效使用车载集成天线内部空间，将广播用天线在GPS天线上侧形成螺旋形，使其与GPS天线的表面电流流动一致而最大限度地减少两个天线之间的干扰和信号畸变。

Description

车载集成天线
技术领域
本发明涉及车载集成天线，尤其涉及内置CMMB(China Mobile Multimedia Broadcasting)天线的车载集成天线。
背景技术
过去汽车上只安装杆形拉杆天线或玻璃（Glass）天线，用于接收AM/FM收音机广播，但近来随着电子信息通信发展和消费者的各种需求增多，车辆上也开始装配各种功能的天线。不管是传统的AM/FM收音机信号，DMB（Digital Multimedia Broadcasting）业务也日益活跃而使DMB接收天线得以开发和普及。此外还有安装用于驾驶车辆的驾驶员确认车辆位置的GPS天线、远程信息处理系统用TMU(Telematics unit)天线等多种天线。
就此韩国公开专利第10-2010-0115171号提出了一种车载集成天线及其制作方法。该车载集成天线是包括第一天线和第二天线的车载集成天线，包括：第一天线；安装天线接收线路的杆座；安装于杆座的上部且由中空圆筒或多角筒形态形成而使天线接收线路和第一天线位于其内部的支承部件；在支承部件的外周面或内周面上盘绕着的第二天线。该车载集成天线可以缩小支承部件的规格而使产品重量减少的同时使设计更加美观。该车载集成天线是FM/AM或者用于DMB接收的第二天线在呈圆筒或多角筒形状的支承部件外周面或内周面上盘绕成螺旋状而缩小车载集成天线规格之外，还可以解决第二天线长度受限的问题，从而确保天线的接收敏感度和方向性。
普通的车载集成天线如图1的（a）所示在TMU天线和GPS天线之间装配广播用天线。作为参考，GPS天线是包括图1（b）的Feeding Pin的形态。车载集成天线的内部已装配三个配置的天线，如果再装配天线会受到空间限制。
所述车载集成天线是根据各个国家的广播频带设计。以各个国家的数字广播为例，美国的XM是使用2.3325GHz ~ 2.345GHz频带，SIRUS是使用2.320GHz ~ 2.3325GHz的频带。韩国国内DMB和欧洲DAB是使用174MHz ~ 216MHz的频带。所述数字广播是因没有邻接北美远程信息处理频带即824MHz ~ 894MHz、1.850GHz ~ 1.990GHz而被干扰的影响小。
中国的数字广播CMMB(China Mobile Multimedia Broadcasting)是使用470MHz ~ 800MHz频带，并邻接中国的远程信息处理带即821MHz ~ 894MHz设计成如图1（A），则比起其它国家难以确保特性。
为减少干扰的影响，中国远程信息处理天线和CMMB天线之间间隔应最大限度相隔离，以确保性能。但是，集成天线内部的GPS天线、Telemtics天线以及数字广播用天线因空间有限而难以保证其相互间距。
发明内容
技术课题
本发明的目的在于提供一种GPS天线和广播用天线结合的车载集成天线。
本发明的另一目的在于提供一种防止因GPS天线和广播天线的表面电流不一致导致的GPS天线辐射图歪曲的车载集成天线。
技术方案
为实现所述技术课题，本发明一方面涉及的包括接收GPS频带信号的GPS天线和接收广播频带信号的广播用天线的车载集成天线，所述广播用天线与GPS天线的馈电引脚（Feeding Pin）的上端部用电结合，通过所述GPS天线接收的GPS。信号和通过所述广播用天线接收的广播信号被一个信号线传递。所述广播用天线是在所述GPS天线上端向顺时针方向旋转的螺旋形天线，在所述GPS天线的外围部上层形成，在与所述GPS天线的辐射区域重叠的区域形成螺旋形。所述GPS天线是贴片天线，所述广播用天线是CMMB(China Mobile Multimedia Broadcasting)天线。所述车载集成天线还包括放大通过所述GPS天线和所述广播用天线接收的信号的低噪音放大器（LNA）。
根据包括接收GPS频带信号的GPS天线和接收广播频带信号的广播用天线的车载集成天线，所述广播用天线是装配成其表面电流方向与所述GPS天线的标准电流方向形成平行。
有益效果
本发明的有益效果在于，实现内置GPS天线的馈电引脚与广播天线用电结合的GPS天线与广播天线的一体式天线的车载集成天线，从而提升广播天线的效率，有效使用车载集成天线内部空间。
广播天线是在GPS天线上侧形成螺旋形，与其与GPS天线的表面电流流动一致而最大限度减少两个天线的干扰以及信号畸变。
附图说明
图1是传统的车载集成天线例示图；
图2是本发明一个实施例的车载集成天线例示图；
图3是本发明一个实施例的车载集成天线内GPS天线与广播天线结合例示图；
图4是本发明一个实施例的防止GPS信号与广播信号之间表面电流方向不一致的车载集成天线例示图。
附图标记说明
100 : TMU天线 ; 200 : GPS天线;
210 : GPS天线的馈电引脚; 300 : 广播用天线。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图2是本发明一个实施例的车载集成天线例示图。如图所示，车载集成天线还包括远程信息处理系统（Telematics Unit,TMU）用天线100、GPS天线200以及广播用天线300。
远程信息处理系统用天线100是用于车内远程信息处理系统的组成，传送到远程信息处理系统用天线100的远程信息处理信号通过匹配电路传送于车辆信息系统主机。远程信息处理系统用天线100是根据各个国家的远程信息处理系统用频带设计。优选地，本发明的远程信息处理系统用天线100是用于中国的远程信息处理系统的使用821MHz ~ 894MHz频带的天线。
GPS天线200形成从GPS卫星接收车辆位置坐标数据的结构。传送到GPS天线100的GPS信号是通过匹配电路（Matching Circuit）、低噪音放大器（Low Noise Amplifier，LNA）以及带通滤波器（Band Pass Filter，BPF）传送于车辆的信息系统主机。优选地，GPS天线200为陶瓷贴片天线，包括连接于低噪音放大器（LAN）的馈电引脚（Feeding Pin）210。
广播用天线300是用于接收数字广播信号的天线，传送于广播用天线300的信号通过匹配电路、低噪音放大器、带通滤波器传送于车辆的信息系统主机。本发明一个实施例的广播用天线300是用于接收中国数字广播（China Mobile Multimedia Broadcasting,CMMB）信号的天线。作为参考，中国数字广播是使用470MHz ~ 800MHz的频带。广播用天线300如图2（a）所示，可以形成一直线长条形态，或者如图2（b）所示形成螺旋形。
如图3所示，车载集成天线是GPS天线200的馈电引脚上端部210和单极天线形态的广播天线300用电结合。车载集成天线可以同时接收GPS信号和广播信号。广播用天线300位于GPS天线200的上端而在TMU天线100和广播用天线300之间产生空隙。因该空隙，天线的运行方式同一，减少因使用邻近频带的广播用天线300（尤其接收470MHz ~ 800MHz带CMMB信号的CMM用天线）和824MHz ~ 894MHz带的TMU天线100之间干扰造成的性能低下的问题。
GPS天线200和广播用天线300的频带分别是1575.42MHz和470MHz ~ 800MHz，离得较远，且两个天线之间的运行方式不同而天线之间的频率干扰导致性能低下的问题也随之减少。如果广播用天线300位于GPS天线200上部，则对GPS天线200的性能并不会造成太大影响。相反，表示广播用天线性能的指标即综合效率（Total Efficiency）高于目前单独装配的广播用天线300。作为一个实施例，单独装配广播用天线300时，广播用天线300的综合效率约达32%，而与GPS天线200结合的广播用天线300的综合效率则提升到54%。
进一步，广播用天线300如图4所示，可以形成在GPS天线200的上侧向顺时针方向（图4的箭头方向）旋转的螺旋形天线。广播用天线300以螺旋形天线形成的原因在于防止因广播用天线300位于GPS天线200的上侧而导致的GPS天线200辐射图的倾斜（Tilt）现象。倾斜现象是指方向性天线的轴与水平面的倾斜角歪曲的现象。
之所以出现倾斜现象是因为GPS信号是从卫星通过大气层传送于GPS天线200，故GPS天线200的指向方向（方向性）应指向天空方向。而且，GPS信号是从卫星以右旋圆极化（RHCP）发送而GPS天线200是一般被设计成表面电流流动向右侧（顺时针方向）旋转。但广播用天线300的表面电流是向广播用天线300方向流动，因此在GPS天线200的上侧（天空方向）垂直装配广播用天线300则两个天线的电流会形成垂直交叉。最终，广播用天线300的表面电流方向与GPS天线的表面电流流动交叉而GPS天线200辐射图向天空方向显示出空白（NULL）特性，因而造成GPS天线200辐射图倾斜现象。
为防止所述现象的发生，将广播用天线300实现成向顺时针方向旋转的螺旋形天线，使GPS天线200和广播用天线300之间表面电流流动方向一致，从而防止GPS天线200辐射图倾斜的现象。
进一步，广播用天线300是在GPS天线200外围部上层形成。广播用天线300在GPS天线200的外围部上层形成的理由是，广播用天线300在GPS天线200的内部，则广播用天线300的电流流动会与GPS天线200的电流流动形成垂直交叉，因此如图4（a）所示，广播用天线300是在GPS天线200的外围以螺旋形态形成。
所述广播用天线300的螺旋形形态是在GPS天线200的辐射图区内实现，因为在GPS天线200辐射区域的广播用天线300的表面电流流动 与GPS天线200一致，可最大限度地减少两个天线之间干扰以及信号畸变。
广播用天线300在GPS天线200的辐射区域之外如图4的（b）或（c）未必形成螺旋形。就是说，重点是使GPS天线200和广播用天线300的表面电流流动一致，因此广播用天线300也可以形成非螺旋形态，即形成ㄱ字或ㄴ字形弯曲形态。
以上实施例和附图仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所述的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例所述技术方案的范围。本发明的保护范围应根据下述的权利要求范围进行解释，而且在其同等范围内的所有技术方案应都属于本发明的权利要求范围。

Claims (10)

1.一种车载集成天线，它包括接收GPS频带信号的GPS天线和接收广播频带信号的广播用天线，其特征在于，
所述广播用天线与GPS天线的馈电引脚的上端部用电结合，通过所述GPS天线接收的GPS信号和通过所述广播用天线接收的广播信号被一个信号线传递。
2.根据权利要求1所述的车载集成天线，其特征在于，
所述广播用天线是在所述GPS天线上端向顺时针方向旋转的螺旋形天线。
3.根据权利要求2所述的车载集成天线，其特征在于，
所述广播用天线是在所述GPS天线的外围部上层形成。
4.根据权利要求3所述的车载集成天线，其特征在于，
所述广播用天线在与所述GPS天线的辐射区域重叠的区域形成螺旋形。
5.根据权利要求1所述的车载集成天线，其特征在于，
所述GPS天线是贴片天线。
6.根据权利要求1所述的车载集成天线，其特征在于，
所述广播用天线是CMMB(China Mobile Multimedia Broadcasting)天线。
7.根据权利要求1所述的车载集成天线，其特征在于，还包括：
低噪音放大器，放大通过所述GPS天线和所述广播用天线接收的信号。
8.一种车载集成天线，它包括接收GPS频带信号的GPS天线和接收广播频带信号的广播用天线，其特征在于，
所述广播用天线被装配成其表面电流方向与所述GPS天线的标准电流方向形成平行。
9.根据权利要求8所述的车载集成天线，其特征在于，
所述广播用天线是在所述GPS天线的外围部上层向顺时针方向旋转。
10.根据权利要求8所述的车载集成天线，其特征在于，
所述广播用天线是CMMB(China Mobile Multimedia Broadcasting)天线。
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