CN104167601A - 鲨鱼鳍天线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种鲨鱼鳍天线，其包括：外壳、AM/FM天线振子、GPS/北斗介质天线、线路板、底板卡件、底板、胶圈、GPS/北斗信号线、电源线以及信号线。所述鲨鱼鳍天线的体积较小，制作工艺简单，并且能够达到良好的接收效果。

Description

鲨鱼鳍天线

技术领域

本发明涉及一种天线系统，特别涉及一种鲨鱼鳍天线系统。

背景技术

目前，用于接收AM/FM无线电广播的车载天线普遍采用单极子λ/4波长来设计一定长度的金属杆状天线振子，这种天线振子比较长。受国标GB-11566-2009法规的限制，这种车载天线被设计成分体结构，由天线振子和安装底座组成，天线振子和安装底座通过螺纹连接组合在一起，而天线振子易失落，造成天线整体失效。过长过高的天线振子，在车辆行驶中也增加了风的阻力，易折断。

后来出现了一种高度比较低，外型比较美观的鲨鱼鳍式车载天线，在其外壳内采用螺旋天线振子。

螺旋天线是一个慢波系统。电磁波在螺旋轴向方向上的传播速度比在空气中的速度小很多，所以波长也相应短很多。为了与工作频率对应的波长加以区别，把螺旋线中的波长叫做“导波长”。若把螺旋天线也做成谐振在四分之一波长的天线，那么它应是谐振在四分之一的“导波长”上，因而由导体螺旋而成的螺旋天线的几何长度可比非螺旋天线短很多，但现有的由导体螺旋而成的螺旋天线仍无法以满意的尺寸达到理想接收AM/FM无线电广播的效果。这种鲨鱼鳍式车载天线的体积较大，一般长140-200mm、宽60-80mm。

这种大体积天线要配合的天线底座也相应变大，天线底座和车体的接触面积也相应较大，一般为7500-10000mm²。由于天线安装底座必须具有一定弧度，使得能与车体安装点处的曲面弧度吻合，否则极易出现汽车顶棚漏水。不同型号车辆的顶棚弧度没有重复性，天线底座面积大，弧度差异变大，这就使得天线的安装底座只能适应一款车型。为了满足装配需要，不同的天线安装底座就必须重新开发模具，造成制造周期长，成本相对比较高。

因此，如何进一步缩小天线的体积，增强接收信号，并且简化制造工艺，成为人们努力的目标。

公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的为提供一种鲨鱼鳍天线，所述鲨鱼鳍天线包括外壳、AM/FM天线振子、GPS/北斗介质天线、线路板、底板卡件、底板、胶圈、GPS/北斗信号线、电源线以及信号线，其中，所述线路板的一侧上具有电子元器件以及固定插槽，另一侧上放置所述GPS/北斗介质天线，所述线路板固定在所述底板上面；所述AM/FM天线振子为PCB板印刷天线，并且固定在所述线路板上的所述固定插槽中，其中所述AM/FM天线振子是高度H为50mm-65mm、底边长W为25mm-38mm的鱼鳍形状，并通过PCB铜箔布线环绕而成；所述底板的下侧具有中空的螺柱，所述胶圈套在所述螺柱的外侧，从而起到防水的作用；所述GPS/北斗信号线用于接收GPS/北斗信号，其第一端连接GPS/北斗插头以便连接GPS/北斗信号处理设备；所述电源线用于为所述鲨鱼鳍天线供电，其第一端连接电源插头以便连接电源；所述信号线用于接收信号，其第一端连接信号线插头以便连接信号处理设备；所述GPS/北斗信号线、所述电源线以及所述信号线的第二端从下面穿过所述螺柱，以便连接至所述线路板；所述外壳具有中空的鳍状突出部，所述鳍状突出部适合于所述AM/FM天线振子，使得所述外壳能够与所述底板通过螺钉紧固方式连接。

优选地，所述AM/FM天线振子是高度H为56mm-60mm、底边长W为30mm-34mm的鱼鳍形状并通过PCB铜箔布线环绕而成。

优选地，所述鲨鱼鳍天线进一步包括底板卡件、顶圈与螺母，其中，所述底板卡件固定在所述底板上并且具有向下的突出片，使得通过所述突出片能够固定在车顶上；所述顶圈与所述螺母以卡接的方式连接，能够从所述车顶的内部以螺纹的方式连接至所述车顶外部的所述底板下侧的所述螺柱，以便将所述鲨鱼鳍天线固定在车顶上。

优选地，所述鲨鱼鳍天线进一步包括热缩管，其中所述GPS/北斗信号线、所述电源线以及所述信号线的第二端能够放置在所述热缩管中。

优选地，所述鲨鱼鳍天线能够根据GPS与北斗信号强度，选择性地使用其中更强的信号。

根据本发明的鲨鱼鳍天线，由于体积小，从而节省成本，安装方便，适合多种车型，并且因此车顶贴合紧密。由于采用了PCB板印刷天线，使得制造工艺得到了简化，另外，该鲨鱼鳍天线还具有较好的信号接收能力。

通过说明书附图以及与附图一起用于说明本发明某些原理的具体实施方式，本发明所具有的其它特征和优点将变得清楚或得以更为具体地说明。

附图说明

图1为根据本发明的鲨鱼鳍天线的立体分解示意图。

图2为根据本发明的AM/FM天线振子的示意图。

图3为根据本发明的鲨鱼鳍天线的整体示意图。

图4为根据本发明的鲨鱼鳍天线的回波损耗测量图。

图5为根据本发明的鲨鱼鳍天线的阻抗测量图。

应理解的是，附图中示出的本发明的各个特征可能在一定程度上采用了简化的方式进行表示，而不一定是严格按照比例绘制的。本文所公开的本发明的特定设计特征，包括例如特定尺寸、定向、位置以及形状，将部分地根据具体应用以及使用环境而决定。

在附图中的附图标记在全部的几个附图中表示本发明的相同或等效的部分。

具体实施方式

下面，将详细说明本发明的实施例，其实例显示在附图和以下描述中。虽然将结合示例性的实施例描述本发明，但应当理解该描述并非要把本发明限制于该示例性的实施例。相反，本发明将不仅覆盖该示例性的实施例，而且还覆盖各种替换的、改变的、等效的和其他实施例，其可包含在所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内。

根据本发明的鲨鱼鳍天线包括外壳、AM/FM天线振子、GPS/北斗介质天线、线路板、底板卡件、底板、胶圈、GPS/北斗信号线、电源线以及信号线。其中，AM/FM天线振子为PCB板印刷天线。其中，AM/FM天线振子是高度为50mm-65mm、底边长为25mm-38mm的鱼鳍形状，并通过PCB铜箔布线环绕而成。

GPS/北斗介质天线、GPS/北斗信号线同时兼容GPS与北斗功能，即，该鲨鱼鳍天线能够根据GPS与北斗信号强度，优选地使用信号更强的一个。由于GPS的频率通常为1575MHz，带宽为1.023M，而北斗的频率通常为1561MHz，带宽为2M，因此，GPS/北斗介质天线以及GPS/北斗信号线使用较宽的带宽，能够同时实现GPS和北斗的功能。并且，北斗可以实现较GPS更为准确的定位。

线路板的一侧上具有电子元器件以及固定插槽，另一侧上放置GPS/北斗介质天线，线路板固定在底板上面。底板的下侧具有中空的螺柱，胶圈套在所述螺柱的外侧，从而起到防水的作用。

AM/FM天线振子通过线路板上的固定插槽固定在线路板上。

GPS/北斗信号线用于接收GPS/北斗信号，其第一端连接GPS/北斗插头以便连接GPS/北斗信号处理设备；电源线用于为所述鲨鱼鳍天线供电，其第一端连接电源插头以便连接电源；信号线用于接收信号，其第一端连接信号线插头以便连接信号处理设备。GPS/北斗信号线、电源线以及信号线的第二端从下面穿过螺柱，以便连接至线路板。

外壳具有中空的鳍状突出部，该鳍状突出部适合于天线振子和骨架，使得外壳能够与底板通过螺钉紧固方式连接。

可选地，鲨鱼鳍天线还包括底板卡件、顶圈与螺母。底板卡件固定在底板上并且具有向下的突出片，使得通过该突出片能够固定在车顶上。顶圈与螺母以卡接的方式连接，能够从所述车顶的内部以螺纹的方式连接至所述车顶外部的所述底板下侧的螺柱，以便将所述鲨鱼鳍天线固定在车顶上。

可选地，鲨鱼鳍天线还包括热缩管，GPS/北斗信号线、电源线以及信号线的第二端能够放置在热缩管中。

如图1中所示，鲨鱼鳍天线包括：外壳1、AM/FM天线振子2、GPS/北斗介质天线3、线路板4、底板卡件5、底板6、胶圈7、顶圈8、螺母9、热缩管10、GPS/北斗信号线11、GPS/北斗插头12、电源线13、电源插头14、信号线15以及信号插头16。

AM/FM天线振子是PCB板印刷天线，如图2中所示，其为高度H、底边长W的鱼鳍形状，其中，H为50mm-65mm，W为25mm-38mm。

在本发明的一个具体实施例中，AM/FM天线振子的高度H为61mm，底边长W为33mm。

在本发明的另一个具体实施例中，AM/FM天线振子的高度H为58mm，底边长W为32mm。

在本发明的再一个具体实施例中，AM/FM天线振子的高度H为60mm，底边长W为35mm。

继续参考图1，线路板4放置在底板6之上，并且通过螺钉紧固或通过焊接方式连接。其中，线路板4的一侧上具有电子元器件17和固定插槽，另一侧上放置有GPS/北斗介质天线3。

AM/FM天线振子2通过线路板4上的固定插槽以焊接的方式固定在线路板4上，以便接收AM/FM信号。

底板6下侧具有中空的螺柱，胶圈7通过套装的方式套在螺柱外面，从而起到防水的作用。

顶圈8与螺母9以卡接的方式连接，从而从车顶的内部以螺纹的方式连接至车顶外部的底板6下侧的螺柱，从而将鲨鱼鳍天线固定在车顶上。

GPS/北斗信号线11用于接收GPS/北斗信号，其第一端可以通过压接方式与GPS/北斗插头12相连接，以便插入GPS/北斗信号处理设备；电源线13用于为鲨鱼鳍天线供电，其第一端可以通过压接方式与电源插头14相连接，以便插入电源；信号线15用于接收信号，其第一端可以通过压接方式与信号线插头16相连接，以便插入信号处理设备。其中，GPS/北斗信号线11、电源线13以及信号线15的第二端可以分别从下面穿入底板6下侧的螺柱，从而以锡焊的方式连接至线路板4。

可选地，还可以利用热缩管10套住GPS/北斗信号线11、电源线13以及信号线15的第二端，再连接至线路板4，从而加强对导线接头处的保护，避免导线受到损坏。

底板卡件5以铆接的方式固定在底板6上，并且其一侧具有凹槽并且底部具有突出片，使得通过螺柱穿出的GPS/北斗信号线11、电源线13以及信号线15能够穿过该底板卡件5而连接至线路板4，并且使鲨鱼鳍天线能够更好的固定在车顶上。

外壳1具有中空的鳍状突出部，该鳍状突出部与天线振子和骨架相适合，使得外壳1能够与底板6通过螺钉紧固方式连接。

图3中显示了安装完整的鲨鱼鳍天线。

图4和图5示出了根据本发明示例性实施例测量的回波损耗图和阻抗图。从图中可以看出，该天线的谐振频率约为97.9MHz，并且在谐振频率处具有较好的谐振效果，其增益能够达到6.6dB，使得该天线可以在体积较小、制造工艺简单的情况下实现较好的接收效果。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然不应被理解为对本发明技术方案和权利要求保护范围的限定，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或者未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围之内，本发明所要求的保护范围以权利要求书的记载为准。

Claims (5)

1.一种鲨鱼鳍天线，其特征在于，所述鲨鱼鳍天线包括外壳、AM/FM天线振子、GPS/北斗介质天线、线路板、底板卡件、底板、胶圈、GPS/北斗信号线、电源线以及信号线，其中

所述线路板的一侧上具有电子元器件以及固定插槽，另一侧上放置所述GPS/北斗介质天线，所述线路板固定在所述底板上面；

所述AM/FM天线振子为PCB板印刷天线，并且固定在所述线路板上的所述固定插槽中，其中所述AM/FM天线振子是高度H为50mm-65mm、底边长W为25mm-38mm的鱼鳍形状，并通过PCB铜箔布线环绕而成；

所述底板的下侧具有中空的螺柱，所述胶圈套在所述螺柱的外侧，从而起到防水的作用；

所述GPS/北斗信号线用于接收GPS/北斗信号，其第一端连接GPS/北斗插头以便连接GPS/北斗信号处理设备；所述电源线用于为所述鲨鱼鳍天线供电，其第一端连接电源插头以便连接电源；所述信号线用于接收信号，其第一端连接信号线插头以便连接信号处理设备；所述GPS/北斗信号线、所述电源线以及所述信号线的第二端从下面穿过所述螺柱，以便连接至所述线路板；

所述外壳具有中空的鳍状突出部，所述鳍状突出部适合于所述AM/FM天线振子，使得所述外壳能够与所述底板通过螺钉紧固方式连接。

2.根据权利要求1所述的鲨鱼鳍天线，其特征在于，所述AM/FM天线振子是高度H为56mm-60mm、底边长W为30mm-34mm的鱼鳍形状并通过PCB铜箔布线环绕而成。

3.根据权利要求1或2所述的鲨鱼鳍天线，其特征在于，所述鲨鱼鳍天线进一步包括底板卡件、顶圈与螺母，其中

所述底板卡件固定在所述底板上并且具有向下的突出片，使得通过所述突出片能够固定在车顶上；

所述顶圈与所述螺母以卡接的方式连接，能够从所述车顶的内部以螺纹的方式连接至所述车顶外部的所述底板下侧的所述螺柱，以便将所述鲨鱼鳍天线固定在车顶上。

4.根据权利要求3所述的鲨鱼鳍天线，其特征在于，所述鲨鱼鳍天线进一步包括热缩管，其中所述GPS/北斗信号线、所述电源线以及所述信号线的第二端能够放置在所述热缩管中。

5.根据权利要求1或2所述的鲨鱼鳍天线，其特征在于，所述鲨鱼鳍天线能够根据GPS与北斗信号强度，选择性地使用其中更强的信号。