CN104183899B - 整合式车用天线 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种整合式车用天线，包括有座体、第一天线模块及传输线，其中该座体内部形成有可收容第一天线模块的容置空间，并在第一天线模块所具的电路板上设有至少一个阵列的微带天线、调谐滤波单元及放大器电路且微带天线的馈点通过调谐滤波单元谐振后连接于放大器电路的输入端口形成一体化；而传输线具有连接器及接头，通过连接器与接头处所延伸出的导线连接于电路板上，再将电路板通过铆接的方式一次组装于座体上。该天线充分利用了座体结构内部空间，优化微带天线接收角度，且通过调谐滤波单元确保微带天线的带宽与驻波大小，进而提升其整体在360度的范围内的信号接收效果。

Description

整合式车用天线

技术领域

本发明涉及一种整合式车用天线，尤指可将第一天线模块的微带天线、调谐滤波单元及放大器电路为整合于电路板上，并使微带天线通过调谐滤波单元连接于放大器电路形成一体化，且可优化微带天线接收角度，确保带宽与驻波，进而提升其整体的信号接收效果。

背景技术

现今社会生活水准快速提升，对于生活作息中的衣、食、住、行和娱乐等各方面的要求愈来愈高，实用性愈来愈好，而在行的方面，除了一般常见的汽车之外，各种大客车、货车、卡车等也随着工作需求与大众崇尚休闲旅游的风气而日益盛行，已成为现代人出门代步所不可或缺的交通工具。

再者，随着上述交通工具的普及，使听众大都有在车上通过收音机、汽车音响等电子设备收听广播电台的习惯，加上平日上下班、连续假期高峰时间堵车较为严重，大幅增加了听众收听广播电台的机会，如收听即时路况信息、音乐、当日新闻、休闲娱乐信息等，并提供了驾驶者相当大的便利性及满足听众多方面的信息需求。

然而，目前车载收音机、汽车音响等电子设备一般都具有一个调幅（AM）频段与一个调频（FM）频段，并在收听广播电台时都会通过天线进行接收AM/FM广播信号，再通过滤波、放大等处理后，便可利用喇叭或耳机转换为声波播出，且因AM/FM广播信号以连续不间断的电磁波形式（即类比信号）传送而容易受到杂波干扰影响，所以天线接收品质占有关键性的角色，一般应用于汽车上的车载天线主要可分为内置天线与外置天线，并依安装型式可分为贴玻璃式、杆式、吸盘或吸车顶式、螺纹式、卡边式等，便可在汽车的挡风玻璃上布置金属丝作为天线，或者是汽车车顶的杆式天线、鳍式天线作为天线进行接收信号。

然而，该现有鳍式天线是在壳体的内部设置有磁芯绕线式线圈天线及具电路板的放大器，并由磁芯绕线式线圈天线连接于电路板上，即可通过磁芯绕线式线圈天线接收电子信号，并传送至电路板上后通过放大器将电子信号放大输出至车用终端机，由于壳体构形的影响，磁芯绕线式线圈天线整体设置的位置与角度便会受到限制，造成磁芯绕线式线圈天线不能达到最佳的接收角度，且因磁芯绕线式线圈天线与放大器为分开独立安装于壳体内部，不仅占用一定的体积与空间，并会造成安装上较为繁琐与不便，进而使整体组装工时与成本无法有效降低，则有待从事于此行业者重新设计来加以有效解决。

发明内容

故，发明人有鉴于现有鳍式天线的问题与缺失，乃搜集相关资料经由多方评估及考量，并利用从事于此行业的多年研发经验不断试作与修改，始设计出此种整合式车用天线的发明专利诞生。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种整合式车用天线，其特征在于：包括有座体、第一天线模块及传输线，其中：

该座体内部形成有可收容第一天线模块的容置空间，在座体上设有一穿孔；

该第一天线模块具有电路板，在电路板上设有至少一个阵列的微带天线、调谐滤波单元及放大器电路，微带天线通过调谐滤波单元连接于放大器电路形成一体化；

该传输线具有至少一个连接器及接头，连接器与接头处都延伸出由座体的穿孔处穿入于容置空间内的导线，各导线连接于第一天线模块的电路板上形成电性连接。

其中：该座体具有底座及底座上结合的外罩，在底座上设有固定部，固定部上纵向剖设有嵌槽，第一天线模块的电路板呈直立状，在电路板底部设有纵向嵌入于嵌槽内利用铆接方式结合定位的连接部。

其中：该座体固定部的嵌槽底部形成有至少一个定位凸块，在第一天线模块的电路板连接部侧缘处向内剖设有可供定位凸块相互嵌卡的卡槽。

其中：该座体的底座由锌合金、镀锌钢板或铜所制成，第一天线模块的电路板上设有抵持接触于嵌槽内壁面处的金属接点，在放大器电路上具有可通过金属接点与底座形成一共同接地回路的电感。

其中：该座体的底座设有向下延伸的中空定位柱，在定位柱内部形成有穿孔。

其中：该第一天线模块的电路板一侧表面处设有微带天线利用金属膜构成的反射面，并在电路板相对于反射面的另一侧表面处设有微带天线利用光刻、腐蚀方法所形成的金属贴片。

其中：该第一天线模块的调谐滤波单元为LC滤波器所构成。

其中：该座体的容置空间内部进一步定位有连接于传输线的导线上的第二天线模块，且第二天线模块为全球卫星定位系统模块或全球行动通讯系统天线。

与现有技术相比较，本发明具有的有益效果是：

本发明的微带天线的馈点通过调谐滤波单元谐振后连接于放大器电路的输入端口形成一体化，以减少零组件设置数量及占用的体积与空间，而传输线的连接器与接头处所延伸出的导线则连接于电路板上，便可凭借微带天线的反射面有效增强整体的接收强度，并充分利用座体结构内部的空间，优化微带天线的接收角度，且可通过调谐滤波单元调节微带天线中心的谐振频率，进而提升微带天线的增益及确保其带宽与驻波大小。

本发明的第一天线模块的电路板一侧表面处设有微带天线金属膜构成的反射面，并在电路板相对于反射面的另一侧表面处设有微带天线的金属贴片，即可通过微带天线的反射面进行反射，并配合微带天线的金属贴片向外幅射进行接收AM/FM无线信号，以有效增强不同方向的接收强度，并利用慢波理论及调谐滤波单元调节中心的谐振频率与阻抗匹配达到系统的特征阻抗，优化微带天线接收强度，同时增加在弱信号区域内的接收强度，进而提升整体在360度的范围内AM/FM无线信号的接收效果。

本发明的第一天线模块的电路板呈一直立状，并由电路板底部的连接部利用铆接方式一次组装定位于座体底座的连接部上结合成为一体，此种可有效减少微带天线与放大器电路分开设计所造成安装上的繁琐与不便，且该放大器电路所具的电感可通过电路板上的金属接点与底座的连接部形成一共同接地回路，以有效避免微带天线所接收的AM/FM无线信号以电磁波形式（即类比信号）传送时被金属材质的底座吸收而产生衰减的现象，进而达到结构稳定、组装容易且生产成本更为低廉的效果。

附图说明

图1是本发明的立体外观图；

图2是本发明的立体分解图；

图3是本发明另一视角的立体分解图；

图4是本发明电路板与底座于组装前的立体分解图；

图5是本发明电路板与底座于组装后的立体外观图；

图6是本发明图5的局部放大图；

图7是本发明的天线方向图；

图8是本发明较佳实施例的立体分解图。

附图标记说明：1-座体；10-容置空间；11-底座；110-穿孔；111-定位柱；12-外罩；13-固定部；131-嵌槽；132-定位凸块；133-铆接部；2-第一天线模块；21-电路板；22-微带天线；221-反射面；222-金属贴片；23-调谐滤波单元；24-放大器电路；241-电感；25-连接部；251-卡槽；252-金属接点；3-传输线；31-连接器；32-接头；33-导线；4-第二天线模块。

具体实施方式

为达成上述目的及功效，本发明所采用的技术手段及其构造，兹绘图就本发明的较佳实施例详加说明其构造与功能如下，以利完全了解。

请参阅图1、图2、图3所示，分别为本发明的立体外观图、立体分解图及另一视角的立体分解图，由图中可清楚看出，本发明为包括有座体1、第一天线模块2及传输线3，故就本案的主要构件及特征详述如后，其中：

该座体1具有底座11及底座11上利用螺丝锁固、卡扣嵌合或其它结合的方式罩覆定位的鱼鳍状外罩12，并在底座11与外罩12内部形成有可收容第一天线模块2的容置空间10，且该底座11为可由锌合金、镀锌钢板、铜或其它金属材质所制成，而座体1的底座11底部则设有向下延伸的中空定位柱111，并在定位柱111内部形成有穿孔110；另，座体1的底座11上设有凸出的固定部13，并在固定部13上纵向剖设有一嵌槽131，且位于嵌槽131底部形成有至少一个定位凸块132。

该第一天线模块2具有直立状的电路板21，并在电路板21上设有至少一个阵列的微带天线22及位于微带天线22下方处的调谐滤波单元23与放大器电路24，且该调谐滤波单元23可为LC滤波器所构成，而电路板21底部则设有连接部25，并由连接部25的侧缘处向内剖设有至少一个卡槽251，且电路板21上位于卡槽251周围的二侧表面处设有金属接点252。

再者，上述的电路板21一侧表面处设有微带天线22利用金属膜的接地片所构成的反射面221，并在电路板21相对于反射面221的另一侧表面处设有微带天线22利用光刻、腐蚀等方法所形成连续弯折状的金属贴片222，再利用微带线或同轴探针（图中未示出）对金属贴片222馈电而可构成微带天线22。

然而，第一天线模块2的微带天线22连接于调谐滤波单元23，并由调谐滤波单元23连接于放大器电路24，如此可将微带天线22、调谐滤波单元23及放大器电路24整合于同一电路板21上成为一体，并使微带天线22的馈点通过调谐滤波单元23谐振后连接于放大器电路24的输入端口形成一体化，以减少整体的零组件设置数量及占用的体积与空间，使座体1与第一天线模块2体积缩小且更为小型化，便可凭借微带天线22上的反射面221有效增强整体的接收强度，并充分利用座体1结构内部空间，优化微带天线22接收角度，且可通过调谐滤波单元23调节微带天线22中心的谐振频率，进而提升微带天线22的增益及确保其带宽与驻波大小。

该传输线3具有至少一个连接器31及接头32，并由连接器31与接头32处都延伸出具有单芯或多芯的导线33，且该接头32可为各种型式的射频（ＲＦ）接头。

请搭配参阅图4、图5、图6所示，分别为本发明电路板与底座于组装前的立体分解图、电路板与底座于组装后的立体外观图及图5的局部放大图，当本发明于组装时，系先将第一天线模块2的电路板21为以连接部25纵向嵌入于座体1底座11的固定部13的嵌槽131内，并使连接部25侧缘处的各卡槽251与嵌槽131底部对应的定位凸块132相互嵌卡，且电路板21上位于卡槽251周围的二侧表面上的金属接点252抵持接触于嵌槽131内壁面处形成电性连接，再利用加压治具（图中未示出）横向冲压于连接部25的二相对侧边处形成一凹陷状的铆接部133，而传输线3的各导线33则由底座11定位柱111中空的穿孔110处向上穿入于座体1的容置空间10内，并与电路板21上的复数接点（图中未示出）利用焊接的方式形成电性连接，便可完成本发明整体的组装。

凭借上，本发明为可将第一天线模块2的电路板21利用铆接的方式一次组装定位于座体1的连接部25上结合成为一体，并可有效减少第一天线模块2的微带天线22与放大器电路24分开设计所造成安装上的繁琐与不便，且该放大器电路24上所具的电感241可通过金属接点252与底座11形成一共同接地回路，以有效避免微带天线22所接收的AM/FM无线信号以电磁波形式（即类比信号）传送时被金属材质的底座11吸收而产生衰减的现象，进而达到结构稳定、组装容易且生产成本更为低廉的效果。

请同时参阅图2、图3、图7、图8所示，分别为本发明的立体分解图、另一视角的立体分解图、天线方向图及较佳实施例的立体分解图，由图中可清楚看出，本发明的整合式车用天线较佳实施可为一鳍式天线，并安装于车体顶部上且更为美观，如此可将座体1的底座11利用螺丝锁固、胶合或其它结合的方式组装于车体上，而传输线3导线33上的连接器31则利用插接的方式连接于车载电源任一位置的插座内，并由车载电源提供输出电压，且各导线33上的接头32利用插接的方式连接于收音机、汽车音响、车用终端机（如行动电视、全球卫星定位（GPS）导航装置、平板电脑等）或其它电子设备，以接收AM/FM无线信号而具有良好的收音功能。

当本发明于使用时，可通过第一天线模块2的电路板21一侧表面处微带天线22利用金属膜构成的反射面221进行反射，并配合电路板21相对于反射面221另一侧表面处微带天线22的金属贴片222向外幅射进行接收AM/FM无线信号，请参阅如图7所示，由图中可清楚看出，本发明的微带天线22可有效增强不同方向的接收强度，并利用慢波理论及调谐滤波单元23调节中心的谐振频率与阻抗匹配达到系统特征阻抗，以优化微带天线22的接收强度，同时增加微带天线22在弱信号区域内的接收强度，进而提升整体在360度的范围内AM/FM无线信号的接收效果。

是以，本发明为针对第一天线模块2的微带天线22、调谐滤波单元23及放大器电路24可整合于同一电路板21上，并使微带天线22的馈点可通过调谐滤波单元23谐振后连接于放大器电路24形成一体化，便可凭借微带天线22上的反射面221有效增强接收强度，并充分利用座体1结构内部空间，优化微带天线22接收角度，且可通过调谐滤波单元23确保微带天线22带宽与驻波大小，同时增加微带天线22在弱信号区域内的接收强度，进而提升其整体在360度的范围内的信号接收效果。

再者，座体1的底座11上位于容置空间10内部为可进一步定位有第二天线模块4，并由第二天线模块4连接于传输线3其中一导线33，即可通过连接器31或接头32连接于车用终端机，且该第二天线模块4可为全球卫星定位系统（GPS）模块、全球行动通讯系统（GSM）天线或其它规格与型式的天线模块。

以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种整合式车用天线，其特征在于：包括有座体、第一天线模块及传输线，其中：

该座体内部形成有可收容第一天线模块的容置空间，在座体上设有一穿孔；

该第一天线模块具有电路板，在电路板上设有至少一个阵列的微带天线、调谐滤波单元及放大器电路，微带天线通过调谐滤波单元连接于放大器电路形成一体化；

该传输线具有至少一个连接器及接头，连接器与接头处都延伸出由座体的穿孔处穿入于容置空间内的导线，各导线连接于第一天线模块的电路板上形成电性连接；

该座体具有底座及底座上结合的外罩，在底座上设有固定部，固定部上纵向剖设有嵌槽，第一天线模块的电路板呈直立状，在电路板底部设有纵向嵌入于嵌槽内利用铆接方式结合定位的连接部；

该座体固定部的嵌槽底部形成有至少一个定位凸块，在第一天线模块的电路板连接部侧缘处向内剖设有可供定位凸块相互嵌卡的卡槽；

该座体的底座由锌持合金、镀锌钢板或铜所制成，第一天线模块的电路板上设有抵接触于嵌槽内壁面处的金属接点，在放大器电路上具有可通过金属接点与底座形成一共同接地回路的电感。

2.根据权利要求1所述的整合式车用天线，其特征在于：该座体的底座设有向下延伸的中空定位柱，在定位柱内部形成有穿孔。

3.根据权利要求1所述的整合式车用天线，其特征在于：该第一天线模块的电路板一侧表面处设有微带天线利用金属膜构成的反射面，并在电路板相对于反射面的另一侧表面处设有微带天线利用光刻、腐蚀方法所形成的金属贴片。

4.根据权利要求1所述的整合式车用天线，其特征在于：该第一天线模块的调谐滤波单元为LC滤波器所构成。

5.根据权利要求1所述的整合式车用天线，其特征在于：该座体的容置空间内部进一步定位有连接于传输线的导线上的第二天线模块，且第二天线模块为全球卫星定位系统模块或全球行动通讯系统天线。