CN105261832B - 车载二合一天线 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车载二合一天线，包括集成于一外壳内的通讯天线和导航天线，所述通讯天线包括介质基板和布线在介质基板上的不平衡双极走线，所述通讯天线与导航天线馈线由同一线缆作为射频输出。集成度高，可实现平台化生产，降低了生产成本；基本适用于所有车型，便于安装，提高了生产效率，天线结构简单，走线新颖，带宽频率范围宽；并且采用圆盘结构，结构轻巧，具有装饰性。

Description

车载二合一天线

技术领域

本发明涉及天线领域，更具体地，涉及车载二合一天线。

背景技术

当下随着车联网时代的到来，人们对车载天线的要求越来越多。为满足人们越来越高的信息传递，娱乐，定位导航，以及安全需求，车载天线系统往往需要两个以上独立天线，安装在汽车内。通讯天线，通常安装于中控内，或前挡风玻璃下端；GPS导航天线，放置位置则更灵活，中控，副驾前，A/B柱内，车顶前方或后方，均有厂家按不同方式固定。这样往往带来占用空间大，制造成本高等缺点。

由于汽车行业，产品升级较慢，通讯天线只做到2G，通讯天线通常只做到2G频段，最新4G并未覆盖，没有采用最新4G天线技术。导航类天线通常只限于单模或双模，并未覆盖全球GNSS导航频段。最近随着技术的进步，一些天线厂家使用了天线集成技术，将通讯2G天线，GPS天线集成到一支天线内，通过对应连接器，供车载终端使用。但现有技术中的二合一天下往往尺寸较大、组合天线布局不合理、没有有效设计走线，应用小型化技术如通讯天线进行结构改进，同时通讯天线和GPS天线组合后有两条同轴线,天线线缆出口受限制（汽车顶部安装孔不能过大，过大有不安全，漏水等风险）。因此，组合天线因结构上容易出线不能与车融合，不易安装，易刮伤的问题。

当下车载天线往往需要多个天线，如WIFI天线，3G天线，GPS天线独立工作，目前常用做法有两种，一是多种天线独立封装，分别安装在汽车上这样势必或增加占用体积，电路设计臃肿；或者采用多合一天线，如鲨鱼鳍天线，而当下多合一天线体积过大，设计灵活性差。

现提出一款二合一天线，该天线体积小，集成性能好，安装灵活性高，等诸多特点。创新地提出将通信天线和GPS封装在一起。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题是提供一种小型化、高带宽的车载二合一天线。

为解决上述技术问题，本发明提供一种车载二合一天线，将通讯天线和导航天线集成于同一外壳内，并克服了干扰问题，可实现平台化生产，从而降低生产成本，通过独特的外形设计，使得集成天线适用于所有车型，便于安装，有利于汽车内部线缆布局，两个天线采用同一线缆导出节约了一定的线缆原料，并无需连接器，降低了成本，提高了生产效率，减轻车身自重，本发明通讯天线采用不平衡双极走走线，在介质基板上设计具有环形走线的长走线与短走线的独特布线方式，导航天线采用陶瓷天线组件并连接屏蔽罩，使得与通讯天线之间可以独立工作不互相影响，结构简单，天线带宽频率范围宽。

本发明的技术方案是：一种车载二合一天线，其特征在于：包括集成于一外壳内的通讯天线和导航天线，所述通讯天线包括介质基板和布线在介质基板上的不平衡双极走线，所述通讯天线与导航天线馈线由同一线缆作为射频输出。

所述不平衡双极走线包括与馈电点连接的长走线和与接地点连接的短走线，所述长走线沿介质基板周边延伸出环形走线部分。

所述馈电点和接地点设置于介质基板一侧端。

所述导航天线包括陶瓷天线组件和PCB板，以及将陶瓷天线组件和PCB板嵌套在一起的用于屏蔽PCB板对通讯天线干扰的屏蔽罩。

所述PCB板设置有匹配电路、放大器、稳压器和滤波器。

所述导航天线紧贴通讯天线介质基板上不平衡双极走线环绕的净空区域设置。

所述介质基板为圆形PCB板，所述外壳为圆盘形塑料外壳。

所述线缆为同轴线，所引出输出端连接有两个同轴线接头。

所述导航天线设置于通讯天线除不平衡双极走线外的净空区域。

所述通讯天线为4G天线，所述导航天线为GNSS天线。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

（1）集成度高，可实现平台化生产，从而降低生产成本；

（2）所有车型均适用，便于安装，有利于汽车内部线缆布局，且通讯天线与导航天线馈线使用同一出口，节约了一定线缆和一个连接器，降低了原材料成本，提高了生产效率，减轻车身自重；

（3）4G天线结构简单，生产成本低，走线新颖，带宽频率范围宽；

（4）采用圆盘结构，结构轻巧，且基本能安装在车体的多处位置，具有装饰性。

附图说明

图1为本发明实施例结构爆炸图。

图2为本发明实施例4G天线走线结构示意图。

其中，1为上壳，2为4G天线，3为陶瓷天线组件，4为PCB板，5为屏蔽罩，6为同轴线，7、8为同轴线接头， 9为下壳；21为馈电点，22为接地点，23为短走线，24为长走线，25为环形走线，26为净空区域。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本发明进行进一步详细描述。

实施例

如图1所示，一种集成了通讯天线和导航天线于一体的车载二合一天线，本实施例所述的是4G天线和GNSS天线二合一的车载天线的实施方式，将4G天线和GNSS天线内置于一圆盘形外壳内，并通过同一线缆引出馈线做为射频输出，两支天线馈线采用同轴线引出并使用同一出口，在末端连接有同轴线接头，同轴线设置长同轴线和短同轴线，长同轴线用于连接GNSS天线馈电点，短同轴线用于连接4G天线的馈电点，该组合天线共只需两支馈线，节约了一定量的线缆和至少一个连接器，降低了原材料成本，同时采用圆盘结构，结构轻巧，且基本能安装在车体的多处位置；也具有一定的装饰性，美观实用，最大限度减小了尺寸，又不易磨损。其中线缆采同轴线，二合一天线通过该同轴线直接连接车载系统，实现了车联网。

如图2所示，其中4G天线采用不平衡类超宽带双极走线，采用圆形片状介质基板，馈电点连接长走线，接地点连接短走线，并将长走线沿圆周延伸形成环形走线，馈电点和接地点在介质基板的一侧端上下设置，馈电点和接地点所连接的长走线和短走线分别向两相反方向延伸设置，接地点设置于短走线的始端一段距离处，该4G天线的设置方式使得介质基板中间有较大的净空区域。这种不平衡双极走线完全覆盖4G通讯频段，本实施例的4G天线覆盖了2G，3G，4G，WIFI，BT通讯频段。

该4G天线采用非平衡馈电，同时中间净空区域较大，走线沿着圆形周围布局，具有低剖面，小型化，高带宽的特性。

所述GNSS天线包括陶瓷天线组件、PCB板和屏蔽罩，PCBA主要含有低噪声放大器、滤波器、稳压器和匹配电路等元件、用于增强信号，屏蔽罩同时套接陶瓷天线组件和PCB板，用于屏蔽PCB对4G天线的干扰，其中PCB板设置有放大器，用屏蔽罩匹配放大器上的电流，且GNSS天线紧贴4G天线净空区域，使得两个天线独立工作性能好，隔离度高。 两个天线基本中心对齐，使得组合天线有较低剖面、较小体积，同时该陶瓷天线组件完全覆盖了美国的GPS、俄罗斯的Glonass、欧洲的Galileo、中国的北斗卫星导航系统，满足了现代人们对车载定位导航系统的高要求。

本发明所公开的车载二合一天线，充分利用4G天线圆形介质板的形状，给组合体现设计出圆盘形塑料外壳，该外壳轻小简单，能有效减小车重，并易于安装。对天线放置排列优化组合在一圆柱形外壳内部，结构轻巧，且基本能安装在车体的多处位置，具有装饰性。

本申请也包括采用3G、2G天线模块采用简单的替换方式应用在本申请的设计方案中，以及采用单一的定位导航模块，如GPS等简单替换应用于本申请的设计方案中的结构，均纳入本申请的保护范围中。

另外，本申请天线外形结构除可设置为圆盘形形状外，也可设置为方形或椭圆形等形状，本实施例采用的是性能最好的圆盘形形状，但其他形状的简单替换也属于本申请的保护范围。

以上为本发明的其中具体实现方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种车载二合一天线，其特征在于：包括集成于一外壳内的通讯天线和导航天线，所述通讯天线包括介质基板和布线在介质基板上的不平衡双极走线，所述通讯天线与导航天线馈线由同一线缆作为射频输出；导航天线紧贴通讯天线介质基板上不平衡双极走线环绕的净空区域设置；所述不平衡双极走线包括与馈电点连接的长走线和与接地点连接的短走线，所述长走线沿介质基板周边延伸出环形走线部分；所述馈电点和接地点设置于介质基板一侧端。

2.根据权利要求1所述的车载二合一天线，其特征在于：所述导航天线包括陶瓷天线组件和PCB板，以及将陶瓷天线组件和PCB板嵌套在一起的用于屏蔽PCB板对通讯天线干扰的屏蔽罩。

3.根据权利要求2所述的车载二合一天线，其特征在于：所述PCB板设置有匹配电路、放大器、稳压器和滤波器。

4.根据权利要求1所述的车载二合一天线，其特征在于：所述介质基板为圆形PCB板，所述外壳为圆盘形塑料外壳。

5.根据权利要求1所述的车载二合一天线，其特征在于：所述线缆为同轴线，所引出输出端连接有两个同轴线接头。

6.根据权利要求1所述的车载二合一天线，其特征在于：所述导航天线设置于通讯天线除不平衡双极走线外的净空区域。

7.根据权利要求1所述的车载二合一天线，其特征在于：所述通讯天线为4G天线，所述导航天线为GNSS天线。