CN106099331A - 一种宽频低轮廓天线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种宽频低轮廓天线，包括外罩、底板、同轴线缆和天线振子，外罩固定于底板上，其特征在于，所述天线振子包括相互连接的竖直金属片和水平金属片，竖直金属片连接于底板上，同轴线缆在竖直金属片与底板之间对天线振子进行馈电。本发明结构简单，可靠，制作装配简单，便于生产，具有低轮廓，宽频率，直流接地等优点。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信设备技术领域，尤其是涉及一种在移动终端(如车辆、船舶)上使用的无线电信号天线。
背景技术
随着现代车辆、船舶电子科技高速发展，特别是车载互联网技术的兴起，车辆船舶上整合了越来越多语音视频通信、数据交换、多媒体娱乐等设备。仅仅收听广播(AM/FM)及CD音乐已不能满足人们的需要，移动通信(如2G、3G、4G移动通信)、无线局域网(如WLAN及WIFI)、短距离数据交换(如Bluetooth)等功能已被广泛的使用到车载(船舶)电子领域中，现在人们生活水平不断的提高，需要对语音视频通信、数据交换、多媒体娱乐服务有着更高的要求。
以车辆使用的移动通信(2G、3G、4G移动通信)天线为例。目前普遍使用的移动通信天线整合在鲨鱼鳍形外罩内，通信天线单元使用单极子结构，高度在50mm以上，PCB或金属片天线振子竖直的焊接在一块水平的PCB上，天线接收的信号经同轴电缆输出到移动终端设备。此种天线单元的缺陷在于：国标中对于车辆外突出物有明确的高度要求，鲨鱼鳍外罩的高度不能大于70mm，因此整合在鲨鱼鳍壳内的移动通信天线的高度需更低，这样才能让出空间给其他频段的天线使用，现有天线难以满足以上要求；同时，目前普遍使用的通信天线大都采用单极子结构，无直流接地，在信号输出端需加放电管以抑制雷电感应的瞬态电压，不仅增加成本，而且存在放电管失效可能。
另外，当需在鲨鱼鳍外罩中整合进更多天线时，如无线局域网(如WLAN及WIFI)、短距离数据交换(如Bluetooth)等信号收发用天线，存在鲨鱼鳍壳体内空间不够问题。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种宽频低轮廓天线，可以一个天线满足移动通信、无线局域网、短距离数据交换单独或所用频段的使用；极大减少天线的高度，让出罩壳内空间；同时满足雷电保护要求，降低成本。
本发明是采用如下技术解决方案来实现上述目的：一种宽频低轮廓天线，包括外罩、底板、同轴线缆和天线振子，外罩固定于底板上，其特征在于，所述天线振子包括相互连接的竖直金属片和水平金属片，竖直金属片分别伸出短路臂、馈电臂，其中短路臂接于底板上，雷电感应的瞬态电压直接短路到地，从而达到雷电保护；同轴线缆在馈电臂与底板之间对天线振子进行馈电，底板再固定到鲨鱼鳍或其他设备的底座上，同轴线缆连接到后端的移动终端设备。
作为上述方案进一步说明，同轴线缆的中心导体焊接在天线振子伸出的馈电臂上，同轴线缆的外导体焊接在底板上。
进一步地，所述竖直金属片和水平金属片以焊接或铆接方式连接，构成倒F型结构。
进一步地，所述水平金属片包括两侧金属片条和连接于两侧金属片条之间的水平金属连接片，竖直金属片与水平金属连接片垂直。
进一步地，水平金属连接片固定在竖直金属片的顶部，两侧金属片条分设于竖直金属片的两侧。
本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：
本发明采用天线中宽频PIFA振子的水平和竖直金属片相互之间产生电磁耦合微扰效果，从而拓宽了天线的频率带宽，其频率满足移动通信(2G、3G、4G移动通信)、无线局域网(如WLAN及WIFI)、短距离数据交换(如Bluetooth)等频率使用要求，结构紧凑，可靠，制作装配简单，便于生产，具有低轮廓，宽频率，直流接地等优点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的宽频PIFA天线振子结构示意图；
图3为本发明的宽频PIFA天线振子结构示意图；
图4为本发明的宽频低轮廓天线与导航用天线组装状态示意图；
图5为本发明的宽频低轮廓天线与AM/FM天线组装状态示意图。
附图标记说明：1、外罩 2、底板 3、同轴线缆 4、宽频PIFA天线振子 4-1、竖直金属片(4-11短路臂，4-12馈电臂) 4-2、水平金属片(4-21金属片条，4-22水平金属连接片)。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本技术方案作详细的描述。
如图1-图5所示，本发明是一种宽频低轮廓天线，包括外罩1、底板2、同轴线缆3和宽频PIFA天线振子4，外罩1固定于底板2上，天线振子4包括相互连接的竖直金属片4-1和水平金属片4-2，竖直金属片和水平金属片以焊接或铆接方式连接。所述金属片可由铜、铝等金属材料或表面有金属敷层的PCB制作而成，用于无线电信号接收。水平金属片4-2包括两侧金属片条4-21和连接于两侧金属片条之间的水平金属连接片4-22，竖直金属片与水平金属连接片垂直。水平金属连接片固定在竖直金属片的顶部，两侧金属片条分设于竖直金属片的两侧。如图2所示，竖直金属片4-1下部有两个伸出的金属臂，其中一臂作为短路臂4-11，用于与底板的结构连接，雷电感应的瞬态电压直接短路到地，从而达到雷电保护；另一臂作为馈电臂4-12，同轴线缆在馈电臂与底板之间对天线振子进行馈电。值得注意的是所述竖直金属片也可以直接设置为金属板结构，如图3所示，并没有区分伸出两个金属臂。底板2固定到鲨鱼鳍或其他设备的底座上，同轴线缆连接到后端的移动终端设备；底板2上开有螺丝孔，通过螺丝与鲨鱼鳍或其他外形的底座连接，底板可由铜、铝等金属材料或表面有金属敷层的PCB制作而成。其中，同轴线缆的中心导体焊接在天线振子4伸出的馈电臂4-12上，同轴线缆的外导体焊接在底板2上。
如图4所示，为本发明的宽频低轮廓天线与导航用天线组装状态示意图；图5为本发明的宽频低轮廓天线与AM/FM天线组装状态示意图；本发明与现有技术相比，天线中宽频PIFA振子的水平和竖直金属片相互之间产生电磁耦合微扰效果，从而拓宽了天线的频率带宽，其频率满足移动通信(2G、3G、4G移动通信)、无线局域网(如WLAN及WIFI)、短距离数据交换(如Bluetooth)等频率使用要求。天线中宽频PIFA振子的竖直金属片直流接地，雷电感应的瞬态电压直接短路到地，从而达到雷电保护，性能更加优越。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种宽频低轮廓天线，包括外罩、底板、同轴线缆和天线振子，外罩固定于底板上，其特征在于，所述天线振子包括相互连接的竖直金属片和水平金属片，竖直金属片连接于底板上，同轴线缆在竖直金属片与底板之间对天线振子进行馈电。
2.根据权利要求1所述的一种宽频低轮廓天线，其特征在于，所述竖直金属片分别伸出短路臂、馈电臂，短路臂接于底板上；同轴线缆在馈电臂与底板之间对天线振子进行馈电。
3.根据权利要求1所述的一种宽频低轮廓天线，其特征在于，同轴线缆的中心导体焊接在天线振子伸出的馈电臂上，同轴线缆的外导体焊接在底板上。
4.根据权利要求1所述的一种宽频低轮廓天线，其特征在于，所述竖直金属片和水平金属片以焊接或铆接方式连接，构成倒F型结构。
5.根据权利要求1所述的一种宽频低轮廓天线，其特征在于，所述水平金属片包括两侧金属片条和连接于两侧金属片条之间的水平金属连接片，竖直金属片与水平金属连接片垂直。
6.根据权利要求1所述的一种宽频低轮廓天线，其特征在于，水平金属连接片固定在竖直金属片的顶部，两侧金属片条分设于竖直金属片的两侧。
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