CN106532231A - 车载天线及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车载天线及汽车，涉及移动通信技术领域，包括支架和天线本体，天线本体包括基板、形成于基板的第一辐射体和第二辐射体，第一辐射体和第二辐射体之间具有缝隙；第一辐射体包括第一覆盖区、第二覆盖区以及顶部覆盖区；第一覆盖区形成顶部开路点，且第一覆盖区上设置有第一触点和第二触点；第二覆盖区设置有第三覆盖区和第四覆盖区，第三覆盖区设有第三触点，第四覆盖区设有第四触点；第二覆盖区设有馈电点；第二辐射体覆盖于支架的侧面，且设有馈地点、第一开路点、第二开路点和接地脚。该车载天线及汽车不仅通过折叠天线本体减小车载天线的体积，增强人们出行时携带天线的便携性，而且通过改变天线本体的形状实现了多频段效果。

Description

车载天线及汽车

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，尤其是涉及一种车载天线及汽车。

背景技术

汽车上一般会安装天线以保证通信。目前的车载通信天线一般采用鞭状天线技术，鞭状天线是一种可弯曲的垂直杆状天线，其长度一般为1/4或1/2波长。小型鞭状天线常利用小型电台的金属外壳作地网。有时为了增大鞭状天线的有效高度，可在鞭状天线的顶端加一些不大的辐状叶片或在鞭状天线的中端加电感等。鞭状天线的原理是通过单极天线的四分之一波长振子与参考地镜像后的另一四分之一波长振子合并组成一个辐射单元。一般鞭状天线的带宽是10％-15％。这种天线在主要辐射频段效果较好，也可以在其倍频和高倍频段处有一定的辐射能力。

但是鞭状天线的旁瓣较多，造成其水平辐射方向的能量减少。此外，为了提高增益，鞭状天线做的较长，例如，做到二分之一波长。较长的天线长度不仅不方便用户使用，而且不美观、抗风性、防腐蚀方面的可靠性也较差。

随着4GLTE通信技术的深入发展，整个通信系统对天线的频段和带宽要求越来越高，而普通的鞭状天线明显不适合多频段天线的要求。目前市场上采用的改进型的鞭状天线虽然可以实现多频段效果，但是性能较差，体积更大，成本支出上升，也不符合便携快速的客户需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种车载天线及汽车，以解决现有车载天线在实现多频段覆盖的基础上过多的增加车载天线的体积，不仅增大了产品的生产成本，而且为用户在携带过程中带来不便的技术问题。

一方面，本发明提供一种车载天线，包括：支架和天线本体，所述天线本体包括基板、形成于所述基板的第一辐射体和第二辐射体，所述第一辐射体和所述第二辐射体之间具有缝隙；

所述第一辐射体包括覆盖于所述支架一侧表面的第一覆盖区、覆盖于所述支架另一侧表面的第二覆盖区、以及位于所述第一覆盖区和第二覆盖区之间且覆盖所述支架顶部的顶部覆盖区；所述第一覆盖区背离所述顶部覆盖区的端部形成顶部开路点，且所述第一覆盖区上设置有绕所述支架周向排列的第一触点和第二触点；所述第二覆盖区的一侧设置有向外延伸的第三覆盖区，另一侧设置有向外延伸的第四覆盖区，所述第三覆盖区与所述第四覆盖区沿所述支架周向延伸，所述第三覆盖区背离所述第二覆盖区的一端设有第三触点，所述第四覆盖区背离所述第二覆盖区的端部设有第四触点，所述第一触点与所述第三触点电连接，所述第二触点与所述第四触点电连接；所述第二覆盖区背离所述顶部覆盖区的一侧为所述缝隙，且所述第二覆盖区背离所述顶部覆盖区的边缘设有馈电点；

所述第二辐射体覆盖于所述支架的侧面，且所述第二辐射体朝向所述第二覆盖区的一侧边缘设有与所述馈电点相对的馈地点，所述第二辐射体上设置有相对设置的第一开路点和第二开路点，且所述第二辐射体背离所述缝隙的一侧设置有接地脚。

进一步地，所述顶部覆盖区上设置有多个用于与所述支架顶部凸起配合的定位孔。

进一步地，还包括线缆，所述线缆包括线缆内层和包裹层，所述线缆内层与所述馈电点电连接，所述包裹层与所述馈地点电连接。

进一步地，所述天线本体为柔性电路板。

进一步地，所述天线本体的材质为压延铜材质。

进一步地，所述第一触点、所述第二触点、所述第三触点与所述第四触点均镀金。

进一步地，还包括用于保护所述天线本体的外壳，所述外壳套接于所述天线本体与所述支架形成的组合体外侧。

进一步地，还包括安装件，所述车载天线通过所述安装件安装于汽车的车体。

进一步地，所述安装件为磁铁。

另一方面，本发明还提供一种汽车，包括:汽车本体和如以上技术方案中任一项所述的天线。

本发明提供的车载天线及汽车能产生如下有益效果：

本发明提供一种车载天线，包括：支架和天线本体，天线本体包括基板、形成于基板的第一辐射体和第二辐射体，第一辐射体和第二辐射体之间具有缝隙；第一辐射体包括覆盖于支架一侧表面的第一覆盖区、覆盖于支架另一侧表面的第二覆盖区、以及位于第一覆盖区和第二覆盖区之间且覆盖支架顶部的顶部覆盖区；第一覆盖区背离顶部覆盖区的端部形成顶部开路点，且第一覆盖区上设置有绕支架周向排列的第一触点和第二触点；第二覆盖区的一侧设置有向外延伸的第三覆盖区，另一侧设置有向外延伸的第四覆盖区，第三覆盖区与第四覆盖区沿支架周向延伸，第三覆盖区背离第二覆盖区的一端设有第三触点，第四覆盖区背离第二覆盖区的端部设有第四触点，第一触点与第三触点电连接，第二触点与第四触点电连接；第二覆盖区背离顶部覆盖区的一侧为缝隙，且第二覆盖区背离顶部覆盖区的边缘设有馈电点；第二辐射体覆盖于支架的侧面，且第二辐射体朝向第二覆盖区的一侧边缘设有与馈电点相对的馈地点，第二辐射体上设置有相对设置的第一开路点和第二开路点，且第二辐射体背离缝隙的一侧设置有接地脚。

由以上可知，在使用时，折叠后且覆盖于支架外侧的天线本体中，第一辐射体上形成多条路径，分别为是从馈电点直接到顶部开路点的路径、从馈电点经过第四触点和第二触点两点到达顶部开路点的路径、从馈电点经过第三触点和第一触点两点到达顶部开路点的路径；此外，馈电点和馈地点配合通过缝隙将信号耦合到第二辐射体上，从而在第二辐射体上形成从馈地点到达第一开路点和第二开路点的辐射高频段的路径。不同的路径可以辐射不同频段，实现辐射多频段的效果。此外，天线本体折叠后，其各个区分别遮盖支架的对应部分，折叠天线的方式大大减小了天线本体的体积，从而减少了本发明提供的车载天线的体积，从而减少了占用空间。

本发明提供的车载天线及汽车不仅通过折叠天线本体减小了车载天线的体积，增强了人们出行时携带天线的便携性，而且通过改变天线本体的形状实现了多频段效果，使本发明提供的车载天线能够覆盖更广的频段。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的车载天线中天线本体展开后的结构图；

图2为本发明实施例提供的车载天线中天线本体折叠后的结构图；

图3为本发明实施例提供的车载天线中支架的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的车载天线中天线本体安装于支架后的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的车载天线中外壳的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的车载天线的驻波图。

图标：100-支架；200-基板；210-第一辐射体；211-顶部开路点；212-第一触点；213-第二触点；214-第三触点；215-第四触点；216-馈电点；217-定位孔；220-第二辐射体；221-馈地点；222-第一开路点；223-第二开路点；224-接地脚；300-线缆；400-外壳。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

为了实现汽车上的车台能够接收不同频段的信号，汽车上一般安装有车载天线。目前市面上的车载天线，体积较大，造成所占空间较大不便于用户使用时携带的便捷性。此外，现在的车载天线所覆盖的频段较为单一，并不能实现多频段的效果。某些经过改进的天线，为了能满足多频段的效果，天线的体积比一般单一频段的车载天线体积大得多。形成了多频段效果与天线体积减小不能共存的矛盾点。

本发明提供一种汽车，包括:汽车本体和如以下技术方案中任一项的天线。

需要说明的是，本发明提供的汽车上安装有以下技术方案中任一项的天线。

如图1-4所示，本发明提供一种车载天线，包括：支架100和天线本体，天线本体包括基板200、形成于基板200的第一辐射体210和第二辐射体220，第一辐射体210和第二辐射体220之间具有缝隙；

第一辐射体210包括覆盖于支架100一侧表面的第一覆盖区、覆盖于支架100另一侧表面的第二覆盖区、以及位于第一覆盖区和第二覆盖区之间且覆盖支架100顶部的顶部覆盖区；第一覆盖区背离顶部覆盖区的端部形成顶部开路点211，且第一覆盖区上设置有绕支架100周向排列的第一触点212和第二触点213；第二覆盖区的一侧设置有向外延伸的第三覆盖区，另一侧设置有向外延伸的第四覆盖区，第三覆盖区与第四覆盖区沿支架100周向延伸，第三覆盖区背离第二覆盖区的一端设有第三触点214，第四覆盖区背离第二覆盖区的端部设有第四触点215，第一触点212与第三触点214电连接，第二触点213与第四触点215电连接；第二覆盖区背离顶部覆盖区的一侧为缝隙，且第二覆盖区背离顶部覆盖区的边缘设有馈电点216；

第二辐射体220覆盖于支架100的侧面，且第二辐射体220朝向第二覆盖区的一侧边缘设有与馈电点216相对的馈地点221，第二辐射体220上设置有相对设置的第一开路点222和第二开路点223，且第二辐射体220背离缝隙的一侧设置有接地脚224。

具体地，如图1-3所示，由以上可知，在使用时，折叠后、覆盖于支架100外侧的天线本体上形成多条路径，分别为是从馈电点216直接到顶部开路点211，该路径辐射380-470MHz频段；从馈电点216经过第四触点215和第二触点213两点到达顶部开路点211，该路径辐射790-870MHz频段；从馈电点216经过第三触点214和第一触点212两点到达顶部开路点211，该路径辐射790-870MHz频段。

此外，由于第二覆盖区背离顶部覆盖区的一侧为缝隙，且第二覆盖区背离顶部覆盖区的边缘设有馈电点216，第二辐射体220朝向第二覆盖区的一侧边缘设有与馈电点216相对的馈地点221，第二辐射体220上设置有相对设置的第一开路点222和第二开路点223。因此，馈电点216与馈地点221之间通过缝隙将信号耦合到第二辐射体220上，从而天线本体上形成从馈地点221到达第一开路点222和第二开路点223的辐射高频段的路径，该路径辐射1447-1805MHz频段。不同的路径辐射不同频段，本发明提供的车载天线实现了辐射多频段的效果。

此外，天线本体折叠后，其各个区分别遮盖支架100上的对应部分，折叠天线的方式大大减小了天线本体的体积，从而减少了本发明提供的车载天线的体积，从而减少了本发明提供的车载天线的占用空间。

需要说明的是，本发明提供的车载天线及汽车不仅通过折叠天线本体减小了车载天线的体积，增强了人们出行时携带天线的便携性，而且通过改变天线本体的形状实现了多频段效果，使本发明提供的车载天线能够覆盖更广的频段。

此外，接地脚224与PCB(Printed Circuit Board，中文名称为印制电路板)连接，以使天线本体与PCB之间形成整个完整电路。

另外，顶部覆盖区上设置有多个用于与支架100顶部凸起配合的定位孔217。

如图3所示，为了将天线本体更好的覆盖支架100的指定位置，支架100的顶部设置有多个安装凸起。因此，在本发明提供的车载天线的顶部覆盖区上设置多个与支架100顶部凸起对应的定位孔217。在将天线本体覆盖在支架100的指定区域时，先将顶部覆盖区上的定位孔217于支架100顶部的安装凸起对准定位，之后再将天线本体的其余部分覆盖在天线本体上。

需要说明的是，顶部覆盖区的定位孔217数目可根据支架100的顶部的限位凸起的数目进行改变。优选地，本发明提供的车载天线中的支架100的顶部的限位凸起为4个，因此与之对应的天线本体上的顶部覆盖区上的定位孔217的数目为4个。

另外，如图4所示，本发明提供的车载天线还包括线缆300，线缆300包括线缆内层和包裹层，线缆内层与馈电点216电连接，包裹层与馈地点221电连接。

需要说明的是，线缆内层与馈电点216电连接实现本发明提供的车载天线本体与线缆300之间的能量相互传输。

另外，天线本体为柔性电路板。

需要说明的是，为了使天线本体折叠后各个分区分别覆盖支架100的对应部分，选取天线本体为柔性电路板。柔性电路板(Flexible Printed Circuit简称FPC)是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性，绝佳的可挠性印刷电路板。它具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点。

另外，天线本体的材质为压延铜材质。

需要说明的是，由于选取天线本体为柔性电路板，而柔性电路板中压延铜材质由于是通过挤压的方法得到铜箔，因此它耐弯折度好，更能适应本发明提供的车载天线内的天线本体各个区需要分别覆盖支架100对应部分的特性。

压延铜材质的天线本体更加便于减小本发明提供的车载天线的体积，从而减小所占空间，提高用户的使用感官，增强便携性。

另外，第一触点212、第二触点213、第三触点214与第四触点215均镀金。

另外，如图5所示，本发明提供的车载天线还包括用于保护天线本体的外壳400，外壳400套接于天线本体与支架100形成的组合体外侧。

需要说明的是，为了更好的保护天线本体，在支架100与天线本体组成的组合体外侧安装有天线外壳400。

另外，本发明提供的车载天线还包括安装件，车载天线通过安装件安装于汽车的车体。

具体地，为了将本发明提供的车载天线安装于汽车车体上，本发明提供的车载天线上设置有安装件。通过调节安装件，可以将本发明提供的车载天线牢牢地安装在汽车车体上。

另外，安装件为磁铁。

需要说明的是，安装件的结构形式可为多种，本发明提供的车载天线优选安装件为磁铁。

本发明提供的车载天线通过改变天线形状、缝隙宽度以及走线形式等等实现了天线的自我匹配。如，天线本体由折叠状态展开后，天线本体可以相对于顶部覆盖区与第二覆盖区连接边的中垂线对称，即天线本体为对称结构。具体地，第一辐射体210中：第一覆盖区上的第一触点212和第二触点213相对于该中垂线对称，且第二覆盖区的一侧的向外延伸的第三覆盖区与第二覆盖区另一侧的向外延伸的第四覆盖区关于该中垂线对称，且第三覆盖区端部上的第三触点214与第四覆盖区端部上的第四触点215关于该中垂线对称；第二辐射体220中：第一开路点222和第二开路点223关于该中垂线对称。

如图6所示，图中为本发明提供的车载天线的驻波图，图中具体标明了频率为380MHz、470MHz、790MHz、870MHz、1.447GHz、1.467GHz、1.785GHz、1.805GHz的情况。

此外，经过大量的仿真工作，本发明提供的车载天线完成了对各个参数的优化配置，实现了各个频段的宽频化要求。

如表1-2，可以看出频段覆盖、带宽、增益和不圆度等各指标数据均满足天线的指标要求。

表1天线效率和增益

频率(MHz)	不圆度	频率(MHz)	不圆度
				400	1.3	830	2.2
410	1.7	840	2.0
				420	2.2	850	2.4
430	1.8	860	2.9
				440	1.6	870	2.8
450	1.4	1447	2.2
				460	2.1	1457	1.9
470	2.1	1467	1.9
				790	2.7	1785	2.7
800	2.1	1795	2.3
				810	2.3	1805	1.9
820	2.7

表2天线不圆度

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部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技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种车载天线，其特征在于，包括：支架和天线本体，所述天线本体包括基板、形成于所述基板的第一辐射体和第二辐射体，所述第一辐射体和所述第二辐射体之间具有缝隙；

所述第一辐射体包括覆盖于所述支架一侧表面的第一覆盖区、覆盖于所述支架另一侧表面的第二覆盖区、以及位于所述第一覆盖区和第二覆盖区之间且覆盖所述支架顶部的顶部覆盖区；所述第一覆盖区背离所述顶部覆盖区的端部形成顶部开路点，且所述第一覆盖区上设置有绕所述支架周向排列的第一触点和第二触点；所述第二覆盖区的一侧设置有向外延伸的第三覆盖区，另一侧设置有向外延伸的第四覆盖区，所述第三覆盖区与所述第四覆盖区沿所述支架周向延伸，所述第三覆盖区背离所述第二覆盖区的一端设有第三触点，所述第四覆盖区背离所述第二覆盖区的端部设有第四触点，所述第一触点与所述第三触点电连接，所述第二触点与所述第四触点电连接；所述第二覆盖区背离所述顶部覆盖区的一侧为所述缝隙，且所述第二覆盖区背离所述顶部覆盖区的边缘设有馈电点；

所述第二辐射体覆盖于所述支架的侧面，且所述第二辐射体朝向所述第二覆盖区的一侧边缘设有与所述馈电点相对的馈地点，所述第二辐射体上设置有相对设置的第一开路点和第二开路点，且所述第二辐射体背离所述缝隙的一侧设置有接地脚。

2.根据权利要求1所述的车载天线，其特征在于，所述顶部覆盖区上设置有多个用于与所述支架顶部凸起配合的定位孔。

3.根据权利要求1所述的车载天线，其特征在于，还包括线缆，所述线缆包括线缆内层和包裹层，所述线缆内层与所述馈电点电连接，所述包裹层与所述馈地点电连接。

4.根据权利要求1所述的车载天线，其特征在于，所述天线本体为柔性电路板。

5.根据权利要求4所述的车载天线，其特征在于，所述天线本体的材质为压延铜材质。

6.根据权利要求1所述的车载天线，其特征在于，所述第一触点、所述第二触点、所述第三触点与所述第四触点均镀金。

7.根据权利要求1-6任一项所述的天线，其特征在于，还包括用于保护所述天线本体的外壳，所述外壳套接于所述天线本体与所述支架形成的组合体外侧。

8.根据权利要求7所述的车载天线，其特征在于，还包括安装件，所述车载天线通过所述安装件安装于汽车的车体。

9.根据权利要求8所述的车载天线，其特征在于，所述安装件为磁铁。

10.一种汽车，其特征在于，包括:汽车本体和如权利要求1-9任一项所述的天线。