CN106876904A - 一种多功能天线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多功能天线，所述AMFM天线位于第一MIMO天线和第二MIMO天线之间，所述第一MIMO天线位于承载介质的矩形结构处，所述第二MIMO天线位于承载介质的梯形结构处。本申请集成设置有第一MIMO天线和第二MIMO天线、AMFM天线，组成一个天线单元，整个天线结构更加紧凑；同时所述第一MIMO天线和第二MIMO天线均有天线分枝，既满足了天线增益同增加了天线的带宽；同时本设计的天线集成度高，占用的空间体积小，利于整体天线的小型化，组装简单，减少组装成本。
Description
技术领域
本发明涉及天线领域，具体涉及一种多功能天线。
背景技术
天线是一种变换器，它把传输线上传播的导行波，变换成在无界媒介中传播的电磁波，或者进行相反的变换。在无线电设备中用来发射或接收电磁波的部件。无线电通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文等工程系统，凡是利用电磁波来传递信息的，都依靠天线来进行工作。此外，在用电磁波传送能量方面，非信号的能量辐射也需要天线。一般天线都具有可逆性，即同一副天线既可用作发射天线，也可用作接收天线。同一天线作为发射或接收的基本特性参数是相同的。
随着集成的天线频段和数量的增多，单独设计每一个天线单元然后组合的方式变得越来越困难，体积越来越大，成本越来越高。
a、传统MIMO天线在整个LTE频段带宽不能全覆盖问题。一般情况下，天线的增益越高，带宽越窄；天线的带宽越宽，则增益又不够高；
b、传统车载天线的分离方案，Bom多，加工复杂，4G主副天线隔离度以及4G和AM/FM天线隔离度很难控制，性能一致性差等问题；
c、传统天线小型化难度大；参照射频信号在自由空间中损耗的计算公式Los＝32.44+20lg d(Km)+20lg f(MHz)；Los是传播损耗，单位为dB；d是距离，单位是Km；f是工作频率，单位是MHz；
4G主副天线之间的信号隔离度需要大于10dB，按照最低频率1755MHz计算，4G主副天线的最小距离不能小于4.3厘米；这就使得传统车载天线的小型化难度加大。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种体积小、集成度高、安装组装方便的多功能天线。
为实现该技术目的，本发明的方案是：一种多功能天线，包括第一MIMO天线、第二MIMO天线、AMFM天线、承载介质，所述第一MIMO天线、第二MIMO天线位于AMFM天线两边，所述第一MIMO天线、第二MIMO天线错位平行位于承载介质的两边，所述第一MIMO天线一侧还设置有第一MIMO天线分枝，所述第二MIMO天线一侧还设置有第二MIMO天线分枝，所述第一MIMO天线底部下方设置有第一MIMO馈点，所述第二MIMO天线底部下方设置有第二MIMO馈点，所述AMFM天线底部设置有AMFM天线馈点；
所述第一MIMO天线、第一MIMO天线分枝、第二MIMO天线和第二MIMO天线分枝均为直角转弯片状结构；
所述AMFM天线为穿过承载介质的正反面依次对接在一起的片状波纹结构。
作为优选，所述承载介质一半为梯形结构，所述承载介质另一半为矩形结构，所述第一MIMO天线位于承载介质的矩形结构处，所述第二MIMO天线位于承载介质的梯形结构处，所述AMFM天线位于第一MIMO天线和第二MIMO天线之间。
作为优选，所述承载介质为陶瓷、或者PCB板、或者橡胶、或者玻璃、或者木材。
作为优选，所述承载介质的介电常数大于1。
作为优选，所述第一MIMO天线和正面AMFM天线之间的间距为0.1～25mm，背面AMFM天线和第二MIMO天线之间的间距为0.1～25mm。
本发明的有益效果，集成设置有第一MIMO天线和第二MIMO天线、AMFM天线，组成一个天线单元，整个天线结构更加紧凑；同时所述第一MIMO天线和第二MIMO天线均有天线分枝，既满足了天线增益同增加了天线的带宽；同时AMFM天线位于第一MIMO天线和第二MIMO天线之间，以及天线位于第一MIMO天线和第二MIMO天线位于承载介质的两边，可以增加第一MIMO天线和第二MIMO天线之间的隔离度，使得第一MIMO天线和第二MIMO天线之间的距离可以小于空气为介质的距离，这样可以使整个产品的结构做的更加紧凑，且所述第一MIMO天线、第一MIMO天线分枝、第二MIMO天线和第二MIMO天线分枝均为直角转弯片状结构，结构位置稳定，相对位置不受震动等影响，性能稳定；本设计的天线集成度高，占用的空间体积小，利于整体天线的小型化，组装简单，减少组装成本。
附图说明
图1为本发明的主视图结构示意图；
图2为本发明的后视图结构示意图；
图3为本发明的第一立体图结构示意图；
图4为本发明的第二立体图结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1-4所示，本发明所述的具体实施例为一种多功能天线，包括第一MIMO天线、第二MIMO天线、AMFM天线、承载介质。其中承载介质可以为陶瓷片、或者PCB板、橡胶、玻璃、木材或者其他介电常数大于1的物质，所述承载介质介电常数可以调整第一MIMO天线、第二MIMO天线以及AMFM天线的寄生电容和电感加载，采用常见的FR4,介电常数约为4.2-4.7的PCB板。下面以PCB板材质的承载介质为例做具体说明。
所述PCB板6一面采用铜箔印制有第一MIMO天线1、第一MIMO天线分枝2、AMFM天线7，所述PCB板6另一面采用铜箔印制有第二MIMO天线8和第二MIMO天线分枝9、AMFM天线7；
所述第一MIMO天线1、第二MIMO天线8位于AMFM天线7两边，所述第一MIMO天线1、第二MIMO天线8错位平行位于PCB板6的两边，所述第一MIMO天线1一侧还设置有第一MIMO天线分枝2，所述第二MIMO天线8一侧还设置有第二MIMO天线分枝9，所述第一MIMO天线1底部下方设置有第一MIMO馈点3，所述第二MIMO天线8底部下方设置有第二MIMO馈点5，所述AMFM天线8底部设置有AMFM天线馈点4；
所述第一MIMO天线1、第一MIMO天线分枝2、第二MIMO天线8和第二MIMO天线9分枝印制在PCB板上的结构均为直角转弯片状铜箔；该设计可以保证第一MIMO天线和第二MIMO天线之间相对位置不受震动等影响。同时第一MIMO天线和第二MIMO天线形状不一样，天线的增益指标也不一样，该设计形成4G天线的主副天线，同时第一MIMO天线和第二MIMO天线均有天线分枝可以增加天线的带宽，通过调整第一MIMO天线、第二MIMO天线与AMFM天线的相对位置以及调整PCB板的厚度，可以调整寄生电容和电感加载，并实现纯电阻50欧姆最佳匹配，减少电抗分量造成的性能下降。
所述AMFM天线7为穿过PCB板6的正反面依次对接在一起的片状波纹结构，中间采用铜箔依次连接在一起形成一个整体的AMFM天线。
为了减少第一MIMO天线、第二MIMO天线之间的相互干扰，所述PCB板6一半为梯形结构，所述PCB板6另一半为矩形结构，所述第一MIMO天线1位于PCB板6的矩形结构处，所述第二MIMO天线8位于PCB板6的梯形结构处，所述AMFM天线7位于第一MIMO天线1和第二MIMO天线8之间。采用不同形状的第一MIMO天线、第二MIMO天线可以使得信号有所不同，进而减少第一MIMO天线、第二MIMO天线之间的信号相互干扰。
为了选取最佳的介电常数，所述承载介质为陶瓷、或者PCB板、或者橡胶、或者玻璃、或者木材。所述承载介质的介电常数大于1。
为了保证天线之间不受影响，所述第一MIMO天线1和AMFM天线7之间的间距为0.1～25mm，AMFM天线7和第二MIMO天线8之间的间距为0.1～25mm。合适的间隔可以保证天线之间不受影响，同时尽可能的减少安装体积。同时，所述第一MIMO天线和AMFM天线之间的间距可以调整第一MIMO天线寄生电容和电感加载，AMFM天线和第二MIMO天线之间的间距可以调整第二MIMO天线寄生电容和电感加载。
本申请集成有集成设置有第一MIMO天线和第二MIMO天线、AMFM天线，组成一个天线单元，整个天线结构更加紧凑；同时所述第一MIMO天线和第二MIMO天线均有天线分枝，既满足了天线增益同增加了天线的带宽；同时AMFM天线位于第一MIMO天线和第二MIMO天线之间，以及天线位于第一MIMO天线和第二MIMO天线位于承载介质的两边，可以增加第一MIMO天线和第二MIMO天线之间的隔离度，使得第一MIMO天线和第二MIMO天线之间的距离可以小于空气为介质的距离，这样可以使整个产品的结构做的更加紧凑，且所述第一MIMO天线、第一MIMO天线分枝、第二MIMO天线和第二MIMO天线分枝均为直角转弯片状结构，结构位置稳定，相对位置不受震动等影响，性能稳定；本设计的天线集成度高，占用的空间体积小，利于整体天线的小型化，组装简单，减少组装成本。
为了减小车载天线的总体体积，本实施例还设置有寄生电容和电感加载和增加电路板厚度减小了天线体积，同时由于在4G主副天线的中间增加了AMFM天线作为隔离作用，提高了天线的隔离度，实现了小型化多频段天线设计。
综上所述，本申请具有如下优点：a、本申请的多功能天线均能很好的覆盖LTE所有频段，4G主副天线增加了天线分枝，提高了天线的带宽。
b、本申请的多功能天线采用“一板式”方案，集成了第一MIMO天线、第二MIMO天线、AMFM天线，结构简单，通过调整电路板厚度和4G主副天线与AMFM天线的距离可以调整寄生电容和电感分量，并实现纯电阻50欧姆最佳匹配，减少电抗分量造成的性能下降，性能稳定一致性好。
c、4G天线在电路板正反面两个平面错开分布，减少了4G主副天线之间的互耦电流以及4G主副天线和AMFM天线之间的互耦电流，提高了天线隔离度，同时由于在4G主副天线的中间增加了AMFM天线作为隔离作用，也能进一步提高了天线的隔离度，使得4G主副天线之间的距离可以进一步减小，实现了小型化多频段天线设计。
由于采用了上述的发明方案，使得4G主副天线的隔离度要求大于10dB的情况下，4G主副天线之间的最小距离可以小于4.3厘米。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种多功能天线，其特征在于：包括第一MIMO天线、第二MIMO天线、AMFM天线、承载介质，所述第一MIMO天线、第二MIMO天线位于AMFM天线两边，所述第一MIMO天线、第二MIMO天线错位平行位于承载介质的两边，所述第一MIMO天线一侧还设置有第一MIMO天线分枝，所述第二MIMO天线一侧还设置有第二MIMO天线分枝，所述第一MIMO天线底部下方设置有第一MIMO馈点，所述第二MIMO天线底部下方设置有第二MIMO馈点，所述AMFM天线底部设置有AMFM天线馈点；
所述第一MIMO天线、第一MIMO天线分枝、第二MIMO天线和第二MIMO天线分枝均为直角转弯片状结构；
所述AMFM天线为穿过承载介质的正反面依次对接在一起的片状波纹结构。
2.根据权利要求1所述的多功能天线，其特征在于：所述承载介质一半为梯形结构，所述承载介质另一半为矩形结构，所述第一MIMO天线位于承载介质的矩形结构处，所述第二MIMO天线位于承载介质的梯形结构处，所述AMFM天线位于第一MIMO天线和第二MIMO天线之间。
3.根据权利要求1所述的多功能天线，其特征在于：所述承载介质为陶瓷、或者PCB板、或者橡胶、或者玻璃、或者木材。
4.根据权利要求1所述的多功能天线，其特征在于：所述承载介质的介电常数大于1。
5.根据权利要求1所述的多功能天线，其特征在于：所述第一MIMO天线和AMFM天线之间的间距为0.1～25mm，AMFM天线和第二MIMO天线之间的间距为0.1～25mm。
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