CN106953165A - 一种天线装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种天线装置，包括天线罩(1)和底座(2)，所述天线罩(1)固定在底座(2)上形成密闭防水空间，所述密闭防水空间内设有接收天线组件，所述接收天线组件包括天线振子(3)、线圈(4)、天线支架(5)和放大器基板(6)，所述天线支架(5)和放大器基板(6)固定于底座(2)上，所述天线振子(3)与线圈(4)连接，并安装于天线支架(5)上，所述线圈(4)与放大器基板(6)连接，所述天线振子(3)为由非导电材质成型后电镀实现的一体化结构。与现有技术相比，本发明具有结构灵活、空间利用率高、生产成本低等优点。
Description
技术领域
本发明涉及车载领域，尤其是涉及一种天线装置。
背景技术
目前，车载领域对于广播接收应用(例如AM/FM，DAB，TV等)的天线设计主要有两大实现方式：一种是集成在后挡风玻璃上共用除霜加热丝的方案，另一种是整合在鲨鱼鳍里的方案。由于天线应用频段低，实现天线功能和性能的空间要求比较大，所以前者的方案较后者更为美观，但在开发阶段需要针对不同的车型进行单独开发，开发周期长，成本较高。后者方案的空间要求受美观性限制，在性能和实现工艺上较为困难，但同样的设计可以作为平台化产品，不用更改设计既可应用在不同的车型上，对于降低开发投入和批量成本有非常大的优势。当前的鲨鱼鳍内包含广播接收天线，GNSS定位天线，还新增了4G/3G/2G天线，其中4G MIMO需要两个天线。新功能的增加进一步压缩了每种天线在鲨鱼鳍内所占的空间，并且还需要把相互之间的干扰降到最低。
目前公知的鲨鱼鳍内广播接收天线主要采用杆状螺旋或磁棒螺旋天线、金属伞状天线、PCB天线等样式。第一种天线性能较差，占用整个鲨鱼鳍上部空间，对其他天线的布局有很大影响；第二种天线需要用基板或者其他方式做支架，并配以电感线圈提高性能，工艺实现比较复杂，金属伞状振子成型及包装运输过程中易变形，而且整个天线振子占用空间很大；第三种实现简单，但性能不理想。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构灵活、空间利用率高、生产成本低的天线装置。本发明描述了一种天线的新型实现形式，对应不同的功能需求可以设计成不同的频段应用，或者多个频段组合的应用。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种天线装置，包括天线罩和底座，所述天线罩固定在底座上形成密闭防水空间，所述密闭防水空间内设有接收天线组件，所述接收天线组件包括天线振子、线圈、天线支架和放大器基板，所述天线支架和放大器基板固定于底座上，所述天线振子与线圈连接，并安装于天线支架上，所述线圈与放大器基板连接，所述天线振子为由非导电材质成型后电镀实现的一体化结构。
所述线圈为匝数可变的线圈。
所述线圈的输入端与天线振子的输出端连接，线圈的输出端通过焊接方式连接放大器基板的输入端。
所述非导电材质包括ABS、PC或PP。
所述天线振子采用的电镀工艺包括滚镀、挂镀或刷镀。
所述天线振子电镀时的镀层金属材料包括镀铜、锡、镍、铬中的一种或多种。。
所述天线罩通过定位螺柱和螺钉固定在底座上，且天线罩与底座的连接处设有密封圈。
所述天线支架上设有与底座连接的卡口。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、现有的钣金工艺形成的天线振子存在尺寸偏差大、精度低、空间要求高等问题，本发明针对上述问题将天线振子采用新的实现工艺，采用非导电材质(包括但不限于ABS、PC、PP等)成型后采用电镀工艺(包括但不限于滚镀、挂镀、刷镀等)实现，镀层采用导电性能好的金属材质(包括但不限于镀铜、锡、镍、铬等)，有效减小了尺寸偏差，提高精度，且在安装时不需要预留太大空间，提高空间利用率。
2、天线振子成型灵活多变，可完美拟合天线罩的造型，最大程度利用高度和内部空间，最大程度的提高天线的性能。
3、天线振子固定在底座上，其底部与线圈相连接，可通过增加或减少线圈的匝数，使天线振子谐振在需求的频段内。
4、该天线实现方案相对于现有的钣金折弯工艺，可扩展到更高的频段和应用(包括但不限于蜂窝天线、无钥匙进入等)，并同时可用于发送和接收。
5、天线振子具有非常好的量产一致性，包装和运输过程不易变形，而现有的金属伞状振子成型公差较大，包装运输过程中易变形。
6、简易的装配工序，提高生产效率，降低生产成本。
7、功能模块化，可以集成广播天线、蜂窝天线、GNSS天线等。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中：1、天线罩，2、底座，3、天线振子，4、线圈，4a、输入端，4b、输出端，5、天线支架，5a、卡口，6、放大器基板，7、第二天线，8、第四天线，9、LNA放大器，10、第三天线。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种天线装置，包括天线罩1和底座2，本实施例天线罩1具有鲨鱼鳍造型，天线罩1固定在底座2上形成密闭防水空间，密闭防水空间内设有接收天线组件，接收天线组件包括天线振子3、线圈4、天线支架5和放大器基板6，天线支架5和放大器基板6固定于底座2上，天线振子3与线圈4连接，并安装于天线支架5上，线圈4与放大器基板6连接，天线振子3为由非导电材质通过模具成型后经电镀实现的一体化结构，该一体化结构的整体造型可根据性能设计需求与可用空间进行适配。其中，非导电材质包括但不限于ABS、PC、PP等，电镀工艺包括但不限于滚镀、挂镀、刷镀等，镀层金属材料包括但不限于镀铜、锡、镍、铬等或多种金属的合金。本发明天线装置的设计可以最大程度地利用天线罩内部高度和空间，增加功能，提高性能。
天线罩1通过定位螺柱和螺钉固定在底座2上，且天线罩1与底座2的连接处设有密封圈，达到防水的效果。天线支架5上设有与底座2连接的卡口5a，线圈4的输入端4a与天线振子3的输出端连接，线圈4的输出端4b通过焊接方式连接放大器基板6的输入端，天线振子3的输出端可根据需要设置于天线振子的顶部、底部或其他任意位置。线圈4可采用水平方式、垂直方式或其他任意方式连接于天线振子3和放大器基板6之间，线圈4可通过设置于天线支架5上的卡座固定。线圈4为匝数可变的线圈，通过增加或减少线圈的匝数，使天线振子谐振在需求的频段内。
上述天线装置的工作原理为：信号通过无线电波传输，天线振子与线圈被设定在对应的频段上谐振，将感应接收到的无线电波转换成微小电流信号，传输给后端低噪声的放大器基板6，放大器基板6先对信号进行阻抗匹配以达到平坦的频率响应，然后对信号进行放大输出。
实施例2
参考图1所示，本实施例提供的天线装置中，天线振子3为由非导电材质通过模具成型为空心的梯形体结构，该梯形体结构的外表面可为直表面或带有曲度的表面，也可以表现为四周封闭式结构或单面、多面开放式结构，其余同实施例1。
实施例3
参考图1所示，本实施例提供的天线装置中，天线振子3为由非导电材质通过模具成型为空心的梯形体结构，且该梯形体结构上根据需要设置有开槽或镂空式设计。其余同实施例2。
实施例4
参考图1所示，本实施例提供的天线装置中，密闭防水空间内还设有第二天线7和第三天线10，第二天线7被操作用于发射和接收蜂窝信号，第三天线10被操作用于接收蜂窝信号，第二天线7和第三天线10分别设置于天线支架5两侧，并垂直固定于放大器基板6上。本实施例中，第二天线7为4G主/3G/2G天线，第三天线10为4G分集天线。其余同实施例1。
实施例5
参考图1所示，本实施例提供的天线装置中，密闭防水空间内还设有第四天线8，该第四天线8固定在底座2上，并且被操作用于接收卫星导航信号。本实施例中，第四天线8为GNSS陶瓷片天线，并贴装在低噪声LNA放大器9上，LNA放大器9固定于底座2上。其余同实施例1。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (8)
1.一种天线装置，包括天线罩(1)和底座(2)，所述天线罩(1)固定在底座(2)上形成密闭防水空间，所述密闭防水空间内设有接收天线组件，所述接收天线组件包括天线振子(3)、线圈(4)、天线支架(5)和放大器基板(6)，所述天线支架(5)和放大器基板(6)固定于底座(2)上，所述天线振子(3)与线圈(4)连接，并安装于天线支架(5)上，所述线圈(4)与放大器基板(6)连接，其特征在于，所述天线振子(3)为由非导电材质成型后电镀实现的一体化结构。
2.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述线圈(4)为匝数可变的线圈。
3.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述线圈(4)的输入端(4a)与天线振子(3)的输出端连接，线圈(4)的输出端(4b)通过焊接方式连接放大器基板(6)的输入端。
4.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述非导电材质包括ABS、PC或PP。
5.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述天线振子(3)采用的电镀工艺包括滚镀、挂镀或刷镀。
6.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述天线振子(3)电镀时的镀层金属材料包括镀铜、锡、镍、铬中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述天线罩(1)通过定位螺柱和螺钉固定在底座(2)上，且天线罩(1)与底座(2)的连接处设有密封圈。
8.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述天线支架(5)上设有与底座(2)连接的卡口(5a)。
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