CN107093806A - 一体化鲨鱼鳍天线装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种一体化鲨鱼鳍天线装置，包括天线基板和主控基板，天线基板与主控基板为一体成型结构，且主控基板位于天线基板的下端，并共同插接在鲨鱼鳍装置底座上的插槽处，主控基板与底座上的插槽连接，天线基板位于主控基板上端，天线基板与主控基板通过PCB板的内部布线连通在一起，主控基板与插槽处的供电电源和信号传输接口连接，将信号传递给汽车主控制器上的收音机，本发明的天线基板与主控基板这种垂直方式设置的结构，大大节省了鲨鱼鳍天线装置的内部空间，减少了PCB板的用量，也降低了成本，天线基板与主控基板不需要通过焊接连接在一起，降低了焊锡断裂带来的信号接收中断的风险，使鲨鱼鳍天线装置更耐用，使用寿命更长。

Description

一体化鲨鱼鳍天线装置

技术领域

本发明涉及汽车电子技术领域，尤其涉及一种天线电路板一体化的鲨鱼鳍天线装置。

背景技术

汽车工业中使用包括AM/FM无线电天线、卫星数字音频广播服务天线、移动电话天线、卫星导航天线等的不同类型的天线。在汽车中，通常将汽车天线安装在车龄的顶部、行李箱或者汽车引擎盖之类的地方，以确保天线在高处或朝天顶具有无阻挡的视野。而最为常见的是将天线装置支撑鲨鱼鳍形状，安装在车顶上，通常称为鲨鱼鳍天线。

现有技术中，鲨鱼鳍天线由独立的天线振子所在的电线基板和放大器电路所在的主控制电路板两个功能PCB模块组成，两个模块垂直焊接在一起，如授权公告号为CN203039091U，专利名称为《板式天线结构》的实用新型专利，天线基板与设置放大电路等的主控制基本是呈直角设置的，即天线基板必须垂直地面，且与主控制基板垂直连接，以便于更好地接收信号。但是两个模块通过焊接组合在一起的结构不够稳定，容易受震动松动影响导致脱落，时间长了也会影响产品性能，导致产品质量无法得到保障。并且两个模块垂直组合占用空间大造成资源浪费。

发明内容

针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种一体化鲨鱼鳍天线装置，将电线基板与主控基板制成一体结构，电线基板与主控基板上下设置，共同插接在插槽上，电线基板与主控基板无需焊接，且呈一个整体，大大减小了占用空间。

为了达到上述目的，本发明一种一体化鲨鱼鳍天线装置，包括天线基板和主控基板，天线基板与主控基板为一体成型结构，且主控基板位于天线基板的下端，并共同插接在鲨鱼鳍装置底座上的插槽处，主控基板与底座上的插槽连接，天线基板位于主控基板上端，天线基板与主控基板通过PCB板的内部布线导电连接，主控基板与插槽处的供电电源和信号传输接口连接，将天线接收的信号传递给汽车主控制器上的收音机。

其中，所述主控基板上设置有金属屏蔽罩，所述金属屏蔽罩罩住主控基板上的各元器件。

其中，所述主控基板上包括FM放大模块、AM放大模块和电源控制模块，所述电源控制模块同时与FM放大模块和AM放大模块电连接，电源控制模块与插槽上的供电电源连接端口连接，所述天线基板同时与FM放大模块和AM放大模块输入端滤波模块电连接，所述FM放大模块和AM放大模块的输出端均通过各自的输端的滤波模块与汽车主控制器上的收音机电连接。

其中，所述FM放大模块上连接设置有自增益控制电路，所述自增益控制电路分别设置在FM放大模块的输入端与输出端的两个滤波模块之间，并与FM放大模块组合成闭环结构。

其中，所述天线基板上还连接有一个防静电装置，天线基板通过静电阻抗器后与FM放大模块和AM放大模块的输入端滤波模块电连接，所述防静电装置采用型号为DSP301-S00B的防雷管。

其中，所述FM放大模块的输入端滤波电路包括第二电感、第三电容、第四电容、第五电容、第三电感、第二电阻组成，且第二电感与第四电容组成一阶滤波电路，第三电感和第五电容以及第二电阻组成二阶滤波电路，且一阶率波电路与二阶滤波电路之间夹持有第三电容，第五电容与第二电阻同时与FM放大模块电连接；所述FM放大模块的输出端滤波模块包括第四电感和第七电容，第四电感与FM放大模块电连接，且第四电感与第七电容串联后输出。

其中，所述FM放大模块包括三极管、第四电阻、第五电阻和第六电容，第四电阻与第五电阻分别与三极管的发射极电连接，且第五电阻与第六电容串联后共同与第四电阻并联后接地，三极管的基极与输入端滤波电路电连接，三极管的集电极与输出端滤波电路电连接。

其中，所述自增益控制电路包括第一电阻和第三电阻，所述第三电阻和第一电阻同时与VCC连接，第一电阻的另一端连接三极管的基极连接，第三电阻同时与FM放大模块的输出端滤波模块的第四电感以及与三极管的集电极电连接。

其中，AM放大模块包括一个MOS管，其中MOS管的栅极连接AM放大模块的输入端滤波模块，所述输入端滤波模块包括第五电感、第八电容和第六电阻，其中第五电感与第八电容串联，第八电容同时与第六电阻以及MOS管的栅极电连接，第六电阻与地连接，在MOS管的源极连接第七电阻后接地，而MOS管的漏极连接分压用的第八电阻后与VCC连接，同时，MOS管的漏极还与AM放大模块的输出端滤波模块上的第十电容连接，第十电容与第六电感串联组成输出端滤波模块。

其中，在电源控制模块处设置有一个辨别输出线路的输出电路，所述输出电路包括第一电感、第九电容、第二电容和静电阻抗器，所述第二电容与第九电容并联后一端接地，另一端接VCC，第一电感同时与第九电容、第二电容以及VCC连接，第一电感的另一端连接静电阻抗器，静电阻抗器一端连接输出端，另一端通过第一电容的滤波后与电源输入端连接。

本发明的有益效果是：

与现有技术相比，本发明公开的一体化鲨鱼鳍天线装置，将天线基板和主控基板制成一体成型结构，且天线基板与主控基板上下设置，共同插接在鲨鱼鳍装置底座上的插槽处，并与汽车主控制器以及收音机电连接，这种垂直方式设置中的结构，大大节省了鲨鱼鳍天线装置的内部空间，鲨鱼鳍天线装置可以做成薄而细的结构，同时将主控基板设置在天线基板下端部分，减少了PCB板的用量，也降低了成本，同时，天线基板与主控基板不需要通过焊接连接在一起，降低了焊锡断裂带来的信号接收中断的风险，使鲨鱼鳍天线装置更为耐用，质量更好，寿命更长。

附图说明

图1为本发明实施例的天线基板与主控基板连接示意图；

图2为本发明实施例的主控基板电路与天线的连接模块方框图；

图3为本发明实施例的FM放大模块电路图；

图4为本发明实施例的AM放大模块电路图；

图5为本发明实施例的输出电路的电路图。

主要元件说明：

1、天线基板 2、主控基板

3、电源 4、防静电装置

5、收音机

21、FM放大模块 22、AM放大模块

23、电源控制模块 24、第一输入端滤波模块

25、第一输出端滤波模块 26、第二输入端滤波模块

27、第二输出端滤波模块 28、自增益控制电路。

具体实施方式

为了更清楚地表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。

请参阅图1，本发明公开一种一体化鲨鱼鳍天线装置，包括天线基板1和主控基板2，天线基板1与主控基板2为一体成型结构，天线基板1位于上方，主控基板2位于下方，主控基板2的底端插接在鲨鱼鳍装置底座上的插槽处，主控基板2与底座上的插槽连接，天线基板1位于主控基板2上端，天线基板1与主控基板2通过PCB板的内部布线连通在一起，主控基板2与插槽处的供电电源和信号传输接口连接，将信号传递给汽车主控制器，利用一体成型的PCB板，将天线基板1与主控基板2连接在一起，并通过PCB板内部布线方式将两个区域导通在一起，免去了现有技术中的将天线基板1焊接在主控基板2上，并通过导线或者焊线将二者的导通点连接在一起，减少了天线基板1对主控基板2的焊接工作，且由于焊接的物件，在发生晃动或者搬运过程中，容易断裂，使产品不耐用，且通过焊锡方式焊接的，焊接工作量大，且人工进行焊接容易发生焊锡过多或者焊接不到位的现象，导致合格率降低，生产成本的增加，若通过机器进行焊接，则多增加了一道焊接的工具，不仅需要提供相关的焊接设备，且多一道检查工序，多增加了生产成本。

在本实施例中，天线基板1上设置有多条天线，天线的安装方式有多种，可以是弯曲嵌入到天线基板1上，还可以是其他的方式，只需要将天线基板1上设置一条输出端与主控基板2连接即可，由于天线在接收信号的时候容易对其他的元器件进行干扰，为了减小这种干扰，在本实施例中，在主控基板上的各元器件上设置有一个金属屏蔽罩，而金属屏蔽罩正好覆盖住所有的电子元器件，只在天线与元器件连接的一端设置一个开口即可，这样就能将天线的干扰通过金属屏蔽罩屏蔽，使整个主控基板2能够更好地进行信号的放大和传递工作。

请参阅图2，在本实施例中，主控基板2上包括FM放大模块21、AM放大模块22和电源控制模块23，电源控制模块23同时与FM放大模块21和AM放大模块22电连接，电源控制模块23与插槽上的供电电源连接端口（图未示）连接，供电电源接口与电源3连接，天线基板1同时与FM放大模块21和AM放大模块22的输入端滤波模块电连接，在本实施例中，天线基板1先经过第一输入端滤波模块24后与FM放大模块21电连接，而放大模块21经过自增益控制电路28的自增益控制后，再通过第一输出端滤波模块25的滤波输出到汽车主控制器以及主控制器上的收音机5上。同样，天线基板1也同时还通过第二输入端滤波模块26后经过AM放大模块22，再经过第二输出端滤波模块27与汽车主控制器及与主控制器连接的收音机5电连接。

请参阅图3，在本实施例中，FM放大模块21包括三极管Q2、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电容C6，第四电阻R4与第五电阻R5分别与三极管Q2的发射极电连接，且第五电阻R5与第六电容C6串联后共同与第四电阻R4并联后接地，三极管Q2的基极与第一输入端滤波模块24的相关电路电连接，三极管Q2的集电极与第一输出端滤波模块25的相关电路电连接。在本实施例中，第一输入端滤波模块24的电路包括第二电感L2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第三电感L3和第二电阻R2组成，且第二电感L2与第四电容C4组成一阶滤波电路，第三电感L3和第五电容C5以及第二电阻R2组成二阶滤波电路，且一阶率波电路与二阶滤波电路之间夹持有第三电容C3，第五电容C5与第二电阻R2同时与FM放大模块21的三极管Q2的基极电连接，在本实施例中，FM信号的接入端，还设置有一个防静电装置4，防静电装置采用DSP301-S00B型号的玻璃静电防雷管，经过防雷管的防雷及防静电保护后，再连接第一输入端滤波模块24的第二电感L2。在本实施例中，三极管Q2采用BFR93A型号三极管，第四电阻R4采用100R电阻，第五电阻R5采用91R电阻，第六电容C6采用100PF的电容，而第一输入端滤波模块24电路上的第二电感采用68nH电感、第三电容C3采用18pf电容，第四电容C4采用8.2pf电容，第五电容采用330pf电容，第三电感L3，采用180nH电感，第二电阻采用680R电阻。

在本实施例中，第一输出端滤波模块25包括第四电感L4和第七电容C7，第四电感L4和第七电容C7串联在一起，且第四电感还与FM放大模块21上的三极管Q2的集电极电连接，经过第四电感L4和第七电容C7的滤波后，输出到汽车主控制器的收音机5上，在本实施例中，第四电感L4采用220nH电感，第七电容C7采用8.2pF电容。

在本实施例中，与FM放大模块21电路连接的自增益控制电路包括第一电阻R1和第三电阻R3，第三电阻R3和第一电阻R1同时与VCC连接，第一电阻R1还连接三极管Q2的基极，第三电阻R3与三极管Q2的集电极电连接，同时第三电阻R3还与第一输出端滤波模块25的第四电感L4电连接，在本实施例中，第一电阻R1采用1.8K电阻，第三电阻R3采用150R电阻。自增益控制电路使与之闭环连接的FM放大模块21上的电路的增益自动地随信号强度而调整，使输出信号更平稳。

请参阅图4，在本实施例中，天线基板1不仅接收FM信号，还接收AM信号，而AM信号的处理通过AM放大模块22来实现。在本实施例中，AM放大模块22包括一个MOS管T1，MOS管T1采用MMBFJ310型号的元件，其中MOS管T1的栅极连接第二输入端滤波模块26，第二输入端滤波模块26包括第五电感L5、第八电容C8和第六电阻R6，其中第五电感L5一端与防雷管D1，另一端与第八电容C8串联，第八电容C8同时与第六电阻R6以及MOS管T1的栅极电连接，第六电阻R6与地连接，而 MOS管T1的源极连接第七电阻R7后接地，而MOS管T1的漏极连接分压用的第八电阻R8后与VCC连接，同时，MOS管T1的漏极还与AM放大模块22的第二输出端滤波模块27上的第十电容C10连接，第十电容C10与第六电感L6串联组成第二输出端滤波模块27，在本实施例中，第五电感L5采用1uH的电感，第六电感L6采用2.2nH的电感，第八电容C8采用2.2nF的电容，第十电容采用10nF的电容，第六电阻R6采用4.7K的电阻，第七电阻采用33R电阻，第八电阻采用150R电阻。

请参阅图5，在本实施例中，通常与电源3连接的导线由两条，为了区分出两条导线，放置错误的导线直接与收音机5连接导致损坏收音机5，在电源控制模块23位置设置有一个辨别输出线路的输出电路，在本实施例中，输出电路一端输出，且出输出端悬空，另一端连接外部电源3，电源信号经过反向连接的静电阻抗器D5后与第一电感L1连接，在本实施例中，静电阻抗器D5采用BAV70型号元件，由于静电阻抗器D5为反向接通，固输出端OUT中断不导通，电源信号经过第一电容C1的滤波后，通过静电阻抗器D5传递为第一电感L1，在本实施例中，输出电路还包括第九电容C9和第二电容C2，第二电容C2与第九电容C9并联后一端接地，另一端接VCC，第一电感L1同时与第九电容C9、第二电容C2以及VCC连接，第一电感L1的另一端连接静电阻抗器D5，静电阻抗器D5一端接地，另一端通过第一电容C1的滤波后与电源VCC-IN端的输入端连接。在本实施例中，第一电容C1为220nF的电容，第二电容为47uf的电解电容，且第二电容C2的阳极连接VCC，阴极接地，第六电容C6为220nF,第一电感L1为1mh的电感。

在本实施例中，天线基板1上的信号经过防静电装置4的防静电处理后，FM信号通过第一输入端滤波模块24输入进行FM放大信号处理以及滤波处理，AM信号通过第二输入端滤波模块26后进行AM放大信号处理以及滤波处理后与汽车主控工制器上的收音机5连接，整个结构简单，且最关键的是，本发明公开的鲨鱼鳍天线装置的天线基板1与主控基板2是一体成型结构的，电线基板1上的天线与主控基板2上防静电装置4以及第一输入端滤波模块24上防雷器D1和第二电感L2，以及第二输入端滤波模块26上的第五电感L5电连接，且时通过PCB板内部的布线实现，无需额外的布线方式，操作起来简单方便，且一体成型结构，使天线基板1与主控基板2不容易松动，从而更耐撞，耐摔，使用寿命更长。

本发明的优势在于：

1）将天线基板和主控基板制成一体成型结构，且天线基板与主控基板上下设置，共同插接在鲨鱼鳍装置底座上的插槽处，并与汽车主控制器以及收音机电连接，这种垂直方式设置中的结构，大大节省了鲨鱼鳍天线装置的内部空间，鲨鱼鳍天线装置可以做成薄而细的结构；

2）同时将主控基板设置在天线基板下端部分，减少了PCB板的用量，也降低了成本；

3）天线基板与主控基板不需要通过焊接连接在一起，降低了焊锡断裂带来的信号接收中断的风险，使鲨鱼鳍天线装置更为耐用，质量更好，寿命更长；

4）天线基板与主控基板之间不用通过焊接方式连接在一起，大大缩短了鲨鱼鳍天线装置的装配时间，安装更为方便，更节约生产成本以及人力成本。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一体化鲨鱼鳍天线装置，其特征在于，包括天线基板和主控基板，天线基板与主控基板为一体成型结构，且主控基板位于天线基板的下端，并共同插接在鲨鱼鳍装置底座上的插槽处，主控基板与底座上的插槽连接，天线基板位于主控基板上端，天线基板与主控基板通过PCB板的内部布线导电连接，主控基板与插槽处的供电电源和信号传输接口连接，将天线接收的信号传递给汽车主控制器上的收音机。

2.根据权利要求1所述的一体化鲨鱼鳍天线装置，其特征在于，所述主控基板上设置有金属屏蔽罩，所述金属屏蔽罩罩住主控基板上的各元器件。

3.根据权利要求1所述的一体化鲨鱼鳍天线装置，其特征在于，所述主控基板上包括FM放大模块、AM放大模块和电源控制模块，所述电源控制模块同时与FM放大模块和AM放大模块电连接，电源控制模块与插槽上的供电电源连接端口连接，所述天线基板同时与FM放大模块和AM放大模块输入端滤波模块电连接，所述FM放大模块和AM放大模块的输出端均通过各自的输端的滤波模块与汽车主控制器上的收音机电连接。

4.根据权利要求3所述的一体化鲨鱼鳍天线装置，其特征在于，所述FM放大模块上连接设置有自增益控制电路，所述自增益控制电路分别设置在FM放大模块的输入端与输出端的两个滤波模块之间，并与FM放大模块组合成闭环结构。

5.根据权利要求3所述的一体化鲨鱼鳍天线装置，其特征在于，所述天线基板上还连接有一个防静电装置，天线基板通过静电阻抗器后与FM放大模块和AM放大模块的输入端滤波模块电连接，所述防静电装置采用型号为DSP301-S00B的防雷管。

6.根据权利要求3所述的一体化鲨鱼鳍天线装置，其特征在于，所述FM放大模块的输入端滤波电路包括第二电感、第三电容、第四电容、第五电容、第三电感、第二电阻组成，且第二电感与第四电容组成一阶滤波电路，第三电感和第五电容以及第二电阻组成二阶滤波电路，且一阶率波电路与二阶滤波电路之间夹持有第三电容，第五电容与第二电阻同时与FM放大模块电连接；所述FM放大模块的输出端滤波模块包括第四电感和第七电容，第四电感与FM放大模块电连接，且第四电感与第七电容串联后输出。

7.根据权利要求6所述的一体化鲨鱼鳍天线装置，其特征在于，所述FM放大模块包括三极管、第四电阻、第五电阻和第六电容，第四电阻与第五电阻分别与三极管的发射极电连接，且第五电阻与第六电容串联后共同与第四电阻并联后接地，三极管的基极与输入端滤波电路电连接，三极管的集电极与输出端滤波电路电连接。

8.根据权利要求7所述的一体化鲨鱼鳍天线装置，其特征在于，所述自增益控制电路包括第一电阻和第三电阻，所述第三电阻和第一电阻同时与VCC连接，第一电阻的另一端连接三极管的基极连接，第三电阻同时与FM放大模块的输出端滤波模块的第四电感以及与三极管的集电极电连接。

9.根据权利要求3所述的一体化鲨鱼鳍天线装置，其特征在于，AM放大模块包括一个MOS管，其中MOS管的栅极连接AM放大模块的输入端滤波模块，所述输入端滤波模块包括第五电感、第八电容和第六电阻，其中第五电感与第八电容串联，第八电容同时与第六电阻以及MOS管的栅极电连接，第六电阻与地连接，在MOS管的源极连接第七电阻后接地，而MOS管的漏极连接分压用的第八电阻后与VCC连接，同时，MOS管的漏极还与AM放大模块的输出端滤波模块上的第十电容连接，第十电容与第六电感串联组成输出端滤波模块。

10.根据权利要求1所述的一体化鲨鱼鳍天线装置，其特征在于，在电源控制模块处设置有一个辨别输出线路的输出电路，所述输出电路包括第一电感、第九电容、第二电容和静电阻抗器，所述第二电容与第九电容并联后一端接地，另一端接VCC，第一电感同时与第九电容、第二电容以及VCC连接，第一电感的另一端连接静电阻抗器，静电阻抗器一端连接输出端，另一端通过第一电容的滤波后与电源输入端连接。