CN108023171B - 一种伞形天线振子 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种伞形天线振子，其特征在于，它包括天线振子主体，天线振子主体主要由伞形金属片、螺旋金属绕线和非金属支架构成，伞形金属片和螺旋金属绕线连在一起，固定伞形金属片固定在非金属支架上；伞形金属片设置在天线振子主体的顶部，作为天线顶部电容加载；螺旋金属线设置在天线振子主体的中间，作为天线中部电感加载。本发明结构简单，既解决了天线尺寸过大，安装在车上不够美观的问题，又解决了低轮廓的小尺寸天线接收效果不佳的问题。
Description
技术领域
本发明涉及天线技术领域，特别是涉及一种车载广播接收天线振子结构。
背景技术
现在汽车上使用的调频调幅广播接收天线，大部分为FM广播工作频段(一般为87.5MHz～108MHz)1/4波长的杆式天线，尺寸较大，安装在汽车上不够美观，因此，有些汽车为了美观，将调频调幅广播接收天线安装在车顶鲨鱼鳍状塑料外壳内，但由于国家法规要求，车顶突出硬物的高度不能大于7cm，导致鲨鱼鳍外壳内部的广播接收天线高度只能低于7cm，天线振子放置在内时，其尺寸远远小于1/4波长，此时天线的接收效率低，增益低，表现在客户体验上就是天线接收广播电台的数量少，且电台音质效果差。
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结构简单，既解决了现有天线尺寸过大，导致安装在车上不够美观的问题，又解决了低轮廓的小尺寸天线接收效果不佳的问题的伞形天线振子。
本发明是采用如下技术解决方案来实现上述目的：一种伞形天线振子，其特征在于，它包括天线振子主体，天线振子主体主要由伞形金属片、螺旋金属绕线和非金属支架构成，伞形金属片和螺旋金属绕线连在一起，固定伞形金属片固定在非金属支架上；伞形金属片设置在天线振子主体的顶部，与车顶钣金或用于固定伞形天线振子主体的金属底座之间形成一个分布电容结构，作为天线顶部电容加载；螺旋金属线设置在天线振子主体的中间，作为天线中部电感加载；使用电容加载，天线振子的顶部电流不为零；使用电感加载，相当于增加了天线振子的电长度，天线振子垂直部分的电流增大；通过以上两项设计，改变了单极子天线垂直部分电流分布，使天线的高度尺寸大大降低，天线在FM频段的接收效率大大提高。
作为上述方案的进一步说明，所述非金属支架立向设置在一印制电路板PCB上。
进一步地，非金属支架包括与伞形金属片对应的定位基座、设置在定位基座下方的支撑脚，与支撑脚连接的底板，螺旋金属绕线绕设于支撑脚上。
进一步地，伞形金属片和螺旋金属绕线通过焊接和/或铆压方式与非金属支架连接固定。
本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：
本发明采用的天线振子顶部为一个较大尺寸的金属片，其与车顶钣金或鲨鱼鳍金属底座之间形成一个分布电容结构，等同于天线顶部电容加载；天线振子中间为一个绕螺旋金属线，等同于天线中部电感加载。使用电容加载，天线振子的顶部电流不为零；使用电感加载，相当于增加了天线振子的电长度，天线振子垂直部分的电流增大。通过以上两项设计，改变了单极子天线垂直部分电流分布，使天线的高度尺寸大大降低，天线在 FM频段的接收效率大大提高；相比于杆式天线，伞形天线的高度尺寸能够大幅降低，保证其可安装在鲨鱼鳍形塑料外壳；同时伞形天线的增益及方向性系数，相比于杆式天线不会有大幅的降低。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的结构示意图；
图3为本发明的结构示意图；
图4(a)为1/4波长单极子天线及其天线振子上的电流分布；
图4(b)为顶部电容加载单极子天线及其天线振子上的电流分布；
图4(c)为顶部电容加载和中间电感加载单极子天线(本发明伞形天线振子)及其天线振子上的电流分布。
附图标记说明：1、伞形金属片2、螺旋金属绕线3、非金属支架 3-1、定位基座3-2、支撑脚3-3、底板。
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3所示，本发明是一种伞形天线振子，它包括天线振子主体，天线振子主体主要由伞形金属片1、螺旋金属绕线2和非金属支架3构成，伞形金属片和螺旋金属绕线连在一起，固定伞形金属片固定在非金属支架上；伞形金属片设置在天线振子主体的顶部，与车顶钣金或用于固定伞形天线振子主体的金属底座之间形成一个分布电容结构，作为天线顶部电容加载；螺旋金属线设置在天线振子主体的中间，作为天线中部电感加载。非金属支架3包括与伞形金属片对应的定位基座3-1、设置在定位基座下方的支撑脚3-2，与支撑脚连接的底板3-3，螺旋金属绕线绕设于支撑脚上。伞形金属片和螺旋金属绕线通过焊接和/或铆压方式与非金属支架连接固定。
标准的单极子天线如图4(a)所示，天线的高度h通常为工作频率的1/4波长，应用在FM广播接收上，天线高度约为76cm(此时天线的谐振频率为98MHz)尺寸过大，安装在车辆上不美观。电容加载单极子天线如图4(b)所示，其天线顶部增加了一片金属，在保证天线的谐振频率不变的情况下，可降低天线的高度，根据金属片面积及与地的距离不同，天线的高度可降低到1/10～1/20波长。进一步在天线的中间增加绕螺旋金属线，即为本发明的伞形天线，如图4(c)所示，其为顶部电容加载何中间电感加载单极子天线，在保证天线的谐振频率不变的情况下，天线的高度可降低到1/40波长以下。
本发明与现有技术相比，采用的天线振子顶部为一个较大尺寸的金属片，其与车顶钣金或鲨鱼鳍金属底座之间形成一个分布电容结构，等同于天线顶部电容加载；天线振子中间为一个绕螺旋金属线，等同于天线中部电感加载。使用电容加载，天线振子的顶部电流不为零；使用电感加载，相当于增加了天线振子的电长度，天线振子垂直部分的电流增大。通过以上两项设计，改变了单极子天线垂直部分电流分布，使天线的高度尺寸大大降低，天线在FM频段的接收效率大大提高；相比于杆式天线，伞形天线的高度尺寸能够大幅降低，保证其可安装在鲨鱼鳍形塑料外壳；同时伞形天线的增益及方向性系数，相比于杆式天线不会有大幅的降低。
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 (1)
1.一种伞形天线振子，其特征在于，它包括包括天线振子主体，天线振子主体主要由伞形金属片、螺旋金属绕线和非金属支架构成，伞形金属片和螺旋金属绕线连在一起，固定伞形金属片固定在非金属支架上；伞形金属片设置在天线振子主体的顶部，与车顶钣金或用于固定伞形天线振子主体的金属底座之间形成一个分布电容结构，作为天线顶部电容加载；螺旋金属线设置在天线振子主体的中间，作为天线中部电感加载；非金属支架包括与伞形金属片对应的定位基座、设置在定位基座下方的支撑脚，与支撑脚连接的底板，螺旋金属绕线绕设于支撑脚上；伞形金属片和螺旋金属绕线通过焊接和/或铆压方式与非金属支架连接固定；通过在天线振子主体顶部增加了一片伞形金属片，在保证天线的谐振频率不变的情况下，可降低天线的高度，根据金属片面积及与地的距离不同，天线的高度可降低到1/10～1/20波长；通过在天线的中间增加绕螺旋金属线，其为顶部电容加载和中间电感加载单极子天线，在保证天线的谐振频率不变的情况下，天线的高度可降低到1/40波长以下；所述非金属支架立向设置在一印制电路板PCB上。
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