CN1136628C - 多频率用天线 - Google Patents

Abstract

以可以稳定地接收GPS信号，并安装在车体的任意位置上为目的，在盖子2内内置GPS天线10，同时内置调整电路板9等。在调整电路板9上连接有天线单元1。直立设置调整电路板9等，可以提高GPS天线10的接地效果，同时即使GPS卫星为低仰角也不会产生不良影响。因为天线单元1相对铅垂线被倾斜地安装，所以即使GPS卫星为低仰角也不会产生不良影响。

Description

多频率用天线

技术领域

本发明涉及可以接收便携式无线电话、FM广播频带、AM广播频带，以及GPS频带的4波段信号的天线，特别是适合于安装在车体的顶部的顶部天线。

背景技术

作为安装在车体上的天线有很多种，而如果在车体最高位置的车顶上安装天线，则因为可以提高接收灵敏度，因此人们一直喜欢在顶部安装的顶部天线。另外，由于一般在车内安装有FM收音机和AM收音机，故可以接收FM广播频带和AM广播频带双方的天线使用方便，因此，可以同时接收2个广播频带的顶部天线得到普及。

另外，最近使用了GPS(Global Positioning System)的车辆导航系统或便携式无线电话正日益普及，在车辆导航系统中使用的GPS天线，和在便携式无线电话中使用的便携式无线电话用天线被设置在车体上。

再有，在具备有无线地遥控操作门锁开关的无钥匙门锁系统情况下，在车体上安装了无钥匙门锁用天线。

可是，在车体上独立地设置这样的各种天线很不美观，而且由于维护、安装操作等很繁琐，因此希望有用1个天线接收便携式无线电话频带、FM广播频带、AM广播频带、GPS频带，以及无钥匙门锁频带的多频率用天线。

图7展示作为在先提案刊载在特开平6-132714号上的这种多频率天线的构成例。在图7中，可自由伸缩的棒状天线101是可以接收便携式无线电话频带、FM广播频带、AM广播频带的3波段共用天线，平面形辐射体102是接收GPS信号的GPS用天线，环形辐射体103是接收无钥匙门锁信号的无钥匙门锁用天线。

这些各种天线被设置在主体100的上面。而在主体100的上部设有金属制成的金属板104，在金属板104上有一电介质层，其中形成有平面辐射体102和环形辐射体103。因为该金属板104具有接地面的功能，所以平面辐射体102和环形辐射体103作为微带天线工作。再有，在平面辐射体102和环形辐射体103上形成有保护盖105。

但是，在上述的多频率天线中，当收纳可自由伸缩的棒状天线101使其不从上面突出时，需要有在安装多频率天线的安装部分的内部空间收纳棒状天线101的收纳空间。因而，虽然可以在车体的后行李箱盖或挡泥板上安装多频率天线，可是在车顶等没有收纳空间的位置上就不能安装该多频率天线。

可是，众所周知从GSP用卫星发送的电波的仰角多是低仰角。但是，当多频率天线被安装在后行李箱盖或挡泥板上时，有可能由于GSP用卫星的位置而使来自卫星的电波被车体遮蔽。

另外，如果设置成由无钥匙门锁用的环形辐射体103包围作为GPS用天线的平面辐射体102，则因为如上所述GPS电波的仰角多为低仰角，所以存在因GPS用卫星的位置而显著影响GPS天线灵敏度的问题。

发明内容

因而，本发明的目的在于，提供一种可以在没有收纳空间的车体的车顶等的高位置上安装的，并且不影响GPS天线工作的多频率天线。

为了实现上述目的，本发明的多频率天线具有可以接收AM广播频带、FM广播频带、便携式无线电话频带的3波段的鞭状的天线单元；和可以安装该天线单元，并在其内部收纳有至少具备调整装置、分频装置以及放大装置的电路板，以及GPS天线的天线壳；该天线壳由导电性的底座和嵌装在该底座上的盖子组成，上述电路板被直立固定在上述底座上，同时在上述底座上整体地形成有垂直于上述电路板并用于安装GPS天线的GPS天线收纳部分。

另外，上述多频率天线可以固定在车体的顶部，而且上述GPS天线收纳部分是由包围上述GPS天线的外围的突起所形成；由上述GPS天线收纳部分对配设在上述GPS天线下面且组装有处理GPS信号的电路的电路板进行屏蔽。

再有，上述天线单元从直立的位置大约倾斜20°至35°。

如果采用这样的本发明，由于在多频率用天线的下部不需要天线收纳部分，因此当安装在车体上时，就可以安装在没有收纳空间的车顶等的高处。因而，可以防止GPS天线接收的GPS用电波被车体等的被安装体遮蔽，而不能接收GPS电波的现象。

另外，因为相对于GPS天线正交地配置电路板，所以可以提高GPS天线的接地效果。再有，即使GPS用电波以低仰角射来，也由于直立设置电路板，并且倾斜配设天线单元，故可以尽量防止对GPS天线的影响。

再者，由于进行GPS天线的信号处理的电路板被屏蔽，因而可以使GPS天线稳定地工作。

附图说明

图1是展示本发明的多频率用天线的实施例的构成的分解斜视图的一部分的示图。

图2是展示本发明的多频率用天线的实施例的构成的分解斜视图的另一部分的示图。

图3是展示本发明的多频率用天线的实施例的构成的截面图以及正面图。

图4是展示本发明的多频率用天线的盖和底座的构成的示图。

图5是展示本发明的多频率用天线的电路板托架的构成的示图。

图6是展示本发明的多频率用天线的接地·托架的构成的示图。

图7是展示以往的多频率用天线构成的示图。

具体实施方式

在图1和图2中展示了本发明的多频率天线的实施例的构成的分解斜视图。

在这两个图中，天线单元1由，直线形的部件1-1和螺旋状地缠绕在部件1-1上的摩擦风音防止装置1-2，以及由橡胶系列等柔软性的某种合成树脂模制成的天线基底1-3构成。在该天线基底1-3内可以在部件1-1上插入连接陷波线圈。还可以在天线基底1-3内设置作为天线单元1的一部分的防止折损用的螺旋弹簧。

自这样的天线单元1的下端突出地设置用于将天线单元1安装在盖子2上的固定螺钉1-4。

并且，把从天线单元1的顶端到作为天线基础部分的固定螺钉1-4的电气长度设定为FM广播频带的约1/4波长，把从固定螺钉1-4到天线基底1-3内的陷波线圈的下端的电气长度设定为便携式无线电话频带的约1/4波长。

在固定天线单元1的盖子2上，设置有防水密封的部件连接配件2-7用于旋紧设置在天线单元1下端的固定螺钉1-4。另外，该盖子2的构成是它被嵌装在金属制的或在整个面上镀有导电性镀层的如图2所示的底座3上。

在底座3上固定有通过加工金属板制成的电路板托架12，在该电路板托架12上，相对于电路板托架12垂直固定有组装有放大电路的放大器电路板8和组装有调整器或分频器的调整电路板9。在调整电路板9上，由锡焊固定有用于电连接天线单元1的连接片7；通过将插入到设置在盖子2的上部的部件连接配件2-7中的连接螺钉经防水垫圈5拧紧在该连接片7上，就可以使部件连接配件2-7与连接片7电连接。

在底座3上形成有收纳矩形的GPS天线10的收纳部分3-10，在该收纳部分3-10内通过波状的波弹簧11收纳GPS天线10。而当盖子2被嵌合固定在底座3上时，用形成在盖子2的内侧的按压突起向底座3方向按压GPS天线10，就可以将GPS天线10保持在收纳部分3-10内。

另外，在盖子2嵌合在底座3上的状态下，通过从底座3的底面将4个固定用螺钉14旋紧在形成于盖子2的内侧上的螺钉孔上，就可以将盖子固定在底座3上。再有，在底座3的底面突出有嵌入形成在车体等的被安装体上的安装孔的固定用螺钉3-9，在该固定用螺钉3-9上嵌入有用于防水的O形圈13。

再有，在底座3的下端嵌装有由柔软性材料构成的缓冲用的垫圈15，由此，当将螺母16拧紧在突出于被安装体的背面的固定用螺钉部分3-9上，将多频率用天线安装在被安装体上时，可以防止碰伤被安装体等。

再有，在盖子2的下端部分的边缘形成有沟部分，在该沟内嵌入防水垫圈6，从而可以使盖子2与底座3防水嵌合。

并且，电源线18、GPS用电缆19、电话用电缆20、收音机用电缆21，经过形成在底座3上的贯通孔，以及设置成圆筒形的固定用螺钉部分3-9被引入被安装体的内侧。

这种情况下，电话用电缆20、收音机用电缆21，其接地部分与接地托架17电连接，同时两电缆被捆扎起来，而且，用捆扎部件22与电源线捆扎在一起。另外，在各电缆以及线的顶端分别设置有连接用的接插件。

组装成这样构成的本发明的多频率用天线时的截面图展示在图3(a)中，正面图展示在图3(b)中。另外，图4(a)展示盖子2的内侧的构成，图4(b)展示从底座3的上面看见的构成。以下，参照这些图说明本发明的多频率用天线。

如这些图所示，插入到与盖子2形成一体的部件连接配件2-7内的连接螺钉4被拧紧在固定于调整电路板9上的连接片7上。因而，被拧紧在部件连接配件2-7上的天线单元1接收到的信号就可以通过部件连接配件2-7、连接螺钉4导入调整电路板9。而后，在调整电路板9以及未图示的放大器电路板8中，被分频放大后的各接收信号，用电话用电缆20、收音机用电缆21导入作为被安装体的车体内部。

并且，电话用电缆20、收音机用电缆21穿过形成在圆筒形的固定用螺钉部分3-9内被引出。

调整电路板9以及放大器电路板8直立固定在电路板托架12上。这时，两电路板8、9的接地部分被电连接在电路板托架12上，再通过底座就可以接地在被安装体上。

另外，在盖子2和底座3形成的空间里收纳保持有GPS天线10。GPS天线10被设置成矩形，并被收纳在围着该GPS天线10的周围由直立设置在底座3上的突起3-1构成的矩形的收纳部分3-10中。该GPS天线10的上端面，被形成在盖子2的内面的4个部位上的按压凸起2-2所按压，由此，GPS天线10可以保持在收纳部分3-10中。

并且，在形成于盖子2上的按压凸起2-2的外周上，与形成在底座3上的凸起3-1相对峙地形成形状大致相同并可以收纳GPS天线10的凸起2-1。

另外，在GPS天线10的下端垫上波弹簧11，从而可以确保GPS天线10保持在收纳部分3-10内。在GPS天线10的下面配设组装有处理GPS信号的电路的电路板，由于该电路板被配设在导电性的收纳部分3-10内，因此可以被收纳部分3-10屏蔽。因而，GPS天线10可以稳定地工作，并且GPS信号可以通过GPS用电缆19导入到被安装体内。

这时，在凸起3-1上形成有用于引出GPS用电缆19的沟3-8，嵌在该沟3-8中的GPS用电缆19，被从形成在盖子2上的凸起2-1进一步突出形成的电缆按压凸起2-8按压保持。

另外，在盖子2的下端部分的整个周面上形成有沟2-6，在该沟2-6内嵌入防水垫圈6，嵌在该沟2-6中的突出部分3-6于整个周面被形成在底座3上。因此，如图所示当将盖子2嵌合在底座3上时，突出部分3-6压接在防水垫圈6上成为防水嵌合。

底座3为金属制或在整个面上形成导电性镀层，被做成导电性；在底座3的下面配设柔软的垫圈15，将底座3放在被安装体上；把固定用螺钉部分3-9插入到形成于被安装体上的矩形的安装孔中。通过把螺母16拧紧在突出到被安装体的背面的固定用螺钉部分3-9上，就可以将底座3固定在被安装体上。这时，底座3被连接在被安装体上并被接地。

并且，如图3(b)所示，GPS天线10配置成大致与底座3平行，而放大器电路板8以及调整电路板9被直立地配置。因此，接地实际面积增加，提高了GPS天线10的接地效果。而且，即使GPS卫星是低仰角，也可以尽量防止电路板对GPS天线10的影响。

另外，天线单元1被安装成相对铅垂线倾斜约20°至35°，因此，即使GPS卫星是低仰角，也可以尽量防止天线单元1对GPS天线10的影响。

下面，在图5中展示电路板12的构成。电路板托架12通过加工金属板制成图5所示的形状，在2条长边上分别形成有1组电路板固定部分12-1、12-2。该电路板固定部分12-1是固定调整电路板9的固定部分，电路板固定部分12-2是固定放大器电路板8的固定部分。电路板固定部分12-1、12-2被做成叉形，叉形的间隔被设置成与电路板8、9的厚度大致相等。而后，如图所示通过将形成在电路板8、9上的切口8-2、9-2分别固定在电路板固定部分12-1、12-2上，就可以确定电路板8、9的位置。

并且，在将电路板8、9安置在电路板固定部分12-1、12-2后，通过将电路板8、9的接地部分8-1、9-1锡焊在电路板固定部分12-1、12-2上，电路板8、9被固定在电路板托架12上。这时，电路板8、9的接地部分8-1、9-1与电路板托架12电连接。

另外，1组切开折起片12-3被做成GPS用电缆8的电缆按压用切开折起片。再有，另1组切开折起片12-4，是锡焊并固定后述的接地·托架17的切开折起片，贯通孔12-5是使各种电缆穿过的贯通孔。

再有，形成在3个地方的配合孔12-7，是配合在如图4(b)所示的上述的底座3上的配合凸起3-11上的配合孔，通过配合来确定电路板托架12在底座3上的位置，而配合凸起3-11是通过铆接而被固定的。

下面，图6展示了接地托架17的构成，图6(a)是接地托架17的侧面图，图6(b)是接地托架17的正面图，图6(c)是接地托架17的上面图。

如这些图所示，在接地托架17上形成有环抱直径稍粗一点的收音机用电缆21的夹持部分17-3，和环抱直径稍细一点的电话用电缆20的夹持部分17-4。使这些夹持部分17-3、17-4中分别夹持电缆20、21，并从形成在侧面上的窗部分17-2锡焊。由此，可以在电缆20、21的接地部分上电连接接地托架17。

另外，从接地托架17的侧面突出有伸出部分17-1，该伸出部分17-1被锡焊在如图5所示的电路板托架12的1组的切开折起片12-4之间的锡焊部分12-6上。

由此，接地托架17被固定在电路板托架12上，同时被电连接。因而，电缆20、21的接地部分就可以通过电路板托架12接地。另外，可以垂直地引出电缆20、21。

并且，在本发明的多频率用天线中，天线单元1为3频率共用天线，但本发明不局限于此，也可以是AM频带和FM频带的2频率共用天线。产业上的利用可能性

因为本发明是如上述那样构成的，所以在多频率用天线的下部不需要天线收纳部分，当安装在车体上时，可以安装在没有收纳空间的车顶等的高处。因而，可以防止GPS天线接收的GPS用电波被车体等的被安装体遮蔽。

并且，由于电路板被配置成与GPS天线正交，所以可以提高GPS天线的接地效果。再有，即使GPS用电波是以低仰角传来，但因为将电路板直立设置，同时将天线单元倾斜配置，所以可以尽量防止对GPS天线的影响。

还有，由于对GPS天线接收到的信号进行信号处理的电路板被屏蔽，所以可以使GPS天线稳定地工作。

Claims (4)

1.一种多频率用天线，其特征在于包括：

鞭状的天线单元，可以接收AM广播频带、FM广播频带、便携式无线电话频带的3波段的信号；以及

天线壳，可以安装上述天线单元，并在其内部收纳有至少具有调整装置、分频装置以及放大装置的电路板和GPS天线，

该天线壳由导电性的底座和嵌装在该底座上的盖子组成；上述电路板被直立地固定在上述底座上；同时在上述底座上整体地形成有垂直于上述电路板并用于安装GPS天线的GPS天线收纳部分。

2、根据权利要求1所述的多频率用天线，其特征在于：被固定在车体的顶部。

3、根据权利要求1所述的多频率用天线，其特征在于：形成在上述导电性的底座上的上述GPS天线收纳部分是由包围上述GPS天线的外围的突起所形成；由上述GPS天线收纳部分对配设在上述GPS天线下面且组装有处理GPS信号的电路的电路板进行屏蔽。

4、根据权利要求1所述的多频率用天线，其特征在于：上述天线单元以从直立的位置倾斜20°至35°的方式安装在上述天线壳上。

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