CN1598488A - 与天线结合的导航系统 - Google Patents

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Abstract

一种与一天线元件(10)结合的导航系统(1)，其包括一由电镀盒体(3)和盖罩(4)构成的匣盒(2)。天线元件(10)集成到匣盒(2)中，并与作为天线元件(10)的接地端的盖罩(4)电连接。通过这种构造，匣盒(2)和天线元件(10)可以立即一次性地安装在车辆上，并且消除了匣盒(2)外面的天线元件(10)的布线。因此，与现有设备相比，提高了导航系统(1)的安装性能。而且，盖罩(4)以其表面比天线元件(10)的表面大的方式形成。因此，天线的方向性可以得到完全保证。

Description

与天线结合的导航系统
技术领域
本发明涉及一种与一天线结合(或成一体)的导航系统。
背景技术
JP-A-6-237188中提出了一种与一天线结合的接收器。天线集成到一匣盒中并且从而可以消除匣盒外面的天线布线。通过将天线和匣盒作为一个单元提供并消除了匣盒外面的布线，天线的安装性能得到改善。
在该接收器中，天线以一个印刷在一印刷电路板上的平板天线的形式提供。因此，天线所占的面积很大，这会使得接收器的尺寸难以降低。而且，为了保证适当的方向性，需要具有比天线更大面积的接地端。然而，接收器中没有提供这样的接地端，因此适当的方向性便不能得到保证。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种与一天线结合的导航系统，其方向性可得到完全保证，并具有改善的安装性能。本发明的导航系统包括一个集成或整合到一匣盒中的天线元件，其一部分由金属制成并经过精加工，以起到天线元件的接地端的作用。由于天线集成到匣盒中，天线布线就可布置在匣盒内部。也就是说，消除了匣盒外面的天线布线，因此导航系统很容易装入车辆中。
此外，匣盒的一部分起到天线元件的接地端的作用，也就是说，无需一个额外的接地元件，天线的方向性就能得到完全保证。因此，天线的方向性可以得到完全保证，同时维持了导航系统的安装性能。
附图说明
从参考附图的下述详细描述中，本发明的上述和其它目的、特点和优点将会变得更清楚。附图中：
图1是根据本发明的第一实施例的导航系统的局部剖视图；
图2是根据本发明的第二实施例的导航系统的局部剖视图；
图3是根据本发明的第三实施例的导航系统的局部剖视图。
具体实施方式
以下将参考附图对根据本发明的优选实施例进行解释。在附图中，相同的数字用于相同的部件和设备。
[第一实施例]
参考图1，与一天线结合的导航系统1包括一匣盒2。该匣盒2由一盒体3和一盖罩4构成，它们均由金属制成并经过电镀，并且它们的总体形状基本上为矩形或正方形。盒体3以一个顶部开口的箱体形式形成，并且带有一个在一印刷电路板(PCB)和其它电子元件置于盒体3中之后由盖罩4覆盖的开口3a。匣盒2的高度H比一个德国工业标准(DIN)槽的内部高度稍小，以使得匣盒2可装配入该DIN槽。
盖罩4在一预定区域处具有一凹槽5，以保持一天线元件10。一天线元件安装部分9由凹槽5的底部6的顶面6a上的肋7，8构成。天线元件10基本上以矩形或正方形的形状形成，并由一双面胶带11固定在天线元件安装部分9上。它接受来自一颗GPS卫星的GPS信号。盖罩4以使得其表面积比天线元件10大并与天线元件10电连接的方式形成。盖罩4为天线元件10的接地端。
通过将钉子12a、12b插入盖罩4的孔4a、4b，将一树脂天线罩12连接在盖罩4上，以通过一卡接咬合结构将凹槽5覆盖。天线罩12以使得其顶面12c基本上与盖罩4的顶面4c处于同一平面的方式放置。天线元件10置于凹槽5中，以使得天线元件10的顶面低于盖罩4的顶面4c。也就是说，天线元件10置于由凹槽5和天线罩12所限定的一封闭空间中并且得到保护。天线罩12还给天线增添了一在美学上很漂亮的外表。
一印刷电路板(PCB)13固定于匣盒2中的凹槽5的底部6的底面6b上。一电源插头14穿过一天线元件孔10b、一胶带孔11a、一底部孔6c和一PCB孔13a。天线元件孔10b、胶带孔11a、底部孔6c和PCB孔13a分别形成于天线元件10、双面胶带11、凹槽5的底部6和PCB板13中。电源插头14具有第一端14a和第二端14b。电源插头14以使得第一端14a的顶端与天线元件10的顶面10a对齐的方式布置。第二端14b通过焊料15与PCB板13相连。
一高频集成电路(IC)16安装在PCB板13上的一预定位置，并且通过电源插头14、焊料15以及布线图17与天线元件10电连接。集成电路(IC)16将由天线元件10输入的高频GPS信号放大，并且通过将一1575MHz的高频转换为一4MHz的低频而产生低频中间信号。
在导航系统1中，天线元件10集成到匣盒2中并因此可以立即在车辆中一次安装匣盒2和天线元件10。也就是说，与需要分别安装天线和匣盒的导航系统相比，导航系统1更易于安装在车辆中。而且，天线元件10的布线可以布置在匣盒2内部，也就是说，消除了匣盒外面天线元件10的布线。因此，进一步提高了导航系统1的安装性能。
此外，电镀盖罩4形成为天线元件10的接地端，从而其表面大于天线元件10的表面。这样，无需一个额外的接地元件，天线的方向性就能得到完全保证，并且同时保持了导航系统1的安装性能。
由于天线元件10置于匣盒2的外面，因此不用将匣盒2拆解为盒体3和盖罩4就可以被看到。如果包括产品号和说明的产品信息显示于天线元件10的顶面10a上，只需将天线罩12从盖罩4上移开就可很容易地识别出该产品信息。
天线元件10置于凹槽5中，以使得天线元件10的顶面10a位于比盖罩4的顶面4a低的位置。因此，天线元件10不会从匣盒2的顶面上突出，并且系统的总体形状基本上为矩形。该矩形箱体形状使得导航系统1更易于装配入DIN槽中。
PCB板13布置在匣盒2内天线元件10正下方的位置上，并与天线元件10处于同一侧。例如，如图1所示，天线元件10和PCB板13置于匣盒2的上部空间中。而且，天线元件10通过电源插头14与高频集成电路(IC)16电连接。匣盒2中，并不需要利用昂贵的同轴电缆将天线元件10与高频集成电路(IC)16相连。这样便降低了部件数量、工时数和产品成本。
[第二实施例]
参考图2，一导航系统21包括一位于匣盒2中的PCB板22，其沿着盒体3的底部3a布置。在图2中，以与图1所示第一实施例中相同的数字表示的部件为与第一实施例中相同的部件。因此，此处不再对这些部件进行详细描述。与第一实施例中的高频集成电路(IC)16具有相同功能的一高频集成电路(IC)23安装在PCB板22上的一预定位置处。一同轴电缆24的第一端24a与一电源插头25的第一端25a相连，并且同轴电缆24的第二端24b与一连接器26相连。一连接器27与连接器26以及PCB板22相连。因此，天线元件10通过电源插头25、同轴电缆24、连接器26和27以及PCB板22上的布线图28与高频集成电路(IC)23电连接。
在导航系统21中，天线元件10集成到匣盒2中。因此，与需要分别安装天线和匣盒的导航系统相比，导航系统21更易于安装在车辆中。而且，电镀盖罩4形成为天线元件10的接地端，从而使得其表面比天线元件10的表面更大。这样，无需一个额外的接地元件，天线的方向性便可得到完全保证，并且同时保持了导航系统21的安装性能。
PCB板22布置在匣盒2内部与天线元件10所在侧相对的一侧。例如，如图2所示，天线元件10和PCB板22分别置于匣盒2的上部空间和下部空间中。PCB板22通过导线24与高频集成电路(IC)23电连接。也就是说，PCB板22以PCB板在现有设备中的通常布置方式而布置。因此，不必对部件的布置进行很大的改变。通过这种构造，可在PCB板22上提供一用于存储设备例如DVD机的槽(未示出)。
[第三实施例]
参考图3，导航系统31包括一与天线元件10相邻布置的高频集成电路(IC)35。在图3中，由与图1所示第一实施例中相同的数字表示的部件为与第一实施例中相同的部件。因此，此处不再对这些部件进行详细描述。
在与一天线结合的导航系统31中，盖罩32具有一凹槽33，其底部面积比在第一或第二实施例中的盖罩4中提供的凹槽5的面积大。盖罩32由金属制成并经过电镀，并且以其表面积比天线元件34的表面积大的方式形成，并与天线元件34电连接。盖罩32为天线元件34的接地端。天线元件34为一表面安装型元件，并且安装在一副PCB板36上。
在副PCB板36上还安装有一与第二实施例中的高频集成电路(IC)23具有相同功能的高频集成电路(IC)35。副PCB板36用一螺钉41固定至凹槽33的底部37，并且高频集成电路(IC)35布置在凹槽33中。天线元件34通过一布线图38与高频集成电路(IC)35电连接，并且高频集成电路(IC)35通过一布线图40与连接器39电连接。
PCB板22在匣盒2内部沿着盒体3的底部3b布置。PCB板22通过副PCB板36、连接器39和43、布线图40、导线42(例如一束线)与高频集成电路(IC)35电连接。导线42的第一端42a和第二端42b分别与安装在副PCB板36上的连接器39以及安装在PCB板22上的连接器43相连。因此，布线图40、连接器39和43以及导线42彼此电连接。导线42穿过一形成于凹槽33的底部37中的底部孔37a。为防止导线42破裂(其可能导致短路)，在底部孔37a中，围绕导线42提供一绝缘元件44，例如胶带。
通过将钉子44a、44b插入盖罩32的孔32a、32b中，将一树脂天线罩33连接在盖罩32上，以通过一卡接咬合结构将凹槽33覆盖。天线罩44以使得其顶面44c基本上与盖罩32的顶面32c基本上处于同一平面的方式放置。天线元件34和高频集成电路(IC)35置于凹槽33中，以使得天线元件34和高频集成电路(IC)35的顶面34a、35a位于低于盖罩32的顶面32c的位置。也就是说，天线元件10和高频集成电路(IC)35置于由凹槽33和天线罩44所限定的一封闭空间中并且得到保护。天线罩44还给天线增添了一在美学上很漂亮的外表。
由于天线元件34集成到匣盒2中，因此与需要分别安装天线和匣盒的导航系统相比，导航系统31更易于安装在车辆中。而且，电镀盖罩32以其表面比天线元件34的表面更大的方式形成为天线元件34的接地端。这样，无需一额外的接地元件，天线的方向性便可得到完全保证，并且同时保持了导航系统31的安装性能。
天线元件34和高频集成电路(IC)35安装在副PCB板36上。PCB板22布置在匣盒2内部与天线元件10所在侧相对的一侧，并且通过导线42与高频集成电路(IC)35电连接。例如，如图3所示，天线元件34和PCB板22分别置于匣盒2的上部空间和下部空间中。也就是说，PCB板22以一PCB板在现有设备中的通常布置方式而布置。因此，与现有设备相比，不必对部件的布置进行很大的改变。
而且，在此构造中，天线元件34与高频集成电路(IC)35的连接并不要求同轴电缆。由于导线42用于传输低频中间信号，因此信号更少地受到噪声的影响以及可以恰当地降低噪声。
本发明不应当限于前述以及附图中所示的实施例，而是可以在不背离本发明主旨的条件下以不同方式实施。例如，天线元件10、34可以是一用于从一车辆信息系统中接受信号的天线。匣盒2可以由树脂制成并且可以单独地提供一金属板，以作为天线元件10、34的接地端。

Claims (13)

1.一种与一天线(10，34)结合的导航系统(1，21，32)，包括：
一印刷电路板(13，22)
一用于容纳该印刷电路板(13，22)的匣盒(2)；以及
一集成到该匣盒(2)中的天线元件(10，34)，其中，
该匣盒(2)至少部分地具有一金属部分(4，6，32，37)，以及
该金属部件(4，32)为天线元件(10，34)的一接地端。
2.如权利要求1所述的导航系统(1，21，31)，其特征在于，该天线元件(10，34)布置于匣盒(2)的外面。
3.如权利要求2所述的导航系统(1，21，31)，其特征在于：
该匣盒(2)具有一用于容纳该天线元件(10，34)的凹槽(5，33)；以及
该凹槽(5，33)保持该天线元件(10，34)，以使得该天线元件(10，34)的顶面(10a，34a)位于一低于该匣盒(2)的顶面(4c，32c)的位置上。
4.如权利要求1至3中任何一项所述的导航系统(1)，其特征在于，还包括一将高频波信号转换为低频中间信号的高频集成电路(16)，其中：
该高频集成电路(16)安装在该印刷电路板(13)上；
该印刷电路板(13)布置于该匣盒(2)内该天线元件(10)的正下方，并与该天线元件布置在该匣盒(2)中的同一侧；以及
该天线元件(10)通过该匣盒(2)内部的一电源插头(14)与该高频集成电路(16)电连接。
5.如权利要求1至3中任何一项所述的导航系统(21)，其特征在于，还包括一将高频波信号转换为低频中间信号的高频集成电路(23)，其中：
该高频集成电路(23)安装在该印刷电路板(22)上；
该印刷电路板(22)布置于该匣盒(2)内与天线元件(10)所在侧相对的一侧上；以及
该天线元件(10)通过该匣盒(2)内部的一同轴电缆(24)与该高频集成电路(23)电连接。
6.如权利要求1至3中任何一项所述的导航系统(31)，其特征在于，还包括：
一第二印刷电路板(36)；以及
一将具有高频的波信号转换为具有低频的中间信号的高频集成电路(35)，其中，
该高频集成电路(35)安装在该印刷电路板(36)上；
该印刷电路板(36)布置于该匣盒(2)内与天线元件(34)所在侧相对的一侧上；以及
该高频集成电路(35)通过该匣盒(2)内部的一导线(42)与该印刷电路板(22)电连接。
7.如权利要求1所述的导航系统(1，21，31)，其特征在于，该天线元件基本上以矩形箱体形状形成。
8.如权利要求1所述的导航系统(1，21，31)，其特征在于：
该匣盒(2)由一个具有一开口的盒体(3)和一个用于封闭该开口的盖罩(4，32)构成；
该盒体(3)的形状形成为使该印刷电路板(13，22)置于其中；
该盖罩(4，32)由金属制成并被电镀，以作为匣盒(2)的金属部分(4，32)；
该盖罩(4，32)以其表面积比该天线元件(10，34)的表面积大的方式形成；以及
该天线元件(10，34)与该盖罩(4，32)电连接。
9.如权利要求8所述的导航系统(1，21，31)，其特征在于：
该盖罩(4，32)具有一凹槽(5，33)；以及
该凹槽(5，33)保持该天线元件(10，34)，以使得该天线元件(10，34)的顶面(10a，34a)位于一低于该匣盒(2)的顶面(4c，32c)的位置上。
10.如权利要求9所述的导航系统(1，21，31)，其特征在于：
该匣盒(2)具有矩形箱体形状，以装配入车辆中的一德国工业标准槽中；以及
该天线元件(10，34)具有包括正方形箱体的矩形箱体形状。
11.如权利要求8所述的导航系统(1，21，31)，其特征在于，还包括一将高频波信号转换为低频中间信号的高频集成电路(16，23，35)，其中：
该天线元件(10，34)通过该匣盒(2)内的一连接元件与该高频集成电路(16，23，35)电连接。
12.如权利要求11所述的导航系统(1，21，31)，其特征在于，该连接元件为电源插头(14)、同轴电缆(24)和导线(42)中的任何一个。
13.如权利要求8所述的导航系统(1，21，31)，其特征在于，还包括一用于覆盖该凹槽(5，33)的树脂天线罩(12，44)。
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