CN1851979A - 天线装置 - Google Patents

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Abstract

一种天线(1)包括具有馈电部分(14)和接地部分(15)的天线单元(2)，在第一表面(3a)上具有馈电接合区(16)和接地接合区(17)并且在第二表面(3b)具有导体图案的印刷电路板(3)以及在其上放置印刷电路板(3)的金属平板(4)。天线(1)中的馈电部分(14)与馈电接合区(16)电连接，接地部分(15)与接地接合区(17)电连接。印刷电路板(3)的面积比用作天线单元(2)的接地板功能上所要求的面积小，以及金属平板(4)的面积比用作天线单元(2)的接地板功能上所要求的面积大。

Description

天线装置
技术领域
总的来说，本发明涉及用于车辆中的一种天线。
背景技术
通常，天线包括具有馈电部分和接地部分的天线单元，在第一表面具有馈电接合区和接地接合区并且在第二表面具有导体图案的印刷电路板，以及在其上放置该印刷电路板的金属平板。在天线中，馈电部分与馈电接合区电连接，接地部分与接地接合区电连接。日本专利文献JP-A-H8-78943公开了具有与接地导体连接的天线单元的天线。
在这种天线中，就其功能的性能而言需要相对于天线单元的尺寸具有足够面积尺寸的接地板。但是，当电路板扩展到具有提供足够性能所需的尺寸时，构成为印刷电路板的接地导体既昂贵，对于冲击/振动又易碎。也就是说，用作天线单元的接地板的印刷电路板会增加产品成本，并且不提供足够的机械强度。
发明内容
考虑到上述和其它的问题，本发明提供一种天线，作为一种装置从适当地保证性能而不牺牲机械强度的角度来说，这种天线能够维持成本效率。
本发明的天线包括具有馈电部分和接地部分的天线单元，在第一表面具有馈电接合区和接地接合区并且在第二表面具有导体图案的印刷电路板，以及在其上放置该印刷电路板的金属平板。该天线中的馈电部分与馈电接合区电连接，接地部分与接地接合区电连接。此外，该印刷电路板的面积比用作天线单元的接地板所要求的面积小，该金属平板的面积比用作天线单元的接地板所要求的面积大。
以这种方式，金属平板而不是印刷电路板用作天线单元的接地板，具有低成本和提供增强的机械强度。这是因为每单位面积金属平板的成本一般都要低于印刷电路板的成本，并且在具有冲击和振动的环境中，金属平板的强度一般都要高于印刷电路板的强度。
在本发明的另一个方面中，天线中的印刷电路板在第二表面上馈电接合区的对应位置处具有绝缘区，该绝缘区具有至少该馈电接合区的尺寸，并且该绝缘区是通过去除导体图案来形成的。此外，金属平板在印刷电路板上的馈电接合区的对应位置处具有绝缘区，该绝缘区具有至少该馈电接合区的尺寸，并且该绝缘区被形成为空洞。以这种方式，防止了印刷电路板的第一表面上的馈电接合区与其第二面上的导体图案之间形成电容耦合，以及防止了印刷电路板的第一面上的馈电接合区与金属平板之间形成电容耦合。结果，减小了印刷电路板的各个表面上的馈电接合区与导体图案之间的电容，以及减小了馈电接合区和金属平板之间的电容。
在本发明的另一个方面中，天线包括具有馈电部分和接地部分的天线单元，在第一表面上具有馈电接合区和接地接合区并且在第二表面上具有导体图案的印刷电路板，以及在其上放置该印刷电路板的金属平板。天线中的印刷电路板在第二面上馈电接合区的对应位置处具有绝缘区，该绝缘区具有至少该馈电接合区的尺寸，该绝缘区是通过去除该导体图案来形成的，以及该金属平板在印刷电路板上的馈电接合区的对应位置处具有绝缘区，该绝缘区具有至少该馈电接合区的尺寸，该绝缘区被形成为空洞。
以这种方式，本发明的天线减少了印刷电路板上的馈电接合区和导体图案的组合中的电容，以及馈电接合区和金属平板的组合中的电容，因为防止了这些部件的电容耦合，也就是，馈电接合区和导体图案的电容耦合，以及馈电接合区和金属平板的电容耦合。因此，防止了天线性能的下降，而没有增加生产成本。
附图说明
根据以下参考附图的详细描述，本发明的其它目的、特征和优点将会变得更加显而易见，其中：
图1示出了本发明一个实施例中的天线的透视图；
图2示出了包括天线单元、印刷电路板和金属平板的天线的分解透视图。
发明详述
下面将参考附图描述本发明的优选实施例。本发明的驾驶支持系统欲用于诸如汽车等这样的目标车辆中。
图2示出本发明一个实施例中的天线1的分解透视图。用于车辆的天线1包括天线单元2、印刷电路板3和金属平板4。天线单元2具有单个改进的反单极形单元，该单元的反向部7形成这个单元的中间部分，该中间部分具有附着于两边的基本平行的两个段5和6。这两个段5、6其中具有弯头8、9，该弯头8、9将段5、6分成基本上与印刷电路板3平行的水平部分10、11，以及基本上垂直地从印刷电路板3中升起来的上升部分12、13。天线单元2的一端2a是馈电部分12，单元2的另一端2b是接地部分15。
当单元2用作蜂窝电话中的天线单元时，从天线单元2的一端2a到反向部7的长度等于例如800MHz频带中的无线电波四分之一波长的长度。从另一端2b到反向部7的长度与从一端2a到反向部7的长度相同。也就是说，单元2的总长度等于800MHz频带中的无线电波的一半波长。
印刷电路板3在表面侧3a和反面侧3b上分别具有不同的导体图案。在表面侧3a上形成比天线单元2的馈电部分14的尺寸略微大一些的馈电接合区16，在同一侧3a上形成比天线单元2的接地部分15的尺寸略微大一些的接地接合区17。表面侧3a还具有与同轴电缆18的内导体18a连接的内导体接合区19，以及与同轴电缆18的外导体18b连接的外导体接合区20(参考图1)。在这种情况下，馈电接合区16和内导体接合区19通过连通接合区21连接，接地接合区17和外导体接合区20相互之间直接连接。在印刷电路板3的表面侧3a上的除了用于放置馈电接合区16、接地接合区17、内导体接合区19、外导体接合区20和连通接合区21的部分以外的区域被形成为绝缘区。
印刷电路板3的反面侧3b具有绝缘区23，绝缘区23是通过在与馈电接合区16、内导体接合区19和连通接合区21的组合接合区区域相对应的区域中去除导体图案22来形成的。绝缘区23略微大于该组合接合区区域。在印刷电路板3的表面侧3a上的接地接合区17与在印刷电路板3的反面侧3b上的导体图案22通过螺孔30中的通孔连接。以这种方式形成的印刷电路板3的面积尺寸比用作天线单元2的接地板所要求的面积尺寸小。
金属平板4在与馈电接合区16、内导体接合区19和连通接合区21的组合接合区区域相对应的区域内有一个洞(空洞)24。洞24形成略微大于所述组合接合区区域的绝缘区25。以这种方式形成的金属平板4的面积尺寸比用作天线单元2的接地板所要求的面积尺寸大。此外，金属平板4通常具有对抗冲击或振动的更高机械强度，并且通常具有较低的每单位面积的价格。
天线单元2经由馈电部分14和馈电接合区16，通过利用螺钉28使天线单元2上的馈电部分14的第一螺孔26与印刷电路板3上的馈电接合区16的第一螺孔27的位置一致，与印刷电路板3和金属平板4电连接，如图1所示。天线单元2还经由接地部分15和接地接合区17，通过利用螺钉32使天线单元2上的接地部分15的第二螺孔29、印刷电路板3上的接地接合区17的第二螺孔30以及金属平板4上的螺孔31的位置一致，与印刷电路板3和平板4电连接。在这种情况下，天线单元2被放置在印刷电路板3上，以便包括反向部7的单元2的一部分从印刷电路板3中伸出。
同轴电缆18的内导体18a与内导体接合区19焊接在一起，同轴电缆18的外导体18b与外导体接合区20焊接在一起。印刷电路板3和金属平板4之间插入一个绝缘层33。在这种情况下，就传导高频波而言，天线单元2的接地部分15和金属平板4通过印刷电路板3的反面侧3b上的导体图案22组合成电容耦合。
除了金属平板4的尺寸比天线单元2的接地板性能所要求的尺寸大之外，在本发明的这个实施例中描述的天线1还将比性能所要求小的尺寸的印刷电路板3用作天线单元2的接地板。以这种方式，金属平板4而不是印刷电路板3充当天线单元2的接地板，从而提高天线1的机械强度，而没有增加部件成本。也就是说，本发明的保持了性能的天线1与传统天线相比具有足够的机械强度，而不增加天线1作为装置的成本。
通过去除与馈电接合区16相对应的区域中的导体图案22，印刷电路板3在反面侧3a具有绝缘区23，金属平板4在与印刷电路板3上的馈电接合区16相对应的区域中具有形成为孔24的绝缘区25。通过这种方式，防止了馈电接合区16和导体图案22之间的电容耦合，同时防止了馈电接合区16和金属平板4之间的电容耦合。结果，减小了馈电接合区16和导体图案22中存在的电容，并且减小了馈电接合区16和金属平板4中存在的电容。也就是说，防止了天线1的性能变差。
虽然通过参考附图结合本发明的优选实施例完整地描述了本发明，但是需要注意各种改变和变型对于本领域技术人员而言将是显而易见的。
例如，天线单元2可以是反F形、反L形或其它板形。此外，天线单元可以是线形而不是板形。此外，天线单元可以用作例如用于1.5GHz频带蜂窝电话或者2.0GHz频带蜂窝电话的单元，也可以用作用于无线LAN的单元或者用于近距离通信的单元。
这种变化和变型将被看作在后附的权利要求所限定的本发明的范围之内。

Claims (3)

1.一种天线(1)，包括：
天线单元(2)，具有馈电部分(14)和接地部分(15)；
印刷电路板(3)，在第一表面(3a)上具有馈电接合区(16)和接地接合区(17)并且在第二表面(3b)上具有导体图案；以及
金属平板(4)，在其上放置所述印刷电路板(3)，
其中所述馈电部分(14)与所述馈电接合区(16)电连接，
所述接地部分(15)与所述接地接合区(17)电连接，
所述印刷电路板(3)的面积比用作所述天线单元(2)的接地板功能上所要求的面积小，以及
所述金属平板(4)的面积比用作所述天线单元(2)的所述接地板功能上所要求的面积大。
2.如权利要求1所述的天线(1)，
其中所述印刷电路板(3)在所述第二表面(3b)上所述馈电接合区(16)的对应位置处具有绝缘区(23)，所述绝缘区(23)具有至少所述馈电接合区(16)的尺寸，所述绝缘区(23)是通过去除所述导体图案来形成的，以及
所述金属平板(4)在所述印刷电路板(3)上的所述馈电接合区(16)的对应位置处具有另一绝缘区(25)，所述绝缘区(25)具有至少所述馈电接合区(16)的尺寸，所述绝缘区(25)被形成为空洞。
3.一种天线(1)，包括：
天线单元(2)，具有馈电部分(14)和接地部分(15)；
印刷电路板(3)，在第一表面(3a)上具有馈电接合区(16)和接地接合区(17)，并且在第二表面(3b)具有导体图案；以及
金属平板(4)，在其上放置所述印刷电路板(3)，
其中所述印刷电路板(3)在所述第二表面(3b)上所述馈电接合区(16)的对应位置处具有绝缘区(23)，所述绝缘区(23)具有至少所述馈电接合区(16)的尺寸，所述绝缘区(23)是通过去除所述导体图案来形成的，以及
所述金属平板(4)在所述印刷电路板(3)上的所述馈电接合区(16)的对应位置处具有另一绝缘区(25)，所述绝缘区(25)具有至少所述馈电接合区(16)的尺寸，所述绝缘区(25)被形成为空洞。
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