CN207368212U - 车载4g刀型天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车载4G刀型天线，其特征在于，它包括介质基板、印刷在介质基板正面的天线辐射单元、金属地板，天线辐射单元包括一段低频辐射枝节、一段高频辐射枝节及一段短路枝节,短路枝节连接于天线辐射单元与金属地板之间，天线辐射单元边沿设置有用于给天线馈电的微带馈线，介质基板背面设置有寄生耦合贴片。本实用新型具有满足鲨鱼鳍外罩尺寸要求、覆盖4G频段带宽、频带内驻波特性良好等特点，可用于汽车4G通信。

Description

车载4G刀型天线

技术领域

本实用新型涉及天线技术领域，更具体的是涉及一种在移动终端上使用的无线通信天线。

背景技术

随着现代汽车不断地朝电子化的方向发展，人们对汽车的要求不再局限于仅作为代步工具使用。基于我国车联网技术的发展，功能丰富的车联网产品不断推出，人们渴望享受更加智能的GPS定位、故障在线诊断、车辆状态检测、异常报警、位置服务、行车数据统计、管理调度等功能，而4G通信技术的快速发展，为人们的需求提供了高速率的网络服务。天线作为发射和接收无线信号的设备，在车联网产品的使用中对于天线的性能也提出了更高的要求。目前的汽车天线可实现移动通信(如2G、3G、4G移动通信)、无线局域网(如WLAN及WIFI)、短距离数据交换(如Bluetooth)等功能，同时普遍将移动天线整合在鲨鱼鳍外罩内并安装在车顶金属外壳上。

鲨鱼鳍天线对于天线的尺寸有着严格的要求，通信天线单元使用单极子结构，高度在50mm以上，PCB或金属片天线振子竖直的焊接在一块水平的PCB上，天线接收的信号经同轴电缆输出到移动终端设备。此种天线单元的缺陷在于：国标中对于车辆外突出物有明确的高度要求，鲨鱼鳍外罩的高度不能大于70mm，因此整合在鲨鱼鳍壳内的移动通信天线的高度需更低，这样才能让出空间给其他频段的天线使用，现有天线难以满足以上要求；对于4G天线来说，实现一部小尺寸并覆盖4G频段可供收发公用的天线难度较大，主要是由于汽车的金属机壳对于天线的性能有较大的影响，同时在低频段的带宽难以覆盖足够宽频带的指标要求也是设计的难点之一。

发明内容

本实用新型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，可安装在汽车鲨鱼鳍外罩中并覆盖4G频段的车载4G刀型天线。

本实用新型是采用如下技术解决方案来实现上述目的：一种车载4G刀型天线，其特征在于，它包括介质基板、印刷在介质基板正面的天线辐射单元、金属地板，天线辐射单元包括一段低频辐射枝节、一段高频辐射枝节及一段短路枝节,短路枝节连接于天线辐射单元与金属地板之间，天线辐射单元边沿设置有用于给天线馈电的微带馈线，介质基板背面设置有寄生耦合贴片。

作为上述方案的进一步说明，所述介质基板正面的天线辐射单元采用单极子结构并通过折叠微带线从而延长电流路径，实现小型化宽频带设计。

所述天线辐射单元的短路枝节与低频辐射枝节形成能量耦合，可实现对低频段带宽的展宽。

所述介质基板背面的寄生耦合贴片与天线辐射单元的低频辐射枝节部分关于介质基板对称，通过与低频辐射枝节的能量耦合，可提供在天线的低频频带内提供额外的谐振点，从而展宽低频频带带宽。

所述车载4G刀型天线整体尺寸数据如下：(H*W*T)60.2mm*39.8mm*1mm，天线整体尺寸满足鲨鱼鳍外罩的尺寸要求；车载4G刀型天线阻抗带宽能覆盖824-960MHz、1710-2690MHz(实际带宽为787-960MHz、1384-2721MHz)，可覆盖4G频段的频带带宽。

所述微带馈线采用50欧姆微带馈线,与同轴线缆形成阻抗匹配，从而减小线缆损耗。

本实用新型采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：

本实用新型通过曲流技术折叠天线辐射单元的微带线，延长了天线电流路径，实现了小型化设计并拓宽天线带宽，通过短路枝节耦合、增加寄生耦合贴片等手段，有效地拓宽天线的低频频带带宽并改善天线的驻波特性,与现有天线相比，其具有结构紧凑、设计简单、带宽较宽、成本低等特性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的结构示意图。

附图标记说明：1、介质基板 2、天线辐射单元 2-1、低频辐射枝节 2-2、高频辐射枝节 2-3、短路枝节 2-4、微带馈线 3、金属地板4、寄生耦合贴片。

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2所示，本实用新型是一种车载4G刀型天线，它包括介质基板1、印刷在介质基板正面的天线辐射单元2、金属地板3，天线辐射单元包括一段低频辐射枝节2-1、一段高频辐射枝节2-2及一段短路枝节2-3,一段低频辐射枝节和一段高频辐射枝节，可分别实现低频谐振和高频谐振；通过短路枝节耦合、增加寄生耦合贴片与天线辐射单元形成电磁耦合等技术展宽天线的低频带宽，从而满足覆盖4G频段的需求。短路枝节连接于天线辐射单元与金属地板之间，天线辐射单元边沿设置有用于给天线馈电的微带馈线2-4，介质基板背面设置有寄生耦合贴片4。本实施例中，微带馈线采用50欧姆微带馈线,与同轴线缆形成阻抗匹配，从而减小线缆损耗。

所述天线辐射单元采用微带单极子形式，利用曲流技术折叠微带线延长电流路径，实现小型化宽频带设计；所述微带馈线为50欧姆微带线，与同轴线缆形成阻抗匹配，从而减小线缆损耗。

其中，介质基板采用介电常数为4.4的FR-4的介质基板，其尺寸为：60.2mm*39.8mm*1mm；金属地板尺寸为59.3mm*62.2mm*1mm。

所述车载4G刀型天线整体尺寸数据如下：(H*W*T)60.2mm*39.8mm*1mm，天线整体尺寸满足鲨鱼鳍外罩的尺寸要求；车载4G刀型天线阻抗带宽能覆盖824-960MHz、1710-2690MHz(实际带宽为787-960MHz、1384-2721MHz)，可覆盖4G频段的频带带宽。

本实用新型与现有技术相比，通过曲流技术折叠天线辐射单元的微带线，延长了天线电流路径，实现了小型化设计并拓宽天线带宽，通过短路枝节耦合、增加寄生耦合贴片等手段，有效地拓宽天线的低频频带带宽并改善天线的驻波特性,与现有天线相比，其具有结构紧凑、设计简单、带宽较宽、成本低等特性。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种车载4G刀型天线，其特征在于，它包括介质基板、印刷在介质基板正面的天线辐射单元、金属地板，天线辐射单元包括一段低频辐射枝节、一段高频辐射枝节及一段短路枝节, 短路枝节连接于天线辐射单元与金属地板之间，天线辐射单元边沿设置有用于给天线馈电的微带馈线，介质基板背面设置有寄生耦合贴片。

2.根据权利要求1所述的车载4G刀型天线，其特征在于，所述介质基板正面的天线辐射单元采用单极子结构折叠微带线。

3.根据权利要求1所述的车载4G刀型天线，其特征在于，所述天线辐射单元的短路枝节与低频辐射枝节形成能量耦合。

4.根据权利要求1所述的车载4G刀型天线，其特征在于，所述介质基板背面的寄生耦合贴片与天线辐射单元的低频辐射枝节部分关于介质基板对称。

5.根据权利要求1所述的车载4G刀型天线，其特征在于，车载4G刀型天线整体尺寸数据：H*W*T为 60.2mm*39.8mm*1mm；车载4G刀型天线阻抗带宽覆盖824-960MHz、1710-2690MH。

6.根据权利要求1所述的车载4G刀型天线，其特征在于，所述微带馈线采用50欧姆微带馈线。