CN207381520U - 一种车载天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车载天线，包括天线底座，在所述的天线底座上安装有GNSS天线体；所述的GNSS天线体具有第一通孔，所述第一通孔内壁上设置有屏蔽层；所述的天线底座上还安装有GSM天线体，所述GSM天线体穿过所述第一通孔。本实用新型中通过在GNSS天线体上设置具有屏蔽层的第一通孔，使得GNSS天线体和GSM天线的互相干扰降低，本实用新型结构简单，体积小巧，实用性强。

Description

一种车载天线

技术领域

本实用新型涉及一种天线，具体涉及一种车载天线。

背景技术

随着GNSS(全球定位系统)和GSM(全球移动通信系统)技术的不断发展，GNSS和GSM技术已取得广泛应用，尤其在手持和车载等消费者领域。

现有技术中，GNSS和GSM二合一天线已经得到有效的研发与应用。在民用车载市场上，GPS&北斗、GSM二合一天线产品已取得应用，比如常见的鲨鱼鳍天线、鞭状天线等。这些天线产品有很大优势，但GNSS天线与GSM天线配合时可靠性也较低，性能不稳定，不适宜军用车辆等高端应用。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种车载天线以解决现有技术中的 GNSS天线与GSM天线同时工作时互相干扰、配合时可靠性不高的问题。

为了实现上述任务，本实用新型采用以下技术方案：

一种车载天线，包括天线底座，其特征在于，在所述的天线底座上安装有GNSS天线体；所述的GNSS天线体具有第一通孔，所述第一通孔内壁上设置有屏蔽层；所述的天线底座上还安装有GSM天线体，所述GSM天线体穿过所述第一通孔。

进一步地，所述第一通孔位于GNSS天线体中心且第一通孔的轴向垂直于天线底座，所述GNSS天线体顶部设置有微带辐射片，在所述GNSS天线体底部设置有接地片，在所述微带辐射片上设置有馈电孔，在所述GNSS天线体的四周设置有用于与天线底座连接的安装孔。

进一步地，在所述天线底座内部位于GNSS天线体下方还设置有馈电板，在所述馈电板上设置有馈电点和馈电针，馈电针一端穿过所述的GNSS天线体上的馈电孔并连接在所述的微带辐射片上，所述馈电针的另一端穿过天线底座上的第二通孔连接在所述馈电点上。

进一步地，在所述馈电板上还设置有GNSS天线体输出端口，所述的馈电点包括第一馈电点与第二馈电点，第一馈电点、第二馈电点分别与所述的GNSS天线体输出端口电连接；所述的GNSS天线体输出端口至第一馈电点与所述的GNSS天线体输出端口至第二馈电点之间的幅度比为1:1，相位角为90°。

进一步地，所述GSM天线体通过设置在其底部的第一射频连接器与所述天线底座连接，所述GSM天线体顶端设置有GSM天线辐射体，在所述GSM天线辐射体外侧还设置有GSM天线保护罩。

进一步地，所述第一射频连接器具有内螺纹，所述天线底座中心设置有具有外螺纹的第二射频连接器，所述第一射频连接器的内螺纹与天线底座的第二射频连接器的外螺纹配合连接，所述GSM天线体与天线底座垂直连接。

进一步地，所述的天线底座包括锥台形的第一底座，第一底座底部开设有第一空腔；所述的第一底座底部设置有直径大于第一底座的第二底座，第二底座中设置有内径大于第一空腔的第二空腔，且第一空腔、第二空腔同轴且连通。

进一步地，在所述的天线底座上安装有空心的天线罩，所述的天线底座位于所述天线罩下方，所述的GNSS天线体、GSM天线体均位于所述天线罩内。

进一步地，所述天线罩与所述天线底座之间还设置有环状的密封圈。

本实用新型与现有技术相比具有以下技术特点:

1、多模集成，GNSS和GSM可同时使用；

2、GNSS天线覆盖B1/L1/R1三大导航系统，性能好，辐射效率高；

3、天线结构紧凑，工艺可靠，适合军用车载等高端应用。

4、天线可靠性高，能满足户外严苛的环境，使用寿命长；

5、天线内部空间大，容易和射频电路模块进行集成。

附图说明

图1为本实用新型提供的车载天线的剖面图；

图2为本实用新型提供的GNSS天线体示意图；

图3为本实用新型提供的馈电针与GNSS连接示意图；

图4为本实用新型提供的馈电板示意图；

图5为本实用新型提供的GSM天线示意图；

图6为本实用新型提供的天线底座示意图。

图中标号代表：1-天线底座，2-GNSS天线体，3-GSM天线体，4- 馈电板，5-天线罩，6-防水圈，11-第二射频连接器，12-第一底座， 13-第二底座，14-储物部，141-第一储物部，142-第二储物部，21- 第一通孔，22-屏蔽层，23-微带辐射片，24-馈电孔，25-安装孔，31-第一射频连接器，32-天线保护罩，41-馈电点，42-馈电针，43-GNSS 天线体输出端口，411-第一馈电点，412-第二馈电点。

具体实施方式

一种车载天线，包括天线底座1，在所述的天线底座上安装有 GNSS天线体2；所述的GNSS天线体2具有第一通孔21，所述第一通孔21内壁上设置有屏蔽层22；所述的天线底座1上还安装有GSM天线体3，所述GSM天线体3穿过所述第一通孔21。

如图1所示，本申请提供的车载天线的底部设置有天线底座1，底座1的形状没有固定要求，例如可以为圆盘形、方形或其他形状；本实施例中，所述的天线底座1呈锥形结构，该天线底座1内部设置有空腔，该天线底座1为金属材质，作为一种优选方式，该天线底座为铝合金材质，表面进行氧化处理，以保证特殊工作环境下的结构和电气性能。

如图1所示，在天线底座1上安装有圆盘型的GNSS天线体2， GNSS天线体2的径向尺寸略小于天线底座的顶面的直径1，在GNSS 天线体2上开设有垂直于天线底座1的第一通孔21，GSM天线体3的底端穿过GNSS天线体2的第一通孔21后与天线底座1连接。

本方案中，在第一通孔21的内壁上设置有屏蔽层22，以降低GNSS 天线体2和GSM天线体3的互相干扰，保证两天线间的隔离度。可选地，该屏蔽层22可以是金属环，也可以是在内壁上设置的电镀金属层，或者是由其他屏蔽材料制成的屏蔽层。采用这种结构，不仅使GNSS天线体2和GSM天线3共同集成在了同一个天线底座1上，实现了集全球定位系统和全球移动通讯系统功能于一身，解决了GNSS 天线体与GSM天线体配合使用时普遍存在的天线干扰问题。所述的第一通孔21的形状没有固定要求，可以是圆形孔、方形孔或其他形状的孔；本实施例中，如图1所示，第一通孔21为圆形孔，所述的GSM 天线体3穿过第一通孔21的中部。

可选地，所述第一通孔21位于GNSS天线体2中心且第一通孔 21的轴向垂直于天线底座1，所述GNSS天线体2顶部设置有微带辐射片23，在所述GNSS天线体2底部设置有接地片，在所述微带辐射片23上设置有馈电孔24，在所述GNSS天线体2的四周设置有用于与天线底座1连接的安装孔25。

如图2所示，该GNSS天线体2的形状没有固定要求，例如可以为圆盘形、方形或其他形状，作为一种优选方式，该GNSS天线体2 为方形微带天线，该天线基材选用聚四氟乙烯玻纤布材料，尺寸在 70*70*5mm，由于该材料介电损耗低，以保证GNSS天线体2的辐射效率。

为使GSM天线体4能够穿过GNSS天线体2并且垂直于天线底座 1安装，第一通孔21的位置设置在GNSS天线体2的中心并且垂直于天线底座1；通过设置在GNSS天线体顶部的微带辐射片23与设置在 GNSS天线体底部的接地片配合，保证GNSS天线体2的正常工作状态，该微带辐射片22为不规则形状，通过在微带辐射片23设置有馈电孔 24，为GNSS天线体2进行馈电，使得GNSS天线体2的辐射方向呈半球形。

GNSS天线体2与天线底座1通过安装孔25进行连接，作为一种优选的实施方式，安装孔25可以是螺纹孔，采用螺纹配合方式将GNSS 天线体2与天线底座1连接。

可选地，在所述天线底座内部位于GNSS天线体2下方还设置有馈电板4，在所述馈电板上设置有馈电点41和馈电针42，馈电针42 一端穿过所述的GNSS天线体2上的馈电孔24并连接在所述的微带辐射片23上，所述馈电针42的另一端穿过天线底座1上的第二通孔连接在所述馈电点41上。

如图1、3、4所示，在天线底座1的内部还设置有馈电板4，该馈电板4位于GNSS天线体2的正下方，用于为GNSS天线体2进行馈电，使得GNSS天线体2能够保持正常工作状态。该馈电板4选用聚四氟乙烯线路板，作为一种优选的实施方式，该馈电板4选用介电常数为2.55的Taconic TLX板材，厚度为1mm，该馈电板4通过安装孔安装在天线底座1的顶面下方。

在馈电板4上设置有馈电点41，该馈电点41通过馈电针42为 GNSS天线体2进行馈电，具体地，作为一种优选的实施方式，馈电针42的一端穿过GNSS天线体2上的馈电孔24与微带辐射片23焊接固定，其另一端穿过天线底座1上的第二通孔与馈电板4上的馈电点 41固定焊接，保证了馈电板4的可靠工作。

可选地，在所述馈电板4上还设置有GNSS天线体输出端口43，所述的馈电点41包括第一馈电点411与第二馈电点412，第一馈电点411、第二馈电点412分别与所述的GNSS天线体输出端口43电连接；所述的GNSS天线体输出端口43至第一馈电点411与所述的GNSS 天线体输出端口43至第二馈电点412之间的幅度比为1:1，相位角为90°。

如图4所示，由于馈电板4通过馈电点41连接馈电针42为GNSS 天线体2供电，因此馈电板4上馈电点41的数量以及位置与GNSS天线体2上的馈电孔24对应，在本实施例中，GNSS天线体2上设置了 2个馈电孔24，因此对应的在馈电板4上也同样设置了2个馈电点41，分别是第一馈电点411和第二馈电点412，并且两个馈电点41 的位置与GNSS天线体2上的馈电孔24对应，即馈电点41位于馈电孔24的正下方，使得馈电针42以垂直于水平方向地连接在馈电孔 24与馈电点41之间。

在馈电板4上还设置了GNSS天线体输出端口43，也就是说GNSS 天线体2的输出端连接于此，并且GNSS天线体输出端口43分别与第一馈电点411和第二馈电点412电连接，通过GNSS天线体输出端口 43与馈电点41的配合使用，能够激发GNSS天线体2的圆极化特性。具体地，作为一种优选的实施方式，将GNSS天线体输出端口43至第一馈电点411的电流幅度设置为与GNSS天线体输出端口43至第二馈电点412的电流幅度一致，即它们之间的幅度比为1:1，且将它们之间的相位角设置为90°，从而能够激发GNSS天线体2的右旋圆极化性能。

可选地，所述GSM天线体3通过设置在其底部的第一射频连接器 31与所述天线底座1连接，所述GSM天线体3顶端设置有GSM天线辐射体，在所述GSM天线辐射体外侧还设置有GSM天线保护罩32。

如图5所示，GSM天线体3由三部分构成，一是位于GSM天线体底端的用于电气传输的第一射频连接器31，作为一种优选的实施方式，该第一射频连接器31选用SMA-J型连接器，该第一射频连接器 31用于将GSM天线体3安装在天线底座1,；二是位于GSM天线体3 顶部的GSM天线辐射体；三是在GSM天线辐射体外侧设置的用于保护 GSM天线体3的GSM天线保护罩32。

可选地，所述第一射频连接器31具有内螺纹，所述天线底座1 中心设置有具有外螺纹的第二射频连接器11，所述第一射频连接器 31的内螺纹与天线底座1的第二射频连接器11的外螺纹配合连接，所述GSM天线体3与天线底座1垂直连接。

如图1所示，第一射频连接器31的外表面设置了外螺纹，在天线底座1的中心设置了第二射频连接器11，两个射频连接器之间通过螺纹配合的方式连接，以使GSM天线体3与天线底座1垂直连接。

作为一种优选的实施方式，第一射频连接器31选用SMA-J型连接器，该连接器具有内螺纹，第二射频连接器11选用SMA-KFK 5型连接器，该第二射频连接器11具有外螺纹，另外该第二射频连接器 11具有法兰盘，将法兰盘安装于天线底座1顶面的下方，并且安装在天线底座1的中心，以使得第一射频连接器31通过螺纹配合的方式与第二射频连接器11连接，从而使GSM天线体能够垂直于天线底座1设置，并且设置在天线底座1的中心。另外，第一射频连接器 31与第二射频连接器11的接口处还可以进行封胶处理，以保证连接的可靠性。

可选地，所述的天线底座1包括锥台形的第一底座12，第一底座12底部开设有第一空腔；所述的第一底座12底部设置有直径大于第一底座12的第二底座13，第二底座13中设置有内径大于第一空腔的第二空腔，且第一空腔、第二空腔同轴且连通。

如图1、6所示，天线底座1由两部分构成，一是锥台状的第一底座12，该第一底座12具有顶面，用于安装GNSS天线体2，该第一底座12的底面上向其内部开设有第一空腔；天线底座1的另一部分是位于第一底座下方的第二底座13，该第二底座13可以是圆盘形，方形或者其他形状，本实施例中，该第二底座13为圆盘形，且其直径大于第一底座12的底面的直径，在第二底座13的顶面向其内部开设有第二空腔，因此相当于第一空腔与第二空腔连通，并且同轴连接。作为一种优选的实施方式，第一底座12的尺寸为高度25mm，顶部直径100mm，底部直径110mm，通过将第一底座12设置为锥台状，能够有效的改善天线的方向图，改善天线的低仰角增益，满足军用车辆的高标准要求需求。

另外，第一底座12具有空腔，第二底座12也具有空腔，因此，第一底座12的空腔通过第二底座13顶面上的通孔与第二底座13的空腔连通，也就是说，该天线底座1的内部是一个贯通的空腔。

作为一种优选的实施方式，如图1所示，在天线底座1的空腔中可以设置具有空腔的储物部14，在本实施例中，该储物部14为两层结构，分别是圆盘状的第一储物部141，以及直径大于第一储物部的圆盘状第二储物部142，在该第一储物部141上开设有通孔，用以安装第二射频连接器11，在该第一储物部141内部紧贴着顶面安装有所述的馈电板4。另外，在储物部14的空腔中还可以容纳射频通道、收发信机、数字信号处理等其他功能模块。

因此该储物部14的设置，使得本实用新型提供的车载天线配合其他功能模块的体积尽可能的小，更适于军用车辆的要求。

可选地，在所述的天线底座1上安装有空心的天线罩5，所述的天线底座1位于所述天线罩5下方，所述的GNSS天线体2、GSM天线体3均位于所述天线罩5内。

如图1所示，天线底座1上还安装有天线罩5，该天线罩5为圆台状，其直径沿顶面到底面逐渐增大，在天线罩5的中下部沿圆周方向上向轴心处设置有内凹结构，使之更适合安装在车辆上，天线罩5 的内部为空心结构用于容纳天线底座1、GNSS天线体2以及GSM天线体3，为配合其内部的GNSS天线体2以及GSM天线体3的发射与接收，该天线罩4为非金属透波材料，作为一种优选的实施方式，该天线罩5采用PEI材料，该材料温度特性稳定，强度高，耐候性强，适合军用车载等高端应用。

可选地，所述天线罩5与所述天线底座1之间还设置有环状的密封圈6。

如图1所示，在天线罩5与天线底座1通过安装孔连接，该安装孔可以是螺纹孔等，天线罩5与天线底座1之间还设置有环状的密封 6，以防止安装在军用车辆上工作时，出现进水等现象，作为一种优选的实施方式，该密封圈6选用硅胶材质，以保证车载天线的可靠性与稳定性。

Claims (9)

1.一种车载天线，包括天线底座(1)，其特征在于，在所述的天线底座上安装有GNSS天线体(2)；所述的GNSS天线体(2)具有第一通孔(21)，所述第一通孔(21)内壁上设置有屏蔽层(22)；所述的天线底座(1)上还安装有GSM天线体(3)，所述GSM天线体(3)穿过所述第一通孔(21)。

2.如权利要求1所述的车载天线，其特征在于，所述第一通孔(21)位于GNSS天线体(2)中心且第一通孔(21)的轴向垂直于天线底座(1)，所述GNSS天线体(2)顶部设置有微带辐射片(23)，在所述GNSS天线体(2)底部设置有接地片，在所述微带辐射片(23)上设置有馈电孔(24)，在所述GNSS天线体(2)的四周设置有用于与天线底座(1)连接的安装孔(25)。

3.如权利要求2所述的车载天线，其特征在于，在所述天线底座内部位于GNSS天线体(2)下方还设置有馈电板(4)，在所述馈电板上设置有馈电点(41)和馈电针(42)，馈电针(42)一端穿过所述的GNSS天线体(2)上的馈电孔(24)并连接在所述的微带辐射片(23)上，所述馈电针(42)的另一端穿过天线底座(1)上的第二通孔连接在所述馈电点(41)上。

4.如权利要求3所述的车载天线，其特征在于，在所述馈电板(4)上还设置有GNSS天线体输出端口(43)，所述的馈电点(41)包括第一馈电点(411)与第二馈电点(412)，第一馈电点(411)、第二馈电点(412)分别与所述的GNSS天线体输出端口(43)电连接；所述的GNSS天线体输出端口(43)至第一馈电点(411)与所述的GNSS天线体输出端口(43)至第二馈电点(412)之间的幅度比为1:1，相位角为90°。

5.如权利要求1所述的车载天线，其特征在于，所述GSM天线体(3)通过设置在其底部的第一射频连接器(31)与所述天线底座(1)连接，所述GSM天线体(3)顶端设置有GSM天线辐射体，在所述GSM天线辐射体外侧还设置有GSM天线保护罩(32)。

6.如权利要求5所述的车载天线，其特征在于，所述第一射频连接器(31)具有内螺纹，所述天线底座(1)中心设置有具有外螺纹的第二射频连接器(11)，所述第一射频连接器(31)的内螺纹与天线底座(1)的第二射频连接器的外螺纹(11)配合连接，所述GSM天线体(3)与天线底座(1)垂直连接。

7.如权利要求1所述的车载天线，其特征在于，所述的天线底座(1)包括锥台形的第一底座(12)，第一底座(12)底部开设有第一空腔；所述的第一底座(12)底部设置有直径大于第一底座(12)的第二底座(13)，第二底座(13)中设置有内径大于第一空腔的第二空腔，且第一空腔、第二空腔同轴且连通。

8.如权利要求1所述的车载天线，其特征在于，在所述的天线底座(1)上安装有空心的天线罩(5)，所述的天线底座(1)位于所述天线罩(5)下方，所述的GNSS天线体(2)、GSM天线体(3)均位于所述天线罩(5)内。

9.如权利要求8所述的车载天线，其特征在于，所述天线罩(5) 与所述天线底座(1)之间还设置有环状的密封圈(6)。