CN214505750U - 一种组合天线 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种组合天线，属于天线技术领域。本申请的组合天线包括PCB板、GNSS天线、4G天线以及BT/WIFI天线，所述GNSS天线位于所述PCB板的中部位置，所述4G天线与所述BT/WIFI天线以所述GNSS天线为中心对称分布在GNSS天线的两侧。本申请的组合天线，多个天线在PCB板上以GNSS天线为中心进行布置，由于4G天线和BT/WIFI天线以GNSS天线为中心对称布置在GNSS天线的两侧，从而降低PCB板的电路以及4G天线和BT/WIFI天线对GNSS天线的影响，提高GNSS天线的相位中心稳定性，进而确保GNSS天线的定位精度。

Description

一种组合天线

技术领域

本申请涉及天线技术领域，具体涉及一种组合天线。

背景技术

天线作为一种发射和接受通信信号的装置，在工作生活中具有十分广泛地应用，诸如人们日常使用的移动电话、平板等电子设备，以及汽车、飞机等交通工具，都离不开使用天线实现信号的收发。

通常，除了少数的通信功能，比如WIFI和蓝牙通信，其通信频段十分接近，因而可以实现一个天线兼具WIFI和蓝牙通信功能，大多数的天线只能实现单一的通信功能。为了满足兼具多种通信功能，一般是将多种功能的天线组合在一起，使多种天线协同工作。

GNSS天线作为如今高精度定位的主流天线形式，大多数的组合天线中都会组合进GNSS天线来实现定位功能，但是，很多的组合天线，为了尽可能地减少整体的体积占用，对组合后其他天线以及PCB板中电路对GNSS天线的影响考虑较少，导致GNSS天线的定位精度较差。

实用新型内容

本申请提供了一种组合天线，以解决现有技术中组合天线GNSS天线的定位精度差的问题。

本申请实施例提供了一种组合天线，包括PCB板，所述PCB板上安装有GNSS天线、4G天线以及BT/WIFI天线，所述GNSS天线位于所述PCB板的中部位置，所述4G天线与所述BT/WIFI天线以所述GNSS天线为中心对称分布在GNSS天线的两侧。

可选地，所述GNSS天线设置为四臂螺旋天线，且所述四臂螺旋天线的中心轴线经过所述PCB板的中部位置。

可选地，所述四臂螺旋天线的中心轴线位于所述PCB板的几何中心点，所述四臂螺旋天线的四个馈电点以所述中心轴线为中心线周向分布均匀。

可选地，所述4G天线以及所述BT/WIFI天线的高度小于等于所述GNSS天线的高度。

可选地，所述4G天线设置为双频PIFA天线或所述4G天线设置为宽带单极子天线。

可选地，所述4G天线设置为与所述PCB板共面的偶极天线。

可选地，所述BT/WIFI天线设置为PIFA天线或所述BT/WIFI天线设置宽带单极子天线。

可选地，所述BT/WIFI天线设置为与所述PCB板共面的平面偶极天线。

可选地，所述PCB板上包括：与所述GNSS天线相连的馈电网络、用于连接所述4G天线的第一接口，以及用于连接所述BT/WIFI天线的第二接口。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本申请实施例提供的组合天线，包括PCB板、GNSS天线、4G天线以及BT/WIFI天线，所述GNSS天线位于所述PCB板的中部位置，所述4G天线与所述BT/WIFI天线以所述GNSS天线为中心对称分布在GNSS天线的两侧。本申请实施例的组合天线，多个天线在PCB板上以GNSS天线为中心进行布置，由于4G天线和BT/WIFI天线以GNSS天线为中心对称布置在GNSS天线的两侧，从而降低PCB板的电路以及4G天线和BT/WIFI天线对GNSS天线的影响，提高GNSS天线的相位中心稳定性，进而确保GNSS天线的定位精度。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例的组合天线一个视角的结构示意图；

图2为本申请实施例的组合天线另一个视角的结构示意图；

图3为本申请实施例的GNSS天线的方向图；

图4为本申请实施例的BT/WIFI天线的方向图。

图中：

1、PCB板；2、GNSS天线；3、4G天线；4、BT/WIFI天线。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

图1示出了本申请实施例的组合天线一个视角的结构示意图，图2示出了本申请实施例的组合天线另一个视角的结构示意图，参照图1和图2，本申请实施例提供一种组合天线，主要包括PCB板1、GNSS天线2、4G天线3以及BT/WIFI天线4，GNSS天线2、4G天线3以及BT/WIFI天线4均安装在PCB板1的同一面上，GNSS天线2设置在PCB板1的中部位置处，4G天线3以及BT/WIFI天线4以PCB板1为中心对称分布在GNSS天线4的两侧。

GNSS天线2相比于传统的GPS天线而言，兼容更多的定位卫星系统，能够满足更高的定位精度，应用范围更广。多个天线安装在同一PCB板1上后，天线与天线之间必定会存在着相互之间的信号影响，当这一影响过大时，将会严重影响到天线的功能，而言PCB板1上的电路分布形式也会对天线的性能造成一定的影响，因此本申请实施例中，以GNSS天线2为布局中心，将GNSS天线2安装在PCB板1的中部，4G天线3以及BT/WIFI天线4以GNSS天线2为中心对称布置在GNSS天线2的相对的两侧，从而首先GNSS天线2的位置更加接近PCB板1上电路结构的中心位置，其次位于GNSS天线2两侧的4G天线3和BT/WIFI天线4由于对称性，避免GNSS天线1受到偏向一侧的其他天线信号影响，从而保证GNSS天线2的相位中心稳定，以实现提高组合天线中GNSS天线2的定位精度。

GNSS天线2可以选择为微带天线的天线形式，但是微带天线通常多为两馈电点的馈电形式，圆极化后辐射的能量会存在一定的方向性，因而微带天线形式下，GNSS天线2的相位中心稳定性稍差，而且，微带天线形式下，GNSS天线2的高度值一般难以做的比较高，在GNSS天线2周边存在其他天线的情况下，其他的天线的高度一般会高于微带天线形式的GNSS天线2，从而影响GNSS天线2的辐射特性。

在本申请实施例中，GNSS天线2可以选择设置为四臂螺旋天线。四臂螺旋天线的天线形式，其四个辐射金属片以螺旋的形式安装在PCB板1上，且四个辐射金属片在一圆柱体的侧表面上螺旋上升，四个辐射金属片与PCB板1的连接处为四臂螺旋天线的四个馈电点，在四臂螺旋天线的形式下，四个馈电点以四臂螺旋天线的中心轴线为中心线周向均匀分布，因而其相位中心点更加稳定，定位精度更高，同时四臂螺旋天线的天线形式，其能够覆盖的频段范围更广，辐射性能更好。

可选地，GNSS天线2选择为四臂螺旋天线，且四臂螺旋天线的中心轴线位于PCB板1的中间不位置，优选为经过PCB板1的几何中心点。在此位置，能够确保PCB板1上以GNSS天线2作为中心进行布局，保证GNSS天线2的相位中心稳定性。

4G天线3可以选择设置为平面天线，即通过一平面介质板安装在PCB板1上，4G天线3的辐射片安装在平面介质板上背离GNSS天线2的一侧表面上，辐射片可以选择印制在平面介质板上，从而降低4G天线3的厚度。

在一个可选的实施例中，可以选择4G天线3同时覆盖4G和3G通信频段，即通过一个4G天线3兼顾实现4G信号通信和3G信号通信，为此，本实施例中，可以选择将4G天线3设置为单极子天线。

在另一可选的实施例中，可以选择4G天线3同时覆盖4G通信频段、3G通信频段和2G通信频段，即通过一个4G天线3兼顾实现4G信号通信、3G信号通信和2G信号通信，为此，在本实施例中，可以选择将4G天线3设置为PIFA天线形式。

在另一可选的实施例中，4G天线3还可以选择为与PCB板1共面的偶极天线。

BT/WIFI天线4在同一个天线上兼顾实现蓝牙通信和WIFI通信的功能，在可选的示例中，BT/WIFI天线4也设置为平面天线的形式，具体，BT/WIFI天线4包括一安装在PCB板1上的平面介质板，以及安装在平面介质板上的两个金属辐射片，两个金属辐射片分别产生蓝牙通信对应的谐振频率和WIFI通信对应的谐振频率，其中，两个金属辐射片安装在平面介质板上背离GNSS天线2的一侧表面上。

在本申请实施例中，BT/WIFI天线4同时覆盖了2.4G/5.8G通信频段，为此，在一个可选的示例中，BT/WIFI天线4设置为双频PIFA天线，在另一个可选的示例中，BT/WIFI天线4设置为宽带单极子天线，具体可以选择为双频铜管偶极天线，在另一可选的实施例中，BT/WIFI天线4还可以选择为平面偶极天线。

其中在本申请图1和图2所示出的示例中，4G天线3和BT/WIFI天线4均采用了PIFA天线的形式。

以图1和图2所示出的示例进行说明，4G天线3和BT/WIFI天线4采用PIFA天线的形式，即4G天线3和BT/WIFI天线4设置为平面天线，其中，4G天线3和BT/WIFI天线4分别位于PCB板1相对的两侧边处，且4G天线3和BT/WIFI天线4分别平行于PCB板1对应的侧边设置。

除了4G天线3和BT/WIFI天线4会产生对GNSS天线1的影响外，GNSS天线1也会对4G天线3和BT/WIFI天线4产生影响，4G天线3和BT/WIFI天线4之间也会相互产生影响，通常，组合天线中其他天线对4G天线3和BT/WIFI天线4影响比较明显的因素是其他天线分别与4G天线3和BT/WIFI天线4之间的距离，在本申请示例中，主要为GNSS天线2与4G天线3之间的距离、以及GNSS天线2与BT/WIFI天线4之间的距离会造成对4G天线3、BT/WIFI天线4的影响。通常为了尽量减小GNSS天线2对4G天线3和BT/WIFI天线4的影响，在PCB板1上安装GNSS天线2、4G天线3和BT/WIFI天线4时，使GNSS天线2与4G天线3之间的距离、GNSS天线2与BT/WIFI天线4之间的距离尽可能远，以减少天线之间的相互干扰，但是，市场上对天线的需求，要求天线的尺寸尽可能的小，因此会希望GNSS天线2与4G天线3之间的距离、GNSS天线2与BT/WIFI天线4之间的距离的小。本申请实施例中，为了在确保4G天线3和BT/WIFI天线4受到GNSS天线2的影响相对较小的情况下，将4G天线3和BT/WIFI天线4安装在PCB板1的相对两侧的边缘处，并且4G天线3和BT/WIFI天线4分别与PCB板1相对的两侧边平行。即4G天线3和BT/WIFI天线4沿PCB板1相对的两侧边设置，并以GNSS天线2为中心对称，故而，在整体上可以尽可能地降低组合天线整体的尺寸，并尽可能减小天线之间的相互干扰。

根据本申请的一个实施例，PCB板1设置为规则的多边形结构，所述多边形结构包括相对的一对侧边，GNSS天线2位于所述一对侧边的中部，4G天线3和BT/WIFI天线4分别设置在对应的侧边处，且4G天线3和BT/WIFI天线4分别与对应的侧边平行。如上所述，4G天线3和BT/WIFI天线4优选为与对应的侧边位于同一平面上。

根据本申请的一个实施例，4G天线3和BT/WIFI天线4的高度小于等于GNSS天线2的高度。GNSS天线2定位时与卫星通信连接，GNSS天线2的辐射方向主要为面向上方，4G天线3和BT/WIFI天线4则要求辐射方向具有较好的全向性，且主要为水平方向上的辐射，当4G天线3或者BT/WIFI天线4的高度高于GNSS天线2时，会造成对GNSS天线2主要辐射方向上信号的干扰，从而降低GNSS天线2的定位精度。

根据本申请的一个实施例，PCB板1上包括：与GNSS天线2相连的馈电网络、用于连接4G天线3的第一接口，以及用于连接BT/WIFI天线4的第二接口。GNSS天线2通过其馈电点连接馈电网络，4G天线3通过插接在第一接口安装在PCB板1上，BT/WIFI天线4通过插接在第二接口安装在PCB板1上。在本申请实施例中，PCB板1中配备有分别用于支持GNSS天线2、4G天线3以及BT/WIFI天线4的电路结构，三部分的电路结构可以选择以PCB板1的几何中心对称分布。

图3示出了本申请实施例的GNSS天线的方向图，参照图3，在本申请实施例中，GNSS天线2采用四臂螺旋天线形式，4G天线3采用宽带单极子天线形式，BT/WIFI天线4采用PIFA天线形式，GNSS天线2的天线尺寸为：天线直径34mm，高度24.5mm，4G天线3的天线尺寸为：长24.5mm，高20mm，厚度0.8mm，BT/WIFI天线4的天线尺寸为：长32mm，高10mm，厚度0.8mm。如图3，从本示例中GNSS天线3的辐射方向图可知，GNSS天线3的辐射能量主要集中方向图的上半部分区域，左右两部分的对称性好，其相位中心稳定性好。

图4示出了本申请实施例的BT/WIFI天线的方向图，参照图4，在本申请实施例中，各个天线的设置形式及尺寸与图3对应实施例相同，从本示例中BT/WIFI天线4的辐射方向图可知，BT/WIFI天线4在水平方向辐射增益最大。在水平方向上，BT/WIFI天线4的最大增益差值为1.9dB，在水平方向上BT/WIFI天线4的不圆度很低，因而BT/WIFI天线4具有良好的水平方向的辐射特性。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种组合天线，其特征在于，包括PCB板、GNSS天线、4G天线以及BT/WIFI天线，所述GNSS天线位于所述PCB板的中部位置，所述4G天线与所述BT/WIFI天线以所述GNSS天线为中心对称分布在GNSS天线的两侧。

2.根据权利要求1所述的组合天线，其特征在于，所述GNSS天线设置为四臂螺旋天线，且所述四臂螺旋天线的中心轴线经过所述PCB板的中部位置。

3.根据权利要求2所述的组合天线，其特征在于，所述四臂螺旋天线的中心轴线位于所述PCB板的几何中心点，所述四臂螺旋天线的四个馈电点以所述中心轴线为中心线周向分布均匀。

4.根据权利要求2所述的组合天线，其特征在于，所述4G天线与所述BT/WIFI天线分别位于所述PCB板相对的两侧边处，且所述4G天线与所述BT/WIFI天线分别平行于所述PCB板对应的侧边设置。

5.根据权利要求1所述的组合天线，其特征在于，所述4G天线以及所述BT/WIFI天线的高度小于等于所述GNSS天线的高度。

6.根据权利要求1所述的组合天线，其特征在于，所述4G天线设置为双频PIFA天线或所述4G天线设置为宽带单极子天线。

7.根据权利要求1所述的组合天线，其特征在于，所述4G天线设置为与所述PCB板共面的偶极天线。

8.根据权利要求1所述的组合天线，其特征在于，所述BT/WIFI天线设置为PIFA天线或所述BT/WIFI天线设置为宽带单极子天线。

9.根据权利要求1所述的组合天线，其特征在于，所述BT/WIFI天线设置为与所述PCB板共面的平面偶极天线。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的组合天线，其特征在于，所述PCB板上包括：与所述GNSS天线相连的馈电网络、用于连接所述4G天线的第一接口，以及用于连接所述BT/WIFI天线的第二接口。

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