CN218827805U - 一种5g全频段车载天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种5G全频段车载天线，包括底座、PCB板、天线支架、天线主体及外壳，底座与外壳连接形成一容纳空间，PCB板、天线支架及天线主体分别位于容纳空间内，天线支架、PCB板及底座连接固定在一起，天线主体固定于天线支架上并与PCB板连接导通；天线主体包括第一枝节、第二枝节及第三枝节，第一枝节设于天线支架的正面，第二枝节呈U字型，第二枝节设于天线支架的顶面，第三枝节设于天线支架的侧面，第一枝节包括呈直角梯形的第一部分和呈矩形的第二部分，第二部分位于第一部分的上方，第二部分分别与第一部分的长底边及第二枝节相连，第一部分的直腰边与第三枝节相连。本5G全频段车载天线，改善了中低频阻抗匹配特性，实现了高性能。

Description

一种5G全频段车载天线

技术领域

本实用新型涉及天线技术领域，特别涉及一种5G全频段车载天线。

背景技术

随着智能设备的广泛应用，尤其是5G时代的到来，无线网络在车体覆盖的需求越来越迫切。

对于车载天线来说，除了最简单的收音、导航功能外，还发展形成了自动驾驶、智能停靠、车辆报警以及智能交互系统等功能。从早期用于收音广播的杆状天线发展到鲨鱼鳍天线，目的是需要一款集成不同通信频段、不同极化类型的组合式天线。然而对于车载天线的研究热点主要集中于LTE天线上，其难点在于如何在有限的空间内同时覆盖617MHz-960MHz/1710MHz-5000MHz较宽的频带。

图1示出了现有的一种车载天线结构，该车载天线结构包括底座1、PCB板2、天线支架3、天线主体4及外壳5，底座1与外壳5连接形成一容纳空间，PCB板2、天线支架3及天线主体4分别位于所述容纳空间内，所述天线支架3、PCB板2及底座1连接固定在一起，天线主体4固定于所述天线支架3上并与所述PCB板2连接导通。所述天线主体4包括第一枝节41、第二枝节42及第三枝节43，所述第一枝节41呈矩形，所述第一枝节41设于所述天线支架3的正面，所述第二枝节42呈U字型，所述第二枝节42设于所述天线支架3的顶面并连接所述第一枝节41，所述第三枝节43设于所述天线支架3的侧面并连接所述第一枝节41。通过实验测试，该车载天线结构的性能差强人意，存在进一步改进的空间。

实用新型内容

本实用新型旨在解决的技术问题为：提出一种高性能5G全频段车载天线。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种5G全频段车载天线，包括底座、PCB板、天线支架、天线主体及外壳，底座与外壳连接形成一容纳空间，PCB板、天线支架及天线主体分别位于所述容纳空间内，所述天线支架、PCB板及底座连接固定在一起，天线主体固定于所述天线支架上并与所述PCB板连接导通；所述天线主体包括第一枝节、第二枝节及第三枝节，所述第一枝节设于所述天线支架的正面，所述第二枝节呈U字型，所述第二枝节设于所述天线支架的顶面，所述第三枝节设于所述天线支架的侧面，所述第一枝节包括呈直角梯形的第一部分和呈矩形的第二部分，所述第二部分位于所述第一部分的上方，所述第二部分分别与所述第一部分的长底边及第二枝节相连，所述第一部分的直腰边与第三枝节相连。

进一步地，所述PCB板靠近所述天线支架的一端设有净空区，所述净空区设有用于连接导通所述第一枝节的馈电点。

进一步地，所述第一枝节与所述馈电点焊接导通。

进一步地，所述天线主体为由钢片弯折成型的结构件。

进一步地，所述第二部分靠近所述第三枝节的一端的角部设有缺口，所述缺口远离所述第一部分设置。

进一步地，所述天线支架呈矩形体状。

进一步地，所述第二枝节沿所述天线支架的顶面的边沿设置。

进一步地，所述第二枝节的拐角处的内侧设有呈矩形的延伸部，所述延伸部靠近所述第二部分设置。

进一步地，所述第三枝节包括呈直角梯形的第三部分，所述第三部分的长底边与所述第一部分的直腰边相连。

进一步地，所述第三枝节还包括呈矩形的第四部分，所述第四部分的长边与所述第三部分的短底边相连。

本实用新型的有益效果在于：本5G全频段车载天线是一种应用于车载通讯中的5G全频段全向终端天线，采用单极子天线形式，相比于现有的矩形主辐射体结构，利用梯型渐变式主辐射体结构，不仅改善了中低频阻抗匹配特性，满足LTE全频段带宽要求，而且节省了原材料，降低了制造成本。

天线主体处于自由空间，介质损耗少，甚至是不存在介质损耗，辐射效率较高；而且，可在保证天线性能的前提下，避免利用集总元件调节匹配的损耗，利于降低生产成本，方便加工制造。

附图说明

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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为现有技术的车载天线结构的爆炸图；

图2为本实用新型实施例一的5G全频段车载天线的爆炸图；

图3为本实用新型实施例一的5G全频段车载天线中的天线主体的结构示意图；

图4为改进前后的5G全频段车载天线的RL曲线对比图；

图5为本实用新型实施例一的5G全频段车载天线的效率曲线图。

附图标号说明：

1、底座；

2、PCB板；21、净空区；

3、天线支架；

4、天线主体；41、第一枝节；411、第一部分；412、第二部分；413、缺口；42、第二枝节；421、第一直线段；422、第二直线段；423、第三直线段；424、延伸部；43、第三枝节；431、第三部分；432、第四部分；

5、外壳；

6、橡胶座。

具体实施方式

本实用新型目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示诸如上、下、左、右、前、后……，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态如附图所示下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

另外，若全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“和/或”为例，包括方案，或方案，或和同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例一

请参照图2至图5，本实用新型的实施例一为：如图2和图3所示，一种5G全频段车载天线，包括底座1、PCB板2、天线支架3、天线主体4及外壳5，所述天线支架3呈矩形体状，所述底座1的材质可选铝及其合金或其他材料；底座1与外壳5连接形成一容纳空间，PCB板2、天线支架3及天线主体4分别位于所述容纳空间内，所述天线支架3、PCB板2及底座1连接固定在一起，天线主体4固定于所述天线支架3上并与所述PCB板2连接导通；所述天线主体4包括第一枝节41、第二枝节42及第三枝节43，所述第一枝节41设于所述天线支架3的正面，所述第二枝节42呈U字型，所述第二枝节42设于所述天线支架3的顶面，所述第三枝节43设于所述天线支架3的侧面，所述第一枝节41包括呈直角梯形的第一部分411和呈矩形的第二部分412，所述第二部分412位于所述第一部分411的上方，所述第二部分412分别与所述第一部分411的长底边及第二枝节42相连，所述第一部分411的直腰边与第三枝节43相连。所述外壳5可选鲨鱼鳍形状的壳体。

所述天线支架3的材质优选为线型碳酸聚酯材质(PC)，PC是一种强韧的热塑性树脂，具有耐高温、抗冲击以及加工性能好等优点。所述天线主体4与所述天线支架3胶粘连接、螺钉连接或卡接。

本实施例中，所述天线支架3、PCB板2及底座1三者通过螺钉连接固定在一起，这样可以有效地保证5G全频段车载天线的结构稳定性，且安装位置灵活。在其他实施例中，所述PCB板2与底座1还可以是卡接、粘接或焊接的；所述天线支架3与PCB板2还可以是卡接或粘接的。

所述PCB板2靠近所述天线支架3的一端设有净空区21，所述净空区21设有用于连接导通所述第一枝节41的馈电点。详细的，所述PCB板2上设有导通线路，所述导通线路连接导通所述馈电点。本实施例中，所述净空区21的宽度为6mm，所述净空区21的长度等于所述PCB板2的宽度，在其他实施例中，所述净空区21的宽度、长度甚至是形状均可按需设置。

为提高5G全频段车载天线的结构稳定性，防止车辆颠簸导致馈电点与天线主体4意外断开连接，本实施例中，所述第一枝节41与所述馈电点焊接导通。

进一步地，所述天线主体4为由钢片弯折成型的结构件。钢片弯折成型的结构件结构强度大，在车辆颠簸的过程中天线主体4不会出现断裂情况。

可选的，所述第二部分412靠近所述第三枝节43的一端的角部设有缺口413，所述缺口413远离所述第一部分411设置。本实施例中，所述缺口413呈直角梯形状，所述缺口413的长底边位于其短底边的上方。

所述第二枝节42沿所述天线支架3的顶面的边沿设置。本实施例中，所述第二枝节42的拐角处的内侧设有呈矩形的延伸部424，所述延伸部424靠近所述第二部分412设置。详细的，所述第二枝节42包括依次相连的第一直线段421、第二直线段422及第三直线段423，所述第一直线段421与所述第三直线段423平行，所述第一直线段421的一长侧边连接所述第二部分412的长边，所述延伸部424位于所述第一直线段421与所述第二直线段422的连接处，所述延伸部424的短边连接所述第一直线段421的另一长侧边，所述延伸部424的长边连接所述第二直线段422的一长侧边。

所述第三枝节43包括呈直角梯形的第三部分431和呈矩形的第四部分432，所述第三部分431的长底边与所述第二部分412具有所述缺口413的短边以及所述第一部分411的直腰边相连；所述第四部分432的长边与所述第三部分431的短底边相连。

可选的，5G全频段车载天线还包括连接所述底座1的橡胶座6，橡胶座6的存在可以防止5G全频段车载天线在安装到车辆上时，损伤车辆，同时，所述橡胶座6也可以起到密封的作用，防止水汽、灰尘进入所述容纳空间。

本实施例中，所述PCB板2的尺寸为149mm*78mm*1.6mm，所述底座1的尺寸为159mm*88mm*3mm，所述天线支架3的尺寸为45mm*30mm*30mm；所述第一部分411的长底边的长度为25.3mm，短底边的长度为5.3mm，直腰边的高度为17mm；所述第二部分412的长度为45mm，宽度为11.4mm；所述缺口413的长底边的长度为4.2mm，段底边的长度为3.1mm，直腰边的高度为3.4mm；所述第三部分431的长底边的长度为22.4mm，短底边的长度为8mm，直腰边的高度为18.9mm；所述第四部分432的宽度为2mm；所述第一直线段421的长度为40.1mm，宽度为8.6mm；所述第二直线段422的宽度为5mm，长度为16.4mm；所述第三直线段423的长度为39.7mm，宽度为5mm；所述延伸部424的长度为5.8mm，宽度为3.6mm。

本实施例的5G全频段车载天线可视为是在图1所示的车载天线的基础上做出的改进，为了更充分的说明本5G全频段车载天线的优势，发明人将改进前后的车载天线进行了对比测试。

图4为改进前后的5G全频段车载天线的RL曲线对比图，图中虚线为改进前的车载天线的RL曲线，实线为改进后的5G全频段车载天线的RL曲线。从图中可以看出，用梯型渐变主辐射体结构替代矩形贴片主辐射体结构，更能够实现阻抗匹配，且中低频段回损参数满足带宽要求。

图5为本实施例的5G全频段车载天线的效率曲线图，从图中可以看出，天线辐射效率可达80％以上，实现了高性能。

上述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种5G全频段车载天线，包括底座、PCB板、天线支架、天线主体及外壳，底座与外壳连接形成一容纳空间，PCB板、天线支架及天线主体分别位于所述容纳空间内，所述天线支架、PCB板及底座连接固定在一起，天线主体固定于所述天线支架上并与所述PCB板连接导通；所述天线主体包括第一枝节、第二枝节及第三枝节，所述第一枝节设于所述天线支架的正面，所述第二枝节呈U字型，所述第二枝节设于所述天线支架的顶面，所述第三枝节设于所述天线支架的侧面，其特征在于：所述第一枝节包括呈直角梯形的第一部分和呈矩形的第二部分，所述第二部分位于所述第一部分的上方，所述第二部分分别与所述第一部分的长底边及第二枝节相连，所述第一部分的直腰边与第三枝节相连。

2.根据权利要求1所述的5G全频段车载天线，其特征在于：所述PCB板靠近所述天线支架的一端设有净空区，所述净空区设有用于连接导通所述第一枝节的馈电点。

3.根据权利要求2所述的5G全频段车载天线，其特征在于：所述第一枝节与所述馈电点焊接导通。

4.根据权利要求1所述的5G全频段车载天线，其特征在于：所述天线主体为由钢片弯折成型的结构件。

5.根据权利要求1所述的5G全频段车载天线，其特征在于：所述第二部分靠近所述第三枝节的一端的角部设有缺口，所述缺口远离所述第一部分设置。

6.根据权利要求1所述的5G全频段车载天线，其特征在于：所述天线支架呈矩形体状。

7.根据权利要求6所述的5G全频段车载天线，其特征在于：所述第二枝节沿所述天线支架的顶面的边沿设置。

8.根据权利要求7所述的5G全频段车载天线，其特征在于：所述第二枝节的拐角处的内侧设有呈矩形的延伸部，所述延伸部靠近所述第二部分设置。

9.根据权利要求6所述的5G全频段车载天线，其特征在于：所述第三枝节包括呈直角梯形的第三部分，所述第三部分的长底边与所述第一部分的直腰边相连。

10.根据权利要求9所述的5G全频段车载天线，其特征在于：所述第三枝节还包括呈矩形的第四部分，所述第四部分的长边与所述第三部分的短底边相连。

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