TWM464835U - 整合式車用天線 - Google Patents

Description

整合式車用天線

本創作係提供一種整合式車用天線，尤指可將第一天線模組之微帶天線、調諧濾波單元及放大器電路為整合於電路板上，並使微帶天線通過調諧濾波單元連接於放大器電路形成一體化，且可優化微帶天線接收角度，確保帶寬與駐波，進而提昇其整體之訊號接收效果。

按，現今社會生活水準快速提昇，對於生活作息中之衣、食、住、行和娛樂等各方面的要求愈來愈高，實用性愈來愈好，而在行的方面，除了一般常見的汽車之外，各種大客車、貨車、卡車等也隨著工作需求與大眾崇尚休閒旅遊的風氣而日益盛行，已成為現代人出門代步所不可或缺的交通工具。

再者，隨著上述交通工具的普及，使聽眾大都有在車上透過收音機、汽車音響等電子設備收聽廣播電臺的習慣，加上平日上下班、連續假期高峰時間堵車較為嚴重，大幅增加了聽眾收聽廣播電臺的機會，如收聽即時路況資訊、音樂、當日新聞、休閒娛樂資訊等，並提供了 駕駛者相當大的便利性及滿足聽眾多方面的資訊需求。

然而，目前車載收音機、汽車音響等電子設備一般都具有二個調幅(AM)與調頻(FM)頻段，並於收聽廣播電臺時皆會透過天線進行接收AM/FM廣播訊號，再通過濾波、放大等處理後，便可利用喇叭或耳機轉換為聲波播出，且因AM/FM廣播訊號係以連續不間斷的電磁波形式(即類比訊號)傳送而容易受到雜波干擾影響，所以天線接收品質佔有關鍵性的角色，一般應用於汽車上之車載天線主要可分為內置天線與外置天線，並依安裝型式可分為貼玻璃式、桿式、吸盤或吸車頂式、螺紋式、卡邊式等，便可在汽車的擋風玻璃上佈置金屬絲作為天線，或者是汽車車頂之桿式天線、鰭式天線作為天線進行接收訊號。

惟該習用鰭式天線係於殼體之內部為設置有磁芯繞線式線圈天線及具電路板之放大器，並由磁芯繞線式線圈天線連接於電路板上，即可透過磁芯繞線式線圈天線接收電子訊號，並傳送至電路板上後通過放大器將電子訊號放大輸出至車用終端機，由於殼體構形的影響，磁芯繞線式線圈天線整體設置的位置與角度便會受到限制，造成磁芯繞線式線圈天線不能達到最佳的接收角度，且因磁芯繞線式線圈天線與放大器為分開獨立安裝於殼體內部，不僅佔用一定的體積與空間，並會造成安裝上較為繁瑣與 不便，進而使整體組裝工時與成本無法有效降低，則有待從事於此行業者重新設計來加以有效解決。

故，創作人有鑑於習用鰭式天線之問題與缺失，乃搜集相關資料經由多方評估及考量，並利用從事於此行業之多年研發經驗不斷試作與修改，始設計出此種整合式車用天線之創作專利誕生。

本創作之第一目的乃在於座體內部為形成有可收容第一天線模組之容置空間，並於第一天線模組所具之電路板上設有一個或一個以上陣列之微帶天線、調諧濾波單元及放大器電路，且微帶天線的饋點為通過調諧濾波單元諧振後連接於放大器電路的輸入端口形成一體化，以減少零組件設置數量及佔用的體積與空間，而傳輸線之連接器與接頭處所延伸出之導線則連接於電路板上，便可藉由微帶天線之反射面有效增強整體的接收強度，並充分利用座體結構內部之空間，優化微帶天線的接收角度，且可透過調諧濾波單元調節微帶天線中心的諧振頻率，進而提昇微帶天線的增益及確保其帶寬與駐波大小。

本創作之第二目的乃在於第一天線模組之電路板一側表面處為設有微帶天線金屬膜構成之反射面，並於電路板相對於反射面之另側表面處設有微帶天線之金屬貼片，即可透過微帶天線之反射面進行反射，並配合微帶 天線之金屬貼片向外幅射進行接收AM/FM無線訊號，以有效增強不同方向的接收強度，並利用慢波理論及調諧濾波單元調節中心的諧振頻率與阻抗匹配達到系統的特徵阻抗，優化微帶天線接收強度，同時增加在弱訊號區域內的接收強度，進而提昇整體在360度的範圍內AM/FM無線訊號之接收效果。

本創作之第三目的乃在於第一天線模組之電路板為呈一直立狀，並由電路板底部之連接部利用鉚接方式一次組裝定位於座體底座之連接部上結合成為一體，此種可有效減少微帶天線與放大器電路分開設計所造成安裝上之繁瑣與不便，且該放大器電路所具之電感可透過電路板上的金屬接點與底座之連接部形成一共同接地迴路，以有效避免微帶天線所接收之AM/FM無線訊號以電磁波形式(即類比訊號)傳送時被金屬材質的底座吸收而產生衰減之現象，進而達到結構穩定、組裝容易且生產成本更為低廉之效果。

因此，為了達成本創作上述之目的，本案之創作人係提出一種整合式車用天線，係包括有一座體、一第一天線模組及一傳輸線，其中：該座體內部形成有用以收容該第一天線模組之一容置空間，且該座體上更設有一穿孔； 該第一天線模組具有一電路板，且該電路板上設有一個或一個以上陣列之微帶天線、調諧濾波單元及放大器電路，其中該微帶天線係透過該調諧濾波單元而電性連接於該放大器電路；該傳輸線具有至少一個連接器及至少一個接頭，並且一導線係自該連接器與該接頭處並經由該穿孔而延伸進入該座體內的該容置空間，且各導線電性連接於該第一天線模組之該電路板。

1‧‧‧座體

10‧‧‧容置空間

11‧‧‧底座

110‧‧‧穿孔

12‧‧‧外罩

13‧‧‧固定部

131‧‧‧嵌槽

132‧‧‧定位凸塊

133‧‧‧鉚接部

2‧‧‧第一天線模組

21‧‧‧電路板

22‧‧‧微帶天線

221‧‧‧反射面

222‧‧‧金屬貼片

23‧‧‧調諧濾波單元

24‧‧‧放大器電路

241‧‧‧電感

25‧‧‧連接部

251‧‧‧卡槽

252‧‧‧金屬接點

3‧‧‧傳輸線

31‧‧‧連接器

32‧‧‧接頭

33‧‧‧導線

4‧‧‧第二天線模組

第一圖係為本創作之一種整合式車用天線的立體圖；第二圖係為整合式車用天線的分解圖；第三圖係為整合式車用天線的另一視角之立體分解圖；第四圖係為組裝前的一電路板與一底座組裝前的分解圖；第五圖係為組裝後的電路板與底座組裝前的立體圖；第六圖係為第五圖之局部放大圖；第七圖係為整合式車用天線的天線方向圖；以及第八圖係為本創作之整合式車用天線的較佳實施例之立體分解圖。

為了能夠更清楚地描述本創作所提出之一種 板式天線結構，以下將配合圖式，詳盡說明本創作之較佳實施例。

請參閱第一、二、三圖所示，係分別為本創作之立體圖、分解圖及另一視角之立體分解圖，由圖中可清楚看出，本創作為包括有座體1、第一天線模組2及傳輸線3，故就本案之主要構件及特徵詳述如后，其中：該座體1為具有底座11及底座11上利用螺絲鎖固、卡扣嵌合或其它結合的方式罩覆定位之魚鰭狀外罩12，並於底座11與外罩12內部形成有可收容第一天線模組2定位之容置空間10，且該底座11為可由鋅合金、鍍鋅鋼板、銅或其它金屬材質所製成，而座體1之底座11底部則設有向下延伸之中空定位柱111，並於定位柱111內部形成有穿孔110；另，座體1之底座11上為設有凸出之固定部13，並於固定部13上縱向剖設有一嵌槽131，且位於嵌槽131底部形成有至少一個定位凸塊132。

該第一天線模組2為具有直立狀之電路板21，並於電路板21上設有一個或一個以上陣列之微帶天線22及位於微帶天線22下方處之調諧濾波單元23及放大器電路24，且該調諧濾波單元23可為LC濾波器所構成，而電路板21底部則設有連接部25，並由連接部25之側緣處向內剖設有至少一個卡槽251，且電路板21上位於卡槽251周圍之二側表面處設有金屬接點252。

再者，上述之電路板21一側表面處為設有微帶天線22利用金屬膜的接地片所構成之反射面221，並於電路板21相對於反射面221之另側表面處設有微帶天線22利用光刻、腐蝕等方法所形成連續彎折狀之金屬貼片222，利用微帶線或同軸探針(圖中未示出)對金屬貼片222饋電而可構成微帶天線22。

然而，第一天線模組2之微帶天線22為連接於調諧濾波單元23，並由調諧濾波單元23連接於放大器電路24，藉此可將微帶天線22、調諧濾波單元23及放大器電路24整合於同一電路板21上成為一體，並使微帶天線22的饋點通過調諧濾波單元23諧振後連接於放大器電路24的輸入端口形成一體化，以減少整體的零組件設置數量及佔用的體積與空間，使座體1與第一天線模組2體積縮小且更為小型化，便可藉由微帶天線22上之反射面221有效增強整體的接收強度，並充分利用座體1結構內部空間，優化微帶天線22接收角度，且可透過調諧濾波單元23調節微帶天線22中心的諧振頻率，進而提昇微帶天線22的增益及確保其帶寬與駐波大小。

該傳輸線3為具有至少一個連接器31及接頭32，並由連接器31與接頭32處皆延伸出具有單芯或多芯之導線33，且該接頭32可為各種型式之射頻(RF)接頭。

請搭配參閱第四、五、六圖所示，係分別為 本創作電路板與底座於組裝前之分解圖、電路板與底座於組裝後之立體圖及第五圖之局部放大圖，當本創作於組裝時，係先將第一天線模組2之電路板21為以連接部25縱向嵌入於座體1底座11之固定部13的嵌槽131內，並使連接部25側緣處之各卡槽251與嵌槽131底部對應之定位凸塊132相互嵌卡，且電路板21上位於卡槽251周圍之二側表面上之金屬接點252抵持接觸於嵌槽131內壁面處形成電性連接，再利用加壓治具(圖中未示出)橫向沖壓於連接部25之二相對側邊處形成一凹陷狀之鉚接部133，而傳輸線3之各導線33則由底座11定位柱111中空之穿孔110處向上穿入於座體1之容置空間10內，並與電路板21上之複數接點(圖中未示出)利用焊接的方式形成電性連接，便可完成本創作整體之組裝。

藉上，本創作為可將第一天線模組2之電路板21利用鉚接的方式一次組裝定位於座體1之連接部25上結合成為一體，並可有效減少第一天線模組2之微帶天線22與放大器電路24分開設計所造成安裝上之繁瑣與不便，且該放大器電路24上所具之電感241可透過金屬接點252與底座11形成一共同接地迴路，以有效避免微帶天線22所接收之AM/FM無線訊號以電磁波形式(即類比訊號)傳送時被金屬材質的底座11吸收而產生衰減之現象，進而達到結構穩定、組裝容易且生產成本更為低廉之效果。

請同時參閱第二、三、七、八圖所示，其中，第七圖為本創作之整合式車用天線的天線方向圖；第八圖則為本創作之整合式車用天線的較佳實施例之立體分解圖。由圖中可清楚看出，本創作之整合式車用天線較佳實施可為一鰭式天線，並安裝於車體頂部上且更為美觀，藉此可將座體1之底座11利用螺絲鎖固、膠合或其它結合的方式組裝於車體上，而傳輸線3導線33上之連接器31則利用插接的方式連接於車載電源任一位置之插座內，並由車載電源提供輸出電壓，且各導線33上之接頭32利用插接的方式連接於收音機、汽車音響、車用終端機(如行動電視、全球衛星定位(GPS)系統、平板電腦等)或其它電子設備，以接收AM/FM無線訊號而具有良好的收音功能。

當本創作於使用時，可透過第一天線模組2之電路板21一側表面處微帶天線22利用金屬膜構成之反射面221進行反射，並配合電路板21相對於反射面221另側表面處微帶天線22之金屬貼片222向外幅射進行接收AM/FM無線訊號，請參閱如第七圖所示，由圖中可清楚看出，本創作之微帶天線22可有效增強不同方向的接收強度，並利用慢波理論及調諧濾波單元23調節中心的諧振頻率與阻抗匹配達到系統特徵阻抗，以優化微帶天線22的接收強度，同時增加微帶天線22在弱訊號區域內的接收強 度，進而提昇整體在360度的範圍內AM/FM無線訊號之接收效果。

是以，本創作為針對第一天線模組2之微帶天線22、調諧濾波單元23及放大器電路24可整合於同一電路板21上，並使微帶天線22的饋點可通過調諧濾波單元23諧振後連接於放大器電路24形成一體化，便可藉由微帶天線22上之反射面221有效增強接收強度，並充分利用座體1結構內部空間，優化微帶天線22接收角度，且可透過調諧濾波單元23確保微帶天線22帶寬與駐波大小，同時增加微帶天線22在弱訊號區域內的接收強度，進而提昇其整體在360度的範圍內之訊號接收效果。

再者，座體1之底座11上位於容置空間10內部為可進一步定位有第二天線模組4，並由第二天線模組4連接於傳輸線3其中一導線33，即可透過連接器31或接頭32連接於車用終端機，且該第二天線模組4可為全球衛星定位系統(GPS)模組、全球行動通訊系統(GSM)天線或其它規格與型式之天線模組。

上述詳細說明為針對本創作一種較佳之可行實施例說明而已，惟該實施例並非用以限定本創作之申請專利範圍，凡其它未脫離本創作所揭示之技藝精神下所完成之均等變化與修飾變更，均應包含於本創作所涵蓋之專利範圍中。

縱上所述，本創作上述之整合式車用天線，為確實能達到其功效及目的，故本創作誠為一實用性優異之創作，實符合創作專利之申請要件，爰依法提出申請，盼 審委早日賜准本案，以保障創作人之辛苦創作，倘若鈞局有任何稽疑，請不吝來函指示，創作人定當竭力配合，實感德便。

1‧‧‧座體

10‧‧‧容置空間

11‧‧‧底座

110‧‧‧穿孔

12‧‧‧外罩

13‧‧‧固定部

131‧‧‧嵌槽

133‧‧‧鉚接部

2‧‧‧第一天線模組

21‧‧‧電路板

22‧‧‧微帶天線

222‧‧‧金屬貼片

23‧‧‧調諧濾波單元

24‧‧‧放大器電路

241‧‧‧電感

25‧‧‧連接部

251‧‧‧卡槽

252‧‧‧金屬接點

3‧‧‧傳輸線

31‧‧‧連接器

32‧‧‧接頭

33‧‧‧導線

Claims (9)

1. 一種整合式車用天線，係包括有一座體、一第一天線模組及一傳輸線，其中：該座體內部形成有用以收容該第一天線模組之一容置空間，且該座體上更設有一穿孔；該第一天線模組具有一電路板，且該電路板上設有一個或一個以上陣列之微帶天線、調諧濾波單元及放大器電路，其中該微帶天線係透過該調諧濾波單元而電性連接於該放大器電路；該傳輸線具有至少一個連接器及至少一個接頭，並且一導線係自該連接器與該接頭處並經由該穿孔而延伸進入該座體內的該容置空間，且各導線電性連接於該第一天線模組之該電路板。
2. 如申請專利範圍第1項所述之整合式車用天線，其中該座體包括一底座與用以結合於該的一外罩，且該底座上設有一固定部，該固定部上則縱向剖設有至少一嵌槽；並且，該電路板之底部係設有一連接部，用以使得該電路板縱向嵌入於該嵌槽以結合定位。
3. 如申請專利範圍第2項所述之整合式車用天線，其中該嵌槽之底部係形成有至少一個定位凸塊，且該連接部之 側緣係向內設有用以卡嵌該定位凸塊之一卡槽。
4. 如申請專利範圍第2項所述之整合式車用天線，其中該底座係由鋅合金、鍍鋅鋼板或銅所製成，且該電路板上設有抵持接觸於該嵌槽內壁面之多個金屬接點，並且該放大器電路更具有一電感，該電感可透過該些金屬接點而與該底座形成一共同接地迴路。
5. 如申請專利範圍第2項所述之整合式車用天線，其中該底座為更具有向下延伸之一中空定位柱，且該中空定位柱的內部係形成有一穿孔。
6. 如申請專利範圍第1項所述之整合式車用天線，其中該電路板之一側表面係形成有一連續金屬貼片，該連續金屬貼片即構成該微帶天線；並且該電路板之另一側表面係形成有由一金屬膜所構成的一反射面。
7. 如申請專利範圍第1項所述之整合式車用天線，其中該調諧濾波單元為一LC濾波器。
8. 如申請專利範圍第1項所述之整合式車用天線，其中該容置空間的內部係進一步設有一第二天線模組，且該第二天線模組係連接該傳輸線之該導線。
9. 如申請專利範圍第8項所述之整合式車用天線，其中該第二天線模組可為下列任一種：全球衛星定位系統(GPS)模組與全球行動通訊系統(GSM)天線。