车载低剖面的全向天线、通讯设备和车辆论文和设计-王灿

全文摘要

本实用新型提供了一种车载低剖面的全向天线、通讯设备和车辆,涉及天线通讯的技术领域,包括:接头、射频线缆、PCB板、锥形辐射体、固定部件;固定部件与PCB板临近安装,锥形辐射体与PCB板远离固定部件的一侧安装;接头与射频线缆的一端相连,其中,射频线缆包括编织层和漏芯线,射频线缆另一端的编织层与PCB板相连作为全向天线的地,射频线缆另一端的漏芯线与锥形辐射体相连,本实用新型可以使每个方向电流分布相对均匀,改变天线的不圆度,一方面增加天线带宽减小机器本身对天线的影响,另一方面降低了天线的高度,同时,天线结构简单安装方便,底部采用磁铁设计可以吸附在车顶的任何位置,不仅美观且增加隐蔽性。

主设计要求

1.一种车载低剖面的全向天线,其特征在于,包括:接头、射频线缆、PCB板、锥形辐射体、固定部件;所述固定部件与所述PCB板临近安装,所述锥形辐射体与所述PCB板远离所述固定部件的一侧安装;所述接头与所述射频线缆的一端相连,其中,所述射频线缆包括编织层和漏芯线,所述射频线缆另一端的所述编织层与所述PCB板相连作为所述全向天线的地,所述射频线缆另一端的所述漏芯线与所述锥形辐射体相连;所述射频线缆用于传输射频信号;所述锥形辐射体用于在接收到由发射器发出的由所述射频线缆传输的所述射频信号时,发射所述射频信号,并接收由外界发出的所述射频信号,并在接收到所述射频信号后,通过所述射频线缆传输所述射频信号给接收器;所述固定部件用于将所述全向天线固定在车辆上。

设计方案

1.一种车载低剖面的全向天线,其特征在于,包括:

接头、射频线缆、PCB板、锥形辐射体、固定部件;所述固定部件与所述PCB板临近安装,所述锥形辐射体与所述PCB板远离所述固定部件的一侧安装;所述接头与所述射频线缆的一端相连,其中,所述射频线缆包括编织层和漏芯线,所述射频线缆另一端的所述编织层与所述PCB板相连作为所述全向天线的地,所述射频线缆另一端的所述漏芯线与所述锥形辐射体相连;

所述射频线缆用于传输射频信号;

所述锥形辐射体用于在接收到由发射器发出的由所述射频线缆传输的所述射频信号时,发射所述射频信号,并接收由外界发出的所述射频信号,并在接收到所述射频信号后,通过所述射频线缆传输所述射频信号给接收器;

所述固定部件用于将所述全向天线固定在车辆上。

2.根据权利要求1所述的车载低剖面的全向天线,其特征在于,所述PCB板与所述锥形辐射体的间距为2毫米。

3.根据权利要求1所述的车载低剖面的全向天线,其特征在于,所述固定部件中设置有小孔,所述射频线缆另一端穿过所述小孔,且所述射频线缆另一端的所述编织层与所述PCB板相连,所述射频线缆另一端的所述漏芯线与所述锥形辐射体相连。

4.根据权利要求1所述的车载低剖面的全向天线,其特征在于,所述射频线缆另一端的所述编织层焊接到所述PCB板,所述射频线缆另一端的所述漏芯线焊接到所述锥形辐射体。

5.根据权利要求1所述的车载低剖面的全向天线,其特征在于,所述全向天线还包括:外壳和底座,所述底座与所述外壳相连,所述底座与所述固定部件远离所述PCB板的一侧安装;

所述外壳用于保护所述PCB板、所述锥形辐射体、所述固定部件。

6.根据权利要求5所述的车载低剖面的全向天线,其特征在于,所述外壳采用塑料制作而成。

7.根据权利要求6所述的车载低剖面的全向天线,其特征在于,所述底座采用橡胶制作而成。

8.根据权利要求1-7任一项所述的车载低剖面的全向天线,其特征在于,所述固定部件包括磁铁。

9.一种通讯设备,其特征在于,包括:根据权利要求1-8任一项所述的车载低剖面的全向天线。

10.一种车辆,其特征在于,包括:根据权利要求9所述的通讯设备。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及天线通讯技术领域,尤其是涉及一种车载低剖面的全向天线、通讯设备和车辆。

背景技术

目前的车载通信天线一般采用鞭状天线技术,鞭状天线是一种可弯曲的垂直杆状天线,其长度一般为1\/4或1\/2波长。小型鞭状天线常利用小型电台的金属外壳作地网。有时为了增大鞭状天线的有效高度,可在鞭状天线的顶端加一些不大的辐状叶片或在鞭状天线的中端加电感等。鞭状天线的原理是通过单极天线的四分之一波长振子与参考地镜像后的另一四分之一波长振子合并组成一个辐射单元。大多数鞭状天线应用在窄带宽工作状态下。

但是利用小型电台的金属外壳作地网,这样受发射机本身影响较大,若机器主板处理不好的话就会引入噪声,影响接收性能。此外,为了提高增益,鞭状天线做的较长,例如,做到二分之一波长。较长的天线长度不仅不方便用户使用,而且不美观、抗风性、防腐蚀方面的可靠性也较差。

实用新型内容

有鉴于此,本实用新型的目的在于提供车载低剖面的全向天线、通讯设备和车辆,可以通过采用锥形金属辐射,每个方向电流分布相对均匀,改变了天线的不圆度,一方面增加天线带宽减小机器本身对天线的影响,另一方面大大的降低了天线的高度,同时,本实用新型的天线结构简单安装方便,底部采用磁铁设计可以吸附在车顶的任何位置,不仅不影响美观且增加了隐蔽性。

第一方面,本实用新型实施例提供了一种车载低剖面的全向天线,包括:

接头、射频线缆、PCB板、锥形辐射体、固定部件;所述固定部件与所述PCB板临近安装,所述锥形辐射体与所述PCB板远离所述固定部件的一侧安装;所述接头与所述射频线缆的一端相连,其中,所述射频线缆包括编织层和漏芯线,所述射频线缆另一端的所述编织层与所述PCB板相连作为所述全向天线的地,所述射频线缆另一端的所述漏芯线与所述锥形辐射体相连;

所述射频线缆用于传输射频信号;

所述锥形辐射体用于在接收到由发射器发出的由所述射频线缆传输的所述射频信号时,发射所述射频信号,并接收由外界发出的所述射频信号,并在接收到所述射频信号后,通过所述射频线缆传输所述射频信号给接收器;

所述固定部件用于将所述全向天线固定在车辆上。

结合第一方面,本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式,其中,所述PCB板与所述锥形辐射体的间距为2毫米。

结合第一方面,本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式,其中,所述固定部件中设置有小孔,所述射频线缆另一端穿过所述小孔,且所述射频线缆另一端的所述编织层与所述PCB板相连,所述射频线缆另一端的所述漏芯线与所述锥形辐射体相连。

结合第一方面,本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式,其中,所述射频线缆另一端的所述编织层焊接到所述PCB板,所述射频线缆另一端的所述漏芯线焊接到所述锥形辐射体。

结合第一方面,本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式,其中,所述全向天线还包括:外壳和底座,所述底座与所述外壳相连,所述底座与所述固定部件远离所述PCB板的一侧安装;

所述外壳用于保护所述PCB板、所述锥形辐射体、所述固定部件。

结合第一方面,本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式,其中,所述外壳采用塑料制作而成。

结合第一方面,本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式,其中,所述底座采用橡胶制作而成。

结合第一方面,本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式,其中,所述固定部件包括磁铁。

第二方面,本实用新型实施例还提供一种通讯设备,包括:根据上述实施例任一项所述的车载低剖面的全向天线。

第三方面,本实用新型实施例还提供一种车辆,包括:根据上述实施例所述的通讯设备。

本实用新型实施例带来了以下有益效果:通过增加锥形辐射体,将固定部件与PCB板临近安装,锥形辐射体与PCB板远离固定部件的一侧安装,接头与射频线缆的一端相连,其中,射频线缆包括编织层和漏芯线,射频线缆另一端的编织层与PCB板相连作为全向天线的地,射频线缆另一端的漏芯线与锥形辐射体相连,锥形辐射体在接收到由发射器发出的由射频线缆传输的射频信号时,发射射频信号,并接收由外界发出的射频信号,并在接收到射频信号后,通过射频线缆传输射频信号给接收器,固定部件将全向天线固定在车辆上,本实用新型中的辐射体采用锥形金属辐射,每个方向电流分布相对均匀,改变了天线的不圆度,一方面增加天线带宽减小机器本身对天线的影响,另一方面大大的降低了天线的高度,同时,本实用新型的天线结构简单安装方便,底部采用磁铁设计可以吸附在车顶的任何位置,不仅不影响美观且增加了隐蔽性。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式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,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,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获得其他的附图。

图1为本实用新型一个实施例提供的车载低剖面的全向天线的结构图;

图2为本实用新型另一个实施例提供的车载低剖面的全向天线的结构图;

图3为本实用新型再一个实施例提供的车载低剖面的全向天线的结构图;

图4为驻波的测试数据的曲线图。

图标:

110-接头;120-射频线缆;130-PCB板;140-锥形辐射体;150-固定部件;121-编织层;122-漏芯线;160-外壳;170-底座。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例,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做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。

目前的车载通信天线一般采用鞭状天线技术,鞭状天线是一种可弯曲的垂直杆状天线,其长度一般为1\/4或1\/2波长。小型鞭状天线常利用小型电台的金属外壳作地网。有时为了增大鞭状天线的有效高度,可在鞭状天线的顶端加一些不大的辐状叶片或在鞭状天线的中端加电感等。鞭状天线的原理是通过单极天线的四分之一波长振子与参考地镜像后的另一四分之一波长振子合并组成一个辐射单元。大多数鞭状天线应用在窄带宽工作状态下。

但是利用小型电台的金属外壳作地网,这样受发射机本身影响较大,若机器主板处理不好的话就会引入噪声,影响接收性能。此外,为了提高增益,鞭状天线做的较长,例如,做到二分之一波长。较长的天线长度不仅不方便用户使用,而且不美观、抗风性、防腐蚀方面的可靠性也较差。

基于此,本实用新型实施例提供的一种车载低剖面的全向天线、通讯设备和车辆,通过增加锥形辐射体,将固定部件与PCB板临近安装,锥形辐射体与PCB板远离固定部件的一侧安装,接头与射频线缆的一端相连,其中,射频线缆包括编织层和漏芯线,射频线缆另一端的编织层与PCB板相连作为全向天线的地,射频线缆另一端的漏芯线与锥形辐射体相连,锥形辐射体在接收到由发射器发出的由射频线缆传输的射频信号时,发射射频信号,并接收由外界发出的射频信号,并在接收到射频信号后,通过射频线缆传输射频信号给接收器,固定部件将全向天线固定在车辆上,本实用新型中的辐射体采用锥形金属辐射,每个方向电流分布相对均匀,改变了天线的不圆度,一方面增加天线带宽减小机器本身对天线的影响,另一方面大大的降低了天线的高度,同时,本实用新型的天线结构简单安装方便,底部采用磁铁设计可以吸附在车顶的任何位置,不仅不影响美观且增加了隐蔽性。

本实用新型实施例提供了一种车载低剖面的全向天线,结合图1所示,包括:

接头110、射频线缆120、PCB板130、锥形辐射体140、固定部件150;固定部件150与PCB板130临近安装,锥形辐射体140与PCB板130远离固定部件150的一侧安装;接头110与射频线缆120的一端相连,其中,射频线缆120包括编织层121和漏芯线122,射频线缆120另一端的编织层121与PCB板130相连作为全向天线的地,射频线缆120另一端的漏芯线122与锥形辐射体140相连。

其中,接头110可以与接收器或者发射器连接,接收器是用于利用天线进行接收射频信号后,传输给接收器,接收器可以将射频信号进行翻译,翻译给用户射频信号携带的信息。发射器是用于产生携带有信息的射频信号,然后将此射频信号传输给接头110,接头110利用天线进行发射出去。

射频线缆120用于传输射频信号。射频线缆120的一端连接有接头110,所以,射频信号通过射频线缆120的一端接入,通过射频线缆120传输,到射频线缆120的另一端。具体来说,结合图2所示,实线表示编织层121,虚线表示漏芯线122,射频线缆120另一端的编织层121与PCB板130相连,射频线缆120另一端的漏芯线122与锥形辐射体140相连。其中,天线主要为一个谐振回路的展开,天线和地线构成电容器的两端,天线端接线圈上端,地线接下段,与谐振线圈构成并联(或串)谐振回路,基于上述理由,本实用新型将射频线缆120另一端的编织层121与PCB板130相连作为全向天线的地,以便于本实用新型提供的全向天线能够正常工作。

由于本实用新型提供的天线主要是进行水平方向360度全向均匀辐射,所以,本实用新型通过锥形辐射体140能够实现水平方向360度全向均匀辐射,其中,锥形辐射体140用于在接收到由发射器发出的由射频线缆传输的射频信号时,发射射频信号,并接收由外界发出的所述射频信号,并在接收到射频信号后,通过射频线缆传输射频信号给接收器。

固定部件150用于将全向天线固定在车辆上。

考虑天线的好坏一般可以采用带宽、增益、驻波比等等参数,其中,天线带宽为天线电参数在容许范围之内的频率范围,一般采用fh<\/sub>\/f1<\/sub>来表示,fh<\/sub>为带宽最高的频率,f1<\/sub>为带宽最低的频率。天线增益是指在输入功率相等的条件下,实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率密度之比,增益越高,电波传播的距离越远。驻波比全称为电压驻波比。在无线电通信中,天线与馈线的阻抗不匹配或天线与发信机的阻抗不匹配,高频能量就会在天线产生反射波,反射波和入射波在天馈系统汇合产生驻波。为了表征和测量天馈系统中的驻波特性,也就是天线中正向波与反射波的情况,建立了“驻波比”这一概念,电压驻波比过大,将缩短通信距离,反射功率将返回发射机功放部分,容易烧坏功放管,影响通信系统正常工作。

其中,PCB板130与锥形辐射体140之间具有间距,PCB板130与锥形辐射体140之间的间距可以理解为馈电高度、锥形角度、天线半径,馈电高度、锥形角度、天线半径、填充介质等等确定带宽、增益、驻波比等等参数,所以,PCB板130与锥形辐射体140之间的间距越小,天线带宽越大,驻波比越小,其中,PCB板130与锥形辐射体140的间距为2毫米。即,2毫米的距离可以应用于车载专用通信L频段。

当然,还可以通过改变锥形金属辐射体锥形角度、天线半径、PCB板与锥形辐射体的间距可以调试其它所需频段,例如专网U段和公网频段。

进一步的,固定部件150中设置有小孔,射频线缆另一端穿过小孔,且射频线缆另一端的编织层与PCB板相连,射频线缆另一端的漏芯线与锥形辐射体相连。

射频线缆另一端的编织层焊接到PCB板,射频线缆另一端的漏芯线焊接到锥形辐射体。

结合图1所示,全向天线还包括:外壳160和底座170,底座170与外壳160相连,底座170与固定部件150远离PCB板130的一侧安装。结合图3所示,PCB板130、锥形辐射体140、固定部件150设置在外壳160内,外壳160保护PCB板130、锥形辐射体140、固定部件150。接头110和射频线缆120设置在外壳160外。

其中,底座170采用橡胶制作而成,外壳160采用塑料制作而成,固定部件包括磁铁。

采用综上所述的全向天线测得各项测试数据,包括驻波和效率,其中驻波是通过网络分析仪E5071C测试得到,效率是通过ETS三维暗室AMS8500测试系统测试得到,测试加1m*1m金属板模拟车顶环境。

结合图4所示,以频率为横坐标、以驻波比为纵坐标,从图中可以看出,通过采用本技术天线带宽有大幅提升,在L频段(通常为1.1GHz~1.5GHz)的驻波比均在1.5以下;另外驻波小于2的频段约有1.2GHz。

表1示出了专网多频天线驻波测试图,表1的第一列表示Frequency,即,发射频率,第二列表示Efficiency,即,天线在接收一定能量下能够转换的发射效率,单位dB,第三列同样表示Efficiency,即,天线在接收一定能量下能够转换的发射效率,单位%,第四列表示Gain,即,增益,单位为dBi。

从无源测试看,带宽内的平均效率为82%,最大增益为6dBi。

表1

设计图

车载低剖面的全向天线、通讯设备和车辆论文和设计

相关信息详情

申请码:申请号:CN201920032342.X

申请日:2019-01-08

公开号:公开日:国家:CN

国家/省市:31(上海)

授权编号:CN209119341U

授权时间:20190716

主分类号:H01Q 1/36

专利分类号:H01Q1/36;H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q1/12;H01Q1/42

范畴分类:38G;

申请人:上海鸿洛通信电子有限公司

第一申请人:上海鸿洛通信电子有限公司

申请人地址:201800 上海市嘉定区华亭镇浏翔公路6899号1幢J120室

发明人:王灿;张世栋

第一发明人:王灿

当前权利人:上海鸿洛通信电子有限公司

代理人:邓超

代理机构:11371

代理机构编号:北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙)

优先权:关键词:当前状态:审核中

类型名称:外观设计

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  

车载低剖面的全向天线、通讯设备和车辆论文和设计-王灿
下载Doc文档

猜你喜欢