车辆用多频带天线的制作方法

文档序号:11956974阅读:385来源:国知局
车辆用多频带天线的制作方法与工艺

本发明涉及车辆用多频带天线,更详细而言,涉及一种在多样的广播频带下工作并同时防止干扰信号的车辆用多频带天线,包括:多个双螺旋天线,其在位于车辆用多频带天线内部的主板的上部面上以PCB形态耦合结合;顶加载天线,其包括由谐振滤波器和导电性图案构成的多个顶加载部;及多个单极天线,其包括防止邻接天线间干扰的谐振滤波器。



背景技术:

最近,由于通信技术的飞跃性发展,向车辆内部提供多样频带的广播服务的必要性增加,车辆用多频带天线因在外观上设计优美,同时在专利税问题方面能够节省制造费用,并能够同时加装多个天线而倍受瞩目,现正在尝试在所述车辆用多频带天线的内部,加装无线电广播用天线和卫星DMB(数字媒体广播)广播用天线及地波DMB广播用天线及GPS(全球定位系统)天线等多个天线,加装反映消费者等的多种要求的天线。

但是,在以往的车辆用多频带天线内部加装具有如上所述多种功能的天线的情况下,由于有限的空间,所述车辆用多频带天线在以天线的大小小于工作频率的λ/16的电气性小型天线形成的情况下,存在大小越小,天线的辐射效率越急剧减小的问题,另外,在互不相同频带下工作的多个天线在有限空间中一同存在,因而由于信号干扰,存在追加加装的车辆用多频带天线的天线特性与原来安装的天线的天线特性同时降低的问题。

因此,迫切要求一种现实而利用度高的技术,用于在同时加装有多个天线与车辆用多频带天线的车辆用多频带天线内部的有限空间内防止信号干扰,确保为了多样的广播频率及消费者满意的各种服务而工作的车辆用多频带天线。

【现有技术文献】

【专利文献】

(专利文献1)注册专利公报KR 10-1347936号,2014.01.08,4页标识 号[2]~3页标识号[21],附图1,附图4



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种车辆用多频带天线,在位于车辆用多频带天线内部的主板的上部面上的PCB基板中形成的第1双螺旋天线所具备的相互间隔开既定间隔的第1及第2螺旋辐射体相互间相互耦合结合,从而在满足各频带要求的天线特性的同时,在多样的广播频带下工作。

另外,本发明的目的在于提供一种车辆用多频带天线,为使电场的强度增加,防止辐射效率低下,与包括多个顶加载部的第1顶加载天线连接,所述第1顶加载天线分别电气连接于第1双螺旋天线,所述第1双螺旋天线具备具有耦合馈电结构的多个螺旋辐射体,防止辐射效率低下,改善天线性能。

而且,本发明的目的在于提供一种车辆用多频带天线,连接第1双螺旋天线的第1螺旋辐射体与第1顶加载天线的第1顶加载部而形成的第1天线部及连接第1双螺旋天线的第2螺旋辐射体与第1顶加载天线的第2顶加载部而形成的第2天线部相互间,借助于耦合结合,在高于与形成第1及第2天线部的天线长度相应的频率的频带下工作,因而使特定频带下的天线长度增加,改善带宽,从而辐射效率提高,在多样的广播频带下工作。

另外,其目的在于提供一种车辆用多频带天线,包括:第1双螺旋天线,其具备多个螺旋辐射体,具有耦合馈电结构;及第1顶加载天线,其分别电气连接于所述多个螺旋辐射体末端,具备至少一个以上的第2谐振滤波器和把所述第2谐振滤波器置于其间形成多个导电性图案的多个顶加载部,能够在有限的空间内满足天线的小型化,即使增加天线长度,也能够设计在特定频带下工作的天线,同时,提高辐射效率,防止信号干扰。

而且,其目的在于提供一种车辆用多频带天线,借助于在e-CALL(emergency call,紧急呼叫)频带下工作的第1单极天线所具备的第3谐振滤波器,发挥只使e-CALL频带通过的带通滤波器(Band-Pass Filter)作用,防止FM广播频带的性能恶化,从而改善由所述第1双螺旋天线 的第1螺旋辐射体与第1顶加载天线的第1顶加载部连接形成的第1天线部的性能,提供一种用于在使用车辆的黑匣子的情况下,借助于第1单极天线而实现车辆碰撞事故或紧急情况下的迅速处理及预防。

本发明的车辆用多频带天线的目的在于提供一种车辆用多频带天线,借助于在第2单极天线中形成的第4谐振滤波器,使L-band频带通过,抑制(阻断)作为e-CALL频带的880~960MHz和作为欧洲GSM(全球移动通信系统)蜂窝频带的1710~2170MHz频带,能够防止第2单极天线与邻接的第1单极天线之间的电磁波的干扰现象。

本发明的车辆用多频带天线的目的在于提供一种车辆用多频带天线,第2双螺旋天线的第3及第4螺旋辐射体相互相向地配置,从而信号相互电磁耦合结合,借助于第5谐振滤波器使Band-Ⅲ频带通过,抑制第1双螺旋天线的FM广播频带。

本发明的目的在于提供一种车辆用多频带天线,借助于第2顶加载天线的第6谐振滤波器,发挥使作为Band-Ⅲ频带的170MHz~240MHz频带通过的带通滤波器的作用,同时,发挥抑制作为所述第1单极天线工作频率的e-call频带(880~960MHz.1710~2170MHz)及作为所述第2单极天线工作频率的L-band频带(1452~1492MHz)的带阻滤波器的作用,防止Band-Ⅲ频带的性能恶化,从而改善由第2双螺旋天线与第2顶加载天线电气连接而形成的以Band-Ⅲ频带工作的天线的性能。

为达成所述目的,本发明一个实施例的车辆用多频带天线加装于位于以流线型圆顶形态形成的车辆用多频带天线的内部并形成有馈电电路与接地面的主板的上部面上,其特征在于,包括:第1双螺旋天线,其在所述主板的一侧末端部向所述主板的上部面方向形成,由整体上具有三角形状的PCB(印刷电路板)形态构成;第1顶加载天线,其连接于所述第1双螺旋天线的上端部,沿所述主板的内侧长度方向,在多个电介质基板两面形成;第1及第2单极天线,其在形成所述第1顶加载天线部的多个电介质基板中的某一个电介质基板上形成;第2双螺旋天线,其以具有与所述第1双螺旋天线相同形状的PCB形态构成,在与所述第1双螺旋天线隔开既定间隔的状态下,平行地在所述主板的另一侧形成;及第2顶加载天线,其连接于所述第2双螺旋天线的上端部,在沿所述 主板的内侧长度方向形成的所述第1顶加载天线的多个电介质基板中的某一个电介质基板的两面形成。

为达成所述目的,本发明一个实施例的车辆用多频带天线的特征在于,还包括:第1及第2单极天线,其在形成所述第1顶加载天线部的多个电介质基板中的某一个电介质基板上形成;陶瓷圆偏振天线,其在所述主板的另一侧末端部,沿与所述主板的上部面水平的平行方向(第3方向),在所述第2双螺旋天线的前方部形成、加装。

为达成所述目的,在本发明一个实施例的车辆用多频带天线中,其特征在于,所述第1双螺旋天线包括:第1螺旋辐射体,其具备电气连接于所述主板的馈电电路的馈电部;第2螺旋辐射体,其具备电气连接于所述主板的接地面的接地部;及电介质基板,其以所述第1及第2螺旋辐射体在相互间相互隔开既定间隔的状态下耦合结合的结构形成;所述第1及第2螺旋辐射体由贯通所述主电介质基板的通孔和在所述主电介质基板两面上形成的传导性线条图案构成,使得各个螺旋导体具有螺旋结构地形成。

为达成所述目的,在本发明一个实施例的车辆用多频带天线中,其特征在于,所述第2双螺旋天线包括电介质基板,所述电介质基板在与所述第1双螺旋天线隔开既定间隔的状态下平行地在所述主板的另一侧形成,以与所述第1双螺旋天线相同形状形成第3螺旋辐射体和第4螺旋辐射体,以所述第3与第4螺旋辐射体在相互间相互隔开既定间隔地耦合结合的结构形成;所述第3及第4螺旋辐射体由贯通所述电介质基板的通孔和在所述电介质基板两面上形成的传导性线条图案构成,使得各个螺旋导体具有螺旋结构地形成。

为达成所述目的,在本发明一个实施例的车辆用多频带天线中,其特征在于,所述第1顶加载天线具备多个顶加载部,所述多个顶加载部分别电气连接于在所述第1双螺旋天线中具备的第1及第2螺旋辐射体末端,相互间相互耦合结合;所述多个顶加载部分别包括至少一个以上的谐振滤波器和把所述谐振滤波器置于其间形成的多个导电性图案。

为达成所述目的,在本发明一个实施例的车辆用多频带天线中,其特征在于,所述第2顶加载天线具备顶加载部,所述顶加载部分别电气 连接在所述第2双螺旋天线中具备的第3及第4螺旋辐射体末端,相互间相互耦合结合;所述顶加载部分别包括至少一个以上的谐振滤波器和把所述谐振滤波器置于其间形成的多个导电性图案。

综上所述,本发明在位于车辆用多频带天线内部的主板的上部面上的PCB基板中形成的第1双螺旋天线100所具备的相互间隔开既定间隔的第1及第2螺旋辐射体相互间相互耦合结合,从而具有在满足各频带要求的天线特性的同时,在多样的广播频带下工作的效果。

另外,本发明的车辆用多频带天线为使电场的强度增加,防止辐射效率低下,与包括多个顶加载部的第1顶加载天线连接,所述第1顶加载天线分别电气连接于第1双螺旋天线,所述第1双螺旋天线具备具有耦合馈电结构的多个螺旋辐射体,具有防止辐射效率低下,改善天线性能的效果。

而且,本发明的连接第1双螺旋天线的第1螺旋辐射体与第1顶加载天线的第1顶加载部而形成的第1天线部及连接第1双螺旋天线的第2螺旋辐射体与第1顶加载天线的第2顶加载部而形成的第2天线部相互间,借助于耦合结合,在高于与形成第1及第2天线部的天线长度相应的频率的频带下工作,因而使特定频带下的天线长度增加,改善带宽,从而具有提供辐射效率得到提高的广播天线的效果。

另外,包括:第1双螺旋天线,其具备多个螺旋辐射体,具有耦合馈电结构;及第1顶加载天线,其分别电气连接于所述多个螺旋辐射体末端,具备至少一个以上的第2谐振滤波器和把所述第2谐振滤波器置于其间形成多个导电性图案的多个顶加载部;具有能够在有限的空间内满足天线的小型化,即使增加天线长度,也能够设计在特定频带下工作的天线,同时,提高辐射效率,防止信号干扰的效果。

而且,借助于在e-CALL(emergency call)频带下工作的第1单极天线所具备的第3谐振滤波器,发挥只使e-CALL频带通过的带通滤波器(Band-Pass Filter)作用,防止FM广播频带的性能恶化,从而改善由所述第1双螺旋天线的第1螺旋辐射体与第1顶加载天线的第1顶加载部连接形成的第1天线部的性能,在使用车辆的黑匣子的情况下,借助于第1单极天线,具有用于车辆碰撞事故或紧急情况下的迅速处理及预防 的效果。

本发明的车辆用多频带天线借助于在第2单极天线中形成的第4谐振滤波器,使L-band频带通过,抑制(阻断)作为e-CALL频带的880~960MHz和作为欧洲GSM蜂窝频带的1710~2170MHz频带,具有能够防止第2单极天线与邻接的第1单极天线之间的电磁波的干扰现象的效果。

就本发明的车辆用多频带天线而言,第2双螺旋天线的第3及第4螺旋辐射体相互相向配置,从而信号相互电磁耦合结合,具有借助于第5谐振滤波器使Band-Ⅲ频带通过,抑制第1双螺旋天线的FM广播频带的效果。

就本发明的车辆用多频带天线而言,借助于第2顶加载天线的第6谐振滤波器,发挥使作为Band-Ⅲ频带的170MHz~240MHz频带通过的带通滤波器的作用,同时,发挥抑制作为所述第1单极天线工作频率的e-call频带(880~960MHz.1710~2170MHz)及作为所述第2单极天线工作频率的L-band频带(1452~1492MHz)的带阻滤波器的作用,防止Band-Ⅲ频带的性能恶化,从而具有改善由第2双螺旋天线与第2顶加载天线电气连接而形成的以Band-Ⅲ频带工作的天线的性能的效果。

附图说明

图1A是本发明一个实施例的车辆用多频带天线的整体立体图。

图1B是本发明一个实施例的车辆用多频带天线的俯视图。

图1C是本发明一个实施例的车辆用多频带天线的剖面图。

图2A是本发明一个实施例的车辆用多频带天线的左视图。

图2B是本发明一个实施例的车辆用多频带天线中的第1双螺旋天线的具体构成图。

图2C是如本发明的一个实施例所示设计具有耦合结合结构的第1双螺旋天线的概略性构成图。

图3A是显示本发明一个实施例的车辆用多频带天线的第1顶加载天线的立体图。

图3B是显示图3A的第1顶加载天线的概略性构成图。

图3C是用于概略地显示图3B的第1顶加载天线中具备的第1及第2顶加载部的俯视图。

图3D是显示在图3C的第1顶加载部形成的带通滤波器的等效电路。

图4是关于本发明一个实施例的车辆用多频带天线的第1单极天线的构成图。

图5是关于本发明一个实施例的车辆用多频带天线的第2单极天线的构成图。

图6A是本发明一个实施例的车辆用多频带天线的右视图。

图6B是本发明一个实施例的车辆用多频带天线中的第2双螺旋天线的具体构成图。

图7是关于本发明一个实施例的车辆用多频带天线的第2顶加载天线的构成图。

附图标记的说明

10:车辆用多频带天线;11:鲨鱼鳍罩;

12:主板;100:第1双螺旋天线;

101,501:电介质基板;102:通孔;

103:传导性线条图案;110,120:第1、第2螺旋辐射体;

111,211,511,611:馈电部;121,222,521,621:短路部;

112:第1-1谐振滤波器;122:第1-2谐振滤波器;

113,123:连接图案;200:第1顶加载天线;

200A,200B:第1、第2顶加载部;201:共同电介质基板;

202:电介质基板;203:电介质基板;

210,610:导电性图案;220:第2谐振滤波器;

230:阻抗匹配元件;300:第1单极天线;

310:单极天线图案;320:第3谐振滤波器;

400:第2单极天线;410:单极天线图案;

420:第4谐振滤波器;500:第2双螺旋天线;

510,520:第3、第4螺旋辐射体;

512:第5-1谐振滤波器;522:第5-2谐振滤波器;

513,523:连接部;600:第2顶加载天线;

620:第6谐振滤波器;700:陶瓷圆偏振天线。

具体实施方式

下面参照附图,详细说明本发明的优选实施例。

需要指出的是,在以下的所有附图中,具有相同功能的构成要素使用相同的参照符号,省略重复的说明,而且,后述的术语是考虑在本发明中的功能而定义的,应解释为符合本发明的技术思想的概念和固有的通用意义。

另外,在说明本发明方面,当判断认为对相关公知功能或构成的具体说明可能混淆本发明要旨时,省略其详细说明。

图1A是本发明一个实施例的车辆用多频带天线的整体立体图,图1B是本发明一个实施例的车辆用多频带天线的俯视图,图1C是本发明一个实施例的车辆用多频带天线的剖面图。

如图所示,如果参照图1A至图1C,本发明实施的车辆用多频带天线10加装于位于以流线型圆顶形态形成的鲨鱼鳍罩11内部且形成有馈电电路和接地面的主板12的上部面上。所述车辆用多频带天线10向3个方向,即,向主板12的上部方向(第1方向)、主板12的长度方向(第2方向)及与主基板12水平的平行方向(第3方向)分别形成。

本发明一个实施例的车辆用多频带天线10包括在第1频带下工作的第1双螺旋天线100及与所述第1双螺旋天线100连接的第1顶加载天线200、在第2频带下工作的第1单极天线300、在第3频带下工作的第2单极天线400、在第4频带下工作的第2双螺旋天线500及与所述第2双螺旋天线500连接的第2顶加载天线600及在第5频带下工作的陶瓷圆偏振天线700。

更详细而言,所述第1双螺旋天线100从所述主板12的一侧末端部向所述主板12的上部方向(第1方向)形成,以整体上具有三角形状的PCB形态,在电介质基板两面形成。

所述第1顶加载天线200连接于所述第1双螺旋天线100的上端部,从所述主板12的上方向内侧长度方向(第2方向),长长地在多个电介质基板各个两面上形成有导电性图案和LC谐振滤波器。

所述第1单极天线300与第2单极天线400在形成所述第1顶加载天线200的多个电介质基板中的中心的共同电介质基板201两面形成有单极天线图案,位于所述主板12的中心线上,沿上部方向(第1方向)竖直地支撑于所述主板12而形成。

所述第2双螺旋天线500从所述主板12的另一侧部向所述主板12的上部方向(第1方向)形成,以与所述第1双螺旋天线100相同的形状,以整体上具有三角形状的PCB形态,在电介质基板两面形成。

所述第2顶加载天线600连接于所述第2双螺旋天线500的上端部,在形成所述第1顶加载天线200的多个电介质基板中,中心的共同电介质基板201从主板12的上方向内侧长度方向(第2方向)长长地延长,在两面沿所述主板12的长度方向(第2方向)形成有导电性图案和LC谐振滤波器。

所述第1双螺旋天线100与所述第1顶加载天线200连接,所述第1单极天线300与第2单极天线400及所述第2顶加载天线600在形成有所述第1顶加载天线200的多个电介质基板中的中心部的共同电介质基板201两面共同形成,第2双螺旋天线500与第2顶加载天线600连接。

所述陶瓷圆偏振天线700在所述第2双螺旋天线500的前方部,独立于所述多个天线100~600,在所述主板12的另一侧末端部,沿与所述主板12上部面水平的平行方向(第3方向)加装形成。

就本发明实施例的车辆用多频带天线而言,所述第1双螺旋天线100分别具备多个螺旋辐射体110、120,与具备多个顶加载部200A、200B的所述第1顶加载天线200连接,在作为第1频带,即在作为无线电广播的FM(调频)广播及AM(调幅)广播频带下工作,所述第1单极天线300独立地在作为第2频带的e-CALL(emergency call)频带下工作,所述第2单极天线400也独立地在作为第3频带,即,在作为欧洲DAB的卫星DMB广播频率的L-band下工作,所述第2双螺旋天线500分别具备多个螺旋辐射体510、520,与所述第2顶加载天线600连接,在作为第4频带,即在作为欧洲DAB地波DMB广播频率的Band-Ⅲ频带下工作,所述陶瓷圆偏振天线700独立地在所述主板12上形成,分别在作为第5频带的GPS(Global Positioning System)及GNSS(Global Navigation Satellite System,全球导航卫星系统)频带下工作。

因此,参照后述的附图,对本发明一个实施例的车辆用多频带天线进行详细说明。

图2A作为本发明一个实施例的车辆用多频带天线的左视图,是概略地显示第1双螺旋天线的构成图,图2B是本发明一个实施例的车辆用多频带天线中的第1双螺旋天线的具体构成图,图2C是如本发明的一个实施例所示设计具有耦合结合结构的第1双螺旋天线的概略性构成图。

如图2A所示,所述第1双螺旋天线100具备多个螺旋辐射体110、120,分别电气连接于主板12的馈电电路和接地面,沿所述主板12的上部方向(第1方向)形成,多个螺旋辐射体110、120相互间相互隔开既定间隔地耦合结合,所述第1双螺旋天线100形成耦合馈电结构。

在本发明的一个实施例中,就所述第1双螺旋天线100形成的方向而言,为了减小电磁干扰,优选从主板12具备的接地面起,以主板12为基准,向主板12的外侧上部方向(第1方向)具有既定角度的倾斜度地形成,所述第1双螺旋天线100中具备的多个螺旋辐射体110、120形成的方向与所述第1顶加载天线200中具备的多个顶加载部200A、200B形成的方向所构成的角度形成锐角。

在本发明的实施例中,为了使所述第1双螺旋天线100不超出有限的空间,优选形成有所述第1双螺旋天线100的电介质基板101以主板12为基准而向主板12的外侧上部方向具有95度角度倾斜地形成。

另外,所述第1双螺旋天线100具备由至少一个以上的LC芯片元件构成的第1及第2谐振滤波器112、122,可以使接收频带的频率通过,抑制此外的频带,删除干扰信号。

如图2B所示,所述第1双螺旋天线100包括:第1螺旋辐射体110,其具备电气连接于主板12的馈电电路的馈电部111;第2螺旋辐射体120,其具备电气连接于主板12的接地面的短路部121;及电介质基板101,其由所述第1螺旋辐射体110与所述第2螺旋辐射体120相互间相互隔开既定间隔地形成。

其中,如图2C所示,所述第1螺旋辐射体101与所述第2螺旋辐射体102由贯通所述电介质基板101的通孔102和在所述电介质基板101 的两面上形成的传导性线条图案103构成,使得分别贯通所述电介质基板101并卷绕的线圈形态的螺旋导体具有螺旋结构地形成。

本发明的具有间隔耦合馈电结构的第1及第2螺旋辐射体110、120的螺旋导体,在分别电气连接于主板12的馈电电路和接地面的状态下,在表面分别按1mm间隔配置构成直径15mm、高度60mm的两个圆筒,另外,所述两个螺旋导体长度设计得在没有连接于接地面的螺旋导体的情况下,分别在比FM频带的中心频率更低的74MHz下共振。如果在74MHz下共振的两个辐射体分别与主板12的馈电电路和接地面电气连接,进行电磁耦合,则在98MHz下发生共振,本发明一个实施例的车辆用多频带天线10中具备的螺旋辐射体210、220与常规模式方式的螺旋导体相比,即使在有限的空间内增加天线的长度,也在作为特定频带的第1频带下,即,在作为无线电广播的FM广播、AM广播频带下工作。

另外,在连接于所述馈电部111与短路部121之间的第1螺旋辐射体110上,形成由LC芯片元件构成的第1-1谐振滤波器112,作为使AM广播频带(500KHz~1.7MHz)通过的带通滤波器,发挥抑制FM广播频带(88MHz~108MHz)的带阻滤波器的作用。

另外,在连接于所述短路部121的第2螺旋辐射体120中,形成由LC芯片元件构成的第1-2谐振滤波器122,发挥使FM广播频带(88MHz~108MHz)通过的带通滤波器的作用,同时发挥抑制AM广播频带(500KHz~1.7MHz)的带阻滤波器的作用。

如上所述,本发明一个实施例的车辆用多频带天线10的第1双螺旋天线100在PCB基板上形成,形成相互间隔开既定间隔的第1及第2螺旋辐射体110、120,所述第1及第2螺旋辐射体110、120相互间相互耦合结合,从而具有在满足各频带要求的天线特性的同时,在多样的广播频带下工作的效果。

另一方面,在普通的常规模式方式的螺旋天线中,由于螺旋弹簧结构,磁场相互叠加,形成比电场相对更高密度的磁场,因此辐射效率降低,所以,本发明一个实施例的车辆用多频带天线10为了使电场的强度增加,防止辐射效率低下,如本发明一个实施例中所示,具备包括多个顶加载部200A、200B的第1顶加载天线200,所述多个顶加载部200A、 200B分别电气连接于所述第1双螺旋天线100,所述第1双螺旋天线100具备具有耦合馈电结构的多个螺旋辐射体110、120,因而防止辐射效率低下,天线的性能得到改善。

图3A是显示本发明一个实施例的车辆用多频带天线的第1顶加载天线的立体图,图3B是显示图3A的第1顶加载天线的概略性构成图,图3C是用于概略地显示图3B的第1顶加载天线中具备的顶加载部的俯视图,图3D是显示在图3C的第1顶加载部形成的2谐振滤波器的等效电路。

如图所示,为了消除在不同于本发明一个实施例的第1双螺旋天线100所工作的AM广播及FM广播信号频带的频带下工作的干扰信号,具备至少一个以上的第2谐振滤波器220,在连接所述第2谐振滤波器220的导电性图案210及构成所述第1顶加载天线200的各个顶加载部200A、200B所电气连接的第1及第2螺旋辐射体110、120的末端,分别具备对应的阻抗匹配元件230。

即,所述第1顶加载天线200在电介质基板201、202、203的两面,分别形成具备与所述第1双螺旋天线100的第1螺旋辐射体110的末端连接图案113电气连接的连接部211的第1顶加载部200A、具备与所述第1双螺旋天线100的第2螺旋辐射体120的末端连接图案123电气连接的连接部221的第2顶加载部200B、及所述第1及第2顶加载部200A、200B的所述多个导电性图案210和第2谐振滤波器220及阻抗匹配元件230。

另外,优选在所述第1及第2顶加载部200A、200B形成的多个导电性图案210,以所述天线中最高频带的所述第1单极天线300工作的e-CALL(emergency call)频带中欧洲GSM工作频率(1850~1990MHz)频带的λ/8以下的长度形成,以便各个所述导电性图案210不作为天线辐射体而工作。

如图所示,所述第1顶加载天线200中具备的多个顶加载部200A、200B分别电气连接于所述第1双螺旋天线100的多个螺旋辐射体110、120末端,沿所述主板12的内侧长度方向(第2方向)形成,相互间相互耦合结合。

即,就本发明一个实施例的车辆用多频带天线而言,在构成第1双螺旋天线100的电介质基板101的两面分别具备连接图案113,所述第1螺旋辐射体110的连接图案113与第1顶加载部200A的连接部211电气连接,形成第1天线部(未记载附图符号),在构成所述第2螺旋辐射体120的电介质基板101的两面具备连接图案123,所述第2螺旋辐射体210的连接图案123与第2顶加载部200B的连接部221电气连接,形成第2天线部(未记载附图符号),所述第1天线部与所述第2天线部全体耦合结合,从而根据耦合量,以作为AM广播及FM广播频带的双重频带工作。

此时,在本发明的一个实施例中,设计成在两个频率中相对较高频率的FM广播频带下工作,如本发明的一个实施例中所示,借助于耦合而结合第1及第2天线部的天线,在高于与形成各个第1及第2天线部的天线长度相应的频率的频带下工作,因此,本发明一个实施例的车辆用多频带天线使特定频带下的天线长度增加,改善带宽,从而形成辐射效率得到提高的广播天线。

因此,本发明一个实施例的作为无线电广播用天线的第1双螺旋天线100与所述顶加载天线200连接,在作为AM广播频带的500KHz~1.7MHz和作为FM广播频带的88MHz~108MHz的双重频带下工作。

下面参照图2B,更详细地说明图3B及图3C所示的第1顶加载天线。

如图所示,在本发明的一个实施例中,构成所述第1顶加载天线200的所述电介质基板201、202、203包括:共同电介质基板201,其由所述第1顶加载部200A与所述第2顶加载部200B的一部分相互间相互耦合结合,沿主板1的长度方向(第2方向),在两面上分别形成;多个电介质基板202、203,其为了在有限的空间内减小天线整体大小,由在所述共同电介质基板201的两面上形成的第1顶加载部200A和第2顶加载部200B的除一部分之外的各其余部位,沿与所述第1顶加载部200A和第2顶加载部200B的一部分形成的方向相反的方向连续在一侧面上形成。

其中,调节所述第1顶加载部200A与所述第2顶加载部200B在所 述共同电介质基板201的两面上相互间相互耦合结合的长度D,调节耦合量,从而调节辐射效率。

如图3C所示,本发明一个实施例的第1顶加载天线200为了在有限的空间内减小天线整体大小,利用由晶片电容器和晶片电感器构成的至少一个以上的LC芯片元件,形成第2谐振滤波器220,利用晶片电容器形成阻抗匹配元件230。

即,所述第1顶加载天线200中具备的所述多个顶加载部200A、200B,分别具备至少一个以上的第2谐振滤波器220,包括把所述第2谐振滤波器220置于其间而形成的多个导电性图案210,能够消除在接收频带之外的频带下工作的干扰信号。

图3D显示了所述第1及第2顶加载部200A、200B的所述多个导电性图案210及第2谐振滤波器220及阻抗匹配元件230连接构成的等效电路。

此时,所述第2谐振滤波器220可以以串联形成多个第2谐振滤波器220,以便在干扰信号为多个的情况下,与在不同频带下工作的干扰信号的工作频率一一对应,或者是为了只使108MHz以下的频带通过,可以以单一的低通滤波器形成所述第2谐振滤波器220,以便只使本发明的车辆用多频带天线工作的频带通过。

所述第1顶加载天线200在两面形成由多个LC芯片元件构成的第2谐振滤波器220,发挥只使作为第1双螺旋天线100工作频率的AM广播频带和FM广播频带通过的带通滤波器的作用,同时,发挥抑制作为所述第1单极天线300工作频率的e-CALL(emergency call)频带及抑制作为所述第2单极天线400工作频率的L-band频带的带阻滤波器的作用。

因此,所述第1双螺旋天线100与所述第1顶加载天线200相互连接,以覆盖欧洲数字FM广播、作为AM广播无线电频带的欧洲数字AM方式(DRM30)和欧洲数字FM方式(DRM+)的频带工作。

另外,借助于所述第1顶加载天线200中具备的所述第2谐振滤波器220,由所述第1双螺旋天线100的第1螺旋辐射体110与第1顶加载天线200的第1顶加载部200A而形成的第1天线部、由所述第1双螺旋天线100的第2螺旋辐射体120与第1顶加载天线200的第2顶加载部 200B而形成的第2天线部整体地耦合结合,在其工作的双重频带中,具有在相对高频带的FM广播频带中的辐射效率得到改善的效果。

如上所述,本发明一个实施例的车辆用多频带天线10包括:第1双螺旋天线100,其具备多个螺旋辐射体110、120,具有耦合馈电结构;及第1顶加载天线200,其分别电气连接于所述多个螺旋辐射体110、120末端,具备至少一个以上的第2谐振滤波器220和把所述第2谐振滤波器220置于其间形成多个导电性图案210的多个顶加载部200A、200B;能够在有限的空间内满足天线的小型化,即使增加天线长度,也能够设计在特定频带下工作的天线,同时,具有提高辐射效率、防止信号干扰的效果。

图4是关于本发明一个实施例的车辆用多频带天线的第1单极天线的构成图。

如图所示,所述第1单极天线300在所述第1顶加载天线200的共同电介质基板201上形成,位于所述主板12的中心线上,沿上部方向(第1方向)竖直地支撑于所述主板12,在所述共同电介质基板201两面上,形成由单极天线图案(310)和至少一个以上的LC芯片元件构成的第3谐振滤波器(320)。

因此,第1单极天线300作为在所述e-CALL(emergency call)频带下工作的天线,所述第3谐振滤波器(320)发挥只使e-CALL频带通过的带通滤波器(Band-Pass Filter)的作用,同时,借助于所述第3谐振滤波器(320)而防止所述FM广播频带的性能恶化,从而改善由所述第1双螺旋天线100的第1螺旋辐射体110与第1顶加载天线200的第1顶加载部200A电气连接形成的第1天线部的性能。

另一方面,所述e-CALL频率也被命名为E112,已经制定了义务法规应用路线图,自2015年起在新乘用车和5吨以下货车上义务加装,到2033年之前,在所有EU内的车辆上加装e-CALL系统,因此,第1单极天线300在作为e-CALL(emergency call)频带的880~960MHz及利用欧洲GSM(Global System for Mobile Communications)蜂窝网的1710~2170MHz下工作。

因此,在所述e-CALL频带下工作的所述第1单极天线300在使用车 车辆黑匣子的情况下,发挥作为用于在车辆碰撞事故或紧急情况下迅速处理及预防的天线的作用。

图5是关于本发明一个实施例的车辆用多频带天线的第2单极天线的构成图。

如图所示,所述第2单极天线400在所述第1顶加载天线200的共同电介质基板201上形成,位于所述主板12的中心线上,沿上部方向(第1方向)竖直地支撑于所述主板12,与所述第1单极天线300邻接配置,在所述共同电介质基板201两面,形成由单极天线图案(410)和LC芯片元件构成的第4谐振滤波器(420)。

因此,第2单极天线400作为在所述L-band频带下工作的天线,所述第4谐振滤波器(420)发挥只使L-band频带通过的带通滤波器(Band-Pass Filter)的作用,同时,所述第4谐振滤波器(420)发挥带阻滤波器(Band-Rejection Filter)的作用,抑制作为与所述第2单极天线400邻接配置形成的第1单极天线300工作频率的e-CALL频带。

即,在所述第2单极天线400中形成的第4谐振滤波器(420)使作为欧洲L-band频带频带的452MHz~1492MHz通过,同时,抑制(切断)作为e-CALL频带的880~960MHz和作为欧洲GSM蜂窝频带的1710~2170MHz频带,能够防止与第2单极天线400邻接的第1单极天线300之间的电磁波干扰现象。

图6A是本发明一个实施例的车辆用多频带天线的右视图,图6B是本发明一个实施例的车辆用多频带天线中的第2双螺旋天线的具体构成图。

如图所示,所述第2双螺旋天线500以具有与所述第1双螺旋天线100相同形状的PCB形态构成,从所述主板12的另一侧部向所述主板12的上部方向(第1方向)形成,与后述的所述第2顶加载天线600连接,在作为Band-Ⅲ频带的170MHz~240MHz下工作。

即,所述第2双螺旋天线500以与所述第1双螺旋天线100相同的形状,以整体上具有三角形状的PCB形态在电介质基板501两面形成,包括第3螺旋辐射体510与第4螺旋辐射体520及所述第3及第4螺旋辐射体510、520在相互间相互隔开既定间隔的状态下形成的电介质基板 501。

即,所述第3螺旋辐射体510包括与主板12的馈电电路连接的馈电部511和与所述第2顶加载天线600的馈电部611连接的连接部513,如图2C所示,螺旋导体在电介质基板501的两面卷绕,以直角三角形结构形成。

另外,所述第4螺旋辐射体520包括与主板12的接地面连接的短路部521和与第2顶加载天线600的短路部621连接的连接部523,如图2C所示,螺旋导体在电介质基板501的两面卷绕,以直角三角形结构形成。

其中,所述第3螺旋辐射体510与所述第4螺旋辐射体520分别如图2B所示,与在所述第1双螺旋天线100中形成的第1至第2螺旋辐射体110、120的结构相同,形成有贯通电介质基板501并卷绕的线圈形态的螺旋导体,使得具有螺旋结构,包括贯通所述电介质基板501的通孔(图中未示出)和在所述电介质基板501的两面上形成的传导性线条图案(图中未示出)。

另外,在具备所述馈电部511的第3螺旋辐射体510上,形成由LC芯片元件构成的第5-1谐振滤波器512,发挥使Band-Ⅲ频带通过的带通滤波器的作用,同样地,在具备所述短路部521的第4螺旋辐射体520上,形成由LC芯片元件构成的第5-2谐振滤波器522,发挥使Band-Ⅲ频带通过的带通滤波器的作用。

因此,所述第3螺旋辐射体510与所述第4螺旋辐射体520相互相向配置,从而信号相互电磁耦合结合,至少一个以上的由LC芯片元件构成的第5-1及第5-2谐振滤波器512、522分别邻接所述馈电部511与所述短路部521地形成,发挥使Band-Ⅲ频带通过的带通滤波器的作用,同时,共同发挥抑制所述第1双螺旋天线100的FM广播频带的带阻滤波器的作用。

图7是关于本发明一个实施例的车辆用多频带天线的第2顶加载天线的构成图。

如图所示,所述第2顶加载天线600连接于所述第2双螺旋天线500的上端部,在形成所述第1顶加载天线200的多个电介质基板中,中心 的共同电介质基板201从所述主板12的上方沿内侧长度方向(第2方向)长长地延长,在形成的共同电介质基板201的长度方向末端部两面,沿所述主板12的长度方向(第2方向)形成天线图案。

所述第2顶加载天线600具备连接部611,与所述第2双螺旋天线500的第3螺旋辐射体510中具备的连接部513连接,具备与所述第2双螺旋天线500的第4螺旋辐射体520中具备的连接部523连接的连接部612,包括导电性图案610及至少一个以上的基于LC芯片元件的第6谐振滤波器620,与所述第2双螺旋天线500连接,从而在作为Band-Ⅲ频带的170MHz~240MHz下工作。

另一方面,借助于所述第6谐振滤波器620,发挥使作为Band-Ⅲ频带的170MHz~240MHz频带通过的带通滤波器的作用,同时,发挥抑制作为所述第1单极天线300工作频率的e-call频带(880~960MHz.1710~2170MHz)及作为所述第2单极天线400工作频率的L-band频带(1452~1492MHz)的带阻滤波器的作用。

因此,所述第6谐振滤波器620防止Band-Ⅲ频带的性能恶化,从而具有改善所述第2双螺旋天线500与第2顶加载天线600电气连接而形成的以Band-Ⅲ频带工作的天线的性能的效果。

另一方面,所述第2单极天线400与所述第2双螺旋天线500及所述第2顶加载天线600相互耦合结合,作为覆盖欧洲DAB(Digital AudioBroadcasting,数字音频广播),即,覆盖作为Band-Ⅲ(地波DMB)的170~240MHz频带与作为L-band频带(卫星DMB)的1452~1492MHz频带的天线而工作。即,是在基于欧洲Eureka-147的DAB的Band-Ⅲ的170~240MHz频带和DAB+的L-Band的1452~1492MHz频带下工作的天线。

另一方面,所述陶瓷圆偏振天线700如图1A至图1C所示,在所述第2双螺旋天线500的前方部形成,独立于所述多个天线100~600,在所述主板12的另一侧末端部,沿与所述主板12上部面水平的平行方向(第3方向)加装、形成。

另一方面,所述陶瓷圆偏振天线700具备主接地部之外的扩张接地部,与在所述主板12上形成的接地面电气连接,借助于与所述主接地部 的相互作用,使在所述陶瓷圆偏振天线700与接地面之间发生的无效点减小,在GPS(Global Positioning System)及GNSS(GlobalNavigation Satellite System)频带下,作为辐射效率得到改善的天线而工作。

另外,根据本发明的实施例,所述陶瓷圆偏振天线700的电介质由电容率15、高4mm的陶瓷构成,可以由普通的陶瓷电介质的电容率具有4.0~110之间值的多种陶瓷形成,陶瓷电介质与普通电介质物质相比,电容率很高,而且多样,温度变化的稳定度很高,具有适合轻量化、小型化的特征。

以上对本发明进行了详细说明,但需要明确的是,在此过程中提及的实施例只是示例而非限定,本发明在不超出根据以下权利要求书而提供的本发明技术思想或领域的范围内而能够均等地替代的构成要素变更,也属于本发明的范围。

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