一种汽车天线的制作方法

文档序号:10825177阅读:408来源:国知局
一种汽车天线的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种汽车天线。该汽车天线包括:基板;所述基板的第一面的第一端上设置有一辐射体,所述辐射体的一侧连接有输入阻抗匹配馈线;所述辐射体和所述输入阻抗匹配馈线沿所述基板的长度方向设置,且所述输入阻抗匹配馈线延伸到所述基板的第一面的第二端;所述输入阻抗匹配馈线的两侧设置有第一陷波部;所述第一陷波部包括:两个具有相同形状的陷波T型体,所述陷波T型体对称的设置在所述输入阻抗匹配馈线的两侧;所述基板的第二面上设置有一接地部,所述接地部上设置有第二陷波部;其中,所述第一面和所述第二面为所述基板相对的两面,所述第一端和所述第二端为相对的两端。
【专利说明】
一种汽车天线
技术领域
[0001]本实用新型涉及汽车天线技术领域,特别涉及一种汽车天线。
【背景技术】
[0002]随着汽车工业的发展,汽车电子电器技术发展也日新月异,汽车天线也被越来越广泛的应用到各个车型中,同时,越来越多的通信技术也逐步加入到整车开发的行列,主动安全技术也日益完善;随着汽车天线应用的增多,随之产生的问题也越来越多,应用者对汽车天线的各种信号的接收也提出了更高的要求。
[0003]现有的汽车天线设置方式,工作频段较低,且通信频率为5.5GHZ的频带受同频干扰的情况非常普遍;因汽车通信对频率非常敏感,且易受5.5GHZ干扰,现有的天线的设置方式,会大大降低汽车通信的质量。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题是提供一种汽车天线,用以解决现有的汽车天线工作频段较低,且易受5.5GHZ的频段干扰,影响汽车通信质量的问题。
[0005]为了解决上述技术问题,本实用新型采用如下技术方案:
[0006]—种汽车天线,包括:
[0007]基板;
[0008]所述基板的第一面的第一端上设置有一辐射体,所述辐射体的一侧连接有输入阻抗匹配馈线;
[0009]所述辐射体和所述输入阻抗匹配馈线沿所述基板的长度方向设置,且所述输入阻抗匹配馈线延伸到所述基板的第一面的第二端;
[0010]所述输入阻抗匹配馈线的两侧设置有第一陷波部;
[0011]所述第一陷波部包括:两个具有相同形状的陷波T型体,所述陷波T型体对称的设置在所述输入阻抗匹配馈线的两侧;
[0012]所述基板的第二面上设置有一接地部,所述接地部上设置有第二陷波部;
[0013]其中,所述第一面和所述第二面为所述基板相对的两面,所述第一端和所述第二端为相对的两端。
[0014]进一步地,所述输入阻抗匹配馈线包括:
[0015]第一馈线,所述第一馈线的形状为梯形;
[0016]与所述第一馈线连接的第二馈线,所述第二馈线的形状为矩形;
[0017]其中,两个所述陷波T型体对称的设置在所述第二馈线的两侧。
[0018]进一步地,所述第一馈线沿所述基板长度方向的长度为第一预设长度值,所述第一馈线与所述辐射体连接部位的宽度为第一预设宽度值,与所述第二馈线连接部位的宽度为第二预设宽度值;
[0019]所述第二馈线的长度为第二预设长度值,宽度为第二预设宽度值;
[0020]其中,所述第二预设宽度值大于所述第一预设宽度值,所述第二预设长度值大于所述第一预设长度值。
[0021]进一步地,所述陷波T型体包括:
[0022]与第二馈线平行设置的第一矩形;
[0023]以及与所述第一矩形垂直设置的第二矩形;
[0024]且所述第一矩形与所述第二馈线间隔第一预设距离。
[0025]进一步地,所述第一矩形的长度为第三预设长度值,宽度为第三预设宽度值;
[0026]且所述第一矩形距所述基板的第二端的边缘的距离为第二预设距离;
[0027]所述第二矩形的长度为第四预设长度值,宽度为第四预设宽度值;
[0028]其中,所述第三预设长度值大于所述第四预设长度值,所述第三预设宽度值大于所述第四预设宽度值。
[0029]进一步地,所述第二矩形上设置一连通部,所述连通部将所述第二矩形与所述接地部连接。
[0030]进一步地,所述连通部的形状为圆形。
[0031]进一步地,所述第二陷波部包括:
[0032]与所述接地部成第三预设距离的第一条形;
[0033]位于所述第一条形的同一侧、且分别与所述第一条形垂直连接的第二条形、第三条形和第四条形,且所述第二条形、第三条形和第四条形依次成均匀间隔分布;
[0034]其中,所述第三条形与所述接地部贯通连接,所述第二条形和所述第四条形均与所述接地部成第三预设距离设置。
[0035]进一步地,所述第一条形的长度为第五预设长度值,宽度为第五预设宽度值;
[0036]所述第二条形和所述第四条形的长度均为第六预设长度值,宽度均为第六预设宽度值;
[0037]所述第三条形的宽度为第七预设宽度值;
[0038]其中,所述第五预设长度值小于所述第六预设长度值,所述第五预设宽度值大于所述第七预设宽度值,所述第七预设宽度值大于所述第六预设宽度值。
[0039]进一步地,所述辐射体为椭圆形。
[0040]本实用新型的有益效果是:
[0041]上述方案,通过在汽车天线基板的相对两面分别设置陷波部,此种陷波部设置方式增大了汽车天线的工作频段,并且有效地抑制了 5.5GHZ的频段干扰,提高了汽车天线的性能。
【附图说明】
[0042]图1表示本实用新型实施例的汽车天线的结构示意图一;
[0043]图2表示本实用新型实施例的汽车天线的结构示意图二;
[0044]图3表示本实用新型实施例的汽车天线的结构示意图三;
[0045]图4表示本实用新型实施例的辐射体与输入阻抗匹配馈线的结构以及尺寸标注示意图;
[0046]图5表示本实用新型实施例的陷波T型体的设置方式示意图;
[0047]图6表示本实用新型实施例的陷波T型体的尺寸标注示意图;
[0048]图7表示本实用新型实施例的第二陷波部的结构及尺寸标注示意图。
【具体实施方式】
[0049]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例对本实用新型进行详细描述。
[0050]本实用新型针对现有的汽车天线工作频段较低,且易受5.5GHZ的频段干扰,影响汽车通信质量的问题,提供一种汽车天线。
[0051 ]如图1和图2所示,本实用新型实施例的汽车天线,包括:
[0052]基板100;
[0053]所述基板100的第一面的第一端上设置有一辐射体200,所述辐射体200的一侧连接有输入阻抗匹配馈线300;
[0054]所述辐射体200和所述输入阻抗匹配馈线300沿所述基板100的长度方向设置,且所述输入阻抗匹配馈线300延伸到所述基板100的第一面的第二端;
[0055]所述输入阻抗匹配馈线300的两侧设置有第一陷波部;
[0056]所述第一陷波部包括:两个具有相同形状的陷波T型体400,所述陷波T型体400对称的设置在所述输入阻抗匹配馈线300的两侧;
[0057]所述基板100的第二面上设置有一接地部500,所述接地部500上设置有第二陷波部510;
[0058]其中,所述第一面和所述第二面为所述基板100相对的两面,所述第一端和所述第二端为相对的两端。
[0059]继续如图3所示,本实用新型中所用的基板100为长度L= 38毫米,宽度W = 30毫米,厚度h = 0.762毫米,且介电常数ξ = 3.48的Rogers PCB(Printed Circuit Board,印刷线路板),其型号为:R04350B;需要说明的是,该Rogers PCB由一层非导电材质以及两层导电材质构成,且两层导电材质分别位于非导电材质的两侧(即两层导电材质将非导电材质夹在中间),在制作上述的辐射体200、输入阻抗匹配馈线300、陷波T型体400、接地部500以及第二陷波部510时,只需将两层导电材质进行刻蚀,去除多余的导电材质,将保留的部分导电材质刻成对应的形状即可。
[0060]需要说明的是,本实用新型中为了保证汽车天线的辐射性能,继续如图4所示,该辐射体200通常设置为椭圆形,且该椭圆形的长轴与基板100的长度方向平行,所述椭圆形的长轴Ra = 12毫米,短轴Rb = 11毫米,此种辐射体200的设置方式可以保证汽车天线的通信带宽均在工作频段内。
[0061]具体地,所述输入阻抗匹配馈线300为渐变馈线,包括:
[0062]第一馈线310,所述第一馈线310的形状为梯形;
[0063]与所述第一馈线310连接的第二馈线320,所述第二馈线320的形状为矩形。
[0064]需要说明的是,上述的渐变馈线主要指的是所述第一馈线310沿长度方向的宽度是渐变的,具体地,所述第一馈线310沿所述基板100长度方向的长度为第一预设长度值,所述第一馈线310与所述辐射体200连接部位的宽度为第一预设宽度值,与所述第二馈线320连接部位的宽度为第二预设宽度值;
[0065]所述第二馈线320的长度为第二预设长度值,宽度为第二预设宽度值;
[0066]其中,所述第二预设宽度值大于所述第一预设宽度值,所述第二预设长度值大于所述第一预设长度值。
[0067]在实际应用中,所述第一馈线310和所述第二馈线320的具体尺寸设置为:
[0068]所述第一馈线310沿所述基板100长度方向的长度L2= 4.03毫米,即可以将第一馈线310的形状看作是一个等腰梯形,该等腰梯形的高线平行于基板100的长度方向,相应地,该高线的长度即为L2;该第一馈线310与辐射体200连接部位的宽度最窄,最窄宽度W2 =1.04毫米,该第一馈线310与第二馈线320连接部位的宽度最宽,最宽宽度Wl = 1.73毫米;所述第二馈线320沿所述基板100长度方向的长度LI = 10毫米,宽度Wl = 1.73毫米,且所述第二馈线320远离第一馈线310的一端位于所述基板100的第二端的边缘处。
[0069]需要说明的是,为了保证所述汽车天线的陷波性能,两个所述陷波T型体400对称的设置在所述第二馈线320的两侧,进一步如图5和图6所示,每个所述陷波T型体400均包括:
[0070]与第二馈线320平行设置的第一矩形410;
[0071]以及与所述第一矩形410垂直设置的第二矩形420(所述第二矩形420设置在所述第一矩形410的一侧,且所述第二矩形420设置在所述第一矩形410沿长度的中心位置,所述第一矩形410和所述第二矩形420在设置完成后,类似一个T型结构);
[0072]且所述第一矩形410与所述第二馈线320间隔第一预设距离。
[0073]需要说明的是,所述第一矩形410与所述第二馈线320之间的预留缝隙间距Gap=
0.3毫米(即第一预设距离为0.3毫米)。
[0074]具体地,所述第一矩形410的长度为第三预设长度值,宽度为第三预设宽度值;
[0075]且所述第一矩形410距所述基板100的第二端的边缘的距离为第二预设距离;
[0076]所述第二矩形420的长度为第四预设长度值,宽度为第四预设宽度值;
[0077]其中,所述第三预设长度值大于所述第四预设长度值,所述第三预设宽度值大于所述第四预设宽度值。
[0078]在进行精确地数据测量试验后,陷波性能最优的第一矩形410和第二矩形420的尺寸设置方式为:
[0079]所述第一矩形410的长度L7 = 6毫米,宽度W5 = l毫米;
[0080]且所述第一矩形410距所述基板100的第二端的边缘的距离Hl= I毫米,这里所说的Hl指的是第一矩形410离所述基板100的第二端的边缘最近的边(该边指的是第一矩形410上沿宽度方向的边)到第二端的边缘的距离;
[0081 ] 所述第二矩形420的长度L8 = 3毫米,宽度W6 = 0.6毫米。
[0082]应当说明的是,为了保证汽车天线的正常工作,陷波T型体400需要与接地部500连接,具体地,所述第二矩形420上设置一连通部421,所述连通部421将所述第二矩形420与所述接地部500连接。
[0083]上述连接方法在实现时,具体的设置方式为:在陷波T型体400的第二矩形420上设置一个贯通基板100的连通孔,将该连通孔中灌注导电材料即可。
[0084]需要说明的是,所述连通部421通常设置在所述第二矩形420远离所述第一矩形410的一端;所述连通部421的形状为圆形,且所述圆形的半径Via = 0.2毫米。
[0085]需要说明的是,所述接地部500设置在基板100上、且位于与设置辐射体200以及输入阻抗匹配馈线300的第一面相背对的第二面上,所述接地部500并未全部覆盖基板100的第二面,通常情况下,将所述接地部500设置在正对输入阻抗匹配馈线300的部位,所述接地部500沿基板100长度方向的长度Lg=13.7毫米,宽度即为基板的宽度W=30毫米;在所述接地部500的预设部位上挖去特定形状的导电材质,即形成了所述第二陷波部510,继续如图7所示,本实施例中,所述第二陷波部510设置在靠近基板100中部的接地部500上,且距离所述第二陷波部510最近处的接地部500的最窄宽度W3 = 0.2毫米;具体地,所述第二陷波部510包括:
[0086]与所述接地部500成第三预设距离的第一条形511;
[0087]位于所述第一条形511的同一侧、且分别与所述第一条形511垂直连接的第二条形512、第三条形513和第四条形514,且所述第二条形512、第三条形513和第四条形514依次成均匀间隔分布;
[0088]其中,所述第三条形513与所述接地部500贯通连接,所述第二条形512和所述第四条形514均与所述接地部500成第三预设距离设置。
[0089]具体地,所述第一条形511的长度为第五预设长度值,宽度为第五预设宽度值;
[0090]所述第二条形512和所述第四条形514的长度均为第六预设长度值,宽度均为第六预设宽度值;
[0091]所述第三条形513的宽度为第七预设宽度值;
[0092]其中,所述第五预设长度值小于所述第六预设长度值,所述第五预设宽度值大于所述第七预设宽度值,所述第七预设宽度值大于所述第六预设宽度值。
[0093]需要说明的是,所述第二陷波部510为类似字母E的形状,且该第二陷波部510不与接地部500连接的各部位与接地部500之间的距离均相等,即上述的第三预设距离W4 = 0.23毫米。为了保证接地部500处的陷波性能,所述第二陷波部510的各部位的具体尺寸设置为:
[0094]所述第一条形511的长度L3 = 1.04毫米,宽度为L4-L6 = 4.34毫米_3.88毫米=
0.46晕米;
[0095]所述第二条形512和所述第四条形514的长度、宽度均相同,即长度L6= 3.88毫米,宽度L5 = 0.17毫米;
[0096]所述第三条形513的宽度G = 0.24毫米。
[0097]本实用新型上述实施例中,通过采用T型和E型陷波结构,且根据试验得到二者精确的尺寸设置,此种陷波结构设置方式可以有效抑制5.5GHz的频段干扰,提高了通信的稳定性。
[0098]需要说明的是,本实用新型的汽车天线为新型的贴片天线,该汽车天线的馈电方式为从馈线端引入,通过馈线引至辐射体,并利用辐射体将能量发出,同理接收天线为逆向;该汽车天线的工作频段可达到10.6GHz,可以接收发射在此频段内的信号,并且抑制了
5.5GHz的频段干扰,抑制衰减为_22dB,抑制效率为99.71 %,提高了汽车天线的发射/接收效率及工作稳定性;此种汽车天线设置方式使得汽车天线具有较好的匹配和尺寸,且因其尺寸较小,可节省整车空间和成本,可适配于整车的超宽带通信系统,对于应用基于超宽带技术的车联网技术,主动安全技术,雷达天线以及军用车辆的通信,可大大提高其通信速率,它具有信号功率谱密度低、不易检测、系统复杂度低等优点,尤其适用于多径场所的高速无线接入和军事通信。
[0099]以上所述的是本实用新型的优选实施方式,应当指出对于本技术领域的普通人员来说,在不脱离本实用新型所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也在本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种汽车天线,其特征在于,包括: 基板(100); 所述基板(100)的第一面的第一端上设置有一辐射体(200),所述辐射体(200)的一侧连接有输入阻抗匹配馈线(300); 所述辐射体(200)和所述输入阻抗匹配馈线(300)沿所述基板(100)的长度方向设置,且所述输入阻抗匹配馈线(300)延伸到所述基板(100)的第一面的第二端; 所述输入阻抗匹配馈线(300)的两侧设置有第一陷波部; 所述第一陷波部包括:两个具有相同形状的陷波T型体(400),所述陷波T型体(400)对称的设置在所述输入阻抗匹配馈线(300)的两侧; 所述基板(100)的第二面上设置有一接地部(500),所述接地部(500)上设置有第二陷波部(510); 其中,所述第一面和所述第二面为所述基板(100)相对的两面,所述第一端和所述第二端为相对的两端。2.根据权利要求1所述的汽车天线,其特征在于,所述输入阻抗匹配馈线(300)包括: 第一馈线(310),所述第一馈线(310)的形状为梯形; 与所述第一馈线(310)连接的第二馈线(320),所述第二馈线(320)的形状为矩形; 其中,两个所述陷波T型体(400)对称的设置在所述第二馈线(320)的两侧。3.根据权利要求2所述的汽车天线,其特征在于,所述第一馈线(310)沿所述基板(100)长度方向的长度为第一预设长度值,所述第一馈线(310)与所述辐射体(200)连接部位的宽度为第一预设宽度值,与所述第二馈线(320)连接部位的宽度为第二预设宽度值; 所述第二馈线(320)的长度为第二预设长度值,宽度为第二预设宽度值; 其中,所述第二预设宽度值大于所述第一预设宽度值,所述第二预设长度值大于所述第一预设长度值。4.根据权利要求2所述的汽车天线,其特征在于,所述陷波T型体(400)包括: 与第二馈线(320)平行设置的第一矩形(410); 以及与所述第一矩形(410)垂直设置的第二矩形(420); 且所述第一矩形(410)与所述第二馈线(320)间隔第一预设距离。5.根据权利要求4所述的汽车天线,其特征在于,所述第一矩形(410)的长度为第三预设长度值,宽度为第三预设宽度值; 且所述第一矩形(410)距所述基板(100)的第二端的边缘的距离为第二预设距离; 所述第二矩形(420)的长度为第四预设长度值,宽度为第四预设宽度值; 其中,所述第三预设长度值大于所述第四预设长度值,所述第三预设宽度值大于所述第四预设宽度值。6.根据权利要求4所述的汽车天线,其特征在于,所述第二矩形(420)上设置一连通部(421),所述连通部(421)将所述第二矩形(420)与所述接地部(500)连接。7.根据权利要求6所述的汽车天线,其特征在于,所述连通部(421)的形状为圆形。8.根据权利要求1所述的汽车天线,其特征在于,所述第二陷波部(510)包括: 与所述接地部(500)成第三预设距离的第一条形(511); 位于所述第一条形(511)的同一侧、且分别与所述第一条形(511)垂直连接的第二条形(512)、第三条形(513)和第四条形(514),且所述第二条形(512)、第三条形(513)和第四条形(514)依次成均匀间隔分布; 其中,所述第三条形(513)与所述接地部(500)贯通连接,所述第二条形(512)和所述第四条形(514)均与所述接地部(500)成第三预设距离设置。9.根据权利要求8所述的汽车天线,其特征在于,所述第一条形(511)的长度为第五预设长度值,宽度为第五预设宽度值; 所述第二条形(512)和所述第四条形(514)的长度均为第六预设长度值,宽度均为第六预设宽度值; 所述第三条形(513)的宽度为第七预设宽度值; 其中,所述第五预设长度值小于所述第六预设长度值,所述第五预设宽度值大于所述第七预设宽度值,所述第七预设宽度值大于所述第六预设宽度值。10.根据权利要求1所述的汽车天线,其特征在于,所述辐射体(200)为椭圆形。
【文档编号】H01Q1/38GK205509008SQ201620159069
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年3月2日
【发明人】王驰, 姬广斌, 付金勇
【申请人】北京汽车股份有限公司
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