专利名称：汽车顶置天线装置及其天线放大器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是有关于一种天线装置，尤其是指一种汽车顶 置天线装置及其天线放大器，该天线装置为一种汽车用无线电信号接
收天线，其天线放大器尤其适用于无线电广播AM/FM (调幅/调频)
作接收装置用。
背景技术：
目前普遍使用的汽车天线是顶置杆状天线，由于杆状天线比较 长，装置在汽车顶部会影响到整车的美观。另外，常见的天线普遍存 在容易坏的缺陷，天线高度过高，洗车及进入空间受限的场所时，使 用不够方便。另外，天线在使用过程中，天线杆容易失落，运输过程 中需把天线拆下，不方便。虽然出现了一种高度比较低、外形比较美 观的鲨鱼鳍式天线(如中国专利申请CN1841843A)，但由于壳体内部 天线安装位置受限，汽车天线离汽车顶部比较近，无线电信号被汽车 顶部铁板吸收，严重影响了天线的接收效果。
实用新型内容
本实用新型针对上述不足之处提供一种汽车顶置天线装置及其 天线放大器，能够减少车顶对高频信号的吸收，增加了放大器的接收 效果。
汽车顶置天线装置及其天线放大器是采取以下方案实现的本实用新型汽车顶置天线装置及其天线放大器的天线装置结构具有天线 外壳、金属安装底座、天线支架、无线电接收天线，所述天线外壳安 装在该金属安装底座上，构成内部的容置空间，该容置空间内设有该 天线支架、无线电接收天线及设有天线放大器的电路板，该天线支架 及所述电路板装设于金属安装底座，该无线电接收天线装设于该天线
支架，或通过注塑嵌装或固定卡装设于天线外壳内侧上部；无线电接 收天线一端设有天线信号输出端，无线电接收天线的天线信号输出端 与天线放大器的信号输入端连接，天线放大器信号由同轴电缆输出至 无线电接收装置，所述的天线放大器设有阻波电路，该阻波电路的一 端与天线放大器接地端相连，另一端与汽车顶部的天线金属安装底座 相连。
天线放大器包括AM选频电路、颜信号放大电路、FM选频电路、 FM信号放大电路、电源电路；无线电接收天线AM/FM信号输出端同 时连接到AM选频电路和FM选频电路，AM选频电路与AM信号放大电 路相连，FM选频电路与FM信号放大电路相连，AM信号放大电路与 FM信号放大电路的信号输出端连接到共用输出插头，输出插头的接 地端与天线放大器接地端相连，电源电路为天线放大器提供电源，所 述的天线放大器还设有阻波电路，该阻波电路的一端与天线放大器接 地端相连，另一端与汽车顶部的天线金属安装底座相连。
本实用新型的天线放大器装置设置有阻波电路，阻波电路的印刷 电感LO在AM/FM频率范围内感抗很高，将天线放大器在印刷电路板 上地的电位提高了，相当于提高了天线放大器对金属安装底座上的高度，减少了车顶对高频信号的吸收，增加了放大器的接收效果。而且，
本实用新型的无线电接收天线为AM/FM共用天线，装在天线外壳内的
天线支架上，天线外壳可采用鲨鱼鳍式外壳，外形设计美观，高度比较低。
以下将结合附图对本实用新型作进一步说明。 图1是本实用新型汽车顶置天线装置及其天线放大器的第一实 施例的剖视图。
图2是本实用新型汽车顶置天线装置及其天线放大器的第二实 施例的剖视图。
图3是本实用新型汽车顶置天线装置及其天线放大器的第三实 施例的立体分解示意图。
图4是本实用新型汽车顶置天线装置及其天线放大器的天线放 大器的原理框图。
图5是本实用新型汽车顶置天线装置及其天线放大器的天线放 大器的电路图。
图6是本实用新型汽车顶置天线装置及其天线放大器的无线电 接收天线共振频率图。
图7是本实用新型汽车顶置天线装置及其天线放大器的无线电 接收天线方向性图(水平)。
图8是本实用新型汽车顶置天线装置及其天线放大器的无线电 接收天线方向性图(垂直)。
具体实施方式
参照附图1 8，本实用新型汽车顶置天线装置及其天线放大器
的天线装置具有天线外壳l、金属安装底座6、天线支架3及无线电 接收天线2，天线外壳1安装在金属安装底座6上，构成内部的容置 空间，该容置空间内设有天线支架3、无线电接收天线2及电路板4， 天线支架3及电路板4装设于金属安装底座6，该无线电接收天线2 装设于该天线支架3，或通过注塑嵌装或固定卡装在天线外壳内侧上 部；无线电接收天线2—端设有天线信号输出端，天线信号输出端通 过导线5与电路板的天线放大器的信号输入端连接，天线放大器的输 出信号由同轴电缆7输出至无线电接收装置。天线放大器连接有电源 线8，天线放大器电源由电源线8提供。所述的天线放大器还设有阻 波电路，该阻波电路的一端与天线放大器接地端相连，另一端与汽车 顶部的天线金属安装底座相连。
在本实用新型的一具体实施例中，该无线电接收天线2为AM/FM 共用天线，无线电接收天线2采用金属螺旋状天线，其共振频率为 98土3腿z。
如图4所示,为本实用新型的天线放大器的原理框图，该天线放 大器包括AM选频电路、AM信号放大电路、FM选频电路、FM信号放 大电路、电源电路；其中，无线电接收天线AM/FM信号输出端同时连 接到AM选频电路和FM选频电路，AM选频电路与AM信号放大电路相 连，FM选频电路与FM信号放大电路相连，AM信号放大电路与FM信 号放大电路的信号输出端连接到共用输出插头，输出插头的接地端与天线放大器接地端相连，电源电路为天线放大器提供电源，其中，所 述天线放大器还设有阻波电路，该阻波电路的一端与天线放大器接地 端相连，另一端与汽车顶部的天线金属安装底座相连。
在本实用新型的一具体实施例中，如图5所示，所述阻波电路包 括印刷电感LO，该印刷电感LO的一端与天线放大器接地端相连，另 一端与汽车顶部的天线金属安装底座相连。其中，印刷电感LO可以
为印刷电路板上用印刷线路制成的电感。
如图5所示，为本实用新型的天线放大器的一具体实施例的电路 图。从图中可以看出，天线放大器的AM选频电路包括电容C1、电感 Ll、 L2、电阻R1;其中天线TX通过电容C1与AM选频电路中的电 感L1相连，电感L2与电阻R1并联后一端与电感L1相连，另一端连 结至AM信号放大电路。
認信号放大电路包括场效应管V1、三极管V2、电阻R2 R7、电 容C2 C5、电感L3; AM选频电路的信号通过AM信号放大电路的场 效应管V1、三极管V2进行两级放大后传送到共用输出插头OUT;其 中场效应管(V1)的栅极与AM选频电路相连，场效应管(V1)的源极 与电容(C2)、电阻(R4、 R7)相连，场效应管(V1)的漏极与电阻(R5、 R6)、电容(C3)相连，电阻(R6)、电容(C3)并联后的另一端与三极管 (V2)的基极相连，三极管(V2)的集电极与电容(C4)、电阻(R7)的另一 端相连，三极管(V2)的发射极与电源电路的电感(L7)、电容(C15)相 连，电容(C4)通过电感(L3)与共用输出插头(0UT)、双二极管(Dl) 相连。场效应管VI可采用MMBFJ310场效应管。FM选频电路包括电容(C6 C9)、电感(L4、 L5);天线(TX)通 过电容(Cl)与FM选频电路中的电容(C6)相连，电容(C6)的另 一端与电感(L4)相连，电感(L4)另一端分别与电感(L5)、电容 (C7、 C8)相连，电感(L5)的另一端接地，电容(C7)的接地端同 时通过一电阻接至车顶棚，电容(C8)另一端分别接电容(C9)、 FM 信号放大电路。
FM信号放大电路包括三极管(V3)、电阻(R8 R13)、电容(C10 C13)、电感(L6);三极管(V3)的基极与电容(C8)相连，且设有基极 上偏置电阻和下偏置电阻(R8、 R9)，且基极上偏置电阻(R9)与并 联的电阻(RIO)、电容(C10)相连后接至三极管(V3)的集电极， 该集电极通过电容(C12)与共用输出插头(OUT)相连，电感(L6) 一端与三极管(V3)集电极相连，另一端通过电阻(R12、 R13)与电 源电路相连，三极管(V3)的发射极接有发射极电阻(R11)及旁路 电容(Cll)。
电源电路包括双二极管(D1)、电容(C14、 C15)、电感(L7); +12V 直流电源通过导线经双二极管(Dl)与电感(L7)相连，电感(L7) 另一端分别与电容(C14、 C15)、电阻(R13)及三极管(V2)的发射 极相连。双二极管Dl可采用1SS226双二极管。
如图5所示，为了进一步保证天线的接收效果，天线(TX)连接 有静电保护器(BL1)。
参照图5所示，本实用新型天线放大器的工作原理天线TX将 空中无线电磁波信号转化为电信号，经过静电保护器BL进行静电保护后，经隔直流电容C1， 一路无线电信号通过选频电路中电感L1、 L2、电阻R1进行选频，将旭调幅信号选出，输入到細信号放大电 路，AM选频电路的信号通过AM信号放大电路的场效应管V1、三极管 V2进行两级放大后传送到共用输出插头OUT输出，其中偏置电阻R2、 R3用于调节场效应管V1工作电流，反馈电阻R4、电容C2用于调节 场效应管VI增益(放大倍数)，负载电阻R5用于调节场效应管VI增 益，偏置电阻R6用于调节三极管V2的工作电流，电容C3为耦合电 容，将场效应管VI放大的AM电信号耦合到三极管V2的基极进一步 放大，电阻R7是三极管V2的负载电阻，用于调节三极管V2增益。 电容C4、电感L3是对AM调幅输出信号进行选频处理。
另一路无线电信号通过FM选频电路中的电容C6 C9、电感L4、 L5进行选频，通过电容C8、 C9进行分压后，将调频信号输入到TM 信号放大电路中的三极管V3进行信号放大，放大后的信号经电容C12 耦合到共用输出插头OUT输出，其中偏置电阻R8、 R9、 R10是调节三 极管V3的工作电流，其中电阻R9、电容C10又是放大三极管V3的 反馈电阻、电容，对三极管V3起稳定作用。电阻Rll、电容C11调 节三极管V3增益。电感L6是三极管V3的负载。电容C13、电阻R12、 R13是放大器的电源滤波电路。
电源电路中双二极管Dl为同轴电缆换向供电和单独电缆供电的 隔离二极管，电感L7、电容C16、 C17为电源的滤波电路。
阻波电路中的印刷电感LO的一端与无线放大器接地端相连，另 一端与汽车顶部的天线金属底座相连，阻波电路的印刷电感在AM/FM频率范围内感抗很高，将天线放大器在印刷电路板上地的电位提高 了，减少了车顶对高频信号的吸收，增加了放大器的接收效果。
如图1 图3所示，为本实用新型的汽车顶置天线装置的结构示 意图。所述的天线外壳设置为鲨鱼鳍式外壳。鲨鱼鳍式天线外壳l固
定于金属安装底座6，且金属安装底座6上还设有天线固定装置及缆
线连接口，本实用新型的一具体实施例中，该天线固定装置包括中空 螺杆、固定螺母，缆线连接口设置在中空螺杆内。
本实用新型的汽车顶置天线装置的金属安装底座6上可设有多
个电路板安装部，以实现一个或多个电路板的灵活安装。该安装部可 由多种方式来实现，例如卡扣结构。
图1为本实用新型的汽车顶置天线装置的具体实施例之一，其
中，仅设有一电路板4，该电路板4上设有AM/FM天线放大器，且该 无线电接收天线2的输出端和电路板4均设于鲨鱼鳍式天线外壳1的 高度较小的前端。
图2为本实用新型的汽车顶置天线装置的另一具体实施例，其 中，仍只设有一电路板4，且该无线电接收天线2的输出端和电路板 4均设于鲨鱼鳍式天线外壳1的高度较大的后端。
再如图3所示，为本实用新型的汽车顶置天线装置的又一具体实 施例，其中，该金属安装底座6上设有三块接收天线电路板4、 9、 10，各电路板可包括SDARS人造卫星数码(数字)音频接收天线电路 板10、 DTV数码(数字)电视接收天线电路板、GPS卫星导航接收天 线电路板9、 DAB数码(数字)音频接收天线电路板群组中的一种或其任意组合。具体组合方式可为装有SDARS人造卫星数码音频接收天 线电路板10与DTV数码电视接收电路板天线，或装有SDARS人造卫 星数码音频接收天线电路板10与GPS卫星导航接收天线电路板9， 或装有DTV数码电视接收天线电路板与GPS卫星导航接收天线电路板 9，等。
本实用新型汽车顶置天线装置及其天线放大器的工作原理汽车 顶置天线装置使用时，安装在汽车顶部及外侧有关部位，通过天线固 定螺杆、固定螺母或其它固定部件固定稳固，当无线电接收天线TX 接收到无线电信号，由天线信号输出端分别输到AM (调幅)选频电 路、FM (调频)选频电路，AM (调幅)信号经雄选频电路选频后送 到AM信号放大电路放大后，層(调幅)信号经共用输出插头输出到 汽车收放机。FM (调频)信号经FM (调频)选频电路选频后送到FM 信号放大电路，FM (调频)信号经FM信号放大电路放大后，调频FM (调频)信号经共用输出插头输出到汽车收放机。
阻波电路的印刷电感LO在AM/FM频率范围内感抗很高，将天线 放大器在印刷电路板上地的电位提高了 ，相当于提高了天线放大器对 金属安装底座上的高度，减少了车顶对高频信号的吸收，增加了放大 器的接收效果。
本实用新型汽车顶置天线装置的无线电接收天线其共谐振频率 为9S士3MHz，此时的接收效果为最佳。参见图6，为本实用新型的汽 车顶置天线装置的无线电接收天线共振频率图。从图6中可以看出， 在87. 5-107. 5MHZ频率范围内中心频率点为96MHz，此时的信号传输性能是最好的，频率点未漂移。
参见附图7、 8，为本实用新型的汽车顶置天线装置的无线电接 收天线水平和垂直方向性图，即将天线安装在汽车上，于天线测试场
进行水平和垂直方向性接收性能测试，图7、图8显示为每5度测量 一次测得的数据，体现汽车行驶时的状态。从附图中可以说明本实用 新型汽车顶置天线的无线电接收天线水平、垂直方向接收效果好。
综上所述，本实用新型汽车顶置天线装置及其天线放大器设计合 理、结构紧凑，由于无线电接收天线为AM/FM共用天线，装置在天线 外壳内，天线外壳采用鲨鱼鳍式外壳，外形设计美观，高度比较低， 由于本实用新型天线放大器装置设置有阻波电路，阻波电路的印刷电 感L0在AM/FM频率范围内感抗很高，将天线放大器在印刷电路板上 地的电位提高了，相当于提高了天线放大器对金属安装底座上的高 度，减少了车顶对高频信号的吸收，增加了放大器的接收效果。汽车 顶置天线装置无线电接收天线AM/FM共用天线，装置在天线外壳内密 封性好不容易损坏，天线高度低，洗车及进入空间受限的场所时，天 线无须放下，使用极为方便。另外，天线在使用过程中，天线杆不会 失落，运输过程中无须把天线拆下，极为方便。
权利要求1、一种汽车顶置天线装置及其天线放大器，其特征在于结构具有天线外壳、金属安装底座、天线支架、无线电接收天线，所述天线外壳安装在该金属安装底座上，构成内部的容置空间，该容置空间内设有该天线支架、无线电接收天线及设有天线放大器的电路板，该天线支架及所述电路板装设于金属安装底座，该无线电接收天线装设于该天线支架，或通过注塑嵌装或固定卡装设于天线外壳内侧上部；无线电接收天线一端设有天线信号输出端，无线电接收天线的天线信号输出端与天线放大器的信号输入端连接，天线放大器信号由同轴电缆输出至无线电接收装置；天线放大器包括AM选频电路、AM信号放大电路、FM选频电路、FM信号放大电路、电源电路；其中，无线电接收天线AM/FM信号输出端同时连接到AM选频电路和FM选频电路，AM选频电路与AM信号放大电路相连，FM选频电路与FM信号放大电路相连，AM信号放大电路与FM信号放大电路的信号输出端连接到共用输出插头，输出插头的接地端与天线放大器接地端相连，电源电路为天线放大器提供电源，其中，所述天线放大器还设有阻波电路，该阻波电路的一端与天线放大器接地端相连，另一端与汽车顶部的天线金属安装底座相连。
2、根据权利要求1所述的汽车顶置天线装置及其天线放大器， 其特征在于所述的阻波电路包括印刷电感(LO)，该印刷电感(L0)的一 端与天线放大器接地端相连，另一端与汽车顶部的天线金属安装底座相连，印刷电感(L0)为印刷电路板上用印刷线路制成的电感。
3、 根据权利要求1所述的汽车顶置天线装置及其天线放大器， 其特征在于所述的天线放大器的AM选频电路包括电容(C1)、电感 (Ll、 L2)、电阻(R1);天线(TX)通过电容(Cl)与層选频电路中 的电感(Ll)相连，电感(L2)与电阻(Rl)并联后一端与L1相连， 另一端连结至AM信号放大电路;AM信号放大电路包括两级放大电路， 第一级放大电路为场效应管放大电路，第二级放大电路为三极管放大 电路，场效应管(V1)的栅极连接有电阻(R2、 R3)、漏极端连接有电 阻(R5)，源极端连接电阻(R4)、电容(C2);第二级放大电路的三 极管(V2)的基极连接有电阻(R6)、电容(C3)，其集电极连接有电阻(R7);场效应管(V1)的栅极与扁选频电路相连，场效应管(V1)的漏 极连接电阻(R5)的同时经并联连接的电容(C3)、电阻(R6)连接至三 极管(V1)的基极，三极管(V2)的发射极连接至电源电路，三极管(V2) 的集电极与电阻(R7)相连，同时连接至共用输出插头(OUT);細信号放大电路还包括输出信号选频电路，该输出信号选频电路包括电容 (C4)、电感(L3)，三极管(V2)的集电极通过输出信号选频电路的电 容(C4)及电感(L3)连接至共用输出插头(OUT); AM选频电路的 信号通过雇信号放大电路的效应管(V1)、三极管(V2)进行两级放大 后传送到共用输入插头(0UT)。
4、 根据权利要求1所述的汽车顶置天线装置及其天线放大器， 其特征在于所述的FM选频电路包括电容(C6)、电感(L4、 L5)、电容(C7 C9);天线(TX)通过电容(Cl)与FM选频电路中的电容(C6)相连，印刷电感(L0)为印刷电路板上用印刷线路制成的电感。
5、 根据权利要求1所述的汽车顶置天线装置及其天线放大器， 其特征在于所述的天线放大器的AM选频电路包括电容(C1)、电感 (Ll、 L2)、电阻(R1);天线(TX)通过电容(Cl)与AM选频电路中 的电感(Ll)相连，电感(L2)与电阻(Rl)并联后一端与电感(Ll) 相连，另一端连结至AM信号放大电路；AM信号放大电路包括两级放 大电路，第一级放大电路为场效应管放大电路，第二级放大电路为三 极管放大电路，场效应管(V1)的栅极连接有电阻(R2、 R3)、漏极端 连接有电阻(R5)，源极端连接电阻(R4)、电容(C2);第二级放大 电路的三极管(V2)的基极连接有电阻(R6)、电容(C3)，其集电极连接 有电阻(R7);场效应管(V1)的栅极与AM选频电路相连，场效应管(V1) 的漏极连接电阻(R5)的同时经并联连接的电容(C3)、电阻(R6)连接 至三极管(VI)的基极，三极管(V2)的发射极连接至电源电路，三极 管(V2)的集电极与电阻(R7)相连，同时连接至共用输出插头(OUT); AM信号放大电路还包括输出信号选频电路，该输出信号选频电路包 括电容(C4)、电感(L3)，三极管(V2)的集电极通过输出信号选频电 路的电容(C4)及电感(L3)连接至共用输出插头(OUT); AM选频 电路的信号通过層信号放大电路的效应管(VI)、三极管(V2)进行两 级放大后传送到共用输入插头(0UT)。
6、 根据权利要求1所述的汽车顶置天线装置及其天线放大器， 其特征在于所述的FM选频电路包括电容(C6)、电感(L4、 L5)、电容(C7 C9);天线(TX)通过电容(Cl)与FM选频电路中的电容(C6)
7.其特征在于所述的金属安装底座上还装有SDARS人造卫星数码音频 接收天线电路板、DTV数码电视接收天线电路板、GPS卫星导航接收 天线电路板、DAB数码音频接收天线电路板各群组中的一种或其任意 组合。
8.
9、根据权利要求8所述的汽车顶置天线装置及其天线放大器， 其特征在于所述的接收天线电路板组合方式为装有SDARS人造卫星 数码音频接收天线电路板与DTV数码电视接收天线电路板，或装有 SDARS人造卫星数码音频接收天线电路板与GPS卫星导航接收天线电 路板，或装有DTV数码电视接收天线电路板与GPS卫星导航接收天线 电路板。
专利摘要本实用新型涉及的是一种汽车顶置天线装置及其天线放大器，结构具有鲨鱼鳍式天线外壳、金属安装底座、天线支架、无线电接收天线，所述天线外壳安装在该金属安装底座上，构成内部的容置空间，该容置空间内设有该天线支架、无线电接收天线及设有天线放大器的电路板。天线放大器包括AM选频电路、AM信号放大电路、FM选频电路、FM信号放大电路、电源电路；其中，所述天线放大器还设有阻波电路，该阻波电路的一端与天线放大器接地端相连，另一端与汽车顶部的天线金属安装底座相连。该天线装置由于提高了天线放大器在印刷电路板上地的电位，相当于提高了天线放大器对金属安装底座上的高度，减少了车顶对高频信号的吸收，增加了放大器的接收效果。
文档编号H04B1/16GK201229985SQ200820034299
公开日2009年4月29日 申请日期2008年4月22日 优先权日2008年4月22日
发明者蒋小平 申请人:蒋小平