一种圆形4GLTEMIMO车载天线的制作方法

本发明涉及一种圆形4gltemimo车载天线。

背景技术：

全球范围内，移动通信正在从第三代(3g)快速向第四代(4g)过渡，4g通信的发展方兴未艾，正在迅速地应用到众多通信领域，如车联网、物联网等。其中车联网是最为迅猛发展的领域之一，一款性能优良可以应用于全球各个国家与地区的4g车载天线正是市场所期望产品。

研究现有的国内外车载天下技术，会发现通常有如下缺陷：

1.天线尺寸太大。主要是因为在车载电子设备日益增多的背景下，天线安装的空间位置越来越受到限制。

2.主天线与副天线之间的隔离度较低，这导致了主副天线相关性较高，而4g通信之所以数据传送速度快，其中关键的技术之一就是利用几个独立的传输通道进行数据的传输，如果通道之间的相关性高，必将影响系统的数据上行与下行传输速度。而有些设计为了提高隔离度，不惜牺牲天线的效率。结果导致整个系统的灵敏度降低，同样地在网络信号较弱的地区，数据传输速度降低。

技术实现要素：

本发明的目的就是要提供一种性能优良、且可应用于全球各个国家与地区的圆形4gltemimo车载天线。

本发明采用如下技术方案：

一种圆形4gltemimo车载天线，包括第一pcb板、第二pcb板、第三pcb板；所述第一pcb板与第三pcb板在空间上平行布置，所述第一pcb板、第三pcb板与在第二pcb板空间上垂直布置；所述第一pcb板1、第二pcb板2、第三pcb板3上所敷的铜箔是电气连接的；

其中，所述第一pcb板是园形的平板，所述第一pcb板上设置有第三辐射器和第四辐射器，以及天线地和缝隙；

进一步的，所述第三辐射器和第四辐射器，以及天线地和缝隙都是由附着在第一pcb板上特定位置的铜箔构成；

进一步的，所述第一pcb板上主要部分的尺寸为a1＝100mm，a2＝90mm，a3＝24mm，a4＝14mm，a5＝40mm，a6＝8mm，a7＝21.91mm；

所述第二pcb板是长方形的平板，所述第二pcb板上设置有第二辐射器和第一调谐器；

进一步的，所述第二辐射器和第一调谐器都是由附着在第二pcb板上特定位置的铜箔构成；

进一步的，所述第二pcb板上主要部分的尺寸为b1＝40mm，b2＝2mm，b3＝13.56mm，b4＝11.5mm，b5＝4.5mm；

所述第三pcb板是长方形的平板，所述第三pcb板上设置有第一辐射器；

所述第一辐射器由附着在第三pcb板上特定位置的铜箔构成；

进一步的，所述第三pcb板主要部分的尺寸为c1＝40mm，c2＝20mm，c3＝2mm，c4＝2mm；

进一步的，所述第一pcb板1、第二pcb板2、第三pcb板3都是厚度1毫米聚四氟乙烯板。

本发明带来了下述有益效果：

1.主天线与副天线频带宽，包含现在所有的4g频段，即824mhz-960mhz/1710mhz-2690mhz。在整个工作频带内主天线电压驻波比(vswr)小于3.0，如图5所示。在整个工作频带内副天线电压驻波比(vswr)小于2.0，如图6所示。

2.主天线与副天线之间的隔离度高。主天线与副天线之间隔离度大于15db。图7是主天线与副天线之间的隔离度与频率的关系曲线。在整个工作频段内，相关系数(ecc)小于0.2。

3.天线辐射性能好，天线在低频(824-960mhz)，增益大于1dbi，在高频1710-2690mhz，增益大于2.5dbi，如图8所示；

4.天线尺寸小，天线尺寸为直径100毫米，高度20毫米。

附图说明：

附图1是本发明结构的爆炸示意图；

附图2是第一pcb板的平面结构示意图；

附图3是第二pcb板的平面结构示意图；

附图4是第三pcb板的平面结构示意图；

附图5是主天线电压驻波比(vswr)；

附图6是副天线电压驻波比(vswr)；

附图7是主天线与副天线之间的隔离度与频率的关系曲线；

附图8主天线增益；

附图9是天线组装后整体示意图；

图1中，1是第一pcb板，2是第二pcb板，3是第三pcb板；

图2中，11是第三辐射器，12是第四辐射器，13是天线地，14是缝隙；

图3中，21是第二辐射器，22是第一调谐器，23是第二调谐器：

图四中，31是第一辐射器；

图2、图3、图四中黑色的是敷铜箔的部分；

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明：

如图，第一辐射器31和第二辐射器21、第一调谐器22和第一调谐器23以及天线地13构成4glte天线的主天线，主天线是寄生振子加载的单极天线。其中第一辐射器31通过缝隙加载的方式产生900mhz和1800mhz两个频段，第二辐射器21是寄生振子，产生一个大约2ghz的谐振，天线地13上的缝隙14产生一个大约在2.3ghz的谐振。这样高频就会有三个谐振联合在一起，形成较宽带宽，从而可以覆盖1710-2690mhz整个频段。另外，天线地13加载缝隙14后会在低频产生谐振，这样低频的带宽得到拓宽和改善。第一调谐器22构成分布式串联电感，主要用于改善天线高频的性能，第二调谐器23与第一辐射器31构成分布式并联电容，主要用于改善天线低频性能。

4glte副天线由第3辐射器11和第4辐射器12组成，第4辐射器12是单极天线，第3辐射器11是寄生振子，整体上寄生振子和单极天线共同形成一个宽带天线，频段覆盖1710-2690mhz。另外，副天线与主天线空间上互相垂直，可以提高二者之间的隔离度。

优化的方案中，第一pcb板1、第二pcb板2、第三pcb板3都是厚度1毫米聚四氟乙烯板。

所述天线的相关技术指标见图5-图8。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
一种圆形4G LTE MIMO车载天线，包括第一PCB板、第二PCB板、第三PCB板；第一PCB板与第二PCB板在空间上垂直布置，第一PCB板与第三PCB板在空间上平行布置；第一PCB板是园形的平板，第一PCB板上设置有第三辐射器和第四辐射器，以及天线地和缝隙；第二PCB板是长方形的平板，第二PCB板上设置有第二辐射器、第一调谐器和第二调谐器；第三PCB板是长方形的平板，第三PCB板上设置有第一辐射器；第一PCB板1、第二PCB板2、第三PCB板3都是厚度1毫米聚四氟乙烯板。第一辐射器、第二辐射器、第三辐射器、第四辐射器、第一调谐器、第二调谐器、天线地和缝隙都是由附着在各PCB板上特定位置的铜箔构成；PCB板通过所敷铜箔电气连接。

技术研发人员：张亚斌
受保护的技术使用者：常州柯特瓦电子有限公司
技术研发日：2017.06.16
技术公布日：2017.11.07