一种集成天线的制作方法

1.本发明涉及车载通讯技术领域，尤其涉及一种集成天线。


背景技术：

2.为了提高交通系统的安全和效率，需要将通过车载通讯系统将交通参与者和交通环境有机结合，因此，车载通讯系统在交通安全中起到了至关重要的作用。
3.现在普遍将多种天线集成在pcb(printed circuit board，印制电路板)上，以形成车载通讯系统。但是将多种天线集成在一块pcb上，会存在以下问题：一、多种天线集成会导致pcb的面积增大，使得集成天线的结构松散。二、多种天线集成会使得其余天线影响gnss(global navigation satellite system，全球导航卫星系统)天线的轴比性能，使得集成天线在不同方向上的信号增益差异性较大。
4.为此，亟需提供一种集成天线以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种集成天线，解决了多种天线集成带来的pcb面积增大和影响gnss天线的轴比性能的问题，不仅使得集成天线的结构紧凑，还改善了集成天线的轴比性能，提高了集成天线的圆极化程度。
6.为实现上述目的，提供以下技术方案：
7.一种集成天线，包括：
8.第一pcb；
9.金属支架，呈中空框体结构，所述金属支架设于所述第一pcb上；
10.第二pcb，所述第二pcb设于所述金属支架的顶端；
11.gnss天线，所述gnss天线及其lna电路设于所述第二pcb上；其余天线及其lna电路设于所述第一pcb上，所述gnss天线通过所述金属支架与所述第一pcb电连接。
12.作为上述集成天线的一种可选方案，所述金属支架的顶端设有第一凸条，所述第一凸条向外弯折以形成第一安装板，所述第二pcb的端部向外延伸以形成第二安装板，所述第一安装板与所述第二安装板通过螺栓结构相连。
13.作为上述集成天线的一种可选方案，所述第二pcb的端部设有定位槽，所述金属支架的顶端沿竖直方向向外延伸形成定位凸起，所述定位凸起能够设于所述定位槽内。
14.作为上述集成天线的一种可选方案，所述金属支架的底端沿竖直方向向外延伸形成连接件，所述第一pcb上设有金属化孔，所述连接件能够插设于所述金属化孔内。
15.作为上述集成天线的一种可选方案，所述金属支架的底端设有第二凸条，所述第二凸条向外弯折以形成第三安装板，所述第三安装板与所述第一pcb通过螺栓结构相连。
16.作为上述集成天线的一种可选方案，所述第二pcb与所述gnss天线之间设有胶粘层。
17.作为上述集成天线的一种可选方案，所述gnss天线上设有通孔，pin针穿过所述通
孔与所述第二pcb上所述gnss天线的lna电路电连接。
18.作为上述集成天线的一种可选方案，所述第一pcb和所述第二pcb之间设有导线，用于连接所述gnss天线的lna电路与设于所述第一pcb上所述gnss天线的模组。
19.作为集成天线的一种可选方案，所述第一pcb和所述第二pcb上均设有固定件，所述固定件用于夹持所述导线。
20.作为上述集成天线的一种可选方案，所述金属支架内部形成容纳腔，所述gnss天线的lna电路设于所述容纳腔内。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果：
22.本发明的集成天线包括第一pcb、第二pcb和设于第一pcb与第二pcb之间的金属支架，其中gnss天线及其lna电路设于第二pcb上，其余天线及其lna电路设于第一pcb上，gnss天线通过金属支架与第一pcb电连接。上述集成天线利用两个pcb，将gnss天线及其lna电路与其余天线及其lna电路分开，避免了多种天线集成在一块pcb上导致pcb面积增加的问题，使集成天线的结构更加紧凑；并通过金属支架拉开了gnss天线及其lna电路与其余天线及其lna电路之间的距离，避免其余天线及其lna电路对gnss天线及其lna电路造成干扰，改善了集成天线的轴比性能，提高了集成天线的圆极化程度。
附图说明
23.图1为本发明实施例中集成天线的结构示意图；
24.图2为图1中a处的放大图；
25.图3为本发明实施例中金属支架的结构示意图；
26.图4为本发明实施例中第二pcb的结构示意图。
27.附图标记：
28.1、第一pcb；2、金属支架；3、第二pcb；4、gnss天线；5、导线；
29.11、固定件；111、第一弧形板；112、第二弧形板；113、连接板；
30.21、第一安装板；211、螺栓结构；22、第三安装板；23、定位凸起；24、连接件；
31.31、第二安装板；32、定位槽；
32.41、通孔；42、pin针。
具体实施方式
33.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
34.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
36.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
37.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
38.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
39.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
40.如图1-图4所示，本实施例提供了一种集成天线，该集成天线包括第一pcb1、第二pcb3和设于第一pcb1与第二pcb3之间的金属支架2，其中gnss天线4及其lna电路设于第二pcb3上，其余天线及其lna电路设于第一pcb1上，gnss天线4通过金属支架2与第一pcb1电连接。上述集成天线利用两个pcb，将gnss天线4及其lna电路与其余天线及其lna电路分开，避免了多种天线集成在一块pcb上导致pcb面积增加的问题，使得集成天线的结构紧凑；并通过金属支架2拉开了gnss天线4及其lna电路与其余天线及其lna电路之间的距离，避免其余天线及其lna电路对gnss天线4及其lna电路造成干扰，改善了集成天线的轴比性能，提高了集成天线的圆极化程度。
41.经过实验可知，当没有金属支架2时，在频率为1176mhz时，0
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范围内集成天线的轴比的最大值为9.8db；在频率为1576mhz时，0
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范围内集成天线的轴比的最大值为6.1db。当金属支架2的高度为5mm时，0
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范围内集成天线的轴比的最大值为8.6db；在频率为1576mhz时，0
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范围内集成天线的轴比的最大值为5.1db。当金属支架2的高度为10mm时，0
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范围内集成天线的轴比的最大值为6.4db；在频率为1576mhz时，0
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范围内集成天线的轴比的最大值为4.0db。当金属支架2的高度为15mm时，0
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范围内集成天线的轴比的最大值为4.9db；在频率为1576mhz时，0
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范围内集成天线的轴比的最大值为3.2db。当金属支架2的高度为20mm时，0
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范围内集成天线的轴比的最大值为4.1db；在频率为1576mhz时，0
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范围内集成天线的轴比的最大值为3.9db。由上述可知集成天线的圆极化程度与金属支架2的高度有关，且金属支架2的高度越高，集成天线的圆极化程度越高。在本实施例中，金属支架2的高度为18.4mm。
42.由于金属支架2为中空框体结构，因此进一步地，金属支架2内部形成容纳腔，gnss天线4的lna电路设于容纳腔内，以将金属支架2作为gnss天线4的lna电路屏蔽罩，不仅减少了制造成本，还进一步隔离了其余天线的lna电路对gnss天线4的lna电路的干扰，提高了集成天线的圆极化程度。
43.为了实现gnss天线4与第二pcb3连接的稳固性，进一步可选地，第二pcb3与gnss天线4之间设有胶粘层，以实现第二pcb3与gnss天线4的胶接。进一步可选地，gnss天线4上设有通孔41，pin针42穿过通孔41与第二pcb3上gnss天线4的lna电路电连接。且进一步地，第一pcb1和第二pcb3之间设有导线5，用于连接gnss天线4的lna电路与设于第一pcb1上gnss天线4的模组，以实现gnss天线4内部信号的导通。进一步可选地，第一pcb1和第二pcb3上均设有固定件11，固定件11用于夹持导线5，以实现导线5的固定，避免导线5的晃动对集成天线的信号增益产生影响。具体地，固定件11与第一pcb1、第二pcb3焊接相连，以提高固定件11在第一pcb1、第二pcb3上安装的稳固性。固定件11包括第一弧形板111、第二弧形板112和连接板113，连接板113用于连接第一弧形板111和第二弧形板112，以形成容置腔，容置腔的腔口收缩从而限制导线5在竖直方向上的位移，以避免导线5脱离固定件11。第一弧形板111、第二弧形板112和连接板113一体成型，降低了加工难度。且第一弧形板111和第二弧形板112为弹性片，当导线5从容置腔的腔口向内移动时，导线5给予了使得第一弧形板111和第二弧形板112相对远离的压力，以扩张容置腔的腔口，便于导线5穿过容置腔的腔口向内移动。第一弧形板111和第二弧形板112受到的压力使得第一弧形板111和第二弧形板112均产生使其可以具有相对靠近的运动趋势的弹力，导线5完全放置于容置腔内时，第一弧形板111和第二弧形板112失去了挤压的压力，在弹力的作用下相互靠近，使得容置腔的腔口收缩，以限制导线5的移动。
44.进一步地，在本实施例中，金属支架2的顶端设有第一凸条，第一凸条向外弯折以形成第一安装板21，第二pcb3的端部向外延伸以形成第二安装板31，第一安装板21与第二安装板31通过螺栓结构211相连，以实现第二pcb3与金属支架2的连接。进一步可选地，第一安装板21设有两个，两个第一安装板21间隔设于金属支架2的对角线上，以提高金属支架2与第二pcb3连接的稳固性。进一步地，第二安装板31为铜板，以便于第二pcb3和金属支架2之间具有良好的电接触。在其他实施例中，第一安装板21与第二安装板31也可以通过焊接、卡接或金属弹片等连接方式进行连接，在此不做过多地限定。
45.为了保证金属支架2与第二pcb3连接时的精准性，进一步地，第二pcb3的端部设有定位槽32，金属支架2的顶端沿竖直方向向外延伸形成定位凸起23，定位凸起23能够设于定位槽32内，以实现金属支架2与第二pcb3连接时的定位。
46.进一步可选地，在本实施例中，金属支架2的底端设有第二凸条，第二凸条向外弯折以形成第三安装板22，第三安装板22与第一pcb1通过螺栓结构211相连，以实现金属支架2与第一pcb1的连接。进一步可选地，第三安装板22与第一安装板21一一对应，每个第三安装板22均与相对应的第一安装板21交错设置，以提高金属支架2与第一pcb1连接的稳固性。在其他实施例中，第一pcb1与第三安装板22也可以通过焊接、卡接或金属弹片等连接方式进行连接，在此不做过多地限定。
47.进一步可选地，金属支架2的底端沿竖直方向向外延伸形成连接件24，第一pcb1上设有金属化孔，连接件24能够插设于金属化孔内，一方面实现了金属支架2和第一pcb1的连
接定位，另一方面使得金属支架2接地。
48.在本实施例中，金属支架2为方形的中空框体。进一步地，金属支架2的两个相邻侧壁之间设有圆弧倒角，使得金属支架2的外形圆润，避免了划伤工作人员。但在其他实施例中，金属支架2的结构也可以为圆形等对称结构，在此并不做过多的限制。
49.本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。