一种GNSS天线及通信设备的制作方法

一种gnss天线及通信设备
技术领域
1.本实用新型涉及天线技术领域，尤其涉及一种gnss天线及通信设备。


背景技术：

2.随着5g(第五代移动通信技术，5th generation mobile communication technology)网络的普及，车联网的要求也来越来越高，为了满足车联网的需求，现在的车子往往都是将5g天线、gnss天线(gps/glonass兼容天线)以及v2x(vehicle-to-everything，车对外界的信息交换)天线等集成在一个t-box(telematics box，远程信息处理盒子)里。车上的gnss天线必须要满足l1和l5两个频段，目前大多是做成圆极化的陶瓷天线，圆极化的陶瓷天线会占用很大的空间，在一些小型的t-box里很难使用，成本也更高。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种gnss天线及通信设备，能够在减小天线占用空间的同时，提高天线的带宽。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
5.一种gnss天线，包括第一馈点、第二馈点、第一天线臂、第二天线臂和接地点；
6.所述第一馈点与所述第一天线臂的一端连接，所述第二馈点与所述第二天线臂的一端连接，所述第一天线臂的另一端与所述第二天线臂的另一端分别与所述接地点连接。
7.进一步地，还包括第一连接部、第二连接部和第三连接部；
8.所述第一连接部的一端与所述第一馈点连接，所述第一连接部的另一端与所述第一天线臂的一端连接；
9.所述第二连接部的一端与所述第二馈点连接，所述第二连接部的另一端与所述第二天线臂的一端连接；
10.所述第一天线臂的另一端和所述第二天线臂的另一端分别与所述第三连接部的一端连接，所述第三连接部的另一端与所述接地点连接。
11.进一步地，所述第一连接部、所述第二连接部和所述第三连接部所在的第一平面与所述第一天线臂和所述第二天线臂所在的第二平面相互垂直。
12.进一步地，所述接地点位于所述第一馈点与所述第二馈点之间，且所述第一馈点、所述接地点和所述第二馈点间隔设置。
13.进一步地，所述第一天线臂呈“g”型。
14.进一步地，所述第二天线臂呈“l”型。
15.进一步地，所述第一天线臂的延伸方向与所述第二天线臂的延伸方向相反。
16.进一步地，还包括pcb板和弹片；
17.所述第一馈点、所述第二馈点和所述接地点分别通过所述弹片与所述pcb板连接。
18.进一步地，所述第一天线臂与所述第二天线臂均为钢材。
19.为了解决上述技术问题，本实用新型采用的另一种技术方案为：
20.一种通信设备，包括上述一种gnss天线。
21.本实用新型的有益效果在于：通过设置两个馈点、两个天线臂和一个接地点，第一馈点与第一天线臂的一端连接，第二馈点与第二天线臂的一端连接，第一天线臂的另一端与第二天线臂的另一端分别与接地点连接，两个天线臂独立分开设置，分别由各自的馈点控制，通过同一个接地点连接到地，实现了线极化双馈gnss天线，与现有的圆极化陶瓷天线相比，降低了天线的占用空间，节约了成本，由两个天线臂分别控制一个频段，即一个天线臂控制l1频段，另一个天线臂控制l5频段，满足了l1和l5频段，避免两个天线臂相互干扰而影响带宽，从而在减小天线占用空间的同时，提高了天线的带宽。
附图说明
22.图1为本实用新型实施例的一种gnss天线的整体结构示意图；
23.图2为本实用新型实施例的一种gnss天线设置在pcb板上的结构示意图；
24.图3为现有技术的单馈点线极化天线的结构示意图；
25.图4为本实用新型实施例的一种gnss天线的s参数对比图；
26.标号说明：
27.1、第一馈点；2、第二馈点；3、第一天线臂；4、第二天线臂；5、接地点；6、第一连接部；7、第二连接部；8、第三连接部；9、pcb板；10、弹片。
具体实施方式
28.为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
29.请参照图1，一种gnss天线，包括第一馈点、第二馈点、第一天线臂、第二天线臂和接地点；
30.所述第一馈点与所述第一天线臂的一端连接，所述第二馈点与所述第二天线臂的一端连接，所述第一天线臂的另一端与所述第二天线臂的另一端分别与所述接地点连接。
31.从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：通过设置两个馈点、两个天线臂和一个接地点，第一馈点与第一天线臂的一端连接，第二馈点与第二天线臂的一端连接，第一天线臂的另一端与第二天线臂的另一端分别与接地点连接，两个天线臂独立分开设置，分别由各自的馈点控制，通过同一个接地点连接到地，实现了线极化双馈gnss天线，与现有的圆极化陶瓷天线相比，降低了天线的占用空间，节约了成本，由两个天线臂分别控制一个频段，即一个天线臂控制l1频段，另一个天线臂控制l5频段，满足了l1和l5频段，避免两个天线臂相互干扰而影响带宽，从而在减小天线占用空间的同时，提高了天线的带宽。
32.进一步地，还包括第一连接部、第二连接部和第三连接部；
33.所述第一连接部的一端与所述第一馈点连接，所述第一连接部的另一端与所述第一天线臂的一端连接；
34.所述第二连接部的一端与所述第二馈点连接，所述第二连接部的另一端与所述第二天线臂的一端连接；
35.所述第一天线臂的另一端和所述第二天线臂的另一端分别与所述第三连接部的一端连接，所述第三连接部的另一端与所述接地点连接。
36.由上述描述可知，通过第一连接部将第一馈点与第一天线臂连接，通过第二连接部将第二馈点与第二天线臂连接，通过第三连接部将第一天线臂以及第二天线臂与接地点连接，实现了两个天线分别控制一个频段，但通过一个接地点连接到地，即将两个天线合并为一个天线，有效地减少了天线的占用空间，同时相较于现有单馈点天线来说，增加了带宽，从而在减小天线占用空间的同时，提高了天线的带宽。
37.进一步地，所述第一连接部、所述第二连接部和所述第三连接部所在的第一平面与所述第一天线臂和所述第二天线臂所在的第二平面相互垂直。
38.由上述描述可知，第一连接部、第二连接部和第三连接部所在的第一平面与第一天线臂和第二天线臂所在的第二平面相互垂直，与设计成不垂直结构相比，最大程度上减少了天线的占用空间。
39.进一步地，所述接地点位于所述第一馈点与所述第二馈点之间，且所述第一馈点、所述接地点和所述第二馈点间隔设置。
40.由上述描述可知，将接地点设置在两个馈点之间，且接地点和两个馈点间隔设置不互相连接，便于将与两个馈点连接的两个天线臂与接地点连接，以便将两个天线臂通过同一个接地点连接到地，减少了天线的占用空间。
41.进一步地，所述第一天线臂呈“g”型。
42.由上述描述可知，将第一天线臂设置成“g”型，便于使用第一天线臂控制l5频段的谐振，使得gnss天线满足l5频段。
43.进一步地，所述第二天线臂呈“l”型。
44.由上述描述可知，将第二天线臂设置成“l”型，便于使用第二天线臂控制l1频段的谐振，使得gnss天线满足l1频段。
45.进一步地，所述第一天线臂的延伸方向与所述第二天线臂的延伸方向相反。
46.由上述描述可知，第一天线臂的延伸方向与第二天线臂的延伸方向相反，将第一天线臂与第二天线臂独立分开，使两个天线臂分别调节阻抗，避免两个天线臂相互干扰而影响带宽。
47.进一步地，还包括pcb板和弹片；
48.所述第一馈点、所述第二馈点和所述接地点分别通过所述弹片与所述pcb板连接。
49.由上述描述可知，第一馈点、第二馈点和接地点分别通过弹片与pcb板连接，保证了gnss天线连接的稳定性。
50.进一步地，所述第一天线臂与所述第二天线臂均为钢材。
51.由上述描述可知，第一天线臂与第二天线臂采用钢材制作，保证天线结构的稳固性，在汽车发生震动时，也不会影响天线的工作性能。
52.本实用新型另一实施例提供了一种通信设备，包括上述一种gnss天线。
53.本实用新型上述的一种gnss天线能适用于5g毫米波通信系统的设备中，如汽车的t-box中，以下通过具体的实施方式进行说明：
54.实施例一
55.请参照图1-4，本实施例的一种gnss天线，包括第一馈点1、第二馈点2、第一天线臂3、第二天线臂4和接地点5，如图1所示；
56.如图1所示，所述第一馈点1与所述第一天线臂3的一端连接，所述第二馈点2与所
述第二天线臂4的一端连接，所述第一天线臂3的另一端与所述第二天线臂4的另一端分别与所述接地点5连接；
57.具体的，还包括第一连接部6、第二连接部7和第三连接部8；所述第一连接部6的一端与所述第一馈点1连接，所述第一连接部6的另一端与所述第一天线臂3的一端连接；所述第二连接部7的一端与所述第二馈点2连接，所述第二连接部7的另一端与所述第二天线臂4的一端连接；所述第一天线臂3的另一端和所述第二天线臂4的另一端分别与所述第三连接部8的一端连接，所述第三连接部8的另一端与所述接地点5连接；所述第一连接部6、所述第二连接部7和所述第三连接部8所在的第一平面与所述第一天线臂3和所述第二天线臂4所在的第二平面相互垂直，如图1所示；
58.如图1所示，所述接地点5位于所述第一馈点1与所述第二馈点2之间，且所述第一馈点1、所述接地点5和所述第二馈点2间隔设置；所述第一天线臂3呈“g”型；所述第二天线臂4呈“l”型；所述第一天线臂3与所述第二天线臂4的形状可根据实际需要进行设置；所述第一天线臂3的延伸方向与所述第二天线臂4的延伸方向相反；所述第一天线臂3与所述第二天线臂4均为钢材；在另一种可选的实施方式中，上述gnss天线均采用钢材制作，在汽车震动时也能够保证良好的工作性能；
59.具体的，如图2所示，还包括pcb板9和弹片10；所述第一馈点1、所述第二馈点2和所述接地点5分别通过所述弹片10与所述pcb板9连接；
60.现有的圆极化陶瓷天线若要覆盖l1和l5两个频段必须要设置两个馈点，不能像一般的线极化天线由单馈点控制两个频段，所以在射频端l1和l5信号要分成两路连接到天线上；本实用新型设计成双馈点是因为射频端l1和l5信号大多是分成两路，双馈点正好可以和两路射频信号相连，无需修改目前大多数的射频端设计，如果设计成一般的单馈点线极化天线的话，则还需要在天线前端再加一个功率分离器(power splitter)，这样会增加成本，也就是说，本实用新型与现有的圆极化陶瓷天线和单馈点线极化天线相比，成本低且节约天线占用空间；
61.如图3所示，图3为现有技术中单馈点线极化天线，天线体积分用，即每个谐振模用到天线走线的一部分，图3中g型天线臂一长一短两个天线臂部分各自激励一个谐振模，这样会导致天线的分布电容增大，带宽减小；图4为s参数对比图，两条虚线为本实用新型的双馈点gnss天线的s参数，实线为单馈点线极化天线的s参数，标号1、2、3和4为单馈点线极化天线-10db带宽，标号5、6、7和8为双馈点gnss天线-10db带宽，可以看出，单馈点线极化天线-10db以下带宽为1.1568ghz-1.2335ghz和1.5689ghz-1.6012ghz，共109mhz带宽；双馈点gnss天线-10db以下带宽为1.1592ghz-1.2537ghz和1.5396ghz-1.6166ghz，共171.5mhz带宽，由此可见，本实用新型的双馈点gnss天线的带宽要明显大于单馈点线极化天线；
62.上述的gnss天线的工作原理如下：
63.通过第一馈点1对第一天线臂3馈点，第二馈点2对第二天线臂4馈电，由第一天线臂3控制l5频段的谐振，第二天线臂4控制l1频段的谐振，并由一个接地点5将第一天线臂3与第二天线臂4连接到地，使gnss天线覆盖l1和l5频段，从而在减小天线占用空间的同时，提高了天线的带宽。
64.实施例二
65.一种通信设备，包括实施例一所述的一种gnss天线。
66.综上所述，本实用新型提供的一种gnss天线及通信设备，包括第一馈点、第二馈点、第一天线臂、第二天线臂和接地点；所述第一连接部的一端与所述第一馈点连接，所述第一连接部的另一端与所述第一天线臂的一端连接；所述第二连接部的一端与所述第二馈点连接，所述第二连接部的另一端与所述第二天线臂的一端连接；所述第一天线臂的另一端和所述第二天线臂的另一端分别与所述第三连接部的一端连接，所述第三连接部的另一端与所述接地点连接，实现了两个天线分别控制一个频段，但通过一个接地点连接到地，即将两个天线合并为一个天线，有效地减少了天线的占用空间；设置第一天线臂的延伸方向与第二天线臂的延伸方向相反，将第一天线臂与第二天线臂独立分开，使两个天线臂分别调节阻抗，避免两个天线臂相互干扰而影响带宽，通过同一个接地点连接到地，实现了线极化双馈gnss天线，与现有的圆极化陶瓷天线相比，降低了天线的占用空间，节约了成本，由两个天线臂分别控制一个频段，即一个天线臂控制l1频段，另一个天线臂控制l5频段，满足了l1和l5频段，从而在减小天线占用空间的同时，提高了天线的带宽。
67.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。