本發(fā)明涉及車輛用多頻帶天線,更詳細(xì)而言,涉及一種在多樣的廣播頻帶下工作并同時(shí)防止干擾信號的車輛用多頻帶天線,包括:多個(gè)雙螺旋天線,其在位于車輛用多頻帶天線內(nèi)部的主板的上部面上以PCB形態(tài)耦合結(jié)合;頂加載天線,其包括由諧振濾波器和導(dǎo)電性圖案構(gòu)成的多個(gè)頂加載部;及多個(gè)單極天線,其包括防止鄰接天線間干擾的諧振濾波器。
背景技術(shù):
最近,由于通信技術(shù)的飛躍性發(fā)展,向車輛內(nèi)部提供多樣頻帶的廣播服務(wù)的必要性增加,車輛用多頻帶天線因在外觀上設(shè)計(jì)優(yōu)美,同時(shí)在專利稅問題方面能夠節(jié)省制造費(fèi)用,并能夠同時(shí)加裝多個(gè)天線而倍受矚目,現(xiàn)正在嘗試在所述車輛用多頻帶天線的內(nèi)部,加裝無線電廣播用天線和衛(wèi)星DMB(數(shù)字媒體廣播)廣播用天線及地波DMB廣播用天線及GPS(全球定位系統(tǒng))天線等多個(gè)天線,加裝反映消費(fèi)者等的多種要求的天線。
但是,在以往的車輛用多頻帶天線內(nèi)部加裝具有如上所述多種功能的天線的情況下,由于有限的空間,所述車輛用多頻帶天線在以天線的大小小于工作頻率的λ/16的電氣性小型天線形成的情況下,存在大小越小,天線的輻射效率越急劇減小的問題,另外,在互不相同頻帶下工作的多個(gè)天線在有限空間中一同存在,因而由于信號干擾,存在追加加裝的車輛用多頻帶天線的天線特性與原來安裝的天線的天線特性同時(shí)降低的問題。
因此,迫切要求一種現(xiàn)實(shí)而利用度高的技術(shù),用于在同時(shí)加裝有多個(gè)天線與車輛用多頻帶天線的車輛用多頻帶天線內(nèi)部的有限空間內(nèi)防止信號干擾,確保為了多樣的廣播頻率及消費(fèi)者滿意的各種服務(wù)而工作的車輛用多頻帶天線。
【現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)】
【專利文獻(xiàn)】
(專利文獻(xiàn)1)注冊專利公報(bào)KR 10-1347936號,2014.01.08,4頁標(biāo)識 號[2]~3頁標(biāo)識號[21],附圖1,附圖4
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種車輛用多頻帶天線,在位于車輛用多頻帶天線內(nèi)部的主板的上部面上的PCB基板中形成的第1雙螺旋天線所具備的相互間隔開既定間隔的第1及第2螺旋輻射體相互間相互耦合結(jié)合,從而在滿足各頻帶要求的天線特性的同時(shí),在多樣的廣播頻帶下工作。
另外,本發(fā)明的目的在于提供一種車輛用多頻帶天線,為使電場的強(qiáng)度增加,防止輻射效率低下,與包括多個(gè)頂加載部的第1頂加載天線連接,所述第1頂加載天線分別電氣連接于第1雙螺旋天線,所述第1雙螺旋天線具備具有耦合饋電結(jié)構(gòu)的多個(gè)螺旋輻射體,防止輻射效率低下,改善天線性能。
而且,本發(fā)明的目的在于提供一種車輛用多頻帶天線,連接第1雙螺旋天線的第1螺旋輻射體與第1頂加載天線的第1頂加載部而形成的第1天線部及連接第1雙螺旋天線的第2螺旋輻射體與第1頂加載天線的第2頂加載部而形成的第2天線部相互間,借助于耦合結(jié)合,在高于與形成第1及第2天線部的天線長度相應(yīng)的頻率的頻帶下工作,因而使特定頻帶下的天線長度增加,改善帶寬,從而輻射效率提高,在多樣的廣播頻帶下工作。
另外,其目的在于提供一種車輛用多頻帶天線,包括:第1雙螺旋天線,其具備多個(gè)螺旋輻射體,具有耦合饋電結(jié)構(gòu);及第1頂加載天線,其分別電氣連接于所述多個(gè)螺旋輻射體末端,具備至少一個(gè)以上的第2諧振濾波器和把所述第2諧振濾波器置于其間形成多個(gè)導(dǎo)電性圖案的多個(gè)頂加載部,能夠在有限的空間內(nèi)滿足天線的小型化,即使增加天線長度,也能夠設(shè)計(jì)在特定頻帶下工作的天線,同時(shí),提高輻射效率,防止信號干擾。
而且,其目的在于提供一種車輛用多頻帶天線,借助于在e-CALL(emergency call,緊急呼叫)頻帶下工作的第1單極天線所具備的第3諧振濾波器,發(fā)揮只使e-CALL頻帶通過的帶通濾波器(Band-Pass Filter)作用,防止FM廣播頻帶的性能惡化,從而改善由所述第1雙螺旋天線 的第1螺旋輻射體與第1頂加載天線的第1頂加載部連接形成的第1天線部的性能,提供一種用于在使用車輛的黑匣子的情況下,借助于第1單極天線而實(shí)現(xiàn)車輛碰撞事故或緊急情況下的迅速處理及預(yù)防。
本發(fā)明的車輛用多頻帶天線的目的在于提供一種車輛用多頻帶天線,借助于在第2單極天線中形成的第4諧振濾波器,使L-band頻帶通過,抑制(阻斷)作為e-CALL頻帶的880~960MHz和作為歐洲GSM(全球移動通信系統(tǒng))蜂窩頻帶的1710~2170MHz頻帶,能夠防止第2單極天線與鄰接的第1單極天線之間的電磁波的干擾現(xiàn)象。
本發(fā)明的車輛用多頻帶天線的目的在于提供一種車輛用多頻帶天線,第2雙螺旋天線的第3及第4螺旋輻射體相互相向地配置,從而信號相互電磁耦合結(jié)合,借助于第5諧振濾波器使Band-Ⅲ頻帶通過,抑制第1雙螺旋天線的FM廣播頻帶。
本發(fā)明的目的在于提供一種車輛用多頻帶天線,借助于第2頂加載天線的第6諧振濾波器,發(fā)揮使作為Band-Ⅲ頻帶的170MHz~240MHz頻帶通過的帶通濾波器的作用,同時(shí),發(fā)揮抑制作為所述第1單極天線工作頻率的e-call頻帶(880~960MHz.1710~2170MHz)及作為所述第2單極天線工作頻率的L-band頻帶(1452~1492MHz)的帶阻濾波器的作用,防止Band-Ⅲ頻帶的性能惡化,從而改善由第2雙螺旋天線與第2頂加載天線電氣連接而形成的以Band-Ⅲ頻帶工作的天線的性能。
為達(dá)成所述目的,本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車輛用多頻帶天線加裝于位于以流線型圓頂形態(tài)形成的車輛用多頻帶天線的內(nèi)部并形成有饋電電路與接地面的主板的上部面上,其特征在于,包括:第1雙螺旋天線,其在所述主板的一側(cè)末端部向所述主板的上部面方向形成,由整體上具有三角形狀的PCB(印刷電路板)形態(tài)構(gòu)成;第1頂加載天線,其連接于所述第1雙螺旋天線的上端部,沿所述主板的內(nèi)側(cè)長度方向,在多個(gè)電介質(zhì)基板兩面形成;第1及第2單極天線,其在形成所述第1頂加載天線部的多個(gè)電介質(zhì)基板中的某一個(gè)電介質(zhì)基板上形成;第2雙螺旋天線,其以具有與所述第1雙螺旋天線相同形狀的PCB形態(tài)構(gòu)成,在與所述第1雙螺旋天線隔開既定間隔的狀態(tài)下,平行地在所述主板的另一側(cè)形成;及第2頂加載天線,其連接于所述第2雙螺旋天線的上端部,在沿所述 主板的內(nèi)側(cè)長度方向形成的所述第1頂加載天線的多個(gè)電介質(zhì)基板中的某一個(gè)電介質(zhì)基板的兩面形成。
為達(dá)成所述目的,本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車輛用多頻帶天線的特征在于,還包括:第1及第2單極天線,其在形成所述第1頂加載天線部的多個(gè)電介質(zhì)基板中的某一個(gè)電介質(zhì)基板上形成;陶瓷圓偏振天線,其在所述主板的另一側(cè)末端部,沿與所述主板的上部面水平的平行方向(第3方向),在所述第2雙螺旋天線的前方部形成、加裝。
為達(dá)成所述目的,在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車輛用多頻帶天線中,其特征在于,所述第1雙螺旋天線包括:第1螺旋輻射體,其具備電氣連接于所述主板的饋電電路的饋電部;第2螺旋輻射體,其具備電氣連接于所述主板的接地面的接地部;及電介質(zhì)基板,其以所述第1及第2螺旋輻射體在相互間相互隔開既定間隔的狀態(tài)下耦合結(jié)合的結(jié)構(gòu)形成;所述第1及第2螺旋輻射體由貫通所述主電介質(zhì)基板的通孔和在所述主電介質(zhì)基板兩面上形成的傳導(dǎo)性線條圖案構(gòu)成,使得各個(gè)螺旋導(dǎo)體具有螺旋結(jié)構(gòu)地形成。
為達(dá)成所述目的,在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車輛用多頻帶天線中,其特征在于,所述第2雙螺旋天線包括電介質(zhì)基板,所述電介質(zhì)基板在與所述第1雙螺旋天線隔開既定間隔的狀態(tài)下平行地在所述主板的另一側(cè)形成,以與所述第1雙螺旋天線相同形狀形成第3螺旋輻射體和第4螺旋輻射體,以所述第3與第4螺旋輻射體在相互間相互隔開既定間隔地耦合結(jié)合的結(jié)構(gòu)形成;所述第3及第4螺旋輻射體由貫通所述電介質(zhì)基板的通孔和在所述電介質(zhì)基板兩面上形成的傳導(dǎo)性線條圖案構(gòu)成,使得各個(gè)螺旋導(dǎo)體具有螺旋結(jié)構(gòu)地形成。
為達(dá)成所述目的,在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車輛用多頻帶天線中,其特征在于,所述第1頂加載天線具備多個(gè)頂加載部,所述多個(gè)頂加載部分別電氣連接于在所述第1雙螺旋天線中具備的第1及第2螺旋輻射體末端,相互間相互耦合結(jié)合;所述多個(gè)頂加載部分別包括至少一個(gè)以上的諧振濾波器和把所述諧振濾波器置于其間形成的多個(gè)導(dǎo)電性圖案。
為達(dá)成所述目的,在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車輛用多頻帶天線中,其特征在于,所述第2頂加載天線具備頂加載部,所述頂加載部分別電氣 連接在所述第2雙螺旋天線中具備的第3及第4螺旋輻射體末端,相互間相互耦合結(jié)合;所述頂加載部分別包括至少一個(gè)以上的諧振濾波器和把所述諧振濾波器置于其間形成的多個(gè)導(dǎo)電性圖案。
綜上所述,本發(fā)明在位于車輛用多頻帶天線內(nèi)部的主板的上部面上的PCB基板中形成的第1雙螺旋天線100所具備的相互間隔開既定間隔的第1及第2螺旋輻射體相互間相互耦合結(jié)合,從而具有在滿足各頻帶要求的天線特性的同時(shí),在多樣的廣播頻帶下工作的效果。
另外,本發(fā)明的車輛用多頻帶天線為使電場的強(qiáng)度增加,防止輻射效率低下,與包括多個(gè)頂加載部的第1頂加載天線連接,所述第1頂加載天線分別電氣連接于第1雙螺旋天線,所述第1雙螺旋天線具備具有耦合饋電結(jié)構(gòu)的多個(gè)螺旋輻射體,具有防止輻射效率低下,改善天線性能的效果。
而且,本發(fā)明的連接第1雙螺旋天線的第1螺旋輻射體與第1頂加載天線的第1頂加載部而形成的第1天線部及連接第1雙螺旋天線的第2螺旋輻射體與第1頂加載天線的第2頂加載部而形成的第2天線部相互間,借助于耦合結(jié)合,在高于與形成第1及第2天線部的天線長度相應(yīng)的頻率的頻帶下工作,因而使特定頻帶下的天線長度增加,改善帶寬,從而具有提供輻射效率得到提高的廣播天線的效果。
另外,包括:第1雙螺旋天線,其具備多個(gè)螺旋輻射體,具有耦合饋電結(jié)構(gòu);及第1頂加載天線,其分別電氣連接于所述多個(gè)螺旋輻射體末端,具備至少一個(gè)以上的第2諧振濾波器和把所述第2諧振濾波器置于其間形成多個(gè)導(dǎo)電性圖案的多個(gè)頂加載部;具有能夠在有限的空間內(nèi)滿足天線的小型化,即使增加天線長度,也能夠設(shè)計(jì)在特定頻帶下工作的天線,同時(shí),提高輻射效率,防止信號干擾的效果。
而且,借助于在e-CALL(emergency call)頻帶下工作的第1單極天線所具備的第3諧振濾波器,發(fā)揮只使e-CALL頻帶通過的帶通濾波器(Band-Pass Filter)作用,防止FM廣播頻帶的性能惡化,從而改善由所述第1雙螺旋天線的第1螺旋輻射體與第1頂加載天線的第1頂加載部連接形成的第1天線部的性能,在使用車輛的黑匣子的情況下,借助于第1單極天線,具有用于車輛碰撞事故或緊急情況下的迅速處理及預(yù)防 的效果。
本發(fā)明的車輛用多頻帶天線借助于在第2單極天線中形成的第4諧振濾波器,使L-band頻帶通過,抑制(阻斷)作為e-CALL頻帶的880~960MHz和作為歐洲GSM蜂窩頻帶的1710~2170MHz頻帶,具有能夠防止第2單極天線與鄰接的第1單極天線之間的電磁波的干擾現(xiàn)象的效果。
就本發(fā)明的車輛用多頻帶天線而言,第2雙螺旋天線的第3及第4螺旋輻射體相互相向配置,從而信號相互電磁耦合結(jié)合,具有借助于第5諧振濾波器使Band-Ⅲ頻帶通過,抑制第1雙螺旋天線的FM廣播頻帶的效果。
就本發(fā)明的車輛用多頻帶天線而言,借助于第2頂加載天線的第6諧振濾波器,發(fā)揮使作為Band-Ⅲ頻帶的170MHz~240MHz頻帶通過的帶通濾波器的作用,同時(shí),發(fā)揮抑制作為所述第1單極天線工作頻率的e-call頻帶(880~960MHz.1710~2170MHz)及作為所述第2單極天線工作頻率的L-band頻帶(1452~1492MHz)的帶阻濾波器的作用,防止Band-Ⅲ頻帶的性能惡化,從而具有改善由第2雙螺旋天線與第2頂加載天線電氣連接而形成的以Band-Ⅲ頻帶工作的天線的性能的效果。
附圖說明
圖1A是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車輛用多頻帶天線的整體立體圖。
圖1B是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車輛用多頻帶天線的俯視圖。
圖1C是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車輛用多頻帶天線的剖面圖。
圖2A是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車輛用多頻帶天線的左視圖。
圖2B是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車輛用多頻帶天線中的第1雙螺旋天線的具體構(gòu)成圖。
圖2C是如本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例所示設(shè)計(jì)具有耦合結(jié)合結(jié)構(gòu)的第1雙螺旋天線的概略性構(gòu)成圖。
圖3A是顯示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車輛用多頻帶天線的第1頂加載天線的立體圖。
圖3B是顯示圖3A的第1頂加載天線的概略性構(gòu)成圖。
圖3C是用于概略地顯示圖3B的第1頂加載天線中具備的第1及第2頂加載部的俯視圖。
圖3D是顯示在圖3C的第1頂加載部形成的帶通濾波器的等效電路。
圖4是關(guān)于本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車輛用多頻帶天線的第1單極天線的構(gòu)成圖。
圖5是關(guān)于本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車輛用多頻帶天線的第2單極天線的構(gòu)成圖。
圖6A是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車輛用多頻帶天線的右視圖。
圖6B是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車輛用多頻帶天線中的第2雙螺旋天線的具體構(gòu)成圖。
圖7是關(guān)于本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車輛用多頻帶天線的第2頂加載天線的構(gòu)成圖。
附圖標(biāo)記的說明
10:車輛用多頻帶天線;11:鯊魚鰭罩;
12:主板;100:第1雙螺旋天線;
101,501:電介質(zhì)基板;102:通孔;
103:傳導(dǎo)性線條圖案;110,120:第1、第2螺旋輻射體;
111,211,511,611:饋電部;121,222,521,621:短路部;
112:第1-1諧振濾波器;122:第1-2諧振濾波器;
113,123:連接圖案;200:第1頂加載天線;
200A,200B:第1、第2頂加載部;201:共同電介質(zhì)基板;
202:電介質(zhì)基板;203:電介質(zhì)基板;
210,610:導(dǎo)電性圖案;220:第2諧振濾波器;
230:阻抗匹配元件;300:第1單極天線;
310:單極天線圖案;320:第3諧振濾波器;
400:第2單極天線;410:單極天線圖案;
420:第4諧振濾波器;500:第2雙螺旋天線;
510,520:第3、第4螺旋輻射體;
512:第5-1諧振濾波器;522:第5-2諧振濾波器;
513,523:連接部;600:第2頂加載天線;
620:第6諧振濾波器;700:陶瓷圓偏振天線。
具體實(shí)施方式
下面參照附圖,詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
需要指出的是,在以下的所有附圖中,具有相同功能的構(gòu)成要素使用相同的參照符號,省略重復(fù)的說明,而且,后述的術(shù)語是考慮在本發(fā)明中的功能而定義的,應(yīng)解釋為符合本發(fā)明的技術(shù)思想的概念和固有的通用意義。
另外,在說明本發(fā)明方面,當(dāng)判斷認(rèn)為對相關(guān)公知功能或構(gòu)成的具體說明可能混淆本發(fā)明要旨時(shí),省略其詳細(xì)說明。
圖1A是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車輛用多頻帶天線的整體立體圖,圖1B是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車輛用多頻帶天線的俯視圖,圖1C是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車輛用多頻帶天線的剖面圖。
如圖所示,如果參照圖1A至圖1C,本發(fā)明實(shí)施的車輛用多頻帶天線10加裝于位于以流線型圓頂形態(tài)形成的鯊魚鰭罩11內(nèi)部且形成有饋電電路和接地面的主板12的上部面上。所述車輛用多頻帶天線10向3個(gè)方向,即,向主板12的上部方向(第1方向)、主板12的長度方向(第2方向)及與主基板12水平的平行方向(第3方向)分別形成。
本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車輛用多頻帶天線10包括在第1頻帶下工作的第1雙螺旋天線100及與所述第1雙螺旋天線100連接的第1頂加載天線200、在第2頻帶下工作的第1單極天線300、在第3頻帶下工作的第2單極天線400、在第4頻帶下工作的第2雙螺旋天線500及與所述第2雙螺旋天線500連接的第2頂加載天線600及在第5頻帶下工作的陶瓷圓偏振天線700。
更詳細(xì)而言,所述第1雙螺旋天線100從所述主板12的一側(cè)末端部向所述主板12的上部方向(第1方向)形成,以整體上具有三角形狀的PCB形態(tài),在電介質(zhì)基板兩面形成。
所述第1頂加載天線200連接于所述第1雙螺旋天線100的上端部,從所述主板12的上方向內(nèi)側(cè)長度方向(第2方向),長長地在多個(gè)電介質(zhì)基板各個(gè)兩面上形成有導(dǎo)電性圖案和LC諧振濾波器。
所述第1單極天線300與第2單極天線400在形成所述第1頂加載天線200的多個(gè)電介質(zhì)基板中的中心的共同電介質(zhì)基板201兩面形成有單極天線圖案,位于所述主板12的中心線上,沿上部方向(第1方向)豎直地支撐于所述主板12而形成。
所述第2雙螺旋天線500從所述主板12的另一側(cè)部向所述主板12的上部方向(第1方向)形成,以與所述第1雙螺旋天線100相同的形狀,以整體上具有三角形狀的PCB形態(tài),在電介質(zhì)基板兩面形成。
所述第2頂加載天線600連接于所述第2雙螺旋天線500的上端部,在形成所述第1頂加載天線200的多個(gè)電介質(zhì)基板中,中心的共同電介質(zhì)基板201從主板12的上方向內(nèi)側(cè)長度方向(第2方向)長長地延長,在兩面沿所述主板12的長度方向(第2方向)形成有導(dǎo)電性圖案和LC諧振濾波器。
所述第1雙螺旋天線100與所述第1頂加載天線200連接,所述第1單極天線300與第2單極天線400及所述第2頂加載天線600在形成有所述第1頂加載天線200的多個(gè)電介質(zhì)基板中的中心部的共同電介質(zhì)基板201兩面共同形成,第2雙螺旋天線500與第2頂加載天線600連接。
所述陶瓷圓偏振天線700在所述第2雙螺旋天線500的前方部,獨(dú)立于所述多個(gè)天線100~600,在所述主板12的另一側(cè)末端部,沿與所述主板12上部面水平的平行方向(第3方向)加裝形成。
就本發(fā)明實(shí)施例的車輛用多頻帶天線而言,所述第1雙螺旋天線100分別具備多個(gè)螺旋輻射體110、120,與具備多個(gè)頂加載部200A、200B的所述第1頂加載天線200連接,在作為第1頻帶,即在作為無線電廣播的FM(調(diào)頻)廣播及AM(調(diào)幅)廣播頻帶下工作,所述第1單極天線300獨(dú)立地在作為第2頻帶的e-CALL(emergency call)頻帶下工作,所述第2單極天線400也獨(dú)立地在作為第3頻帶,即,在作為歐洲D(zhuǎn)AB的衛(wèi)星DMB廣播頻率的L-band下工作,所述第2雙螺旋天線500分別具備多個(gè)螺旋輻射體510、520,與所述第2頂加載天線600連接,在作為第4頻帶,即在作為歐洲D(zhuǎn)AB地波DMB廣播頻率的Band-Ⅲ頻帶下工作,所述陶瓷圓偏振天線700獨(dú)立地在所述主板12上形成,分別在作為第5頻帶的GPS(Global Positioning System)及GNSS(Global Navigation Satellite System,全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))頻帶下工作。
因此,參照后述的附圖,對本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車輛用多頻帶天線進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖2A作為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車輛用多頻帶天線的左視圖,是概略地顯示第1雙螺旋天線的構(gòu)成圖,圖2B是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車輛用多頻帶天線中的第1雙螺旋天線的具體構(gòu)成圖,圖2C是如本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例所示設(shè)計(jì)具有耦合結(jié)合結(jié)構(gòu)的第1雙螺旋天線的概略性構(gòu)成圖。
如圖2A所示,所述第1雙螺旋天線100具備多個(gè)螺旋輻射體110、120,分別電氣連接于主板12的饋電電路和接地面,沿所述主板12的上部方向(第1方向)形成,多個(gè)螺旋輻射體110、120相互間相互隔開既定間隔地耦合結(jié)合,所述第1雙螺旋天線100形成耦合饋電結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,就所述第1雙螺旋天線100形成的方向而言,為了減小電磁干擾,優(yōu)選從主板12具備的接地面起,以主板12為基準(zhǔn),向主板12的外側(cè)上部方向(第1方向)具有既定角度的傾斜度地形成,所述第1雙螺旋天線100中具備的多個(gè)螺旋輻射體110、120形成的方向與所述第1頂加載天線200中具備的多個(gè)頂加載部200A、200B形成的方向所構(gòu)成的角度形成銳角。
在本發(fā)明的實(shí)施例中,為了使所述第1雙螺旋天線100不超出有限的空間,優(yōu)選形成有所述第1雙螺旋天線100的電介質(zhì)基板101以主板12為基準(zhǔn)而向主板12的外側(cè)上部方向具有95度角度傾斜地形成。
另外,所述第1雙螺旋天線100具備由至少一個(gè)以上的LC芯片元件構(gòu)成的第1及第2諧振濾波器112、122,可以使接收頻帶的頻率通過,抑制此外的頻帶,刪除干擾信號。
如圖2B所示,所述第1雙螺旋天線100包括:第1螺旋輻射體110,其具備電氣連接于主板12的饋電電路的饋電部111;第2螺旋輻射體120,其具備電氣連接于主板12的接地面的短路部121;及電介質(zhì)基板101,其由所述第1螺旋輻射體110與所述第2螺旋輻射體120相互間相互隔開既定間隔地形成。
其中,如圖2C所示,所述第1螺旋輻射體101與所述第2螺旋輻射體102由貫通所述電介質(zhì)基板101的通孔102和在所述電介質(zhì)基板101 的兩面上形成的傳導(dǎo)性線條圖案103構(gòu)成,使得分別貫通所述電介質(zhì)基板101并卷繞的線圈形態(tài)的螺旋導(dǎo)體具有螺旋結(jié)構(gòu)地形成。
本發(fā)明的具有間隔耦合饋電結(jié)構(gòu)的第1及第2螺旋輻射體110、120的螺旋導(dǎo)體,在分別電氣連接于主板12的饋電電路和接地面的狀態(tài)下,在表面分別按1mm間隔配置構(gòu)成直徑15mm、高度60mm的兩個(gè)圓筒,另外,所述兩個(gè)螺旋導(dǎo)體長度設(shè)計(jì)得在沒有連接于接地面的螺旋導(dǎo)體的情況下,分別在比FM頻帶的中心頻率更低的74MHz下共振。如果在74MHz下共振的兩個(gè)輻射體分別與主板12的饋電電路和接地面電氣連接,進(jìn)行電磁耦合,則在98MHz下發(fā)生共振,本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車輛用多頻帶天線10中具備的螺旋輻射體210、220與常規(guī)模式方式的螺旋導(dǎo)體相比,即使在有限的空間內(nèi)增加天線的長度,也在作為特定頻帶的第1頻帶下,即,在作為無線電廣播的FM廣播、AM廣播頻帶下工作。
另外,在連接于所述饋電部111與短路部121之間的第1螺旋輻射體110上,形成由LC芯片元件構(gòu)成的第1-1諧振濾波器112,作為使AM廣播頻帶(500KHz~1.7MHz)通過的帶通濾波器,發(fā)揮抑制FM廣播頻帶(88MHz~108MHz)的帶阻濾波器的作用。
另外,在連接于所述短路部121的第2螺旋輻射體120中,形成由LC芯片元件構(gòu)成的第1-2諧振濾波器122,發(fā)揮使FM廣播頻帶(88MHz~108MHz)通過的帶通濾波器的作用,同時(shí)發(fā)揮抑制AM廣播頻帶(500KHz~1.7MHz)的帶阻濾波器的作用。
如上所述,本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車輛用多頻帶天線10的第1雙螺旋天線100在PCB基板上形成,形成相互間隔開既定間隔的第1及第2螺旋輻射體110、120,所述第1及第2螺旋輻射體110、120相互間相互耦合結(jié)合,從而具有在滿足各頻帶要求的天線特性的同時(shí),在多樣的廣播頻帶下工作的效果。
另一方面,在普通的常規(guī)模式方式的螺旋天線中,由于螺旋彈簧結(jié)構(gòu),磁場相互疊加,形成比電場相對更高密度的磁場,因此輻射效率降低,所以,本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車輛用多頻帶天線10為了使電場的強(qiáng)度增加,防止輻射效率低下,如本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中所示,具備包括多個(gè)頂加載部200A、200B的第1頂加載天線200,所述多個(gè)頂加載部200A、 200B分別電氣連接于所述第1雙螺旋天線100,所述第1雙螺旋天線100具備具有耦合饋電結(jié)構(gòu)的多個(gè)螺旋輻射體110、120,因而防止輻射效率低下,天線的性能得到改善。
圖3A是顯示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車輛用多頻帶天線的第1頂加載天線的立體圖,圖3B是顯示圖3A的第1頂加載天線的概略性構(gòu)成圖,圖3C是用于概略地顯示圖3B的第1頂加載天線中具備的頂加載部的俯視圖,圖3D是顯示在圖3C的第1頂加載部形成的2諧振濾波器的等效電路。
如圖所示,為了消除在不同于本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的第1雙螺旋天線100所工作的AM廣播及FM廣播信號頻帶的頻帶下工作的干擾信號,具備至少一個(gè)以上的第2諧振濾波器220,在連接所述第2諧振濾波器220的導(dǎo)電性圖案210及構(gòu)成所述第1頂加載天線200的各個(gè)頂加載部200A、200B所電氣連接的第1及第2螺旋輻射體110、120的末端,分別具備對應(yīng)的阻抗匹配元件230。
即,所述第1頂加載天線200在電介質(zhì)基板201、202、203的兩面,分別形成具備與所述第1雙螺旋天線100的第1螺旋輻射體110的末端連接圖案113電氣連接的連接部211的第1頂加載部200A、具備與所述第1雙螺旋天線100的第2螺旋輻射體120的末端連接圖案123電氣連接的連接部221的第2頂加載部200B、及所述第1及第2頂加載部200A、200B的所述多個(gè)導(dǎo)電性圖案210和第2諧振濾波器220及阻抗匹配元件230。
另外,優(yōu)選在所述第1及第2頂加載部200A、200B形成的多個(gè)導(dǎo)電性圖案210,以所述天線中最高頻帶的所述第1單極天線300工作的e-CALL(emergency call)頻帶中歐洲GSM工作頻率(1850~1990MHz)頻帶的λ/8以下的長度形成,以便各個(gè)所述導(dǎo)電性圖案210不作為天線輻射體而工作。
如圖所示,所述第1頂加載天線200中具備的多個(gè)頂加載部200A、200B分別電氣連接于所述第1雙螺旋天線100的多個(gè)螺旋輻射體110、120末端,沿所述主板12的內(nèi)側(cè)長度方向(第2方向)形成,相互間相互耦合結(jié)合。
即,就本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車輛用多頻帶天線而言,在構(gòu)成第1雙螺旋天線100的電介質(zhì)基板101的兩面分別具備連接圖案113,所述第1螺旋輻射體110的連接圖案113與第1頂加載部200A的連接部211電氣連接,形成第1天線部(未記載附圖符號),在構(gòu)成所述第2螺旋輻射體120的電介質(zhì)基板101的兩面具備連接圖案123,所述第2螺旋輻射體210的連接圖案123與第2頂加載部200B的連接部221電氣連接,形成第2天線部(未記載附圖符號),所述第1天線部與所述第2天線部全體耦合結(jié)合,從而根據(jù)耦合量,以作為AM廣播及FM廣播頻帶的雙重頻帶工作。
此時(shí),在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,設(shè)計(jì)成在兩個(gè)頻率中相對較高頻率的FM廣播頻帶下工作,如本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中所示,借助于耦合而結(jié)合第1及第2天線部的天線,在高于與形成各個(gè)第1及第2天線部的天線長度相應(yīng)的頻率的頻帶下工作,因此,本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車輛用多頻帶天線使特定頻帶下的天線長度增加,改善帶寬,從而形成輻射效率得到提高的廣播天線。
因此,本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的作為無線電廣播用天線的第1雙螺旋天線100與所述頂加載天線200連接,在作為AM廣播頻帶的500KHz~1.7MHz和作為FM廣播頻帶的88MHz~108MHz的雙重頻帶下工作。
下面參照圖2B,更詳細(xì)地說明圖3B及圖3C所示的第1頂加載天線。
如圖所示,在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,構(gòu)成所述第1頂加載天線200的所述電介質(zhì)基板201、202、203包括:共同電介質(zhì)基板201,其由所述第1頂加載部200A與所述第2頂加載部200B的一部分相互間相互耦合結(jié)合,沿主板1的長度方向(第2方向),在兩面上分別形成;多個(gè)電介質(zhì)基板202、203,其為了在有限的空間內(nèi)減小天線整體大小,由在所述共同電介質(zhì)基板201的兩面上形成的第1頂加載部200A和第2頂加載部200B的除一部分之外的各其余部位,沿與所述第1頂加載部200A和第2頂加載部200B的一部分形成的方向相反的方向連續(xù)在一側(cè)面上形成。
其中,調(diào)節(jié)所述第1頂加載部200A與所述第2頂加載部200B在所 述共同電介質(zhì)基板201的兩面上相互間相互耦合結(jié)合的長度D,調(diào)節(jié)耦合量,從而調(diào)節(jié)輻射效率。
如圖3C所示,本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的第1頂加載天線200為了在有限的空間內(nèi)減小天線整體大小,利用由晶片電容器和晶片電感器構(gòu)成的至少一個(gè)以上的LC芯片元件,形成第2諧振濾波器220,利用晶片電容器形成阻抗匹配元件230。
即,所述第1頂加載天線200中具備的所述多個(gè)頂加載部200A、200B,分別具備至少一個(gè)以上的第2諧振濾波器220,包括把所述第2諧振濾波器220置于其間而形成的多個(gè)導(dǎo)電性圖案210,能夠消除在接收頻帶之外的頻帶下工作的干擾信號。
圖3D顯示了所述第1及第2頂加載部200A、200B的所述多個(gè)導(dǎo)電性圖案210及第2諧振濾波器220及阻抗匹配元件230連接構(gòu)成的等效電路。
此時(shí),所述第2諧振濾波器220可以以串聯(lián)形成多個(gè)第2諧振濾波器220,以便在干擾信號為多個(gè)的情況下,與在不同頻帶下工作的干擾信號的工作頻率一一對應(yīng),或者是為了只使108MHz以下的頻帶通過,可以以單一的低通濾波器形成所述第2諧振濾波器220,以便只使本發(fā)明的車輛用多頻帶天線工作的頻帶通過。
所述第1頂加載天線200在兩面形成由多個(gè)LC芯片元件構(gòu)成的第2諧振濾波器220,發(fā)揮只使作為第1雙螺旋天線100工作頻率的AM廣播頻帶和FM廣播頻帶通過的帶通濾波器的作用,同時(shí),發(fā)揮抑制作為所述第1單極天線300工作頻率的e-CALL(emergency call)頻帶及抑制作為所述第2單極天線400工作頻率的L-band頻帶的帶阻濾波器的作用。
因此,所述第1雙螺旋天線100與所述第1頂加載天線200相互連接,以覆蓋歐洲數(shù)字FM廣播、作為AM廣播無線電頻帶的歐洲數(shù)字AM方式(DRM30)和歐洲數(shù)字FM方式(DRM+)的頻帶工作。
另外,借助于所述第1頂加載天線200中具備的所述第2諧振濾波器220,由所述第1雙螺旋天線100的第1螺旋輻射體110與第1頂加載天線200的第1頂加載部200A而形成的第1天線部、由所述第1雙螺旋天線100的第2螺旋輻射體120與第1頂加載天線200的第2頂加載部 200B而形成的第2天線部整體地耦合結(jié)合,在其工作的雙重頻帶中,具有在相對高頻帶的FM廣播頻帶中的輻射效率得到改善的效果。
如上所述,本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車輛用多頻帶天線10包括:第1雙螺旋天線100,其具備多個(gè)螺旋輻射體110、120,具有耦合饋電結(jié)構(gòu);及第1頂加載天線200,其分別電氣連接于所述多個(gè)螺旋輻射體110、120末端,具備至少一個(gè)以上的第2諧振濾波器220和把所述第2諧振濾波器220置于其間形成多個(gè)導(dǎo)電性圖案210的多個(gè)頂加載部200A、200B;能夠在有限的空間內(nèi)滿足天線的小型化,即使增加天線長度,也能夠設(shè)計(jì)在特定頻帶下工作的天線,同時(shí),具有提高輻射效率、防止信號干擾的效果。
圖4是關(guān)于本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車輛用多頻帶天線的第1單極天線的構(gòu)成圖。
如圖所示,所述第1單極天線300在所述第1頂加載天線200的共同電介質(zhì)基板201上形成,位于所述主板12的中心線上,沿上部方向(第1方向)豎直地支撐于所述主板12,在所述共同電介質(zhì)基板201兩面上,形成由單極天線圖案(310)和至少一個(gè)以上的LC芯片元件構(gòu)成的第3諧振濾波器(320)。
因此,第1單極天線300作為在所述e-CALL(emergency call)頻帶下工作的天線,所述第3諧振濾波器(320)發(fā)揮只使e-CALL頻帶通過的帶通濾波器(Band-Pass Filter)的作用,同時(shí),借助于所述第3諧振濾波器(320)而防止所述FM廣播頻帶的性能惡化,從而改善由所述第1雙螺旋天線100的第1螺旋輻射體110與第1頂加載天線200的第1頂加載部200A電氣連接形成的第1天線部的性能。
另一方面,所述e-CALL頻率也被命名為E112,已經(jīng)制定了義務(wù)法規(guī)應(yīng)用路線圖,自2015年起在新乘用車和5噸以下貨車上義務(wù)加裝,到2033年之前,在所有EU內(nèi)的車輛上加裝e-CALL系統(tǒng),因此,第1單極天線300在作為e-CALL(emergency call)頻帶的880~960MHz及利用歐洲GSM(Global System for Mobile Communications)蜂窩網(wǎng)的1710~2170MHz下工作。
因此,在所述e-CALL頻帶下工作的所述第1單極天線300在使用車 車輛黑匣子的情況下,發(fā)揮作為用于在車輛碰撞事故或緊急情況下迅速處理及預(yù)防的天線的作用。
圖5是關(guān)于本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車輛用多頻帶天線的第2單極天線的構(gòu)成圖。
如圖所示,所述第2單極天線400在所述第1頂加載天線200的共同電介質(zhì)基板201上形成,位于所述主板12的中心線上,沿上部方向(第1方向)豎直地支撐于所述主板12,與所述第1單極天線300鄰接配置,在所述共同電介質(zhì)基板201兩面,形成由單極天線圖案(410)和LC芯片元件構(gòu)成的第4諧振濾波器(420)。
因此,第2單極天線400作為在所述L-band頻帶下工作的天線,所述第4諧振濾波器(420)發(fā)揮只使L-band頻帶通過的帶通濾波器(Band-Pass Filter)的作用,同時(shí),所述第4諧振濾波器(420)發(fā)揮帶阻濾波器(Band-Rejection Filter)的作用,抑制作為與所述第2單極天線400鄰接配置形成的第1單極天線300工作頻率的e-CALL頻帶。
即,在所述第2單極天線400中形成的第4諧振濾波器(420)使作為歐洲L-band頻帶頻帶的452MHz~1492MHz通過,同時(shí),抑制(切斷)作為e-CALL頻帶的880~960MHz和作為歐洲GSM蜂窩頻帶的1710~2170MHz頻帶,能夠防止與第2單極天線400鄰接的第1單極天線300之間的電磁波干擾現(xiàn)象。
圖6A是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車輛用多頻帶天線的右視圖,圖6B是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車輛用多頻帶天線中的第2雙螺旋天線的具體構(gòu)成圖。
如圖所示,所述第2雙螺旋天線500以具有與所述第1雙螺旋天線100相同形狀的PCB形態(tài)構(gòu)成,從所述主板12的另一側(cè)部向所述主板12的上部方向(第1方向)形成,與后述的所述第2頂加載天線600連接,在作為Band-Ⅲ頻帶的170MHz~240MHz下工作。
即,所述第2雙螺旋天線500以與所述第1雙螺旋天線100相同的形狀,以整體上具有三角形狀的PCB形態(tài)在電介質(zhì)基板501兩面形成,包括第3螺旋輻射體510與第4螺旋輻射體520及所述第3及第4螺旋輻射體510、520在相互間相互隔開既定間隔的狀態(tài)下形成的電介質(zhì)基板 501。
即,所述第3螺旋輻射體510包括與主板12的饋電電路連接的饋電部511和與所述第2頂加載天線600的饋電部611連接的連接部513,如圖2C所示,螺旋導(dǎo)體在電介質(zhì)基板501的兩面卷繞,以直角三角形結(jié)構(gòu)形成。
另外,所述第4螺旋輻射體520包括與主板12的接地面連接的短路部521和與第2頂加載天線600的短路部621連接的連接部523,如圖2C所示,螺旋導(dǎo)體在電介質(zhì)基板501的兩面卷繞,以直角三角形結(jié)構(gòu)形成。
其中,所述第3螺旋輻射體510與所述第4螺旋輻射體520分別如圖2B所示,與在所述第1雙螺旋天線100中形成的第1至第2螺旋輻射體110、120的結(jié)構(gòu)相同,形成有貫通電介質(zhì)基板501并卷繞的線圈形態(tài)的螺旋導(dǎo)體,使得具有螺旋結(jié)構(gòu),包括貫通所述電介質(zhì)基板501的通孔(圖中未示出)和在所述電介質(zhì)基板501的兩面上形成的傳導(dǎo)性線條圖案(圖中未示出)。
另外,在具備所述饋電部511的第3螺旋輻射體510上,形成由LC芯片元件構(gòu)成的第5-1諧振濾波器512,發(fā)揮使Band-Ⅲ頻帶通過的帶通濾波器的作用,同樣地,在具備所述短路部521的第4螺旋輻射體520上,形成由LC芯片元件構(gòu)成的第5-2諧振濾波器522,發(fā)揮使Band-Ⅲ頻帶通過的帶通濾波器的作用。
因此,所述第3螺旋輻射體510與所述第4螺旋輻射體520相互相向配置,從而信號相互電磁耦合結(jié)合,至少一個(gè)以上的由LC芯片元件構(gòu)成的第5-1及第5-2諧振濾波器512、522分別鄰接所述饋電部511與所述短路部521地形成,發(fā)揮使Band-Ⅲ頻帶通過的帶通濾波器的作用,同時(shí),共同發(fā)揮抑制所述第1雙螺旋天線100的FM廣播頻帶的帶阻濾波器的作用。
圖7是關(guān)于本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車輛用多頻帶天線的第2頂加載天線的構(gòu)成圖。
如圖所示,所述第2頂加載天線600連接于所述第2雙螺旋天線500的上端部,在形成所述第1頂加載天線200的多個(gè)電介質(zhì)基板中,中心 的共同電介質(zhì)基板201從所述主板12的上方沿內(nèi)側(cè)長度方向(第2方向)長長地延長,在形成的共同電介質(zhì)基板201的長度方向末端部兩面,沿所述主板12的長度方向(第2方向)形成天線圖案。
所述第2頂加載天線600具備連接部611,與所述第2雙螺旋天線500的第3螺旋輻射體510中具備的連接部513連接,具備與所述第2雙螺旋天線500的第4螺旋輻射體520中具備的連接部523連接的連接部612,包括導(dǎo)電性圖案610及至少一個(gè)以上的基于LC芯片元件的第6諧振濾波器620,與所述第2雙螺旋天線500連接,從而在作為Band-Ⅲ頻帶的170MHz~240MHz下工作。
另一方面,借助于所述第6諧振濾波器620,發(fā)揮使作為Band-Ⅲ頻帶的170MHz~240MHz頻帶通過的帶通濾波器的作用,同時(shí),發(fā)揮抑制作為所述第1單極天線300工作頻率的e-call頻帶(880~960MHz.1710~2170MHz)及作為所述第2單極天線400工作頻率的L-band頻帶(1452~1492MHz)的帶阻濾波器的作用。
因此,所述第6諧振濾波器620防止Band-Ⅲ頻帶的性能惡化,從而具有改善所述第2雙螺旋天線500與第2頂加載天線600電氣連接而形成的以Band-Ⅲ頻帶工作的天線的性能的效果。
另一方面,所述第2單極天線400與所述第2雙螺旋天線500及所述第2頂加載天線600相互耦合結(jié)合,作為覆蓋歐洲D(zhuǎn)AB(Digital AudioBroadcasting,數(shù)字音頻廣播),即,覆蓋作為Band-Ⅲ(地波DMB)的170~240MHz頻帶與作為L-band頻帶(衛(wèi)星DMB)的1452~1492MHz頻帶的天線而工作。即,是在基于歐洲Eureka-147的DAB的Band-Ⅲ的170~240MHz頻帶和DAB+的L-Band的1452~1492MHz頻帶下工作的天線。
另一方面,所述陶瓷圓偏振天線700如圖1A至圖1C所示,在所述第2雙螺旋天線500的前方部形成,獨(dú)立于所述多個(gè)天線100~600,在所述主板12的另一側(cè)末端部,沿與所述主板12上部面水平的平行方向(第3方向)加裝、形成。
另一方面,所述陶瓷圓偏振天線700具備主接地部之外的擴(kuò)張接地部,與在所述主板12上形成的接地面電氣連接,借助于與所述主接地部 的相互作用,使在所述陶瓷圓偏振天線700與接地面之間發(fā)生的無效點(diǎn)減小,在GPS(Global Positioning System)及GNSS(GlobalNavigation Satellite System)頻帶下,作為輻射效率得到改善的天線而工作。
另外,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,所述陶瓷圓偏振天線700的電介質(zhì)由電容率15、高4mm的陶瓷構(gòu)成,可以由普通的陶瓷電介質(zhì)的電容率具有4.0~110之間值的多種陶瓷形成,陶瓷電介質(zhì)與普通電介質(zhì)物質(zhì)相比,電容率很高,而且多樣,溫度變化的穩(wěn)定度很高,具有適合輕量化、小型化的特征。
以上對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明,但需要明確的是,在此過程中提及的實(shí)施例只是示例而非限定,本發(fā)明在不超出根據(jù)以下權(quán)利要求書而提供的本發(fā)明技術(shù)思想或領(lǐng)域的范圍內(nèi)而能夠均等地替代的構(gòu)成要素變更,也屬于本發(fā)明的范圍。