本發(fā)明涉及車(chē)載天線領(lǐng)域,尤其涉及一種車(chē)載后視鏡LTE(Long Term Evolution,長(zhǎng)期演進(jìn)技術(shù))天線。
背景技術(shù):
隨著4G技術(shù)的普及,越來(lái)越多的車(chē)輛上開(kāi)始安裝LTE天線。如何實(shí)現(xiàn)整車(chē)全方位的信號(hào)覆蓋是一個(gè)普遍存在的問(wèn)題。
目前有幾種較為常見(jiàn)的車(chē)載天線形式:1)鯊魚(yú)鰭式的LTE天線,安裝在車(chē)頂,有較大的金屬地,因此有著很好的性能,但是由于天線距離車(chē)載主機(jī)較遠(yuǎn),需要較長(zhǎng)的射頻線,而射頻線的成本很高,此外由于鯊魚(yú)鰭本身的尺寸限制,天線之間的隔離度也是一個(gè)問(wèn)題;2)薄片式天線,安裝在車(chē)載主機(jī)臺(tái),距離車(chē)載主機(jī)較近,線纜的損耗以及成本都很低,但是天線本身所處環(huán)境較差,性能較差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種車(chē)載后視鏡LTE天線,尺寸小巧,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,與后視鏡可以實(shí)現(xiàn)很好的結(jié)合,發(fā)揮較佳的天線性能。
為解決上述問(wèn)題,本發(fā)明提出一種車(chē)載后視鏡LTE天線,包括天線主體,所述天線主體包括:
柔性介質(zhì)基底,用于貼附安裝到后視鏡的支撐框架內(nèi),其具有背向所述支撐框架的第一表面;
天線主地,布設(shè)于所述柔性介質(zhì)基底的第一表面的下部,且其上沿傾斜一定角度,以增大與輻射體的間距;
饋線,從所述天線主地的傾斜高端接入;
饋點(diǎn),設(shè)于所述柔性介質(zhì)基底的第一表面上,位于所述天線主地的傾斜高端或者靠近所述天線主地的傾斜高端,連接所述饋線;
輻射體,設(shè)于所述柔性介質(zhì)基底的第一表面的上部,連接所述饋點(diǎn),用以信號(hào)輻射。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,還包括后視鏡,所述天線主體通過(guò)所述柔性介質(zhì)基底貼附安裝到后視鏡的支撐框架內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述后視鏡為車(chē)載的左后視鏡和右后視鏡,左后視鏡和右后視鏡中均安裝有所述天線主體。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述天線主體的設(shè)有天線主地的部份朝向后視鏡的下沿、設(shè)有輻射體的部份朝向后視鏡的上沿安裝。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述柔性介質(zhì)基底上開(kāi)設(shè)有天線定位孔,所述柔性介質(zhì)基底粘貼到后視鏡的支撐框架內(nèi),并通過(guò)天線固定柱穿過(guò)所述天線定位孔將所述天線主體安裝固定。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述輻射體包括:
輻射延伸枝節(jié),從饋線連接部位向上延伸;
低頻輻射枝節(jié),連接所述輻射延伸枝節(jié)的延伸末端,用以產(chǎn)生低頻諧振;
高頻輻射枝節(jié),連接所述輻射延伸枝節(jié)的延伸末端,用以產(chǎn)生高頻諧振。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述低頻輻射枝節(jié)包括低頻輻射第一枝節(jié)和低頻輻射第二枝節(jié),所述低頻輻射第一枝節(jié)和低頻輻射第二枝節(jié)互連且兩者之間形成彎折角度,彎折方向朝向所述高頻輻射枝節(jié)的一側(cè),以產(chǎn)生低頻諧振及額外高頻諧振。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,調(diào)節(jié)所述低頻輻射第一枝節(jié)和低頻輻射第二枝節(jié)的長(zhǎng)度比例,以得到合適的額外高頻諧振。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述天線主體還包括:
匹配電路結(jié)構(gòu),連接在所述饋點(diǎn)與輻射體之間,用以調(diào)整天線的輸入阻抗。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述天線主體還包括:
寄生枝節(jié),從所述天線主地的傾斜高端延伸而出,并連接所述匹配電路結(jié)構(gòu),以產(chǎn)生額外高頻諧振,調(diào)整所述輻射體與天線主地之間的耦合效應(yīng),并與匹配電路結(jié)構(gòu)配合改變天線在斯密斯原圖上的位置和收斂情況。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述饋線為同軸線,同軸線的外導(dǎo)體與所述天線主體連接,同軸線的內(nèi)導(dǎo)體與所述饋點(diǎn)連接。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述饋線從所述天線主體的傾斜高端橫向接入。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述饋線的連接部位通過(guò)點(diǎn)膠包裹固定或者通過(guò)注塑包裹固定。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,輻射體和天線主地共同構(gòu)成一個(gè)類(lèi)似于或相同于垂直放置半波振子的天線結(jié)構(gòu),增大天線在水平面的增益。
采用上述技術(shù)方案后,本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下有益效果:
1.輻射圖案印制在柔性介質(zhì)基材上,天線主體可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)膹澱?,然后粘貼于后視鏡支撐框架上,便于集成在后視鏡中,尺寸小巧,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單;
2.天線主地的上沿與側(cè)沿之間具有一定角度的向下傾斜切角,有效增大與輻射體之間的間距,減少電流的橫向流動(dòng),天線主地的電流會(huì)因傾斜上沿而向下流動(dòng),輻射體的電流則相對(duì)向上流動(dòng),使得天線的電流分布更加對(duì)稱(chēng),從而獲得更寬的低頻帶寬;
3.通過(guò)多種技術(shù)手段產(chǎn)生多個(gè)高頻諧振,使其在高頻段-10dB回?fù)p帶寬大于125MHz,展寬帶寬,覆蓋了現(xiàn)有的主流LTE頻段;
4.天線的輻射體與天線主地共同組成類(lèi)似于垂直放置半波振子的形式,使其在水平方向獲得較大的增益,能夠非常好的滿足車(chē)載天線系統(tǒng)的要求;
5.本發(fā)明的車(chē)載后視鏡LTE天線安裝在汽車(chē)后視鏡內(nèi),由于后視鏡在車(chē)體外部且距離較遠(yuǎn),若左右兩邊后視鏡LTE天線同時(shí)工作,可以對(duì)車(chē)輛實(shí)現(xiàn)很好的信號(hào)覆蓋,并且距離車(chē)載主機(jī)的距離也較近,成本和線損都較低.
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明實(shí)施例的車(chē)載后視鏡LTE天線的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明實(shí)施例的車(chē)載后視鏡LTE天線安裝到后視鏡上的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本發(fā)明實(shí)施例的車(chē)載后視鏡LTE天線的回波損耗示意圖;
圖4是本發(fā)明的車(chē)載后視鏡LTE天線與現(xiàn)有天線的天線效率對(duì)比圖;
圖5是本發(fā)明的車(chē)載后視鏡LTE天線與現(xiàn)有天線的水平面增益對(duì)比圖。
圖中標(biāo)記說(shuō)明:
1-天線主體,11-柔性介質(zhì)基底,12-天線主地,13-輻射延伸枝節(jié),141-低頻輻射第一枝節(jié),142-低頻輻射第二枝節(jié),15-高頻輻射枝節(jié),16-匹配電路結(jié)構(gòu),17-寄生枝節(jié),18-天線定位孔,19-饋線,191-饋線的外導(dǎo)體,192-饋線的內(nèi)導(dǎo)體,2-后視鏡的支撐框架,3-天線固定柱,5-包裹部。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂,下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式做詳細(xì)的說(shuō)明。
在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類(lèi)似推廣,因此本發(fā)明不受下面公開(kāi)的具體實(shí)施的限制。
由于后視鏡內(nèi)部空間狹窄,且有鏡片以及電動(dòng)機(jī)等元件的影響,現(xiàn)有LTE天線的帶寬難以展寬,輻射效率不易提高,本發(fā)明實(shí)施例的車(chē)載后視鏡LTE天線,尺寸小巧,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,與后視鏡實(shí)現(xiàn)了很好的結(jié)合,并且展寬天線帶寬,實(shí)現(xiàn)了LTE全頻段覆蓋,輻射效率高。
參看圖1,本實(shí)施例的車(chē)載后視鏡LTE天線,包括天線主體1。天線主體1包括:柔性介質(zhì)基底11,天線主地12,饋線19,饋點(diǎn)(圖中未標(biāo)記)和輻射體。
柔性介質(zhì)基底11具有一定的柔性,可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)膹澱郏炀€的輻射圖案及地均布置在柔性介質(zhì)基底11上。柔性介質(zhì)基底11可以貼附安裝到后視鏡的支撐框架2內(nèi),從而將天線主體1安裝到后視鏡中,集約空間。后視鏡可為現(xiàn)有的后視鏡,具有鏡片及支撐框架2,兩者相連接形成內(nèi)部容置空間,容置本發(fā)明實(shí)施例的天線。柔性介質(zhì)基底11的背向支撐框架2的表面為第一表面。
天線主地12布設(shè)于柔性介質(zhì)基底11的第一表面的下部。饋線19從天線主地12的傾斜高端接入。饋點(diǎn)設(shè)在柔性介質(zhì)基底11的第一表面上,并且位于天線主地12的傾斜高端或者靠近天線主地12的傾斜高端,連接饋線19,用于饋電。輻射體設(shè)于柔性介質(zhì)基底11的第一表面的上部,連接饋點(diǎn),用以信號(hào)輻射??梢岳斫?,上部和下部是相對(duì)的。
天線主地12的上沿傾斜一定角度,以增大與輻射體的間距。輻射體位于第一表面的上部,饋線19傳過(guò)來(lái)的電流是向上流的。若天線主地12上沿不傾斜,則饋線19過(guò)來(lái)的電流會(huì)有橫向電流,而上沿向下傾斜,可以使天線的電流分布更加對(duì)稱(chēng),從而獲得更寬的低頻帶寬。
在圖1中,天線主地12的上沿呈直線邊沿,且從左側(cè)至右側(cè)向下傾斜,饋線19還連接天線主地12,饋線19傳輸?shù)教炀€主地12上的電流在天線主地12的傾斜上沿的作用下,向下流,可以理解,天線主地12的上沿的傾斜角度及傾斜方向均不限于圖中所示,可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行配置,并且上沿的形狀也可做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整而非限定于直線邊沿。
參看圖2,在一個(gè)實(shí)施例中,車(chē)載后視鏡LTE天線還可以包括后視鏡,后視鏡可以是普通車(chē)輛上的常用后視鏡,具有鏡片及支撐框架2。天線主體1通過(guò)柔性介質(zhì)基底11貼附安裝到后視鏡的支撐框架2內(nèi)。本發(fā)明實(shí)施例的車(chē)載后視鏡LTE天線的天線主體1可以做到尺寸僅為但不限于長(zhǎng)110mm、寬40mm、厚0.2mm,滿足后視鏡內(nèi)部狹窄的安裝空間,并且拓寬了天線帶寬,輻射性能更佳,與后視鏡實(shí)現(xiàn)了很好的結(jié)合。
進(jìn)一步的,后視鏡為車(chē)載的左后視鏡和右后視鏡,左后視鏡和右后視鏡中均安裝有天線主體1,由于后視鏡在車(chē)體外部且距離較遠(yuǎn),若左右兩邊后視鏡LTE天線同時(shí)工作,可以對(duì)車(chē)輛實(shí)現(xiàn)很好的信號(hào)覆蓋,并且距離車(chē)載主機(jī)的距離也較近,成本和線損都較低。
天線主體1在后視鏡內(nèi)的安裝方式可以參看圖2,較佳的,天線主體1的設(shè)有天線主地12的部份朝向后視鏡的下沿,天線主體1設(shè)有輻射體的部份朝向后視鏡的上沿安裝,以使天線獲得最大的輻射有效凈空。也就是柔性介質(zhì)基底11的第一表面的上部靠近后視鏡的上沿,下部靠近后視鏡的下沿。后視鏡的上沿是指后視鏡安裝于車(chē)輛上時(shí),頂部的邊沿;下沿相應(yīng)為底部的邊沿。
參看圖1和圖2,柔性介質(zhì)基底11上開(kāi)設(shè)有天線定位孔18,柔性介質(zhì)基底11粘貼到后視鏡的支撐框架2內(nèi),柔性介質(zhì)基底11可以根據(jù)后視鏡的支撐框架2的內(nèi)部形狀而做一定的彎折,以適應(yīng)空間貼附,粘貼到支撐框架2內(nèi)后,通過(guò)天線固定柱3穿過(guò)天線定位孔18將天線主體1安裝固定。天線固定柱3與支撐框架2之間的連接例如可以是螺接,但不限于此。
參看圖1,輻射體具體可以包括:輻射延伸枝節(jié)13,低頻輻射枝節(jié)和高頻輻射枝節(jié)15。輻射延伸枝節(jié)13從饋線19與饋點(diǎn)的連接部位向上延伸。低頻輻射枝節(jié)和高頻輻射枝節(jié)15為天線的主要輻射體,均連接在輻射延伸枝節(jié)13的延伸末端。低頻輻射枝節(jié)用以產(chǎn)生低頻諧振。高頻輻射枝節(jié)15用以產(chǎn)生高頻諧振。
低頻輻射枝節(jié)進(jìn)一步可以包括低頻輻射第一枝節(jié)141和低頻輻射第二枝節(jié)142。低頻輻射第一枝節(jié)141和低頻輻射第二枝節(jié)142互連且兩者之間形成彎折角度,彎折方向朝向高頻輻射枝節(jié)15的一側(cè),以產(chǎn)生低頻諧振及額外的二次高頻諧振。調(diào)節(jié)低頻輻射第一枝節(jié)141和低頻輻射第二枝節(jié)142的長(zhǎng)度比例,以得到合適的額外高頻諧振。
天線主體1還可以包括:匹配電路結(jié)構(gòu)16,連接在饋點(diǎn)與輻射體之間,用以調(diào)整天線的輸入阻抗,使天線獲得更好的駐波特性。匹配電路結(jié)構(gòu)16可以為裝好的匹配元件,連接在在饋點(diǎn)與輻射體之間,當(dāng)然還可以接天線主地12或者可接寄生枝節(jié)17。
較佳的,天線主體1還包括寄生枝節(jié)17。寄生枝節(jié)17為天線主地12的延伸部分,從天線主地12的傾斜高端延伸而出,并連接匹配電路結(jié)構(gòu)16。寄生枝節(jié)17的作用,一方面,可以產(chǎn)生額外高頻諧振,展寬高頻帶寬,另一方面可以調(diào)整輻射體與天線主地12之間的耦合效應(yīng)(電感電容效應(yīng)),并與匹配電路結(jié)構(gòu)16配合改變天線在斯密斯原圖上的位置和收斂情況,改善天線輸入阻抗、駐波特性等。
高頻輻射枝節(jié)15為主要的高頻輻射單元,它所產(chǎn)生的高頻諧振與寄生枝節(jié)17產(chǎn)生的高頻及低頻輻射枝節(jié)產(chǎn)生的二次高頻諧振共同組成了高頻諧振帶,展寬了天線高頻帶寬。最終的天線諧振情況可以參看圖3,圖中可以看到小于-9dB的帶寬低頻從698兆赫茲到960兆赫茲,高頻從1.7吉赫茲到2.5吉赫茲,覆蓋了現(xiàn)有的LTE所有頻段,使之在各個(gè)國(guó)家和地區(qū)均可以使用。
天線主體1的輻射體和天線主地12共同構(gòu)成一個(gè)類(lèi)似于或相同于垂直放置半波振子的結(jié)構(gòu),使得天線在水平面得到較大的增益,能夠更為有效的接收來(lái)自周?chē)镜男盘?hào),滿足車(chē)載天線系統(tǒng)的要求。
可選的,參看圖1和圖2,饋線19為同軸線,同軸線的外導(dǎo)體191與天線主地12或者寄生枝節(jié)17連接,同軸線的內(nèi)導(dǎo)體192與饋點(diǎn)連接。饋線19從天線主地12的傾斜高端橫向接入,橫向是指位于第一表面上的橫在上部與下部之間的方向。
較佳的,饋線19的連接部位通過(guò)點(diǎn)膠包裹固定或者通過(guò)注塑包裹固定,形成一包裹部5。具體的,同軸線與饋點(diǎn)及天線主地12的連接可以為焊接。同軸線與天線的焊接區(qū)域上及匹配電路結(jié)構(gòu)16區(qū)域上可以通過(guò)注塑成型將其包裹,起到固定焊點(diǎn)及防水的作用。
圖4和圖5給出了本發(fā)明實(shí)施例的車(chē)載后視鏡LTE天線和現(xiàn)有天線的遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)試性能對(duì)比,可以看出無(wú)論是效率還是增益,本發(fā)明實(shí)施例的車(chē)載后視鏡LTE天線都有非常大的優(yōu)勢(shì)。
本發(fā)明雖然以較佳實(shí)施例公開(kāi)如上,但其并不是用來(lái)限定權(quán)利要求,任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),都可以做出可能的變動(dòng)和修改,因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本發(fā)明權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。