低輪廓車載地面無線天線的製作方法
2023-07-04 02:41:26
專利名稱：低輪廓車載地面無線天線的製作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種數位電視信號技術領域的裝置，具體是一種低輪廓車載地面無線天線。
背景技術：
DVB(數字視頻廣播Digital Video Broadcasting)是由DVB項目維護的一系列 國際數位電視公開標準，DVB-T是全球廣泛採用的數位電視地面無線傳輸標準，不僅支持 室內天線固定接收，而且可以在車速移動條件下支持移動接收。DVB-T的工作頻率範圍是 470-862MHZ，現有的車載移動天線以採用杆狀形式的居多，如車載吸盤式DVB-T天線，該類 結構天線存在天線高度高，易折斷，工作帶寬窄且外形不美觀。針對上述存在的缺點，國際上已提出了平板形式的DVB-T天線，經過對現有相關 技術文獻檢索發現，美國專利號7，009，566記載了一種車載DVB-T天線，該天線採用平板 形式，天線的主體輻射部分採用矩形金屬平板結構，實現了寬頻段工作(覆蓋頻率範圍 470MHz-872MHz)，但其尺寸仍相對較大，儘管相比杆狀式天線的高度要低一些。
發明內容
本發明針對現有技術存在的上述不足，提供一種低輪廓車載地面無線天線，結合 電阻元件加載的形式來展開天線的工作帶寬(覆蓋470MHz-862MHz)，並實現天線外形尺寸 小，全向輻射的特點。本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括單面覆蓋金屬層的垂直基板、雙 面覆蓋金屬層的水平基板和天線主體，其中垂直基板垂直地設置於水平基板上，天線主體 分別與水平基板的上表面及垂直基板覆有金屬層的一側固定連接。所述的天線主體包括連接部、延伸部、第一垂直輻射部、水平輻射部、第二垂直輻 射部、末端輻射部、天線饋線和接地部，其中連接部的側端和上端分別與延伸部一端和第 一垂直輻射部的底端相連，水平輻射部的兩端分別與第一垂直輻射部的頂端以及第二垂直 輻射部的頂端相連，第二垂直輻射部的底端與末端輻射部相連，天線饋線的一端與連接部 的底端相連，另一端懸空，天線饋線和接地部均固定於水平基板的上表面。所述的水平輻射部與第一垂直輻射部的夾角小於等於90° ；所述的第一垂直輻射部和水平輻射部之間設有若干條相互平行的斜輻射條，該斜 輻射條的兩端分別與第一垂直輻射部和水平輻射部相連。所述的連接部、延伸部、第一垂直輻射部、水平輻射部、第二垂直輻射部、末端輻射 部、第一斜輻射條和第二斜輻射條均固定於垂直基板覆有金屬層的一面。所述的接地部與天線饋線相互平行。所述的水平輻射部的中部設有第一開槽以跨接貼片電阻。所述的天線饋線的中部設有第二開槽、跨接於第二開槽上的第一貼片電容、跨接 於天線饋線與接地部之間的第二貼片電容和貼片電感，所述的貼片電容和貼片電感構成一個π型匹配網絡。所述的連接部上設有一個通孔，接地部與水平基板下表面的金屬地板通過該通孔相連接。第一斜輻射條和第二斜輻射條的目的是改變天線等效電流路徑，使之增加天線的 阻抗帶寬。在第一開槽上跨接貼片電阻的目的是增大天線的輸入阻抗，使之展寬天線的阻抗 帶寬。在天線饋線與接地部之間增加一個π型匹配網絡的目的是改善天線輸入端的阻 抗匹配，擴展天線的阻抗帶寬。第一垂直輻射部，水平輻射部，第二垂直輻射部，末端輻射部以及兩個斜輻射條用 於接收470-862ΜΗΖ頻段範圍內的信號。垂直基板上附有天線的主體輻射部分實現寬頻帶輻射功能；水平基板上的天線饋 線和匹配網絡實現饋電功能。天線饋線的懸空端連接SMA接頭，用於輸出信號。與現有的技術相比，本發明的優點在於1.採用印刷電路板的結構，便於加工； 2.採用電阻加載和寬帶匹配技術，能夠在天線高度較小的條件下實現DVB-T的寬頻帶工作 性能，對比現有技術中的DVB-T天線高度大於9cm，而本發明天線的高度僅為4. 5cm。
圖1所示為本發明的整體結構示意圖；圖2所示為實施例的側視圖；圖3所示為實施例的俯視圖；圖4所示為實施例的測試埠回波損耗圖
具體實施例方式下面對本發明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發明技術方案為前提下進行 實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護範圍不限於下述的實施 例。如圖1所示，本實施例包括垂直基板1、水平基板2和天線主體3，其中垂直基 板1垂直地設置於水平基板2上，垂直基板1單面附有銅層，水平基板2的上、下表面均覆 銅層且水平基板2的下表面設置有金屬板，天線主體3分別與水平基板2的上表面和垂直 基板1覆有銅層的一側固定連接。所述的水平基板2為軸對稱結構，所述垂直基板1位於水平基板2的對稱軸上。所述的垂直基板1的高度為4. 5cm。所述的天線主體3包括連接部4、延伸部5、第一垂直輻射部6、水平輻射部7、第 二垂直輻射部8、末端輻射部9、第一斜輻射條10、第二斜輻射條11、天線饋線12和接地部 13。其中連接部4的側端和上端分別與延伸部5的一端和第一垂直輻射部6的底端相連。 水平輻射部分別與第一垂直輻射部6的頂端相連和第二垂直輻射部8的頂端相連，且水平 輻射部7與第一垂直輻射部6的夾角等於80度。第二垂直輻射部8的底端與末端輻射部9相連。第二斜輻射條11平行地位於第一斜輻射條10的下方，且第一斜輻射條10的兩端 和第二斜輻射條11的兩端均分別與第一垂直輻射部6和水平輻射部7相連。天線饋線12 的一端與連接部4的底端相連，另一端懸空，天線饋線12和接地部13均固定於水平基板的 上表面。所述的連接部4、延伸部5、第一垂直輻射部6、水平輻射部7、第二垂直輻射部8、末 端輻射部9、第一斜輻射條10和第二斜輻射條11均固定於垂直基板1覆有銅層的一面。
所述的接地部13與天線饋線12平行布置。所述水平輻射部7的中部設有第一開槽14。所述天線饋線12的中部設有第二開槽15。所述的接地部13上設有一個通孔16，接地部13與水平基板2下表面的金屬地板 通過該孔16相連接。如圖2和圖3所示，對本實施例進行實驗測試時，在第一開槽14上跨接一個阻值 為30歐姆的貼片電阻17，將第一開槽14兩側的水平輻射部7連通。在第二開槽15上跨接 電容值為IOpF的第一貼片電容18、將第二開槽15兩側的天線饋線12連通。第二開槽15 與垂直基板1之間的天線饋線12通過電感值為IOnH的貼片電感19與接地部13相連接， 而第二開槽15另一側的天線饋線12通過電容值為3pF的第二貼片電容20與接地部13相 連。本實施例的測試埠回波損耗如圖4所示。由圖4可知，通過選取合適的貼片電阻17 和π型匹配網絡中第一貼片電容18、貼片電感19和第二貼片電容20，本實施例的回波可 以在470MHz-862MHz的數位電視頻段內均達到約_5dB以下。
權利要求
一種低輪廓車載地面無線天線，包括單面覆蓋金屬層的垂直基板、雙面覆蓋金屬層的水平基板和天線主體，其特徵在於垂直基板垂直地設置於水平基板上，天線主體分別與水平基板的上表面及垂直基板覆有金屬層的一側固定連接。
2.根據權利要求1所述的低輪廓車載地面無線天線，其特徵是，所述的水平基板的下 表面設有金屬板。
3.根據權利要求1所述的低輪廓車載地面無線天線，其特徵是，所述的水平基板為軸 對稱結構，所述垂直基板位於水平基板的對稱軸上。
4.根據權利要求1所述的低輪廓車載地面無線天線，其特徵是，所述的垂直基板的高 度為4. 5cm。
5.根據權利要求1所述的低輪廓車載地面無線天線，其特徵是，所述的天線主體包括 連接部、延伸部、第一垂直輻射部、水平輻射部、第二垂直輻射部、末端輻射部、天線饋線和 接地部，其中連接部的側端和上端分別與延伸部一端和第一垂直輻射部的底端相連，水平 輻射部的兩端分別與第一垂直輻射部的頂端以及第二垂直輻射部的頂端相連，第二垂直輻 射部的底端與末端輻射部相連，天線饋線的一端與連接部的底端相連，另一端懸空，天線饋 線和接地部均固定於水平基板的上表面。
6.根據權利要求5所述的低輪廓車載地面無線天線，其特徵是，所述的水平輻射部與 第一垂直輻射部的夾角小於等於90°。
7.根據權利要求5或6所述的低輪廓車載地面無線天線，其特徵是，所述的第一垂直輻 射部和水平輻射部之間設有若干條相互平行的斜輻射條，該斜輻射條的兩端分別與第一垂 直輻射部和水平輻射部相連。
8.根據權利要求5所述的低輪廓車載地面無線天線，其特徵是，所述的連接部、延伸 部、第一垂直輻射部、水平輻射部、第二垂直輻射部、末端輻射部、第一斜輻射條和第二斜輻 射條均固定於垂直基板覆有金屬層的一面。
9.根據權利要求5所述的低輪廓車載地面無線天線，其特徵是，所述的水平輻射部的 中部設有第一開槽及跨接於第一開槽上的貼片電阻。
10.根據權利要求5所述的低輪廓車載地面無線天線，其特徵是，所述的天線饋線的中 部設有第二開槽、跨接於第二開槽上的第一貼片電容、跨接於天線饋線與接地部之間的第 二貼片電容和貼片電感，所述的貼片電容和貼片電感構成一個η型匹配網絡。
全文摘要
一種數位電視信號技術領域的低輪廓車載地面無線天線，包括單面覆蓋金屬層的垂直基板、雙面覆蓋金屬層的水平基板和天線主體，其中垂直基板垂直地設置於水平基板上，天線主體分別與水平基板的上表面及垂直基板覆有金屬層的一側固定連接。本發明採用印刷電路板的結構，便於加工；通過電阻加載和寬帶匹配技術，能夠在天線高度較小的條件下實現DVB-T的寬頻帶工作性能，本發明天線的高度僅為4.5cm。
文檔編號H01Q1/32GK101867086SQ201010168939
公開日2010年10月20日 申請日期2010年5月12日 優先權日2010年5月12日
發明者葉聲, 梁仙靈, 耿軍平, 趙越, 金榮洪 申請人:上海交通大學