一種車載多頻集成天線裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種車載多頻集成天線裝置，包括：350MHz集群車臺天線、800MHz集群車臺天線、3G公共移動通信天線、FM天線、北斗雙模天線、GPS雙模天線、3G寬帶天線支架、底板、外殼、饋線、短路子。本實用新型的有益效果在于：所述350MHz集群車臺天線、800MHz集群車臺天線的電尺寸較小，所述天線裝置結合了IFA天線結構的優(yōu)點，在天線裝置的接收端接入了倒F形的短路結構，使用天線裝置的電流發(fā)生變化，尺寸減小。所述350MHz集群車臺天線、800MHz集群車臺天線是一種雙頻結構，通過對螺旋天線進行改進，將天線裝置的頂部改為慢波結構，使得諧振電流發(fā)生第二次變化，產(chǎn)生雙頻工作的特性。
【專利說明】一種車載多頻集成天線裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種天線裝置，尤其涉及一種車載多頻集成天線裝置。
【背景技術】
[0002]車載天線是安裝在汽車上的一種天線，車載天線接收就是接收發(fā)送設備傳送的信號，只要在信號有效覆蓋區(qū)內(nèi)，都可以有效地接收，是真正的無縫鏈接。車載天線是指設計安裝在車輛上的移動通訊天線，最常見就是吸盤天線。由于吸盤天線安裝擺放容易，所以在一些簡易場合常常用吸盤天線代替基地天線。車載天線結構上有縮短型、四分之一波長、中部加感型、八分之五波長、雙二分之一波長等形式的天線，理論上它們的效率依次增加，同樣工作頻段的天線的長度也依次增加。由于車輛本身有限高，加上過長的天線在車輛高速行進時形成的風阻，過橋洞、進入地下車庫都是問題，所以車載天線并不是越長越好，一般要求轎車天線不超過70厘米。
[0003]縮短型天線體積小巧，雖然增益不高，但適合使用于需要隱蔽天線的場合。一般的警用車輛建議安裝高增天線，尤其是在活動區(qū)域范圍比較大的車輛，350MHZ高增益天線多分為八分之五波長加感的形式，在距天線頂部二分之一波長距離處有一個加感線圈。400MHZ頻段雙二分之一波長天線具有較高的增益，它的外觀特征是天線的振子上有兩個加感線圈。八分之五波長天線和中部加感型天線也有較高的增益，且價格比較便宜，因此得到廣泛的使用。在作為臨時固定臺天線使用的場合可以考慮選用增益高的吸盤天線，天線的長度不必有過多限制。由于吸盤天線是根據(jù)汽車使用環(huán)境而設計所以在作為固定使用時在其下吸一塊半徑大于I米的金屬板會有更好的使用效果。
[0004]目前市場上的車載天線，有一些小型化的單頻或多頻天線，如某品牌汽車的車載魚鰭天線以及小型鞭狀收音機天線，這些天線主要是AM和FM兩種頻段，也只限于接收功能。另一品牌汽車有一種三頻的小型車載天線，其頻段包括FM、GSM和GPS/北斗，，缺少集群雙頻等功能，天線沒有國產(chǎn)化，而且天線的尺寸比較大，而集群天線恰恰是警用車載天線的關鍵需求。
[0005]中國專利申請?zhí)枮?01020234480.5的專利申請公開了一種警用巡邏車集成魚鰭天線及集成通信系統(tǒng)，其包括一種警用巡邏車集成魚鰭天線，其特征在于:它包括車載電臺單元、警務通單元、導航定位單元、交通信息接收單元，其中:該車載電臺單元包括車載電臺天線和CB延長線，該車載電臺天線一端上設有的BNC母直頭與該CB延長線一端上設有的BNC公直頭相接，該CB延長線另一端上設有CB接頭，該CB接頭用于與車內(nèi)設置的中控電腦裝置上的車載電臺UHF端口相接；該警務通單元包括警務通天線和GSM延長線，該警務通天線一端上設有的SMB母直頭與該GSM延長線一端上設有的SMB公直頭相接，該GSM延長線另一端上設有SMB公直頭，該SMB公直頭用于與該中控電腦裝置上的GPRS端口相接；該導航定位單元包括GPS導航定位天線和GPS延長線，該GPS導航定位天線一端上設有的SMA母直頭與該GPS延長線一端上設有的SMA公直頭相接，該GPS延長線另一端上設有SMA公直頭，該SMA公直頭用于與該中控電腦裝置上的GPS端口相接；該交通信息接收單元包括FM天線和FM延長線，該FM天線一端上設有的MCX母直頭與該FM延長線一端上設有的MCX公直頭相接，該FM延長線另一端上設有MCX公直頭，該MCX公直頭用于與該中控電腦裝置上的FM端口相接；該車載電臺天線另一端、警務通天線另一端、GPS導航定位天線另一端和FM天線另一端穿過車頂上開設的裝配孔設于車頂上設置的天線外罩內(nèi)。
[0006]上述公開的天線及集成通信系統(tǒng)依然存在以下缺陷:(I)天線中集群天線的性能沒有達到的技術要求，使用此天線的集群車臺的通信距離比較近；(2)由于集群車臺的發(fā)射功率比較大，集群天線桿的接觸點的面積比較小，容易產(chǎn)生電弧放大，使得天線桿易燒蝕；(3)集群天線一種單頻天線，不能滿足800MHz集群車臺的應用要求。
實用新型內(nèi)容
[0007]本實用新型為一種車載多頻集成天線裝置，包括:350MHz集群車臺天線、800MHz集群車臺天線、3G公共移動通信天線、FM天線、北斗雙模天線、GPS雙模天線、3G寬帶天線支架、底板、外殼、饋線、短路子，所述350MHz集群車臺天線和底板相連,所述800MHz集群車臺天線和底板相連，所述350MHz集群車臺天線、800MHz集群車臺天線、3G公共移動通信天線、FM天線、北斗雙模天線、GPS雙模天線的下部安裝在外殼內(nèi)，所述3G公共移動通信天線設置為異型寬帶金屬板結構，所述3G公共移動通信天線固定在3G寬帶天線支架上，所述3G寬帶天線支架和底板相連，所述FM天線和底板連接,所述北斗雙模天線和底板連接,所述GPS雙模天線和底板連接，所述饋線通過底板中間的凹孔連接350MHz集群車臺天線、800MHz集群車臺天線、3G公共移動通信天線、FM天線、北斗雙模天線、GPS雙模天線，所述短路子將底板和外殼內(nèi)部天線裝置連接起來。
[0008]進一步地，所述350MHz集群車臺天線是一種變螺距的雙頻螺旋天線。
[0009]進一步地，所述800MHz集群車臺天線是一種變螺距的雙頻螺旋天線。
[0010]進一步地，所述北斗雙模天線為雙層微帶陶瓷雙模天線。
[0011]進一步地，所述GPS雙模天線為雙層微帶陶瓷雙模天線。
[0012]進一步地，所述北斗雙模天線、GPS雙模天線由表面鍍銅的陶瓷介質(zhì)板構成。
[0013]進一步地,所述FM天線包括微帶螺旋天線和放大電路。
[0014]進一步地，所述350MHz集群車臺天線、800MHz集群車臺天線、3G公共移動通信天線、FM天線、北斗雙模天線、GPS雙模天線的線束通過底板中間的凹孔接出。
[0015]進一步地，所述3G公共移動通信天線設置為異型寬帶金屬板結構。
[0016]本實用新型有益效果在于:
[0017](I)所述350MHz集群車臺天線、800MHz集群車臺天線的電尺寸較小,所述天線結合了 IFA天線結構的優(yōu)點，在天線的接收接入了倒F形的短路結構，使用天線的電流發(fā)生變化，天線的尺寸減小。
[0018](2)所述350MHz集群車臺天線、800MHz集群車臺天線是一種雙頻結構，通過對螺旋天線進行改進，將天線的頂部改為慢波結構，使得諧振電流發(fā)生第二次變化，產(chǎn)生雙頻工作的特性。
[0019](3)所述350MHz集群車臺天線、800MHz集群車臺天線的方向性變化,通過將天線的結構加高，使得原來在短路點處方向性較強的特性得以改善，使天線的方向性變差，全向性增加，更加適合車載天線的工作特點。[0020](4)所述FM天線是一種改進的微帶螺旋天線，天線裝置的結構可以保證在有限的空間內(nèi)，與射頻的低噪聲放大電路一起，使天線具有較高的接收效率。
[0021](5)所述3G公共移動通信天線是一種異形的天線結構，天線裝置的帶寬較寬，與FM天線形成一定耦合諧振作用，從而形成在3G公共移動頻率的帶通作用而在其他頻段產(chǎn)品帶阻作用。
[0022](6)所述北斗雙模天線、GPS雙模天線是一種帶放大電路的雙模主動陶瓷天線。為節(jié)省天線的空間，降低天線的尺寸，將GPS/北斗天線的放大電路與天線的底板進行了有效整合，巧妙地解決了天線的安裝和電磁兼容問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]附圖1所示為本實用新型所述一種車載多頻集成天線裝置內(nèi)部示意圖。
[0024]附圖2所示為本實用新型所述一種車載多頻集成天線裝置350MHz集群車臺天線、800MHz集群車臺天線駐波比示意圖。
[0025]附圖3所示為本實用新型所述一種車載多頻集成天線裝置350MHz集群車臺天線Y-Z面方向示意圖。
[0026]附圖4所示為本實用新型所述一種車載多頻集成天線裝置3G公共移動通信天線1920MHz的方向示意圖。
[0027]附圖標記如下:101-雙頻螺旋天線外部、102-短路子、103-FM天線、104-3G公共移動通信天線、105-北斗雙模天線及GPS雙模天線、106-底板、107-雙頻螺旋天線內(nèi)部、108-饋線。
【具體實施方式】
[0028]以下結合說明書附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0029]如圖1至圖4所示，一種車載多頻集成天線裝置，包括:350MHz集群車臺天線(圖中未示)、800MHz集群車臺天線(圖中未示)、3G公共移動通信天線104104、FM天線103103、北斗雙模天線105、GPS雙模天線105、3G寬帶天線支架(圖中未示)、底板106106、外殼(圖中未示)、饋線108108、短路子102102，所述350MHz集群車臺天線和底板106106相連，所述800MHz集群車臺天線和底板106106相連，所述350MHz集群車臺天線、800MHz集群車臺天線、3G公共移動通信天線104104、FM天線103103、北斗雙模天線105、GPS雙模天線105的下部安裝在外殼內(nèi)，所述3G公共移動通信天線104104設置為異型寬帶金屬板結構，所述3G公共移動通信天線104104固定在3G寬帶天線支架上，所述3G寬帶天線支架和底板106106相連，所述FM天線103103和底板106106連接，所述北斗雙模天線105和底板106106連接，所述GPS雙模天線105和底板106106連接，所述饋線108108通過底板106中間的凹孔連接350MHz集群車臺天線、800MHz集群車臺天線、3G公共移動通信天線104104、FM天線103103、北斗雙模天線105、GPS雙模天線105，所述短路子102102將底板106106和外殼內(nèi)部天線裝置連接起來。
[0030]所述350MHz集群車臺天線是一種變螺距的雙頻螺旋天線。所述800MHz集群車臺天線是一種變螺距的雙頻螺旋天線。通過調(diào)節(jié)所述雙頻螺旋天線的總高度、所述天線彎曲部分的長度、所述雙頻螺旋天線的直徑和間隙，能夠得到雙頻天線的工作頻率及帶寬等特性。所述雙頻螺旋天線的長度為130mm,它的長度決定所述天線低頻350MHz的諧振頻率，能夠與螺旋部分一起決定所述天線高頻800MHz的諧振頻率。所述天線的直徑和所述兩個螺旋天線的間隔影響天線的帶寬。所述350MHz集群車臺天線與1.2米標稱5.5dB的鞭狀天線相比，在同等條件如道路條件和收發(fā)信機下，點對點的通信距離分別為9.5Km和llKm。所述800MHz集群車臺天線與0.8米標稱為5.5dB的鞭狀天線相比，在同等條件如道路條件和收發(fā)信機下，點對點的通信距離分別為3.5Km和5Km。
[0031]所述北斗雙模天線為雙層微帶陶瓷雙模天線。所述GPS雙模天線為雙層微帶陶瓷雙模天線。通過調(diào)整所述陶瓷介質(zhì)的厚度和大小，來調(diào)整所述北斗雙模天線及GPS雙模天線105的帶寬和增益等特性。所述北斗雙模天線及GPS雙模天線105主要由陶瓷介質(zhì)板組成，陶瓷介質(zhì)板鍍銅，所述北斗雙模天線及GPS雙模天線105的PCB板安裝在底板106上。
[0032]所述北斗雙模天線、GPS雙模天線由表面鍍銅的陶瓷介質(zhì)板構成。
[0033]所述FM天線103包括微帶螺旋天線和放大電路。通過增加所述FM天線103的有效長度，以及在所述FM天線103的接收端(圖中未示)加入諧振電路(圖中未示)，提高天線的接收效率。所述微帶螺旋天線是一種等間隔的PCB螺旋天線，通過調(diào)節(jié)所述微帶螺旋天線中PCB的走線寬度和間隔來調(diào)整所述FM天線103的諧振頻率。在所述微帶螺旋天線與放大電路之間加入了 Π形諧振電路，來增加所述FM天線103的帶寬。所述放大電路為兩級FET放大電路，增益可達到10?25dB，所述FM天線103放大電路的電源為+12V供電。所述FM天線103與I米長的不帶放大電路的接收天線相比,效率分別為_8dB和-10dB。
[0034]所述350MHz集群車臺天線、800MHz集群車臺天線、3G公共移動通信天線104、FM天線103、北斗雙模天線、GPS雙模天線的線束通過底板106中間的凹孔接出。
[0035]所述3G公共移動通信天線104設置為異型寬帶金屬板結構。通過對所述異型金屬板結構進行改動或增加H或L型槽結構，能夠?qū)⑺鎏炀€裝置的帶寬和帶阻特性進行變化。3G天線右下部漸變的部分決定了所述3G公共移動通信天線104的寬帶特性，所述3G公共移動通信天線104的高度決定天線的中心頻率，所述3G公共移動通信天線104最左側的部分決定了低頻諧振頻率。所述3G公共移動通信天線104固定在一個3G寬帶天線支架上，3G寬帶天線支架設置在底板106上。
[0036]所述3G公共移動通信天線104、北斗雙模天線、GPS雙模天線實際測試的接收數(shù)據(jù)率和接收效果，與其他同等類型的商用天線的實際效果基本相同。
[0037]所述底板106長為132mm,寬為60mm,所述底板106的材質(zhì)為鋅合金。
[0038]所述雙頻螺旋天線分為雙頻螺旋天線外部101及雙頻螺旋天線內(nèi)部107，所述雙頻螺旋天線內(nèi)部107與底板106通過短路子102相連。短路子102的目的是減少電路的傳輸路徑，在相同頻率的情況下，降低所述天線裝置的整體高度。為保證所述雙頻螺旋天線的美觀，防止雙頻螺旋天線外部101老化銹蝕，能夠在雙頻螺旋天線外部101加入包膠。
[0039]圖2的曲線表示本實用新型一實施例的電壓駐波比，從圖中看出，所述天線為雙頻天線，駐波比小于等于2:1時，頻率分別為350?367MHz、805?825MHz。
[0040]本實用新型并不限于上述實施方式，在不背離本實用新型的實質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領域技術人員可以想到的任何變形、改進、替換均落入本實用新型的權利要求記載的保護范圍。
【權利要求】
1.一種車載多頻集成天線裝置，其特征在于，所述集成天線裝置包括:350MHz集群車臺天線、800MHz集群車臺天線、3G公共移動通信天線、FM天線、北斗雙模天線、GPS雙模天線、3G寬帶天線支架、底板、外殼、饋線、短路子，所述350MHz集群車臺天線和底板相連，所述800MHz集群車臺天線和底板相連，所述350MHz集群車臺天線、800MHz集群車臺天線、3G公共移動通信天線、FM天線、北斗雙模天線、GPS雙模天線的下部安裝在外殼內(nèi)，所述3G公共移動通信天線設置為寬帶金屬板結構，所述3G公共移動通信天線固定在3G寬帶天線支架上，所述3G寬帶天線支架和底板相連，所述FM天線和底板連接，所述北斗雙模天線和底板連接，所述GPS雙模天線和底板連接,所述饋線通過底板中間的凹孔連接350MHz集群車臺天線、800MHz集群車臺天線、3G公共移動通信天線、FM天線、北斗雙模天線、GPS雙模天線，所述短路子將底板和外殼內(nèi)部天線裝置連接起來。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種車載多頻集成天線裝置，其特征在于，所述350MHz集群車臺天線是一種變螺距的雙頻螺旋天線。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種車載多頻集成天線裝置，其特征在于，所述800MHz集群車臺天線是一種變螺距的雙頻螺旋天線。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種車載多頻集成天線裝置，其特征在于，所述北斗雙模天線為雙層微帶陶瓷雙模天線。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種車載多頻集成天線裝置，其特征在于，所述GPS雙模天線為雙層微帶陶瓷雙模天線。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種車載多頻集成天線裝置，其特征在于，所述北斗雙模天線、GPS雙模天線由表面鍍銅的陶瓷介質(zhì)板構成。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種車載多頻集成天線裝置，其特征在于，所述FM天線包括微帶螺旋天線和放大電路。
8.根據(jù)權利要求1所述的一種車載多頻集成天線裝置，其特征在于，所述350MHz集群車臺天線、800MHz集群車臺天線、3G公共移動通信天線、FM天線、北斗雙模天線、GPS雙模天線的線束通過底板中間的凹孔接出。
【文檔編號】H01Q5/10GK203631722SQ201320708505
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年11月11日 優(yōu)先權日:2013年11月11日
【發(fā)明者】焦勝才, 王嘯, 蔣明, 牛建民, 梁波, 楊宏 申請人:公安部第一研究所, 北京中盾安全技術開發(fā)公司