[发明专利]一种新型低剖面高增益车载天线

说明书

本发明公开了一种新型低剖面高增益车载天线。车载天线包括金属层、匹配电路和汽车金属壳体，金属层顶边开有一环形缺口，环形缺口内圈长度决定天线工作频率区间的中心频率，金属层经匹配电路后和信号源连接，金属层和匹配电路安装在汽车金属壳体车顶部位，以充分利用金属壳体进行信号的辐射和收集。本发明与传统鲨鱼鳍天线、玻璃天线相比剖面低，并且充分利用汽车车体作为天线的底，具有更高的增益，并且天线工作频率可在大范围内通过调谐电路进行调节，不受车体结构影响，具有安装便捷，适用范围广的优点，可替代目前的多种车载通信天线。

技术领域

本发明涉及了一种天线，具体是涉及了一种新型低剖面高增益车载天线。

背景技术

随着无线通信的快速发展，天线作为信号发射与接收的载体，在无线通信中有着重要的应用。随着无线通信系统性能的不断提高，通信界对天线设计提出了高增益，小型化以及低成本等一系列要求。

车载天线作为车内人员与外界通讯的重要媒介，其性能好坏直接影响到通讯质量。一般来说天线剖面越高，天线的增益等参数将会更优秀；但是为了降低空气阻力，汽车外形通常是流线型，这就限制了车载天线的剖面等参量，进而限制了车载天线的增益等性能。为了平衡天线的增益以及尺寸，近年来鲨鱼鳍天线得到了较为广泛的应用，其流畅的外形可以在一定程度上降低突出的天线带来的风阻，其较高的天线剖面有利于容纳较高增益的天线，但对于低频波段，鲨鱼鳍天线带来的增益不尽如人意。

发明内容

为了解决背景技术中存在的问题，进一步提高天线的增益，同时降低天线剖面，本发明提供了一种新型低剖面高增益车载天线。

本发明采用的技术方案是：

本发明包括金属层、匹配电路和汽车金属壳体，金属层垂直水平面置于汽车金属壳体上，金属层为等腰梯形，等腰梯形的顶边附近开有一环形缺口，环形缺口经矩形通槽的两侧延伸到等腰梯形的顶边边缘，所述金属层经匹配电路后和信号源连接，匹配电路经平行馈线连接到信号源。

所述平行馈线穿过汽车车顶上的馈线安装点后连接到汽车内部的信号源，所述馈线安装点为开设在汽车车顶的汽车金属壳体上的小孔，平行馈线的两根线分别焊接固定在小孔内的两侧。

所述匹配电路包括四个电容，第一个电容并联在信号源的两端，第一个电容的两端分别经第二个电容和第三个电容并联到第四个电容两端，第四个电容两端连接到矩形槽两侧的金属层上。

经过匹配电路的信号与环形缺口内圈相并联形成谐振回路，在车载天线的工作频率处形成谐振，谐振频率点的电场会沿金属层开口两侧的金属边沿传播，直至传到汽车金属壳体，形成表面波传播。

环形缺口内圈长度决定了所述车载天线工作频率区间的中心频率，并通过改变各个电容值调整中心频率上下限，中心频率上下限即为车载天线的工作频率区间，通过改变各个电容值实现了匹配电路与环形缺口之间的电磁谐振，进而改变了谐振发射频率范围，即为车载天线的工作频率区间。

车载天线工作时，信号源发出信号传送到匹配电路，匹配电路的电容视为一个电容，金属层的环形缺口内圈视为一个电感，电容和电感相并联形成谐振回路，车载天线工作频率下的信号通过谐振回路得到增强，金属层外边沿视为一行波导线，金属层与汽车金属壳体相连构成一个行波天线，金属层将增强后的信号引出通过汽车金属壳体发射出去。

所述信号源为车载收音机、蓝牙、导航系统。

所述金属层厚度为0.018-0.035mm。

所述金属层为覆铜板。

本发明带来的有益效果：

本发明与一般汽车天线将汽车金属壳体作为天线的地不同，是将汽车金属壳体纳为天线辐射体，这样就能提高车载天线实际口径，进而提升车载天线的增益；可以利用比鲨鱼鳍天线更低的剖面的基础上，实现与一般鲨鱼鳍天线、玻璃天线相同甚至是更高的增益。