[實(shí)用新型]一種適用于車輛移動通信的低剖面寬帶倒F天線

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420846605.8
• 申請日: 2014-12-27
• 公開（公告）號: CN204651472U
• 公開（公告）日: 2015-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李道鐵;金克之;何永星
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東盛路通信科技股份有限公司
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q1/50;H01Q1/32
• 代理公司: 佛山東平知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 44307
• 代理人: 詹仲國

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及通信天線設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，更具體的是涉及一種適用于車輛蜂窩移動通信的天線。

背景技術(shù)

互聯(lián)網(wǎng)和移動通信等信息技術(shù)已經(jīng)深刻地改變了人類生活，訊息成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡闹匾Y源。其中，移動通信技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢成為人們獲取信息最重要、最便捷、最常用的途徑。目前，移動通信基本實(shí)現(xiàn)了城鎮(zhèn)和農(nóng)村等廣大地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，中低速用戶可在大部分區(qū)域獲得較好的通信質(zhì)量。然而，對于高速運(yùn)動的用戶，比如汽車、火車、高鐵乘客，由于越區(qū)切換頻繁，多普勒效應(yīng)顯著，通信鏈路健壯性較差，經(jīng)常出現(xiàn)掉話中斷、信息傳輸不暢、時延較長等問題。隨著人們出行日益頻繁，在交通工具上度過的時間越來越多。自然地，人們希望在乘坐火車和高鐵等交通工具時，能享受到如同在市區(qū)和家中一樣的高質(zhì)量無線通信服務(wù)。因此，只有解決高速交通工具的移動通信問題，“任何人、在任何時候、任何地方、以任意方式獲取信息”的夢想才能真正成為現(xiàn)實(shí)。目前，高速公路和高速鐵路多采用沿線建設(shè)專用的移動基站以實(shí)現(xiàn)全線路無縫覆蓋的方案。由于車體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度一般較大，導(dǎo)致電波穿透損耗增大，車內(nèi)信號電平顯著下降。有鑒于此，采用車內(nèi)直放站便可很好地克服上述困難。然而，天線突出于車體表面，會帶來行駛風(fēng)阻問題。綜上所述，高性能、寬頻帶、小型化、低剖面、輕重量、低成本的車載天線成為高速車輛無線通信技術(shù)的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)之不足而提供的一種旨在為高速行駛的交通工具，如長途大巴、火車、高鐵列車等，提供一種高性能、小型化、低剖面、輕重量、結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉的移動通信寬帶天線解決方案。

本實(shí)用新型是采用如下技術(shù)解決方案來實(shí)現(xiàn)上述目的：一種適用于車輛移動通信的低剖面寬帶倒F天線，包括單極子輻射體和金屬底板，其特征在于，所述單極子輻射體由一塊矩形金屬片經(jīng)邊緣輪廓賦形加厚得到的，單極子輻射體立于金屬底板上，單極子輻射體的前后兩端分別設(shè)置有饋電點(diǎn)和短路點(diǎn)，饋電點(diǎn)上通過饋電同軸連接頭連接金屬底板，短路點(diǎn)與金屬底板直接連接，單極子輻射體的外邊緣輪廓從饋電點(diǎn)出發(fā)，向上依次延伸為圓弧段和樣條曲線段，在樣條曲線段的末端連接有水平段，水平段的末端向下彎折為階梯狀邊緣一，階梯狀邊緣一的下端連接有主凹槽，在主凹槽的另一端側(cè)向上彎折延伸為與階梯狀邊緣一對應(yīng)的階梯狀邊緣二，階梯狀邊緣一與階梯狀邊緣二之間設(shè)置有間隔，階梯狀邊緣二的末端彎折向下為階梯狀邊緣三，階梯狀邊緣三穿過短路點(diǎn)，向饋電點(diǎn)方向延伸并形成連接于饋電點(diǎn)和短路點(diǎn)之間的內(nèi)邊緣凹槽。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步說明，所述水平段中部下凹為頂部水平凹槽，頂部水平凹槽的側(cè)緣水平段連接階梯狀邊緣一的起始端。

所述單極子輻射體的主凹槽左側(cè)設(shè)置有中心圓孔，能減輕天線整體重量和節(jié)省材料。

所述單極子輻射體的內(nèi)外邊緣輪廓有直邊角倒圓角處理，以方便加工制造。

所述單極子輻射體和金屬底板均選用常見的金屬材料，包括銀、純銅、金、合金銅、純鋁和壓鑄鋁。

所述饋電同軸連接頭為帶法蘭盤的同軸連接器，如BNC-M、SMA-M連接頭，饋電同軸連接頭連接50Ω標(biāo)準(zhǔn)同軸線，電氣連接可靠和方便。

本實(shí)用新型采用上述技術(shù)解決方案所能達(dá)到的有益效果是：

1、本實(shí)用新型將矩形的單極子輻射體長邊沿水平方向放置以降低剖面高度。

2、本實(shí)用新型的饋電點(diǎn)和短路點(diǎn)選取矩形片上兩個相距最大的位置點(diǎn)，使得低頻電流有足夠長的路徑，左側(cè)邊緣采用光滑的圓弧和樣條曲線能減小安裝時所帶來的風(fēng)阻。

3、本實(shí)用新型的單極子輻射體邊緣四周不同位置向內(nèi)開多個凹槽，以及對直邊進(jìn)行幾何彎折，進(jìn)一步增大電流路徑、減小天線尺寸。

4、本實(shí)用新型的內(nèi)開凹槽的形狀、位置、大小不僅決定電流路徑的長短，還影響帶隙寬度和失配程度，同時也決定通帶寬度和匹配好壞。

5、本實(shí)用新型的單極子輻射體通過變成具有一定厚度的金屬塊，再結(jié)合末端短路到地板，從而實(shí)現(xiàn)寬頻范圍內(nèi)的良好阻抗匹配。

6、本實(shí)用新型從左側(cè)中心位置打出一個半徑為R、貫穿厚度的中心圓孔，以及從矩形輻射體邊緣附近位置往中心部分切削出深度均勻的凹槽，能減輕天線整體重量和節(jié)省材料。

7、輻射體內(nèi)外邊緣所有直邊角進(jìn)行倒圓角處理，以方便加工制造。

8、本實(shí)用新型的寬帶倒F天線輸入阻抗接近50Ω，但并非用標(biāo)準(zhǔn)同軸線直接饋電，而是通過帶法蘭盤的同軸連接器，如BNC-M、SMA-M連接?器與天線連接，使得天饋電氣連接更加可靠和方便。