[實(shí)用新型]多頻段寬頻抗金屬天線

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420848195.0
• 申請(qǐng)日: 2014-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN204257819U
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐廣成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 嘉興金昌電子科技有限公司
• 主分類號(hào): H01Q1/38
• 分類號(hào): H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q5/10;H01Q5/20;H01Q5/50;H01Q21/00
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務(wù)所有限公司 33241
• 代理人: 周豪靖

技術(shù)領(lǐng)域

本專利涉及無線通迅用天線技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多頻段寬頻抗金屬天線，同時(shí)覆蓋GSM/CDMA/CDMA2000/WCDMA/TD-SCDMA/GPS頻段的多頻段寬頻抗金屬天線。

背景技術(shù)

天線作為無線通訊設(shè)備不可缺少的關(guān)鍵部件，用來發(fā)射或接收無線電波以傳遞無線信號(hào)，天線是整個(gè)無線通信設(shè)備的前端，其性能的優(yōu)劣對(duì)整個(gè)設(shè)備的性能起著至關(guān)重要的作用。近年來定位導(dǎo)航類、無線傳感網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)集成應(yīng)用發(fā)展迅速。特別是AGPS（AssistedGPS：輔助全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)）的快速發(fā)展，要求集成移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM/GPRS)2G/3G與傳統(tǒng)GPS系統(tǒng)，無線傳感網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)感知、信息傳遞及控制，需要實(shí)時(shí)通信和傳遞動(dòng)態(tài)位置信息，同樣要求集成2G/3G與GPS系統(tǒng)，諸多應(yīng)用要求通訊天線和導(dǎo)航天線便于集成。既能安裝在非金屬表面又能安裝在金屬表面，還要能適合不同面積的金屬表面。

在實(shí)際設(shè)計(jì)研究中，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)既能應(yīng)用于3G網(wǎng)絡(luò)又能兼容2G網(wǎng)絡(luò)的多頻段寬帶天線，并便于集成GPS、Wifi天線等的寬頻帶多頻段天線，會(huì)出現(xiàn)體積較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不便集成，成本較高、輻射性能差等缺點(diǎn)。如為了保證足夠的帶寬和增益，對(duì)天線接地板的面積有一定的要求，導(dǎo)致體積較大，附近有金屬物體，可能會(huì)影響天線的Q值和阻抗匹配，導(dǎo)致輻射性能變差。作為車載、船用系統(tǒng)，或者無線傳感、物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，都難免附近有金屬結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，因此留有一定的設(shè)計(jì)余度，在附近有金屬結(jié)構(gòu)變化或系統(tǒng)接地結(jié)構(gòu)變化時(shí)，盡量減小天線性能的惡化，將性能變化控制在合理的范圍內(nèi)。

國內(nèi)發(fā)明專利涉及到GSM與GPS天線進(jìn)行集成的很少，大多數(shù)是兩種天線在空間上簡(jiǎn)單組合，體積較大，又影響各自性能。有些不適合金屬安裝表面，并且?guī)捿^小，難以做到高頻和低頻匹配的兼顧。在2104年4月23日授權(quán)給維克托·拉比諾維奇和邁克爾·馬特科瓦斯琪等人的中國專利“用于車輛應(yīng)用的GPS、GSM和無線LAN天線”，專利申請(qǐng)?zhí)枮?01080020046.X，授權(quán)公告號(hào)為CN?102439791?B；該專利將GPS天線與GSM天線進(jìn)行組合，其中GPS天線采用的是PCB微帶天線有源天線，GSM采用的是PCB天線。兩個(gè)天線在同一水平面前后分開布置，各天線之間僅存在結(jié)構(gòu)上的連接，電氣性能上各自獨(dú)立，并通過一定的空間距離實(shí)現(xiàn)兩者的隔離，天線體積大于兩種天線體積的總和，整個(gè)天線體積較大。

根據(jù)申請(qǐng)?zhí)枮?01080020046.X的專利中披露內(nèi)容推算，該方案體積較大，僅僅GPS部分水平面就大于100*100mm，預(yù)估整套天線體積不小于150*200*100mm，根據(jù)專利中提供的GSM天線電壓駐波比（VSWR）圖可見，VSWR<2.0帶寬為824～960MHz，1710～2039MHz。其中低頻段帶寬不足，作為設(shè)計(jì)的典型參數(shù)，尚且難以保證在824～960MHz，1710～2170MHz頻段范圍內(nèi)VSWR<2.0，作為產(chǎn)品生產(chǎn)過程中PCB材料參數(shù)偏差、工藝差異、公差控制等各個(gè)方面的偏差，更難以保證實(shí)際的產(chǎn)品能滿足設(shè)計(jì)需求。因?yàn)閹挷蛔悖?dāng)天線安裝在不同表面時(shí)，特別是安裝在金屬表面，會(huì)因?yàn)榻饘傥锏拇嬖冢瑢?duì)于不同體積及形狀的金屬物，天線近場(chǎng)電磁場(chǎng)發(fā)生不同程度的變化，天線性能出現(xiàn)不同的變化，甚至影響天線的技術(shù)參數(shù)的惡化。對(duì)天線的適用范圍造成影響，在使用中不得不規(guī)定安裝表面的材質(zhì)、體積、安裝表面的體積，天線周邊的其他金屬物體分布，包括與其他金屬物的距離。

發(fā)明內(nèi)容

為了有效解決天線設(shè)計(jì)中面臨的擴(kuò)展帶寬、多頻段的綜合匹配問題，提供一種體積小、易集成、輻射性能優(yōu)良的寬頻帶多頻段抗金屬天線。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的多頻段寬頻抗金屬天線，包括金屬底座、GPS天線模組、通信天線模組、天線罩和天線饋線，所述的金屬底座和天線罩構(gòu)成封閉空間，GPS天線模組和通信天線模組設(shè)置在前述封閉空間內(nèi)，天線饋線分為通信饋線和GPS饋線，分別連接在通信天線模組和GPS天線模組的饋電連接處，其中：

???????a）所述的通信天線模組包括通信天線PCB、第一天線輻射單元、第二天線輻射單元、雙面線饋電單元、地曲流單元和通信天線接地板，并均采用銅、銀、鋁等導(dǎo)電材料，通過激光技術(shù)、腐蝕、印刷等技術(shù)將導(dǎo)電材料選擇性敷著在介質(zhì)基板的表面，形成一定的圖形結(jié)構(gòu)；