CN106252844A - 车载后视镜lte天线 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种车载后视镜LTE天线，包括天线主体，所述天线主体包括：柔性介质基底，用于贴附安装到后视镜的支撑框架内，其具有背向所述支撑框架的第一表面；天线主地，布设于所述柔性介质基底的第一表面的下部，且其上沿倾斜一定角度，以增大与辐射体的间距；馈线，从所述天线主地的倾斜高端接入；馈点，设于所述柔性介质基底的第一表面上，位于所述天线主地的倾斜高端或者靠近所述天线主地的倾斜高端，连接所述馈线；辐射体，设于所述柔性介质基底的第一表面的上部，连接所述馈点，用以信号辐射。本发明的车载后视镜LTE天线尺寸小巧，结构简单，与后视镜可以实现很好的结合，发挥较佳的天线性能。

Description

车载后视镜LTE天线

技术领域

本发明涉及车载天线领域，尤其涉及一种车载后视镜LTE(Long Term Evolution，长期演进技术)天线。

背景技术

随着4G技术的普及，越来越多的车辆上开始安装LTE天线。如何实现整车全方位的信号覆盖是一个普遍存在的问题。

目前有几种较为常见的车载天线形式：1)鲨鱼鳍式的LTE天线，安装在车顶，有较大的金属地，因此有着很好的性能，但是由于天线距离车载主机较远，需要较长的射频线，而射频线的成本很高，此外由于鲨鱼鳍本身的尺寸限制，天线之间的隔离度也是一个问题；2)薄片式天线，安装在车载主机台，距离车载主机较近，线缆的损耗以及成本都很低，但是天线本身所处环境较差，性能较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种车载后视镜LTE天线，尺寸小巧，结构简单，与后视镜可以实现很好的结合，发挥较佳的天线性能。

为解决上述问题，本发明提出一种车载后视镜LTE天线，包括天线主体，所述天线主体包括：

柔性介质基底，用于贴附安装到后视镜的支撑框架内，其具有背向所述支撑框架的第一表面；

天线主地，布设于所述柔性介质基底的第一表面的下部，且其上沿倾斜一定角度，以增大与辐射体的间距；

馈线，从所述天线主地的倾斜高端接入；

馈点，设于所述柔性介质基底的第一表面上，位于所述天线主地的倾斜高端或者靠近所述天线主地的倾斜高端，连接所述馈线；

辐射体，设于所述柔性介质基底的第一表面的上部，连接所述馈点，用以信号辐射。

根据本发明的一个实施例，还包括后视镜，所述天线主体通过所述柔性介质基底贴附安装到后视镜的支撑框架内。

根据本发明的一个实施例，所述后视镜为车载的左后视镜和右后视镜，左后视镜和右后视镜中均安装有所述天线主体。

根据本发明的一个实施例，所述天线主体的设有天线主地的部份朝向后视镜的下沿、设有辐射体的部份朝向后视镜的上沿安装。

根据本发明的一个实施例，所述柔性介质基底上开设有天线定位孔，所述柔性介质基底粘贴到后视镜的支撑框架内，并通过天线固定柱穿过所述天线定位孔将所述天线主体安装固定。

根据本发明的一个实施例，所述辐射体包括：

辐射延伸枝节，从馈线连接部位向上延伸；

低频辐射枝节，连接所述辐射延伸枝节的延伸末端，用以产生低频谐振；

高频辐射枝节，连接所述辐射延伸枝节的延伸末端，用以产生高频谐振。

根据本发明的一个实施例，所述低频辐射枝节包括低频辐射第一枝节和低频辐射第二枝节，所述低频辐射第一枝节和低频辐射第二枝节互连且两者之间形成弯折角度，弯折方向朝向所述高频辐射枝节的一侧，以产生低频谐振及额外高频谐振。

根据本发明的一个实施例，调节所述低频辐射第一枝节和低频辐射第二枝节的长度比例，以得到合适的额外高频谐振。

根据本发明的一个实施例，所述天线主体还包括：

匹配电路结构，连接在所述馈点与辐射体之间，用以调整天线的输入阻抗。

根据本发明的一个实施例，所述天线主体还包括：

寄生枝节，从所述天线主地的倾斜高端延伸而出，并连接所述匹配电路结构，以产生额外高频谐振，调整所述辐射体与天线主地之间的耦合效应，并与匹配电路结构配合改变天线在斯密斯原图上的位置和收敛情况。

根据本发明的一个实施例，所述馈线为同轴线，同轴线的外导体与所述天线主体连接，同轴线的内导体与所述馈点连接。

根据本发明的一个实施例，所述馈线从所述天线主体的倾斜高端横向接入。

根据本发明的一个实施例，所述馈线的连接部位通过点胶包裹固定或者通过注塑包裹固定。

根据本发明的一个实施例，辐射体和天线主地共同构成一个类似于或相同于垂直放置半波振子的天线结构，增大天线在水平面的增益。

采用上述技术方案后，本发明相比现有技术具有以下有益效果：

1.辐射图案印制在柔性介质基材上，天线主体可以进行适当的弯折，然后粘贴于后视镜支撑框架上，便于集成在后视镜中，尺寸小巧，结构简单；

2.天线主地的上沿与侧沿之间具有一定角度的向下倾斜切角，有效增大与辐射体之间的间距，减少电流的横向流动，天线主地的电流会因倾斜上沿而向下流动，辐射体的电流则相对向上流动，使得天线的电流分布更加对称，从而获得更宽的低频带宽；

3.通过多种技术手段产生多个高频谐振，使其在高频段-10dB回损带宽大于125MHz，展宽带宽，覆盖了现有的主流LTE频段；

4.天线的辐射体与天线主地共同组成类似于垂直放置半波振子的形式，使其在水平方向获得较大的增益，能够非常好的满足车载天线***的要求；

5.本发明的车载后视镜LTE天线安装在汽车后视镜内，由于后视镜在车体外部且距离较远，若左右两边后视镜LTE天线同时工作，可以对车辆实现很好的信号覆盖，并且距离车载主机的距离也较近，成本和线损都较低.

附图说明

图1是本发明实施例的车载后视镜LTE天线的结构示意图；

图2是本发明实施例的车载后视镜LTE天线安装到后视镜上的结构示意图；

图3是本发明实施例的车载后视镜LTE天线的回波损耗示意图；

图4是本发明的车载后视镜LTE天线与现有天线的天线效率对比图；

图5是本发明的车载后视镜LTE天线与现有天线的水平面增益对比图。

图中标记说明：

1-天线主体，11-柔性介质基底，12-天线主地，13-辐射延伸枝节，141-低频辐射第一枝节，142-低频辐射第二枝节，15-高频辐射枝节，16-匹配电路结构，17-寄生枝节，18-天线定位孔，19-馈线，191-馈线的外导体，192-馈线的内导体，2-后视镜的支撑框架，3-天线固定柱，5-包裹部。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

由于后视镜内部空间狭窄，且有镜片以及电动机等元件的影响，现有LTE天线的带宽难以展宽，辐射效率不易提高，本发明实施例的车载后视镜LTE天线，尺寸小巧，结构简单，与后视镜实现了很好的结合，并且展宽天线带宽，实现了LTE全频段覆盖，辐射效率高。

参看图1，本实施例的车载后视镜LTE天线，包括天线主体1。天线主体1包括：柔性介质基底11，天线主地12，馈线19，馈点(图中未标记)和辐射体。

柔性介质基底11具有一定的柔性，可以进行适当的弯折，天线的辐射图案及地均布置在柔性介质基底11上。柔性介质基底11可以贴附安装到后视镜的支撑框架2内，从而将天线主体1安装到后视镜中，集约空间。后视镜可为现有的后视镜，具有镜片及支撑框架2，两者相连接形成内部容置空间，容置本发明实施例的天线。柔性介质基底11的背向支撑框架2的表面为第一表面。

天线主地12布设于柔性介质基底11的第一表面的下部。馈线19从天线主地12的倾斜高端接入。馈点设在柔性介质基底11的第一表面上，并且位于天线主地12的倾斜高端或者靠近天线主地12的倾斜高端，连接馈线19，用于馈电。辐射体设于柔性介质基底11的第一表面的上部，连接馈点，用以信号辐射。可以理解，上部和下部是相对的。

天线主地12的上沿倾斜一定角度，以增大与辐射体的间距。辐射***于第一表面的上部，馈线19传过来的电流是向上流的。若天线主地12上沿不倾斜，则馈线19过来的电流会有横向电流，而上沿向下倾斜，可以使天线的电流分布更加对称，从而获得更宽的低频带宽。

在图1中，天线主地12的上沿呈直线边沿，且从左侧至右侧向下倾斜，馈线19还连接天线主地12，馈线19传输到天线主地12上的电流在天线主地12的倾斜上沿的作用下，向下流，可以理解，天线主地12的上沿的倾斜角度及倾斜方向均不限于图中所示，可以根据实际需要进行配置，并且上沿的形状也可做适当的调整而非限定于直线边沿。

参看图2，在一个实施例中，车载后视镜LTE天线还可以包括后视镜，后视镜可以是普通车辆上的常用后视镜，具有镜片及支撑框架2。天线主体1通过柔性介质基底11贴附安装到后视镜的支撑框架2内。本发明实施例的车载后视镜LTE天线的天线主体1可以做到尺寸仅为但不限于长110mm、宽40mm、厚0.2mm，满足后视镜内部狭窄的安装空间，并且拓宽了天线带宽，辐射性能更佳，与后视镜实现了很好的结合。

进一步的，后视镜为车载的左后视镜和右后视镜，左后视镜和右后视镜中均安装有天线主体1，由于后视镜在车体外部且距离较远，若左右两边后视镜LTE天线同时工作，可以对车辆实现很好的信号覆盖，并且距离车载主机的距离也较近，成本和线损都较低。

天线主体1在后视镜内的安装方式可以参看图2，较佳的，天线主体1的设有天线主地12的部份朝向后视镜的下沿，天线主体1设有辐射体的部份朝向后视镜的上沿安装，以使天线获得最大的辐射有效净空。也就是柔性介质基底11的第一表面的上部靠近后视镜的上沿，下部靠近后视镜的下沿。后视镜的上沿是指后视镜安装于车辆上时，顶部的边沿；下沿相应为底部的边沿。

参看图1和图2，柔性介质基底11上开设有天线定位孔18，柔性介质基底11粘贴到后视镜的支撑框架2内，柔性介质基底11可以根据后视镜的支撑框架2的内部形状而做一定的弯折，以适应空间贴附，粘贴到支撑框架2内后，通过天线固定柱3穿过天线定位孔18将天线主体1安装固定。天线固定柱3与支撑框架2之间的连接例如可以是螺接，但不限于此。

参看图1，辐射体具体可以包括：辐射延伸枝节13，低频辐射枝节和高频辐射枝节15。辐射延伸枝节13从馈线19与馈点的连接部位向上延伸。低频辐射枝节和高频辐射枝节15为天线的主要辐射体，均连接在辐射延伸枝节13的延伸末端。低频辐射枝节用以产生低频谐振。高频辐射枝节15用以产生高频谐振。

低频辐射枝节进一步可以包括低频辐射第一枝节141和低频辐射第二枝节142。低频辐射第一枝节141和低频辐射第二枝节142互连且两者之间形成弯折角度，弯折方向朝向高频辐射枝节15的一侧，以产生低频谐振及额外的二次高频谐振。调节低频辐射第一枝节141和低频辐射第二枝节142的长度比例，以得到合适的额外高频谐振。

天线主体1还可以包括：匹配电路结构16，连接在馈点与辐射体之间，用以调整天线的输入阻抗，使天线获得更好的驻波特性。匹配电路结构16可以为装好的匹配元件，连接在在馈点与辐射体之间，当然还可以接天线主地12或者可接寄生枝节17。

较佳的，天线主体1还包括寄生枝节17。寄生枝节17为天线主地12的延伸部分，从天线主地12的倾斜高端延伸而出，并连接匹配电路结构16。寄生枝节17的作用，一方面，可以产生额外高频谐振，展宽高频带宽，另一方面可以调整辐射体与天线主地12之间的耦合效应(电感电容效应)，并与匹配电路结构16配合改变天线在斯密斯原图上的位置和收敛情况，改善天线输入阻抗、驻波特性等。

高频辐射枝节15为主要的高频辐射单元，它所产生的高频谐振与寄生枝节17产生的高频及低频辐射枝节产生的二次高频谐振共同组成了高频谐振带，展宽了天线高频带宽。最终的天线谐振情况可以参看图3，图中可以看到小于-9dB的带宽低频从698兆赫兹到960兆赫兹，高频从1.7吉赫兹到2.5吉赫兹，覆盖了现有的LTE所有频段，使之在各个国家和地区均可以使用。

天线主体1的辐射体和天线主地12共同构成一个类似于或相同于垂直放置半波振子的结构，使得天线在水平面得到较大的增益，能够更为有效的接收来自周围基站的信号，满足车载天线***的要求。

可选的，参看图1和图2，馈线19为同轴线，同轴线的外导体191与天线主地12或者寄生枝节17连接，同轴线的内导体192与馈点连接。馈线19从天线主地12的倾斜高端横向接入，横向是指位于第一表面上的横在上部与下部之间的方向。

较佳的，馈线19的连接部位通过点胶包裹固定或者通过注塑包裹固定，形成一包裹部5。具体的，同轴线与馈点及天线主地12的连接可以为焊接。同轴线与天线的焊接区域上及匹配电路结构16区域上可以通过注塑成型将其包裹，起到固定焊点及防水的作用。

图4和图5给出了本发明实施例的车载后视镜LTE天线和现有天线的远场测试性能对比，可以看出无论是效率还是增益，本发明实施例的车载后视镜LTE天线都有非常大的优势。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。

Claims (14)

1.一种车载后视镜LTE天线，其特征在于，包括天线主体，所述天线主体包括：

柔性介质基底，用于贴附安装到后视镜的支撑框架内，其具有背向所述支撑框架的第一表面；

天线主地，布设于所述柔性介质基底的第一表面的下部，且其上沿倾斜一定角度，以增大与辐射体的间距；

馈线，从所述天线主地的倾斜高端接入；

馈点，设于所述柔性介质基底的第一表面上，位于所述天线主地的倾斜高端或者靠近所述天线主地的倾斜高端，连接所述馈线；

辐射体，设于所述柔性介质基底的第一表面的上部，连接所述馈点，用以信号辐射。

2.如权利要求1所述的车载后视镜LTE天线，其特征在于，还包括后视镜，所述天线主体通过所述柔性介质基底贴附安装到后视镜的支撑框架内。

3.如权利要求2所述的车载后视镜LTE天线，其特征在于，所述后视镜为车载的左后视镜和右后视镜，左后视镜和右后视镜中均安装有所述天线主体。

4.如权利要求2所述的车载后视镜LTE天线，其特征在于，所述天线主体的设有天线主地的部份朝向后视镜的下沿、设有辐射体的部份朝向后视镜的上沿安装。

5.如权利要求1-4中任意一项所述的车载后视镜LTE天线，其特征在于，所述柔性介质基底上开设有天线定位孔，所述柔性介质基底粘贴到后视镜的支撑框架内，并通过天线固定柱穿过所述天线定位孔将所述天线主体安装固定。

6.如权利要求1所述的车载后视镜LTE天线，其特征在于，所述辐射体包括：

辐射延伸枝节，从馈线连接部位向上延伸；

低频辐射枝节，连接所述辐射延伸枝节的延伸末端，用以产生低频谐振；

高频辐射枝节，连接所述辐射延伸枝节的延伸末端，用以产生高频谐振。

7.如权利要求6所述的车载后视镜LTE天线，其特征在于，所述低频辐射枝节包括低频辐射第一枝节和低频辐射第二枝节，所述低频辐射第一枝节和低频辐射第二枝节互连且两者之间形成弯折角度，弯折方向朝向所述高频辐射枝节的一侧，以产生低频谐振及额外高频谐振。

8.如权利要求7所述的车载后视镜LTE天线，其特征在于，调节所述低频辐射第一枝节和低频辐射第二枝节的长度比例，以得到合适的额外高频谐振。

9.如权利要求1所述的车载后视镜LTE天线，其特征在于，所述天线主体还包括：

匹配电路结构，连接在所述馈点与辐射体之间，用以调整天线的输入阻抗。

10.如权利要求9所述的车载后视镜LTE天线，其特征在于，所述天线主体还包括：

寄生枝节，从所述天线主地的倾斜高端延伸而出，并连接所述匹配电路结构，以产生额外高频谐振，调整所述辐射体与天线主地之间的耦合效应，并与匹配电路结构配合改变天线在斯密斯原图上的位置和收敛情况。

11.如权利要求1所述的车载后视镜LTE天线，其特征在于，所述馈线为同轴线，同轴线的外导体与所述天线主地连接，同轴线的内导体与所述馈点连接。

12.如权利要求1或11所述的车载后视镜LTE天线，其特征在于，所述馈线从所述天线主地的倾斜高端横向接入。

13.如权利要求11所述的车载后视镜LTE天线，其特征在于，所述馈线的连接部位通过点胶包裹固定或者通过注塑包裹固定。

14.如权利要求1-4、6-13中任意一项所述的车载后视镜LTE天线，其特征在于，辐射体和天线主地共同构成一个类似于或相同于垂直放置半波振子的天线结构，增大天线在水平面的增益。