CN1677747A - 抑制车辆行驶造成的机械振动影响的车载天线装置 - Google Patents

Abstract

一种车载天线装置，包括接地板和天线，天线具有沿着平行于接地板的方向延伸并与其分隔开的水平部，该水平部的相对的末端被分别连接到接地板和不与接地板相连。绝缘体被布置在接地板和天线上接近自由末端的区域之间，用于抑制该自由末端的运动，在绝缘体内形成空腔，用于减少天线和接地板之间的电容耦合。

Description

抑制车辆行驶造成的机械振动影响的车载天线装置

技术领域

本发明涉及车载天线，尤其涉及一种具有接地板和平板结构天线(即，由具有大致平的横截面的天线部件形成)或线结构天线(即，由具有大致圆形的横截面的天线部件形成)的车载天线装置，天线的一部分沿着平行于接地板的方向延伸。

背景技术

在本领域中，以前提出过多种类型的车载天线，例如传输线类型的平板结构天线，在例如日本专利公布NO.2002-290138中被介绍。

这种现有的车载天线的例子具有这样的天线部件，其具有大致水平的，即大致平行于接地板并与该接地板分隔开的部分，该水平部具有一个相对于接地板***的末端。因此，当车辆行驶时，由车辆运动产生的振动导致天线部件容易损坏或变形。因为这个原因，提出一种方法，在天线部件接近其自由末端的部分之间布置绝缘体，以便抑制天线部件的运动，从而保护天线。

但如果这样做，由于绝缘体的存在导致的天线和接地板之间电容耦合的水平增加，将导致泄漏电流从天线流至接地板。因为这个原因，通过天线能够接收到的频率的范围变窄，使天线性能下降。

作为应对之策，可以设想设置一个或多个无源天线部件(即，这些无源天线部件不被耦合，以传递接收到的天线信号，或被驱动以传输无线电波)，例如在上述本领域现有的日本专利申请NO.2002-290138中描述的无源天线部件6。但是，引入这些附加的部件带来天线装置整体尺寸增大的缺点。

发明内容

本发明的一个目的是通过提供一种车载天线而克服上述缺点，这种车载天线能够防止因安装上天线的车辆的行驶引起的运动而导致的所述天线变形和振动，并由此能够大致阻止所述天线性能的下降，此外，所述天线装置的整体尺寸没有增加。

为达到上述目的，根据第一方面，本发明提供一种车载天线装置，其包括接地板和天线，所述天线包括至少一个大致平行于所述接地板并与其分隔开的水平部，并具有相对所述接地板被固定连接的第一末端，以及与所述第一末端分隔开的第二末端。所述车载天线装置还包括绝缘体，其***所述接地板和所述水平部上接近第二末端的区域之间。本发明的特征在于，所形成的所述绝缘体内部带有空腔，因此，与使用不引入这种空腔的绝缘体相比，减少了所述天线和所述接地板之间的电容耦合量。

结果，当车辆行驶时，能够防止因安装上所述天线的车辆的运动而引起所述天线损坏或变形。此外，通过在所述绝缘体内设置所述空腔，缩减了所述天线和所述接地板之间的电容耦合水平，因此能够减少所述天线与所述接地板之间的泄漏电流量，使得所述天线的性能不会因为所述绝缘体的引入而下降。

因此，不需要利用一个或多个无源天线部件以补偿所述天线性能的下降，从而避免了因引入这种部件导致的所述天线整体尺寸的增大。

根据本发明的另一方面，优选地，所述绝缘体由槽形结构形成，即，形状限定为矩形槽，该槽构成绝缘体中的所述空腔。优选地，这种绝缘体被这样布置，即，其基部(形成槽的底部)被布置在所述天线的所述水平部上接近上述第二末端的区域的紧邻下方，其两个侧部(形成槽的相对的侧面)被安置在所述接地板上。

由于具有槽形结构的部件容易生产，因此，对于所述车载天线装置而言，本发明具有容易生产和较低生产成本的优点。

附图说明

图1是车载天线装置的第一实施例的轴侧图；

图2是车载天线装置的第二实施例的轴侧图；以及

图3是车载天线装置的第三实施例的轴侧图。

具体实施方式

图1示出了第一实施例，即车载天线装置1。其包括改进的折叠单级天线2，以及上面安装了改进的折叠单级天线2的接地板3。虽然在图中没有示出，由电绝缘材料形成的盖子被布置在改进的折叠单级天线2和接地板3的上方和下方，用于为它们提供机械保护，并将它们与其他电导体绝缘。改进的折叠单级天线2由单个部件4组成，单个部件4具有细长平板结构(即，在与延伸方向垂直的横截面图中，具有相对大的主尺寸和相对小的副尺寸)，并由折叠结构7形成。折叠结构7具有这种形状，即，通过从部件4的大致中心点对该部件进行折叠而产生，同时保持平面结构，从而使折叠结构7具有两个大致相互平行的侧部5和6。侧部5和6分别在拐角8和拐角9处形成大致的直角弯部，以形成各自的水平部10和11，水平部10和11各自平行于接地板3的上表面并与其分隔开，即，两个水平部10，11各自的上述主尺寸方向平行于接地板3。拐角8和9还分别限定了侧部5和6的竖直部12和13。侧部5，6的水平部10，11与部件4上连接两个水平部10，11的部分(即，折叠结构7的中心部分)相结合，被作为改进的折叠单级天线2的“水平部”，其包括部件4上所有与接地板3平行并与其分隔开的部分。

部件4的外部末端部分4a(本例中侧部5的最远末端)通过例如固定螺钉等装置(图中未画出)固定连接到接地板3的上表面3a，与接地板3相接触。部件4的另一外部末端部分4b(本例中侧部6的最远末端)被以固定的间距布置在接地板3的上表面3a的上方，例如与接地板3不接触。

由此能够看出，改进的折叠单级天线2的上述水平部具有一个相对于接地板3固定连接的末端(通过部件4的竖直部12)，以及与该末端相反的不连接到接地板3的一自由末端(位于部件4的右侧，如图1所示)。

假定部件4是用于800MHz无线电波段的移动电话天线，从末端部分4a到折叠结构7的中心的长度，以及从折叠部分7的中心到末端部分4b的长度，将各自按800MHz无线电波长的1/4制成，即，部件4的总长度将是800MHz无线电波长的1/2。

同轴电缆14具有内导线14a，其连接到部件4的末端部分4b，同时，同轴电缆14的外导线连接到接地板3的上表面3a。

绝缘体15被布置在接地板3的上表面3a和部件4上与改进的折叠单级天线2的水平部的上述自由末端接近的区域之间。绝缘体15由例如合成树脂材料或陶瓷材料形成，并具有大致矩形体的形状，并在其下表面上形成有孔15a，空腔16从孔15a向绝缘体15内部延伸，如图1所示。

在接地板3和部件4上与改进的折叠单级天线2的自由末端接近的部分之间布置绝缘体15的结果是，改进的折叠单级天线2的自由末端的运动被有效抑制。因此，当安装上天线的车辆行驶时，改进的折叠单级天线2不会由于振动的影响而导致损坏或变形。此外，在绝缘体15内部形成空腔16的结果是，由于绝缘体的存在而导致的在改进的折叠单级天线2和接地板3之间电容耦合的量的增加被有效阻止，因此减小了由这种电容耦合导致的从改进的折叠单级天线2到接地板3的泄漏电流。因此，不需要设置一个或多个无源天线部件以对这种增大的电容耦合的影响进行补偿，所以天线装置1不会像引入无源部件那样导致天线装置的整体尺寸增大。

从上面可以看出，在天线2的水平部设计“自由末端”意味着当缺少绝缘体15时，该末端不与接地板3相连。因此，把绝缘体15同时固定连接到接地板3和天线部件4上是可能的。不过，这只是设计选择的问题，在附加权利要求中陈述的本发明的范围将包括这种形式的结构。上述内容也同样适用于下面要介绍的其他实施例。

                  第二实施例

第二实施例，即车载天线装置21，将参照图2进行介绍。与第一实施例的部件对应的本实施例的部件由与第一实施例相同的附图标记标注，并且，对这些部件的进一步说明将被省略。本实施例与第一实施例的不同之处在于，在改进的折叠单级天线2和接地板3之间设置绝缘体22(可以由为第一实施例的绝缘体15介绍的适当材料形成)，而不是第一实施例的绝缘体15。绝缘体22具有如图2中示出的槽形结构，其具有矩形槽形状的空腔23，槽的轴线与侧部5和6的水平部10和11的延伸方向呈直角，即，与箭头线A1-A2指示的方向呈直角。绝缘体22具有构成槽底部的基部，以及构成槽侧面的两个相对的侧部。绝缘体22被这样布置，即，其侧部被布置在接地板3上，其基部被布置在部件4上与改进的折叠单级天线2的水平部的自由末端接近的部分的紧邻下方，(在本例中，布置在部件4上形成的、侧部5，6上远离拐角8和9的部分的下方)。

第二实施例具有与第一实施例相似的优点，此外，由于绝缘体22的空腔23易于形成，所以车载天线装置1能够以与第一实施例相比较低的成本进行生产。

                  第三实施例

第三实施例，即车载天线装置31，将参照图3进行介绍。与第一实施例的部件对应的本实施例的部件由与第一实施例相同的附图标记标注，并且，对这些部件的进一步说明将被省略。第三实施例与第一实施例的不同之处在于，在改进的折叠单级天线2和接地板3之间设置绝缘体32(可以由为第一实施例的绝缘体15介绍的适当材料形成)，而不是第一实施例的绝缘体15。与对第二实施例的绝缘体22进行的介绍相同，绝缘体32具有如图3中示出的槽形结构，其具有矩形槽形状的空腔33，槽的轴线定向为沿着侧部5和6的水平部10和11的延伸方向，即，与箭头线B1-B2指示的方向呈直角。与第二实施例的绝缘体22的方式相同，绝缘体32被这样布置，即，其侧部被布置在接地板3上，其基部被布置在部件4上与改进的折叠单级天线2的水平部的自由末端接近的部分的紧邻下方。

与第二实施例相同，第三实施例具有与第一实施例相似的优点，此外，由于绝缘体32的空腔33容易形成，所以车载天线装置1能够以与第一实施例相比较低的成本进行生产。

                   其他实施例

应该注意到，本发明不限于应用到上述实施例中，还可以设想不同的可选形式。例如，本发明不限于平板结构类型的折叠单级天线(即，由具有平板形状的部件形成的折叠单级天线)，还能够同样应用到其他形式的平板结构天线上，例如反傅立叶型(inverse Fourier type)天线，或倒-L型天线等。

此外，本发明不限于应用到平板结构类型的折叠单级天线，还能够同样应用到线结构天线(即，由一个或多个具有圆形横截面形状的部件形成的天线)。

另外，本发明对于工作在1.5GHz或2GHz无线电频率波段的移动电话应用同样适用。

此外，本发明不限于应用到移动电话的使用上，还能够同样应用于无线局域网(LAN)装置的使用上，或应用于短距离无线电通信。

另外，通过使用各部件具有同等长度的天线阵列，本发明能够应用到多种接收应用中，或能够应用到在多个不同波段接收/发射无线电波的多频率天线中。

Claims (4)

1.一种车载天线装置，包括：

接地板，

天线，其具有被定向为大致平行于所述接地板并与所述接地板分隔开的水平部，并具有相对于所述接地板被固定连接的第一末端，以及不被固定连接的第二末端，以及

绝缘体，其被***到所述接地板和所述水平部上接近所述水平部的第二末端的区域之间；

其中，所述绝缘体具有形成于其中的空腔。

2.根据权利要求1所述的车载天线装置，其中，所述绝缘体具有槽形结构，其形成构成所述空腔的矩形槽，并且其中，所述绝缘体被设置有一个基部和两个侧部，所述基部形成所述槽的底部，并被布置在所述天线的所述水平部的第二末端的紧邻下方，所述两个侧部形成所述槽的相对侧面，并被分别安置在所述接地板上。

3.根据权利要求1所述的车载天线装置，其中，所述天线是包括一个或多个具有大致平的横截面的部件的平板结构天线。

4.根据权利要求1所述的车载天线装置，其中，所述天线是包括一个或多个具有大致圆形横截面的部件的线结构天线。

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