一种集成dsrc与lte的鲨鱼鳍式车载天线的制作方法

一种集成dsrc与lte的鲨鱼鳍式车载天线的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及天线设计技术领域，特别涉及一种集成DSRC与LTE的鲨鱼鳍式车载天线。
【背景技术】
[0002]DSRC (专用短程通信)是一种高效的无线通信技术，它可以实现在一定区域内对高速移动的目标识别和双向通信。DSRC设备的研发是智能交通系统研宄中的一个重要课题，广泛地应用在不停车收费、出入控制、车队管理、信息服务等领域，并在区域分割功能即小区域内车辆识别、驾驶员识别、路网与车辆之间信息交互等方面具备得天独厚的优势。
[0003]由于鲨鱼鳍天线安装在车顶，将DSRC天线集成到鲨鱼鳍天线上可以在水平方向上得到更好的圆度，避免信号盲区。但是存在DSRC天线与其他天线(例如LTE天线等)之间存在相互干扰的问题，同时车顶曲面对于DSRC天线的天线圆度也存在一定的影响。

【发明内容】

[0004]为了解决上述问题，本发明提供了一种集成DSRC与LTE的鲨鱼鳍式车载天线，通过一天线壳体安装在车顶上，该鲨鱼鳍式车载天线包括:
电路板，设置在所述天线壳体底部，所述电路板与车顶连接实现接地，且所述电路板连接馈源；
LTE天线，设置在所述天线壳体的一侧，所述LTE天线的上端位于所述天线壳体一侧的顶部，所述LTE天线的下端位于所述天线壳体的底部，并连接所述电路板实现接地以及馈电；
DSRC天线，设置在天线壳体上与所述LTE天线相对的另一侧上，所述DSRC天线位于天线壳体另一侧的顶部，且所述DSRC天线通过一传输线连接所述电路板实现接地以及馈电。
[0005]较佳地，所述DSRC天线正对面上无所述LTE天线设置，所述DSRC天线与所述LTE天线在竖直皮面内的空间投影水平方向间隔开来。
[0006]较佳地，所述LTE天线采用曲折线结构，由多个横向部分和竖向部分组成，且所述横向部分避开所述DSRC天线部分的辐射区域，所述竖向部分与所述DSRC天线在水平方向上间隔开来。
[0007]较佳地，所述电路板包括LTE区域和DSRC区域，其中，
所述LTE区域包括LTE接地部分和LTE馈电部分，所述LTE接地部分与车顶连接实现接地，所述LTE天线连接所述LTE接地部分；所述LTE馈电部分包括相连的LTE天线馈线馈入点和LTE天线馈线出线点，所述LTE天线馈线馈入点连接馈源，所述LTE天线连接LTE天线馈线馈入点。
[0008]所述DSRC区域包括DSRC接地部分和DSRC馈电部分，所述DSRC接地部分与所述LTE接地部分连接实现接地，所述DSRC天线连接所述DSRC接地部分；所述DSRC馈电部分包括相连的DSRC天线馈线馈入点和DSRC天线馈线出线点，所述DSRC天线馈线馈入点连接馈源，所述DSRC天线连接DSRC天线馈线馈入点。
[0009]较佳地，所述LTE接地部分与所述DSRC接地部分之间通过一低值电感隔离开来。
[0010]较佳地，所述DSRC天线馈线馈入点和DSRC天线馈线出线点之间通过一低值电容隔离开来。
[0011]较佳地，所述DSRC天线置于所述天线壳体的最高点。
[0012]较佳地，所述天线壳体采用鲨鱼鳍式壳体。
[0013]较佳地，所述电路板采用PCB板。
[0014]较佳地，所述DSRC天线和LTE天线通过LDS技术印制在所述天线壳体表面上。
[0015]本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果:
1、本发明提供的一种集成DSRC与LTE的鲨鱼鳍式车载天线，通过传输线将DSRC天线设置在天线壳体的顶部，并使得DSRC天线平行于车顶最高点，从而最大限度的减少了车顶曲面对DSRC天线水平方向辐射的影响；
2、本发明提供的一种集成DSRC与LTE的鲨鱼鳍式车载天线，LTE天线采用曲折线结构，使得DSRC天线正对面上无LTE天线设置，且DSRC天线与LTE天线水平方向间隔开来，从而使得DSRC天线周边没有横切他的电流，且使得LTE天线远离DSRC天线，从而既保证了 DSRC天线的高度，又最大限度的减少了 LTE天线对DSRC天线辐射的影响；
3、本发明提供的一种集成DSRC与LTE的鲨鱼鳍式车载天线，通过低值电感将LTE接地部分与DSRC接地部分隔离开来，在保证直流接地的情况下，阻断了 LTE天线的高频信号的串扰，从而提高了 LTE天线与DSRC天线之间的隔离度；同时，DSRC天线馈线馈入点和DSRC天线馈线出线点之间通过一低值电容隔离开来，进一步的提高了 LTE天线和DSRC天线之间的隔离度。
【附图说明】
[0016]结合附图，通过下文的述详细说明，可更清楚地理解本发明的上述及其他特征和优点，其中:
图1为本发明鲨鱼鳍式车载天线整体结构示意图；
图2为本发明LTE天线、DSRC天线以及天线壳体结构示意图；
图3为本发明LTE天线、DSRC天线水平展开示意图；
图4为本发明电路板的结构示意图；
图5为DSRC天线紧贴车顶时水平方向垂直极化增益曲线图；
图6为DSRC天线与车顶最高点平行时水平方向垂直极化增益曲线图；
图7为本发明S参数(散射参数)测试结果示意图；
图8为本发明DSRC天线在3D微波暗室测试结果示意图；
图9为本发明LTE主天线水平方向垂直极化增益曲线图。
[0017]符号说明:
1-鲨鱼鳍式内壳
2-基座
3-LTE天线 301-竖向部分
302-横向部分
4-DSRC天线
5-电路板
501-PCB接地点
502-LTE区域
5021-LTE接地部分
5022-LTE天线馈线馈入点
5023-LTE天线馈线出线点
503-DSRC区域
5031-DSRC接地部分
5032-DSRC天线馈线入线点
5033-DSRC天线馈线出线点
5034-低值电容
504-低值电感
6-传输线。
【具体实施方式】
[0018]参见示出本发明实施例的附图，下文将更详细地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使本技术领域的技术人员完全了解本发明的范围。这些附图中，为清楚起见，可能放大了层及区域的尺寸及相对尺寸。
[0019]本发明提供了一种集成DSRC与LTE的鲨鱼鳍式车载天线，将DSRC天线和LTE天线集成到一个天线上，具有良好圆度与增益。
[0020]该鲨鱼鳍式车载天线包括天线壳体、LTE天线3、DSRC天线4和电路板5，天线壳体安装在车顶上，电路板5设置在天线壳体底部与车顶之间，LTE天线3、DSRC天线4分别设置在天线壳体两相对的侧面上，且LTE天线3、DSRC天线4连接电路板5实现接地以及馈电。
[0021]在本实施例中，天线壳体包括鲨鱼鳍式内壳I和鲨鱼鳍式外壳，鲨鱼鳍式内壳I的下端通过一基座2安装到车顶上，LTE天线3、DSRC天线4设置在鲨鱼鳍式内壳I的外表面上，鲨鱼鳍式外壳罩在鲨鱼鳍式内壳上，用于保护天线部分。其中，优选的DSRC天线4和LTE天线3可通过LDS (激光直接成型)技术印制在鲨鱼鳍式内壳表面上；当然；也可通过其他方式将DSRC天线4和LTE天线3设置到天线壳体上，例如粘贴等方式，此处不作限制。
[0022]LTE天线3设置在鲨鱼鳍式内壳I的一侧，且沿该侧边缘处上下设置；LTE天线3的上端位于鲨鱼鳍式内壳I 一侧的顶部，LTE天线3的下端位于鲨鱼鳍式内壳I底部并连接电路板5。如图3中所示，在本实施例中LTE天线3采用曲折线结构，LTE天线3由多段竖向部分301和横向部分302组成，且横向部分302的布置避开DSRC天线4的辐射区域；即DSRC天线4正对面的天线壳体上无LTE天线的竖向部分301、横向部分302设置，从而使得DSRC天线4的周边没有横切它的电流；另外DSRC天线4与正对面天线壳体上的竖向部分301错开间距d，即DSRC天线4与竖向部分301在竖直平面内的空间投影上，两者间的水平距离为d ;优选的，尽量的增大d的值，使得LTE天，3的竖向部分301远离DSRC天线4，从而减小对DSRC天线4的影响。本发明通过上述设计方式最大限度的减少LTE天线3对对DSRC天线4辐射方向图的影响。最后得到测试结 果如图8中所示，DSRC天线4在水平方向上保持很好的圆度，圆度不小于1dB ;同时LTE天线3水平方向的平均垂直极化增益(LAG)大于_5dBi。
[0023]DSRC天线4设置在鲨鱼鳍式内壳I上与设有LTE天线3的一侧相对的另一侧上，DSRC天线4位于另一侧的顶部，且DSRC天线4通过一传输线6连接电路板5 ;优选的DSRC天线4位于与车顶最高点平行的位置，参照图5-6，图5给出了 DSRC天线4紧贴车顶面时水平方向垂直极化增益曲线图，图6给出了 DSRC天线4与车顶最高点平行时平方向垂直极化增益曲线图，由图5-6中可以看出图6的增益高于图5的增益大约3个dB ;因此，本发明通过传输线6将DSRC天线4提升至天线壳体的顶部，使得DSRC天线4与车顶最高点平行，从而最大限度的减少了车顶曲面对DSRC天线4水平方向辐射的影响。其中，传输线6具体可以采用同轴线、微带线、共面波导等，DSRC天线4可为对称振子、单极子等，此处对传输线6的形式、DSRC天线4的具体结构形式均不作限制。
[0024]在本实施例中，电路板5具体可采用PCB板，PCB板设置在鲨鱼鳍式内壳I的底部，其中PCB板上分为LTE区域502和DSRC区域503。
[0025]LTE区域502内包括LTE接地部分5021和LTE馈电部分，LTE接地部分5021连接PCB板端部设置的PCB接地点501，PCB接地点501连接鲨鱼鳍基座最终连接车顶实现接地，LTE天线3的下端连接LTE接地部分5021实现接地；LTE馈电部分包括LTE天线馈线馈入点5022和LTE天线馈线出线点5023，天线馈线出线点5023通过同轴线等方式连接车载主机，从而使得LTE天线馈线出线点5023作为LTE天线的馈源来使用；LTE天线馈线馈入点5022连接LTE天线馈线出线点5023，LTE天线3的下端通过弹针等方式连接LTE天线馈线馈入点5022实现馈电；其中，LTE天线馈线馈入点5022和LTE天线馈线出线点50232之间还可设置有匹配电路。
[0026]DSRC区域503包括有DSRC接地部分5031和DSRC馈电部分，DSRC接地部分5031与LTE接地部分5021相连实现接地，且通过在DSRC接地部分5031与LTE接地部分5021之间设置一低值传感器504来隔离开来；本发明通过低值传感器504的设置在保证DSRC接地部分5031与LTE接地部分5021直流接地的情况下阻断高频信号的串扰，从而提高了 DSRC天线4与LTE天线3之间的隔离度。DSRC馈电部分包括DSRC天线馈线馈入点5032和DSRC天线馈线出线点5033，DSRC天线馈线出线点5033通过同轴线等方式连接车载主机，从而使得DSRC天线馈线出线点5033作为DSRC天线的馈源来使用；DSRC天线馈线馈入点5032连接DSRC天线馈线出线点5033，DSRC天线4的下端通过弹针等方式连接DSRC天线馈线馈入点5032实现馈电。
[0027]DSRC天线馈线馈入点5032与DSRC天线馈线出现线点5033之间通过一低值电容5034隔离开来；本发明通过低值电容5034的设置来阻断DSRC天线4上的低频信号，进一步的提高了 LTE天线3与DSRC天线4之间的隔离度。DSRC天线4的下端连接DSRC接地部分5031实现接地，连接DSRC天线馈线馈入点5032实现连接馈源。
[0028]由于，DSRC天线4和LTE天线3之间距离较近，当不做任何处理时隔离度通常小于_5dB，本发明通过低值点容和低值电感的设置，大大提高了 DSRC天线4与LTE天线3之间的隔离度，得到如图7中所示的测试结果，整个频带内DSRC天线4与LTE天线3的隔离度大于-17。
[0029]综上所述，本发明提供了一种集成DSRC与LTE的鲨鱼鳍式车载天线，通过一天线壳体安装在车顶上，包括:电路板，设置在天线壳体与车顶之间，并与车顶连接接地，电路板还连接馈源；LTE天线，设置在壳体一侧，LTE天线的上端位于天线壳体一侧的顶部，LTE天线的下端位于天线壳体的底部并连接电路板实现接地以及馈电；DSRC天线，设置在天线壳体上与设置有LTE天线一侧相对的另一侧上，DSRC天线位于天线壳体另一侧的顶部，且DSRC天线通过一传输线连接电路板实现接地以及馈电。本发明降低了 DSRC天线与LTE天线的相互影响，提高了 DSRC天线与LTE天线的隔离度、辐射方向图的水平增益与圆度，减少了车顶对DSRC天线的干扰。
[0030]本技术领域的技术人员应理解，本发明可以以许多其他具体形式实现而不脱离本发明的精神或范围。尽管已描述了本发明的实施例，应理解本发明不应限制为这些实施例，本技术领域的技术人员可如所附权利要求书界定的本发明精神和范围之内作出变化和修改。
【主权项】
1.一种集成DSRC与LTE的鲨鱼鳍式车载天线，其特征在于，通过一天线壳体安装在车顶上，该鲨鱼鳍式车载天线包括: 电路板，设置在所述天线壳体底部，所述电路板与车顶连接实现接地，且所述电路板连接馈源； LTE天线，设置在所述天线壳体的一侧，所述LTE天线的上端位于所述天线壳体一侧的顶部，所述LTE天线的下端位于所述天线壳体的底部，并连接所述电路板实现接地以及馈电； DSRC天线，设置在天线壳体上与所述LTE天线相对的另一侧上，所述DSRC天线位于天线壳体另一侧的顶部，且所述DSRC天线通过一传输线连接所述电路板实现接地以及馈电。2.据权利要求1所述的集成DSRC与LTE的鲨鱼鳍式车载天线，其特征在于，所述DSRC天线正对面上无所述LTE天线设置，所述DSRC天线与所述LTE天线在竖直平面内的空间投影水平方向间隔开来。3.据权利要求2所述的集成DSRC与LTE的鲨鱼鳍式车载天线，其特征在于，所述LTE天线采用曲折线结构，由多个横向部分和竖向部分组成，且所述横向部分避开所述DSRC天线部分的辐射区域，所述竖向部分与所述DSRC天线在水平方向上间隔开来。4.据权利要求1所述的集成DSRC与LTE的鲨鱼鳍式车载天线，其特征在于，所述电路板包括LTE区域和DSRC区域，其中， 所述LTE区域包括LTE接地部分和LTE馈电部分，所述LTE接地部分与车顶连接实现接地，所述LTE天线连接所述LTE接地部分；所述LTE馈电部分包括相连的LTE天线馈线馈入点和LTE天线馈线出线点，所述LTE天线馈线馈入点连接馈源，所述LTE天线连接LTE天线馈线馈入点； 所述DSRC区域包括DSRC接地部分和DSRC馈电部分，所述DSRC接地部分与所述LTE接地部分连接实现接地，所述DSRC天线连接所述DSRC接地部分；所述DSRC馈电部分包括相连的DSRC天线馈线馈入点和DSRC天线馈线出线点，所述DSRC天线馈线馈入点连接馈源，所述DSRC天线连接DSRC天线馈线馈入点。5.据权利要求4所述的集成DSRC与LTE的鲨鱼鳍式车载天线，其特征在于，所述LTE接地部分与所述DSRC接地部分之间通过一低值电感隔离开来。6.据权利要求4所述的集成DSRC与LTE的鲨鱼鳍式车载天线，其特征在于，所述DSRC天线馈线馈入点和DSRC天线馈线出线点之间通过一低值电容隔离开来。7.据权利要求1所述的集成DSRC与LTE的鲨鱼鳍式车载天线，其特征在于，所述DSRC天线位于所述天线壳体的最高点。8.据权利要求1所述的集成DSRC与LTE的鲨鱼鳍式车载天线，其特征在于，所述天线壳体采用鲨鱼鳍式壳体。9.据权利要求1所述的集成DSRC与LTE的鲨鱼鳍式车载天线，其特征在于，所述电路板采用PCB板。10.据权利要求1所述的集成DSRC与LTE的鲨鱼鳍式车载天线，其特征在于，所述DSRC天线和LTE天线通过LDS技术印制在所述天线壳体表面上。
【专利摘要】本发明提供了一种集成DSRC与LTE的鲨鱼鳍式车载天线，通过一天线壳体安装在车顶上，包括：电路板，设置在天线壳体与车顶之间，并与车顶连接接地，电路板还连接馈源；LTE天线，设置在壳体一侧，LTE天线的上端位于天线壳体一侧的顶部，LTE天线的下端位于天线壳体的底部并连接电路板实现接地以及馈电；DSRC天线，设置在天线壳体上与设置有LTE天线一侧相对的另一侧上，DSRC天线位于天线壳体另一侧的顶部，且DSRC天线通过一传输线连接电路板实现接地以及馈电。本发明降低了DSRC天线与LTE天线的相互影响，提高了DSRC天线与LTE天线的隔离度、辐射方向图的水平增益与圆度，减少了车顶对DSRC天线的干扰。
【IPC分类】H01Q1/52, H01Q1/38, H01Q1/42, H01Q1/32
【公开号】CN104882669
【申请号】CN201510218517
【发明人】周伟希
【申请人】上海安费诺永亿通讯电子有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年4月29日