[发明专利]圆盘式车载GPS天线

说明书

技术领域

    本发明涉及汽车天线技术，具体是圆盘式车载GPS天线。

背景技术

常见的汽车天线均是柱状体天线，其安装不方便，使得车体顶部设置有突出，外观影响大，而天线外置经常遭受风吹日晒，使用寿命低，因此，我们需要设置一种具备较宽宽度的平板式天线，可以克服传统柱状天线的缺陷，而设置出的平板天线可以集成在车顶，不会外露，外观结构造型良好，使用寿命可以提高，过去几年的研究表明，TEM 喇叭 、贴片天线和开槽天线等可以作为超宽带天线使用，其中贴片天线有轮廓低、重量轻、容易集成和制造成本低等优点，在移动通信的应用中有潜在的优势。但是贴片天线的带宽比较窄，一些研究者已经尝试做了增进带宽的工作，电阻加载和改变天线的形状是两类成功的尝试。电阻加载会降低天线的效。有的平面单极子天线有一个较大的地板与天线臂垂直放置，这给天线的小型化设计带来了不便。共面波导馈电和开槽相结合的方法也可以增加天线的带宽。

发明内容

本发明的目的在于提供一种圆盘式车载GPS天线，可以实现了天线的较宽的宽带。

本发明的目的主要通过以下技术方案实现：圆盘式车载GPS天线，包括介质基板，介质基板下面设置有接地板，介质基板上方设置有辐射体，所述辐射体包括中心圆盘、第二外圆环、第一外圆环，中心圆盘位于第二外圆环的内径区域，第二外圆环位于第一外圆环的内径区域，中心圆盘与第二外圆环保持间隙，第二外圆环与第二外圆环保持间隙，第二外圆环的外径面连接有馈入支线，馈入支线连接有输入端口，还包括第一连接支线，第一连接支线的一端与第一外圆环内径面连接、另一端与第二外圆环的外径面连接，还包括第二连接支线，第二连接支线的一端与第二外圆环的内径面连接、另一端与中心圆盘连接。

本发明的辐射体采用同心的两个圆环和一个圆构成，并通过金属线（第一连接支线和第二连接支线）连接，整个结构通过微带结构的阻抗变换器与馈源相连，背面只有部分覆有铜质接地板，作为阻抗变换器的反射面，接地板宽为18mm。

馈源从输入端口进入辐射体，当电磁波的磁场沿介质基板表面的法线方向时，辐射体上会产生磁谐振响应。根据二重性原理，当电磁波的电场沿介质基板表面的法线方向时，会产生电谐振响应。当馈源的频率与本发明的谐振频率相同时，大部分能量被反射回去，辐射效率很低。为了防止本的谐振特性影响天线的宽带辐射特性，天线的背面可以没有反射面。磁场由表面电流产生，由于天线关于介质基板平面对称，所以表面电流也关于介质基板平面对称，磁场沿介质基板的宽边方向。频率较低时，电场位于接地板与之间，主要沿介质基板的长边方向，所以主要辐射方向沿介质基板平面法线方向；频率较高时，远离了本结构的谐振频率，且接地板对电场的影响较小，电场主要沿介质基板的宽边方向，所以主要辐射方向沿介质基板长边方向。

优选的，第二连接支线的轴线、第一连接支线的轴线、馈入支线的轴线重合在同一直线上。

优选的，介质基板的厚度为2mm，介电常数为2.55。

优选的，中心圆盘的半径为6mm。

优选的，第一外圆环的内径为20mm。

优选的，第二外圆环的内径为9.5mm，第二外圆环的外径为13mm。

上述参数能让本发明在7.0和18.3GHz处回波损耗有两个峰值大于-10dB，但基本上可认为天线的带宽为1.6至22.6GHz。该天线的最小增益为4dB。

本发明的优点在于：本发明的频带带宽为1.6GHz至22.6GHz，其增益在任何频率下都大于4dB，同时该天线易于加工，特别适合于汽车车顶集成结合，不影响汽车外形结构。

附图说明

图1为本发明的示意图。

图中的附图标记分别表示为：1、输入端口，2、馈入支线，3、第一外圆环，4、第一连接支线，5、第二外圆环，6、第二连接支线，7、中心圆盘，8、介质基板。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

如图1所示。