[实用新型]一种基于容性结构加载的车载GNSS天线

说明书

本申请公开一种基于容性结构加载的车载GNSS天线。该天线包括：辐射金属片、容性耦合金属片、短路针、金属地板、馈电点、短路针底端垂直连接于金属地板一侧表面；容性耦合金属片平行于金属地板并连接于短路针顶端；辐射金属片悬置于容性耦合金属片上方，并与容性耦合金属片平行，馈电点设置于辐射金属片表面。本申请的整个天线结构没有采用陶瓷介质，易于一体化设计加工，易于实现天线尺寸的小型化、轻量化；容性结构以空气为介质，有利于降低天线的Q值及损耗，扩展天线的宽带及提高天线的辐射效率。

技术领域

本申请属天线技术领域，具体涉及一种车载天线。

背景技术

目前车联网，自动驾驶纷纷成为热门话题，而作为汽车链接万物的前端的天线，出现了一体化的趋势，主要是将蜂窝，GNSS，AM/FM、C-V2X、WIFI等一体化的趋势。由于特殊的工作环境，多通信系统共存，对天线模块的工作温度，抗干扰能力都提出了较高要求，GNSS定位作为智能驾驶、自动驾驶重要的一个环节自然首当其冲。GNSS天线主要用于同频转发系统作发射天线使用，用于GPS导航、定位系统作接收天线使用。GNSS卫星信号分为BDS、GPS、GLONASS、GALILEO的四种系统，频率介于1.1GHZ和1.6GH之间，信号为圆形极化。信号强度为166dBm左右，属于比较弱的信号。这些特点决定了要为GPS信号的接收准备专门的天线。

现有的车载高精度定位的GNSS陶瓷天线采用多馈点设计，保证天线相位中心和几何中心的重合，基本实现了方向图半球形辐射，将天线对测量误差的影响降到最低，然而由于其采用的陶瓷结构导致天线的体积较大，重量也较重，不利于天线的小型化，还影响车辆整体的外观。

实用新型内容

为解决上述存在的问题，本申请提供一种基于容性结构加载的车载GNSS天线，以压缩GNSS天线体积提高其集成度，

为实现上述目的，本申请采取如下技术方案：

一种基于容性结构加载的车载GNSS天线，包括：辐射金属片、容性耦合金属片、短路针、金属地板及馈电点；该短路针底端垂直连接于金属地板一侧表面；容性耦合金属片平行于金属地板并连接于短路针顶端；辐射金属片悬置于容性耦合金属片上方，并与容性耦合金属片平行，馈电点设置于辐射金属片表面。

本申请中，金属地板在最下层，作为整个天线结构的地，短路针用来把容性耦合金属片短接到金属地板上，实现信号的闭环。容性耦合金属片通过短路针与金属地板短接，辐射金属片平行悬置于容性耦合金属片上方形成金属板容性结构，以实现对辐射金属片的容性加载。辐射金属片与容性耦合金属片之间的间隙厚度会影响天线的工作带宽和频率。

辐射金属片的形状包括：方形、圆形、六边形等规则对称的形状，方便利于实现圆极化电磁波；为实现半波长的谐振模式，辐射金属片的边长或对角线长度位于工作波长的二分之一附近。

馈电点可以为单个、两个、四个，以辐射金属片的几何中心为中心对称性分布，实现天线的单馈、双馈、四馈。可以通过单个馈电点、两个馈电点、四个馈电点中的一种方式对天线进行馈电，从而激励出金属辐射片的谐振模式，实现在特定频率下的工作。

对于单馈点的情况，可以通过调节金属片的边长，让一对边略长，另一对边略短来实现两个极化方向上的相位延迟和超前，实现90度的电流相位差，从而基于此在远场叠加成为一个圆极化波；

对于双馈点的情况，两个馈电点的位置以中心旋转90度，这时辐射金属片为规则的形状如方形，通过直接给两个馈电端口施加幅度相等而相位相差90度的激励，实现天线的圆极化辐射；

对于四馈点的情况，四个馈电点的位置以中心旋转90度，这时辐射金属片为规则的形状如方形，通过直接给四个馈电端口施加幅度相等而相位相差90度的激励，实现天线的圆极化辐射；