單極子天線、車輛及調(diào)整方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及天線技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種單極子天線、車輛及用于調(diào)整單極子天線的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著生活水平的不斷提高，人們對無線通信的需求日益增長。汽車作為一個移動的載體，除了提供舒適性、安全性以及私密性等必要條件之外，人們對其便利性以及智能性也有了更進一步的要求。
[0003]在新一輪的汽車革命中，車聯(lián)網(wǎng)的概念已經(jīng)廣泛為人們所知。為了滿足市場需求，各個廠商已經(jīng)將車載電視、電話會議、無線遙控等功能全部集成到車載系統(tǒng)中。人和機器可以互動，從而使得汽車智能化程度更高。實現(xiàn)這個功能的前提是提供全頻段的收發(fā)裝置以及性能良好的天線系統(tǒng)。
[0004]然而，現(xiàn)有的車載天線還具有許多不同的問題。例如，在現(xiàn)有的車載天線中，所集成的頻段很少?，F(xiàn)有的車載天線在設(shè)計時調(diào)整比較困難。此外，現(xiàn)有的車載天線很難覆蓋整個移動通信頻段(690MHz至960MHz，1430MHz至1520MHz，1710MHz至2690MHz)或者需要非常高的成本來覆蓋這些頻段。現(xiàn)有的車載天線性能不穩(wěn)固。現(xiàn)有的車載天線容易受到車載系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳輸線和/或電源線和/或車頂?shù)母蓴_?，F(xiàn)有的車載天線結(jié)構(gòu)復(fù)雜。現(xiàn)有的車載天線可實現(xiàn)性低?，F(xiàn)有的車載天線造價昂貴、易損壞。
[0005]此外，目前，技術(shù)人員在設(shè)計天線時，往往通過不斷試驗的方式來找到較佳的天線圖案。如果能夠提供一種新的天線形式，使得設(shè)計人員能夠具有較多方式來調(diào)整天線的圖案，這將極大地簡化設(shè)計工作，或者能夠使得設(shè)計人員有更多的手段來調(diào)整天線的性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的一個目的是提供一種關(guān)于單極子天線的新技術(shù)方案。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種單極子天線，包括:支撐體；
[0008]布置在所述支撐體上的輻射陣列，其中，該輻射陣列包括作為輻射體的第一導(dǎo)體、第二導(dǎo)體、第三導(dǎo)體和第四導(dǎo)體，其中第一導(dǎo)體、第二導(dǎo)體、第三導(dǎo)體和第四導(dǎo)體按順時針或逆時針依次排列成一圈以及第一導(dǎo)體與第三導(dǎo)體在對角方向上相對；以及其中，第一導(dǎo)體用于饋入信號，以及第二導(dǎo)體、第三導(dǎo)體和第四導(dǎo)體用于連接到地。
[0009]優(yōu)選地，第一導(dǎo)體、第三導(dǎo)體和第四導(dǎo)體是枝節(jié)形狀的，以及第二導(dǎo)體是階梯形狀的。
[0010]優(yōu)選地，第一導(dǎo)體包括枝節(jié)形狀的第一部分和枝節(jié)形狀的第二部分，其中，第一部分的枝節(jié)開口與第二部分的枝節(jié)開口相對，第一部分和第二部分在底部相連，第一部分和第二部分的頂部與第二導(dǎo)體相鄰，以及第一部分鄰近第四導(dǎo)體。
[0011 ] 優(yōu)選地，第一部分和第二部分的枝節(jié)形狀是E形，以及第一部分的E形的開口與第二部分的E形的開口相對；第一部分的底部用于饋入信號。
[0012]優(yōu)選地，第三導(dǎo)體的枝節(jié)形狀的開口背向第二導(dǎo)體，以及第四導(dǎo)體的枝節(jié)形狀的開口朝向第三導(dǎo)體或背向第一導(dǎo)體；第三導(dǎo)體的枝節(jié)形狀分別是F形或E形，以及第四導(dǎo)體的枝節(jié)形狀分別是F形或E形。
[0013]優(yōu)選地，第二導(dǎo)體從窄到寬依次包括前端、中部和末端，以及前端鄰近第三導(dǎo)體。
[0014]優(yōu)選地，第二導(dǎo)體還包括豎直結(jié)構(gòu)，以及該豎直結(jié)構(gòu)位于中部和末端背向第一導(dǎo)體的一側(cè)的側(cè)面。
[0015]優(yōu)選地，所述單極子天線還包括印刷電路板，所述印刷電路板包括凈空區(qū)，第一導(dǎo)體的外邊緣與凈空區(qū)的邊緣相對應(yīng)。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種車輛，包括車頂、根據(jù)本發(fā)明的單極子天線和連接柱，其中，印刷電路板通過連接柱與車頂相連，印刷電路板的地與車頂導(dǎo)通。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種用于調(diào)整單極子天線的方法，其中，所述單極子天線包括輻射陣列，輻射陣列包括作為輻射體的第一導(dǎo)體、第二導(dǎo)體、第三導(dǎo)體和第四導(dǎo)體，第一導(dǎo)體、第二導(dǎo)體、第三導(dǎo)體和第四導(dǎo)體按順時針或逆時針依次排列成一圈以及第一導(dǎo)體與第三導(dǎo)體在對角方向上相對，第一導(dǎo)體用于饋入信號，第二導(dǎo)體、第三導(dǎo)體和第四導(dǎo)體用于連接到地，第一導(dǎo)體、第三導(dǎo)體和第四導(dǎo)體是枝節(jié)形的，第二導(dǎo)體是階梯形的，第二導(dǎo)體從窄到寬依次包括前端、中部和末端，前端鄰近第三導(dǎo)體，第一導(dǎo)體包括枝節(jié)形狀的第一部分和枝節(jié)形狀的第二部分，第一部分的枝節(jié)開口與第二部分的枝節(jié)開口相對，第一部分和第二部分在底部相連，第一部分和第二部分的頂部與第二導(dǎo)體相鄰，以及第一部分鄰近第四導(dǎo)體，所述方法包括:通過執(zhí)行如下步驟中的至少一個來調(diào)整單極子天線的特性，即，延伸第二導(dǎo)體的長度以調(diào)整天線的諧振頻率向690MHz移動；展寬第二導(dǎo)體的末端以消除由數(shù)據(jù)傳輸線引入的雜波影響；在第二導(dǎo)體的中部和末端的側(cè)面加載豎直結(jié)構(gòu)以消除由數(shù)據(jù)傳輸線引入的雜波影響；更改第二導(dǎo)體的中部寬度以改變與第一導(dǎo)體的縫隙大小，從而微調(diào)1430MHz至1520MHz的帶寬特性；延長第三導(dǎo)體的長度以使得1430MHz至1520MHz范圍內(nèi)的諧振波向較低處偏移；將第三導(dǎo)體的枝節(jié)形狀的彎折位置向第二導(dǎo)體靠時，以調(diào)整2300MHz至2690MHz處的諧振特性；加寬第三導(dǎo)體的底部部分，以降低由電源線引入的雜波影響；改變第四導(dǎo)體的長度和枝節(jié)形狀的枝節(jié)個數(shù)中的至少一個，以改變在2300MHz至2690MHz范圍內(nèi)形成的諧波。
[0018]本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)有技術(shù)中，沒有本發(fā)明所公開的具有四個導(dǎo)體作為輻射體的單極子天線。使用具有根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的單極子天線，能夠更容易地調(diào)整天線的特性。因此，本發(fā)明所要實現(xiàn)的技術(shù)任務(wù)或者所要解決的技術(shù)問題是本領(lǐng)域技術(shù)人員從未想到的或者沒有預(yù)期到的，故本發(fā)明是一種新的技術(shù)方案。
[0019]通過以下參照附圖對本發(fā)明的示例性實施例的詳細描述，本發(fā)明的其它特征及其優(yōu)點將會變得清楚。
【附圖說明】
[0020]被結(jié)合在說明書中并構(gòu)成說明書的一部分的附圖示出了本發(fā)明的實施例，并且連同其說明一起用于解釋本發(fā)明的原理。
[0021]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的單極子天線的俯視圖。
[0022]圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的單極子天線的立體圖。
[0023]圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的具有印刷電路板的單極子天線的俯視圖。
[0024]圖4是將根據(jù)本發(fā)明的一個例子的單極子天線安裝到模擬用的車頂上的俯視圖。
[0025]圖5是將根據(jù)本發(fā)明的一個例子的單極子天線安裝到模擬用的車頂上的側(cè)視圖。
[0026]圖6是圖4和圖5所示的例子中的單極子的天線回波損耗測試的曲線圖。
[0027]圖7是圖4和圖5所示的例子中的單極子的天線效率測試的曲線圖。
【具體實施方式】
[0028]現(xiàn)在將參照附圖來詳細描述本發(fā)明的各種示例性實施例。應(yīng)注意到:除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數(shù)字表達式和數(shù)值不限制本發(fā)明的范圍。
[0029]以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本發(fā)明及其應(yīng)用或使用的任何限制。
[0030]對于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細討論，但在適當(dāng)情況下，所述技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當(dāng)被視為說明書的一部分。
[0031]在這里示出和討論的所有例子中，任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實施例的其它例子可以具有不同的值。
[0032]應(yīng)注意到:相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步討論。
[0033]如圖1所示，單極子天線包括:支撐體310和布置在所述支撐體310上的輻射陣列300。
[0034]該輻射陣列300包括作為輻射體的第一導(dǎo)體301、第二導(dǎo)體302、第三導(dǎo)體303和第四導(dǎo)體304。第一導(dǎo)體301、第二導(dǎo)體302、第三導(dǎo)體303和第四導(dǎo)體304按逆時針依次排列成一圈，其中，第一導(dǎo)體301與第三導(dǎo)體303在對角方向上相對。本領(lǐng)以技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，盡管在圖1中，第一導(dǎo)體301、第二導(dǎo)體302、第三導(dǎo)體303和第四導(dǎo)體304按逆時針依次排列，但是，它們也可以按順時針依次排列。
[0035]第一導(dǎo)體301用于饋入信號S。第二導(dǎo)體302、第三導(dǎo)體303和第四導(dǎo)體304用于連接到地G。
[0036]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，盡管在這里僅僅示出了四個導(dǎo)體，但是，根據(jù)需要，還可以增加其他導(dǎo)體，作為補片。
[0037]在圖1里，支撐體310是塑料板，例如，ABS、PC或FR-4板等。只要支撐體能夠支撐輻射陣列中的各個導(dǎo)體，以保持相對位置，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要采用的不同材料和/或不同形式的支撐體。
[0038]在根據(jù)本發(fā)明的單極子天線中，輻射陣列300包括四個導(dǎo)體。對于技術(shù)人員來說，在設(shè)計天線時，可以調(diào)整四個導(dǎo)體的形狀和/或?qū)w之間的耦合關(guān)系。這給設(shè)計人員提供了更多的設(shè)計靈活性。此外，這種形式的單極子天線容易實現(xiàn)覆蓋較多的通信頻段。
[0039]如圖1所不，在一個例子中，第一導(dǎo)體301、第三導(dǎo)體303和第四導(dǎo)體304是枝節(jié)形狀的，以及第二導(dǎo)體302是階梯形的。采用這種枝節(jié)形狀的輻射體，更有利于導(dǎo)體之間的耦入口 ο
[0040]如圖1所示，例如，第一導(dǎo)體301包括枝節(jié)形狀的第一部分301a和枝節(jié)形狀的第二部分301b。第一部分的枝節(jié)開口 301a與第二部分的枝節(jié)開口 301b相對。第一部分301a和第二部分301b在底部相連。第一部分301a和第二部分301b的頂部與第二導(dǎo)體相鄰，以及第一部分301a鄰近第四導(dǎo)體304。
[0041]在圖1中，作為示例，第一部分301a和第二部分301b的枝節(jié)形狀是E形，以及第一部分的E形的開口與第二部分的E形的開口相對。例如，第一部分301a的底部用于饋入信號So
[0042]在圖1中，第三導(dǎo)體303的枝節(jié)形狀的開口背向第二導(dǎo)體。第四導(dǎo)體304的枝節(jié)形狀的開口朝向第三導(dǎo)體。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，第四導(dǎo)體304的枝節(jié)形狀的開口也可以背向第一導(dǎo)體。在圖1中，第三導(dǎo)體303的枝節(jié)形狀是F形，以及第四導(dǎo)體304的枝節(jié)形狀是F形。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，它們也可以是E形或者具有更多分枝的枝節(jié)形狀。
[0043]在圖1中，第二導(dǎo)體302從窄到寬依次包括前端302a、中部302b和末端302c。前端302a鄰近第三導(dǎo)體303。
[0044]如圖2所示，第二導(dǎo)體302還可以包括豎直結(jié)構(gòu)302d。該豎直結(jié)構(gòu)302d位于中部和末端背向第一導(dǎo)體301的一側(cè)的側(cè)面。通過該豎直結(jié)構(gòu)，可以有效消除由數(shù)據(jù)傳輸線引入的雜波影響。
[0045]使用根據(jù)本發(fā)明的天