一种鲨鱼鳍天线论文和设计-沈亚川

全文摘要

本申请实施例涉及通讯技术领域，公开了一种鲨鱼鳍天线，包括：鲨鱼鳍壳体、底部基板和天线部；鲨鱼鳍壳体与底部基板组合形成封闭空间，天线部设置于封闭空间内部；天线部包括馈电基板、设置于馈电基板第一侧的辐射体和设置于馈电基板第二侧的地；地为梯形结构；辐射体包括无缝拼接的梯形构件、三边形构件、半圆形构件和矩形构件，三边形构件由依次连接的长直线、短直线和曲线构成；梯形构件的腰与三边形构件的短边相接，三边形构件的长边与半圆形构件的直线边相接，矩形构件的短边与半圆形构件的弧形中点相接；矩形构件远离半圆形构件的一端为辐射体的馈电点，天线部通过辐射体的馈电点传输信号。

主设计要求

1.一种鲨鱼鳍天线，其特征在于，包括：鲨鱼鳍壳体、底部基板和天线部；所述鲨鱼鳍壳体与所述底部基板组合形成封闭空间，所述天线部设置于所述封闭空间内部；所述天线部包括馈电基板、设置于所述馈电基板第一侧的辐射体和设置于所述馈电基板第二侧的地；所述地为梯形结构；所述辐射体包括无缝拼接的梯形构件、三边形构件、半圆形构件和矩形构件，所述三边形构件由依次连接的长直线、短直线和曲线构成；所述梯形构件的腰与所述三边形构件的短边相接，所述三边形构件的长边与所述半圆形构件的直线边相接，所述矩形构件的短边与所述半圆形构件的弧形中点相接；所述矩形构件远离所述半圆形构件的一端为所述辐射体的馈电点，所述天线部通过所述辐射体的馈电点传输信号。

设计方案

1.一种鲨鱼鳍天线，其特征在于，包括：鲨鱼鳍壳体、底部基板和天线部；所述鲨鱼鳍壳体与所述底部基板组合形成封闭空间，所述天线部设置于所述封闭空间内部；

所述天线部包括馈电基板、设置于所述馈电基板第一侧的辐射体和设置于所述馈电基板第二侧的地；

所述地为梯形结构；

所述辐射体包括无缝拼接的梯形构件、三边形构件、半圆形构件和矩形构件，所述三边形构件由依次连接的长直线、短直线和曲线构成；所述梯形构件的腰与所述三边形构件的短边相接，所述三边形构件的长边与所述半圆形构件的直线边相接，所述矩形构件的短边与所述半圆形构件的弧形中点相接；所述矩形构件远离所述半圆形构件的一端为所述辐射体的馈电点，所述天线部通过所述辐射体的馈电点传输信号。

2.根据权利要求1所述的鲨鱼鳍天线，其特征在于，所述底部基板的表面镀有金属化层，所述天线部设置于垂直所述金属化层的平面上，其中，所述梯形结构的底边与所述金属化层相接。

3.根据权利要求1或2所述的鲨鱼鳍天线，其特征在于，所述底部基板上设置有通孔，所述馈电点通过所述通孔与射频电路连接。

4.根据权利要求2所述的鲨鱼鳍天线，其特征在于，所述馈电点与所述底部基板上的所述金属化层不相接。

5.根据权利要求1或2所述的鲨鱼鳍天线，其特征在于，所述馈电基板的面积大于所述辐射体的面积与所述地的面积之和，其中，所述辐射体的形状和所述地的形状均可被所述馈电基板覆盖。

6.根据权利要求1或2所述的鲨鱼鳍天线，其特征在于，所述鲨鱼鳍天线可工作于2G频段、3G频段、4G频段和Sub-6GHz频段。

设计说明书

技术领域

本申请实施例涉及通讯技术领域，特别涉及一种鲨鱼鳍天线。

背景技术

随着无线通信的快速发展，天线作为信号发射与接收的载体，在无线通信中有着重要的应用。随着无线通信系统性能的不断提高，通信界对天线设计提出了高增益，小型化以及低成本等一系列要求。

车载天线作为车内人员与外界通讯的重要媒介，其性能好坏直接影响到通讯质量。一般来说天线剖面越高，天线的增益等参数将会更优秀；但是为了降低空气阻力，汽车外形通常是流线型，这就限制了车载天线的剖面等参量，进而限制了车载天线的增益等性能。为了平衡天线的增益以及尺寸，近年来鲨鱼鳍天线得到了较为广泛的应用，其流畅的外形可以在一定程度上降低突出的天线带来的风阻，其较高的天线剖面有利于容纳较高增益的天线。

然而，随着5G时代的到来，蜂窝移动通信、车联网、车用蓝牙无钥匙解锁等功能，需要车载天线达到现有天线的两倍以上的带宽，现有的鲨鱼鳍天线的高频仅能到2690MHz，不能满足现有的通信频段的要求。从汽车风阻系数和美观性，以及保持现有的鲨鱼鳍天线的低剖面的特征的基础上，拓宽车载天线的频带存在一定的设计难度。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本申请实施方式的目的在于提供一种鲨鱼鳍天线，使得在保证鲨鱼鳍天线的低剖面的情况下，拓宽鲨鱼鳍天线的工作频段，提高鲨鱼鳍天线的适用范围。

为解决上述技术问题，本申请的实施方式提供了一种鲨鱼鳍天线，包括：鲨鱼鳍壳体、底部基板和天线部；鲨鱼鳍壳体与底部基板组合形成封闭空间，天线部设置于封闭空间内部；

天线部包括馈电基板、设置于馈电基板第一侧的辐射体和设置于馈电基板第二侧的地；

地为梯形结构；

辐射体包括无缝拼接的梯形构件、三边形构件、半圆形构件和矩形构件，三边形构件由依次连接的长直线、短直线和曲线构成；梯形构件的腰与三边形构件的短边相接，三边形构件的长边与半圆形构件的直线边相接，矩形构件的短边与半圆形构件的弧形中点相接；矩形构件远离半圆形构件的一端为辐射体的馈电点，天线部通过辐射体的馈电点传输信号。

本申请实施方式相对于现有技术而言，鲨鱼鳍天线为车载天线，设置鲨鱼鳍壳体使得天线安装于车辆后，能够有效减小鲨鱼鳍天线的风阻系数，降低鲨鱼鳍天线对车辆速度的影响。该鲨鱼鳍天线辐射体用于发射或接收射频信号，地与底部基板相接实现天线部的接地，且天线部设置于鲨鱼鳍壳体与底部基板形成的封闭空间内，天线部的结构特殊，通过无缝拼接的梯形构件、三边形构件、半圆形构件和矩形构件，拓宽天线的工作频段，在保证鲨鱼鳍天线的低剖面的情况下，拓宽鲨鱼鳍天线的工作频段，提高鲨鱼鳍天线的适用范围。

进一步地，底部基板的表面镀有金属化层，天线部设置于垂直金属化层的平面上，其中，所述梯形结构的底边与金属化层相接。

进一步地，底部基板上设置有通孔，馈电点通过通孔与射频电路连接。

进一步地，馈电点与底部基板上的金属化层不相接。

进一步地，馈电基板的面积大于辐射体的面积与地的面积之和，其中，辐射体的形状和地的形状均可被馈电基板覆盖。

进一步地，鲨鱼鳍天线可工作于2G频段、3G频段、4G频段和Sub-6GHz频段。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本申请第一实施方式中鲨鱼鳍天线的结构示意图；

图2是本申请第一实施方式鲨鱼鳍天线中天线部的结构示意图；

图3是本申请第一实施方式中第另一鲨鱼鳍天线的结构示意图；

图4是本申请第二实施方式中鲨鱼鳍天线的结构示意图；

图5是本申请第二实施方式中鲨鱼鳍天线的反射系数性能示意图；

图6是本申请第二实施方式中鲨鱼鳍天线的效率示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本申请各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

本申请的第一实施方式涉及一种鲨鱼鳍天线，包括：鲨鱼鳍壳体10、底部基板20和天线部30；其结构如图1所示，鲨鱼鳍壳体10与底部基板30组合形成封闭空间，天线部设置于封闭空间内部；

天线部30包括馈电基板31、设置于馈电基板第一侧的辐射体32和设置于馈电基板第二侧的地33，如图2所示，其中，地33为梯形结构；辐射体32包括无缝拼接的梯形构件321、三边形构件322、半圆形构件323和矩形构件324，三边形构322件由依次连接的长直线3221、短直线3222和曲线3223构成；长直线3221构成长边，短直线3222构成短边，曲线3223构成弧形边。梯形构件321的腰3211与三边形构件322的短边3222相接，三边形构件322的长边3221与半圆形构件323的直线边3231相接，矩形构件324的短边3241与半圆形构件323的弧形中点相接；矩形构件324远离半圆形构件323的一端为辐射体32的馈电点325，天线部30通过辐射体32的馈电点325传输信号。

需要说明的是，本实施方式中的鲨鱼鳍天线为车载天线，可设置于车辆上，用于为车辆提供通讯信号，进一步地，辐射体32用于发射或接收射频信号，本实施方式中的辐射体32的结构能够拓宽天线的工作频段，特别是该鲨鱼鳍天线可工作于高频段。

值得一提的是，为了方便描述辐射体的形状，将辐射体划分为梯形构件321、三边形构件322、半圆形构件323和矩形构件324，且为无缝连接，此处并不限制辐射体32的组成构件的个数和形状，实际中还可对辐射体32进行其他形式的分割，此处仅是示例。

一个具体实施中，鲨鱼鳍天线的作为车载天线的工作范围包括，2G、3G和4G，全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)、WiFi(WIreless-Fidelity，无线局域网)、BT(blueteeth，蓝牙)、UWB(Ultra-Wideband，超宽带)一种无线载波通讯以及V2X(vehicle to everything，车联网通讯)等，具体来说可应用于Sub-6GHz频段(6GHz以下的频段)，其应用的具体频段如表1所示：

表1

需要说明的是，表1中GNSS表示全球导航卫星系统的频率范围，其中包括：GPS(Global Positioning System，全球定位系统)、BDS(BeiDou Navigation SatelliteSystem，北斗卫星导航系统)和GLONASS(GLOBAL NAVIGATION Satellite System，全球导航卫星系统)分别为不同的卫星导航系统。

具体实施中，底部基板20的表面镀有金属化层，天线部30设置于垂直金属化层的平面上。其中，梯形结构的底边331与底部基板20相接，馈电基板31与底座基板20相接，馈电基板31是固定于底座基板20上的，实际中，馈电基板31可卡合于底座基板20也可通过粘贴剂等粘合于底座基板20上，具体不做限制，此处仅是示例。

具体实施中，馈电基板31的一侧设置辐射体32，另一侧设置地33，地33为梯形结构，梯形结构的底边331与底部基板20相接，辐射体32上的馈电点325与底部基板20上的金属化层不相接，一个具体实现中，地33还可以为弓形结构，弓形结构的弦所在的一端与底部相接。实际中，还可根据需要设置其他结构的地，能够实现天线部的馈地即可，此处仅是示例。

具体实施中，天线部30设置于鲨鱼鳍壳体10与底部基板20形成的封闭空间内部，且位于鲨鱼鳍的尾部，使得在保证鲨鱼鳍天线低剖面的基础上，天线部30可完整的设置于鲨鱼鳍内部空间。其中，辐射体32贴合于馈电基板31的一侧，地贴合于馈电基板的另一侧，馈电基板31所在的平面在底部基板20的投影与鲨鱼鳍壳体10的方向平行，结构如图3所示。

具体实施中，辐射体32和地33均为金属材料制作的金属薄片，辐射体32贴合于馈电基板31上，地33贴合于馈电基板31的另一侧，馈电基板31的面积大于辐射体32的面积与地33的面积之和，其中，辐射体32的形状和地33的形状均可被馈电基板覆盖。车载天线安装于车辆上，保证辐射体32不会因为车辆的运动发生形状的改变，保证鲨鱼鳍天线的工作频段。

值得一提的是，本实施方式中主要说明的是鲨鱼鳍天线，最主要的改进点是鲨鱼鳍中天线部30的特殊结构，本实施方式中的具体实施均是针对鲨鱼鳍天线在具体实施中的一种示例，均为举例说明，并不对本申请的技术方案构成限定。

相对于现有技术而言，鲨鱼鳍天线为车载天线，设置鲨鱼鳍壳体使得天线安装于车辆后，能够有效减小鲨鱼鳍天线的风阻系数，降低鲨鱼鳍天线对车辆速度的影响。该鲨鱼鳍天线辐射体用于发射或接收射频信号，地与底部基板相接实现天线部的接地，且天线部设置于鲨鱼鳍壳体与底部基板形成的封闭空间内，天线部的结构特殊，通过无缝拼接的梯形构件、三边形构件、半圆形构件和矩形构件，拓宽天线的工作频段，在保证鲨鱼鳍天线的低剖面的情况下，拓宽鲨鱼鳍天线的工作频段，提高鲨鱼鳍天线的适用范围。

本申请的第二实施方式涉及一种天线，第二实施方式与第一实施方式大致相同，主要区别之处在于，在本申请的第二实施方式中具体说明了鲨鱼鳍天线中底部基板上设置有通孔21，天线部30的馈电点325通过通孔21与射频电路连接。

具体实施中，如图4所示，底部基板20上设置有通孔21，其中，通孔21的位置与天线部30的馈电点325的位置对应，以便馈电点325通过通孔21与射频电路连接。

一个具体实现中，通孔21位于底部基板20对应鲨鱼鳍尾部的位置，馈电点325通过通孔21与射频电路的射频前端电连接，减少射频信号的损耗。

具体实施中，该鲨鱼鳍天线在Sub-6GHz频段的工作性能如图5和图6所示，图5表示反射系数的性能仿真，图6表示天线在Sub-6GHz频段的效率。从图5和图6中可以看出，该鲨鱼鳍天线可工作于2G频段、3G频段、4G频段和Sub-6GHz频段(6GHz以下的频段)且性能良好。

值得一提的是，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。例如，在鲨鱼鳍天线中可能还设置有天线的匹配电路或其他信号接收器等设备，具体不做限制。

需要说明的是，以上仅为举例说明，并不对本申请的技术方案构成限定。

值得一提的是，第一实施方式与第二实施方式中的鲨鱼鳍天线是车载天线，可安装于各类的车辆等交通工具上，以便于用户在驾驶车辆等交通工具过程中也能够进行通讯，提高用户体验。

本申请提供的鲨鱼鳍天线适用于无线移动通信领域，还可应用于各类无线通信系统的接收和发射设备中，具体不做限定。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本申请的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本申请的精神和范围。

设计图

一种鲨鱼鳍天线论文和设计

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主设计要求

设计方案

设计说明书

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