车载4G有源一体化增益天线制造技术

本发明专利技术公开一种车载4G有源一体化增益天线，包括PCB天线模块、有源增益放大模块、终端射频输入RF IN模块三部分。本发明专利技术涉及的车载4G有源一体化增益天线把PCB天线模块和有源增益放大模块组成一体化结构，既提高增益、改善4G通信网络信号的发射和接收信号强度，又方便安装；解决了车载4G通信网络信号接收不稳定的情况，在车载环境下能增强4G通信网络信号的接收和发送，具有应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种4G车载终端的增益天线，尤其涉及车载4G终端天线与有源放大器的一体化结构。
技术介绍
现有技术的车联网终端很多都带有3G或4G通讯网络，但由于现有技术的3G或4G通讯采用基于移动基站的蜂窝网络，必然存在覆盖不良的区域。在车辆高速行进过程中这一现象尤为明显，网络信号强度会不断发生变化，造成网络信号的不稳定，从而导致车联网终端的通讯受到影响，不能实现语音、短信、数据的实时传输。为增强网络信号，现有技术采用了天线，但现有技术的天线采用简单的PCB天线，其接收与发送网络信号的强度不理想，不能满足用户的需求。
技术实现思路
为克服现有技术的缺陷，本专利技术提供一种车载4G有源一体化增益天线，分为三个部分，分别为PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)天线模块、有源增益放大模块、终端射频输入RF IN模块，三部分依次连接。所述车载4G有源一体化增益天线采用的4G通信网络的频段为WCDMA800MHz～1400MHz。所述PCB天线模块集成于一块PCB印制电路板上，封装成模块，在PCB上印制符合4G接收标准频率的PCB电路，设置两个馈电点，一个是PCB天线模块输出，另一个是RF接地。所述天线模块输出的电路上串联有一个电容，所述电容为谐振电容，所述电容为3～15pF，优选为6.8pF。所述PCB天线模块输出的电路上还包括断路开关，所述断路开关断开时与射频输入RF IN模块导通，所述断路开关联通时与有源增益放大模块导通。所述断路开关的联通与断开由车辆熄火/点火状态控制，车辆熄火时，断路开关断开；反之，车辆点火时，断路开关联通。所述车辆熄火/点火状态控制断路开关的联通与断开的电路为联动电路，与车辆自身的ECU控制系统相连。所述车辆熄火/点火状态控制断路开关的联通与断开的具体控制方法为：当车辆处于熄火状态时，所述断路开关断开，所述PCB天线模块直接与射频输入RF IN模块连接，直接将所述PCB天线模块接收到的4G通信网络信号发送至所述射频输入RF IN模块；当车辆处于点火状态时，所述断路开关处于联通状态，所述PCB天线模块与所述有源增益放大模块连接，所述PCB天线模块接收到的4G通信网络信号经所述有源增益放大模块增益放大后再发送至所述射频输入RF IN模块。可选地，所述在PCB上印制的800MHz～1400MHzPCB电路为半波振子类型天线。所述有源增益放大模块包括PGA(可编程增益放大器)、电源、电感、非极性电容。所述PGA由模数转换器和数模转换器、数字比较器、DSP数字信号处理模块和累加器组成。所述PGA的引脚3与所述PCB天线模块连接，所述PGA的引脚4接地，所述PGA的引脚6与所述终端射频输入RF IN模块连接；所述PGA的引脚7通过所述电感与所述电源相连，同时通过所述非极性电容接地，同时又与终端射频输入RF IN模块相连。进一步地，所述PGA的引脚6和/或引角7与终端射频输入RF IN模块之间设置有电容。所述电源为5V直流电。所述电感的感值为6.8～47μH，优选22μH。所述非极性电容为0.47～22μF，优选10μF。进一步地，所述有源增益放大模块还配置有变频混频器、低通滤波器、增益调节电路。所述有源增益放大模块采用的频率为800MHz～1400MHz，所述有源增益放大模块对来自天线端的信号进行放大处理，信号增益提升24.5dBm。所述终端射频输入RF IN模块包括耦合电路，所述4G通信网络信号通过所述有源增益放大模块增益放大后，发送至所述终端射频输入RF IN模块的耦合电路，并进一步发送到车载4G处理终端，完成4G通信网络信号增益放大后的应用。本专利技术涉及的车载4G有源一体化增益天线，解决了车载4G通信网络信号接收不稳定的情况，把PCB天线模块和有源增益放大模块组成结构一体化，在车载环境下能增强4G通信网络信号的接收和发送。本专利技术在PCB天线模块前端设置有源增益放大模块，结构上把PCB天线模块和有源增益放大模块一体化设计，既提高增益、改善4G通信网络信号的发射和接收信号强度，又方便安装。本专利技术涉及的有源增益放大模块，具有射频增益放大可调性，通过变频、滤波减少硬件和系统功率开销，提高系统信噪比，优化系统设计。本专利技术涉及的车载4G有源一体化增益天线，具有车辆熄火/点火状态智能控制功能：当车辆处于熄火状态时不启用有源增益放大模块，加快4G通信网络信号的传输效率、减少系统开销，而当车辆处于点火状态时则智能控制有源增益放大模块启动，将接收或发送的4G通信网络信号增益放大。附图说明图1为实施例1的一种车载4G有源一体化增益天线的结构框图。其中，图中标号表示的意义如下：A、终端射频输入RF IN模块，B、有源增益放大模块，C、PCB天线模块。具体实施方式下面通过具体实施例，进一步对本专利技术的技术方案进行具体说明。应该理解，下面的实施例只是作为具体说明，而不限制本专利技术的范围，同时本领域的技术人员根据本专利技术所做的显而易见的改变和修饰也包含在本专利技术范围之内。实施例1如图1所示，车载4G有源一体化增益天线，分为三个部分，分别为PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)天线模块、有源增益放大模块、终端射频输入RF IN模块，三部分依次连接。所述车载4G有源一体化增益天线采用的4G通信网络的频段为WCDMA800MHz～1400MHz。所述PCB天线模块集成于一块PCB印制电路板上，封装成模块，在PCB上印制符合4G接收标准频率的PCB电路，设置两个馈电点，一个是PCB天线模块输出，另一个是RF接地。所述天线模块输出的电路上串联有一个电容，所述电容为谐振电容，所述电容为6.8pF。所述PCB天线模块输出的电路上还包括断路开关，所述断路开关断开时与射频输入RF IN模块导通，所述断路开关联通时与有源增益放大模块导通。所述断路开关的联通与断开由车辆熄火/点火状态控制，车辆熄火时，断路开关断开；反之，车辆点火时，断路开关联通。所述车辆熄火/点火状态控制断路开关的联通与断开的电路为联动电路，与车辆自身的ECU控制系统相连。所述车辆熄火/点火状态控制断路开关的联通与断开的具体控制方法为：当车辆处于熄火状态时，所述断路开关断开，所述PCB天线模块直接与射频输入RF IN模块连接，直接将PCB天线模块接收到的4G通信网络信号发送至所述射频输入RF IN模块；当车辆处于点火状态时，所述断路开关处于联通状态，所述PCB天线模块与有源增益放大模块连接，PCB天线模块接收到的4G通信网络信号经所述有源增益放大模块增益放大后再发送至所述射频输入RF IN模块。所述在PCB上印制的800MHz～1400MHzPCB电路为半波振子类型天线。所述有源增益放大模块包括PGA(可编程增益放大器)、电源、电感、非极性电容。所述PGA由模数转换器和数模转换器、数字比较器、DSP数字信号处理模块和累加器组成。所述PGA的引脚3与PCB天线模块连接，所述PGA的引脚4接地，所述PGA的引脚6与终端射频输入RF IN模块连接；所述PGA的引脚7通过电感与电源相连，同时通过非极性电容接地，同时又与终端射频输入RF IN模块相连。所述PGA的引脚6和/或引角7与终端射频输入RF IN模块之间设置有电本文档来自技高网...

【技术保护点】
车载4G有源一体化增益天线，其特征在于：包括PCB天线模块、有源增益放大模块、终端射频输入RF IN模块三个部分，三部分依次连接；所述车载4G有源一体化增益天线采用的4G通信网络的频段为WCDMA 800MHz～1400MHz；所述PCB天线模块集成于一块PCB印制电路板上，封装成模块，在PCB上印制符合4G接收标准频率的PCB电路，设置两个馈电点，一个是PCB天线模块输出，另一个是RF接地；所述天线模块输出的电路上串联有一个电容，所述电容为谐振电容，电容值为3～15pF；所述PCB天线模块输出的电路上还包括断路开关，所述断路开关断开时与射频输入RF IN模块导通，所述断路开关联通时与有源增益放大模块导通；所述断路开关的联通与断开由车辆熄火/点火状态控制，车辆熄火时，断路开关断开；反之，车辆点火时，断路开关联通；所述车辆熄火/点火状态控制断路开关的联通与断开的电路为联动电路，与车辆自身的ECU控制系统相连；所述车辆熄火/点火状态控制断路开关的联通与断开的具体控制方法为：当车辆处于熄火状态时，所述断路开关断开，所述PCB天线模块直接与射频输入RF IN模块连接，直接将所述PCB天线模块接收到的4G通信网络信号发送至所述射频输入RF IN模块；当车辆处于点火状态时，所述断路开关处于联通状态，所述PCB天线模块与所述有源增益放大模块连接，所述PCB天线模块接收到的4G通信网络信号经所述有源增益放大模块增益放大后再发送至所述射频输入RF IN模块；所述有源增益放大模块包括PGA、电源、电感、非极性电容；所述PGA由模数转换器和数模转换器、数字比较器、DSP数字信号处理模块和累加器组成；所述PGA的引脚3与所述PCB天线模块连接，所述PGA的引脚4接地，所述PGA的引脚6与所述终端射频输入RF IN模块连接；所述PGA的引脚7通过所述电感与所述电源相连，同时通过所述非极性电容接地，同时又与所述终端射频输入RF IN模块相连；所述电源为5V直流电；所述电感的感值为6.8～47μH；所述非极性电容值为0.47～22μF；所述有源增益放大模块采用的频率为800MHz～1400MHz；所述终端射频输入RF IN模块包括耦合电路，所述4G通信网络信号通过所述有源增益放大模块增益放大后，发送至所述终端射频输入RF IN模块的耦合电路，并进一步发送到所述车载4G处理终端，完成4G通信网络信号增益放大后的应用。...

【技术特征摘要】
1.车载4G有源一体化增益天线，其特征在于：包括PCB天线模块、有源增益放大模块、终端射频输入RF IN模块三个部分，三部分依次连接；所述车载4G有源一体化增益天线采用的4G通信网络的频段为WCDMA 800MHz～1400MHz；所述PCB天线模块集成于一块PCB印制电路板上，封装成模块，在PCB上印制符合4G接收标准频率的PCB电路，设置两个馈电点，一个是PCB天线模块输出，另一个是RF接地；所述天线模块输出的电路上串联有一个电容，所述电容为谐振电容，电容值为3～15pF；所述PCB天线模块输出的电路上还包括断路开关，所述断路开关断开时与射频输入RF IN模块导通，所述断路开关联通时与有源增益放大模块导通；所述断路开关的联通与断开由车辆熄火/点火状态控制，车辆熄火时，断路开关断开；反之，车辆点火时，断路开关联通；所述车辆熄火/点火状态控制断路开关的联通与断开的电路为联动电路，与车辆自身的ECU控制系统相连；所述车辆熄火/点火状态控制断路开关的联通与断开的具体控制方法为：当车辆处于熄火状态时，所述断路开关断开，所述PCB天线模块直接与射频输入RF IN模块连接，直接将所述PCB天线模块接收到的4G通信网络信号发送至所述射频输入RF IN模块；当车辆处于点火状态时，所述断路开关处于联通状态，所述PCB天线模块与所述有源增益放大模块连接，所述PCB天线模块接收到的4G通信网络信号经所述有源增益放大模块增益放大后再发送至所述射频输入RF IN模块；所述有源增益放大模块包括PGA、电源、电感、非极性电容；所述PG...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗洪，
申请(专利权)人：江苏天安智联科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32