天线和具有该天线的车辆的制作方法

本公开的实施例涉及能够发送和接收用于第五代(5G)通信的毫米波段的无线电波信号的天线以及具有该天线的车辆。

背景技术：

由于毫米波段中的损耗，在5G通信中使用的天线需要具有低损耗特性和高方向性的结构。

微带贴片阵列天线、盒状的喇叭阵列天线等已经被用作在毫米波段中使用的常规天线。然而，微带贴片阵列天线在将具有相同幅度的信号发送到每个辐射缝隙(slot)时具有高等级的难度，并且具有因材料引起的高损耗率。另外，盒状喇叭阵列天线具有复杂的结构，并且难以制造。

因此，需要开发一种能够在最小损耗下发送毫米波段中的无线电波信号并且能够容易制造的天线。

技术实现要素：

因此，本公开的一方面提供一种天线和具有该天线的车辆，天线具有如下简单结构，在其中馈电单元和辐射单元被设置在同一平面中，使得不需要设计额外的馈电单元。

本公开的另一个方面提供一种能够调整辐射角度以根据天线的用途容易地改变天线设计的天线以及具有该天线的车辆。

本公开的其它方面将部分在随后的说明书中阐述，并且部分将从说明书中显而易见，或者可以通过本公开的实践而获悉。

根据本公开的一个方面，一种天线包括：具有扇形的上板；具有与所述上板对应的形状的下板；设置在所述扇形的中心的馈电单元；至少一个波导，形成在所述上板与所述下板之间，用于传播从所述馈电单元供应的信号；以及至少一个辐射缝隙，形成在所述扇形的弧中，用于将所述至少一个波导传播的信号辐射到外部。

所述至少一个波导可以由设置在所述上板与所述下板之间的多个分隔壁分隔开。

所述多个分隔壁中的每一个分隔壁可以具有板形状。

所述分隔壁可以由以临界距离或更小距离相邻设置的多个销形成。

所述多个销可以被插入到所述上板和所述下板中。

可以设置有多个波导，并且所述多个波导可以以相同相位和相同幅度分配从所述馈电单元供应的信号。

该天线还可以包括设置在所述多个波导的、从所述馈电单元供应的信号被输入的入口处的多个感应柱。

所述上板和所述下板可以包括印制电路板(PCB)。

所述上板、所述下板和所述分隔壁可以包括选自由诸如铜、铁、铝、银、镍和不锈钢的金属组成的群组中的至少一个。

所述多个分隔壁中的每一个分隔壁可以与相邻的分隔壁形成的角度相同。

根据本公开的另一方面，一种车辆包括：至少一个天线；以及收发器，用于调制要被供应到所述至少一个天线的信号并且解调由所述至少一个天线接收到的信号，其中所述天线包括：具有扇形上板；具有与所述上板对应的形状的下板；设置在所述扇形的中心的馈电单元；至少一个波导，形成在所述上板与所述下板之间，用于传播从所述馈电单元供应的信号；以及至少一个辐射缝隙，形成在所述扇形的弧中，用于将所述至少一个波导传播的信号辐射到外部。

所述至少一个波导可以由设置在所述上板与所述下板之间的多个分隔壁分隔开。

所述多个分隔壁中的每一个分隔壁可以具有板形状，或者所述分隔壁可以由以临界距离或更小距离相邻设置的多个销形成。

所述多个销可以被插入到所述上板和所述下板中。

可以设置有多个波导，并且所述多个波导可以以相同相位和相同幅度分配从所述馈电单元供应的信号。

所述上板和所述下板可以包括印制电路板(PCB)。

所述上板、所述下板和所述分隔壁可以包括选自由诸如铜、铁、铝、银、镍和不锈钢的金属组成的群组中的至少一个。

所述多个分隔壁中的每一个分隔壁可以与相邻的分隔壁形成的角度相同。

附图说明

从下面结合附图对实施例进行的描述中，本公开的这些方面和/或其它方面将变得显而易见且更容易理解，其中：

图1是基于第五代(5G)通信方法的基站的大规模天线系统的视图；

图2是根据本公开实施例的基于5G通信方法的网络的视图；

图3是示出根据本公开实施例的天线的外部的透视图；

图4是示出根据本公开实施例的天线的内部结构的透视图；

图5是示出根据本公开实施例的天线的内部结构的主视图；

图6是示出根据本公开实施例的天线的内部结构的另一个透视图；

图7是示出根据本公开实施例的天线的馈电结构的视图；

图8是示出由馈电单元供应的功率的分配的视图；

图9和图10是示出还包括感应柱的馈电结构的视图；

图11是示出根据本公开实施例的天线的回波损耗的图；

图12是示出根据本公开实施例的天线的辐射模式的视图；

图13到图15是根据本公开实施例的天线可以被应用的示例的视图；

图16和图17是示出根据本公开实施例的车辆的外部的视图；以及

图18是根据本公开实施例的车辆的控制框图。

具体实施方式

现在将详细参考下文中本公开的实施例，其示例在附图中被示出，其中类似的附图标号始终是指类似的要素。

根据本公开实施例的天线可以内置在车辆中，并且可以发送和接收无线电波信号，使得车辆可以与外部终端设备、外部服务器或另一个车辆执行通信。

由根据本公开实施例的天线发送和接收的无线电波信号可以是基于第二代(2G)通信方法(例如，时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA))、第三代(3D或3G)通信方法(例如，宽码分多址(WCDMA)、码分多址2000(CDMA2000)、无线宽带(Wibro)以及全球互通微波接入(WiMAX))、第四代(4D或4G)通信方法(例如，长期演进(LTE)和无线宽带(Wibro)演进)或者第五代(5G)通信方法的信号。

下文中，在将被详细描述的实施例中，将描述基于5G通信方法发送和接收无线电波信号的天线。

图1是基于5G通信方法的基站的大规模天线系统的视图，图2是根据本公开实施例的基于5G通信方法的网络的视图。

在5G通信方法中可以采用大规模天线系统。大规模天线系统可以指如下系统，在其中可以使用数十个以上的天线且覆盖超高频带，并且通过同时多路接入发送和接收大量数据。具体地，大规模天线系统可以调整天线元件的布置，并且在特定方向较远地发送和接收无线电波信号，使得可以执行高容量传输，并且可以扩展用于5G通信网络的可用区域。

参考图1，基站(BS)可以经由大规模天线系统与许多设备同时地发送和接收数据。另外，在大规模天线系统中，在除了无线电波信号被发送的方向之外的方向上待输出的无线电波信号可以被最小化以减小噪声，使得可以实现传输质量的提高和功率的减少。

另外，与传输信号是使用正交频分多路复用(OFDM)方法调制的现有通信方法不同的是，在5G通信方法中，可以发送使用非正交多路复用接入(NOMA)方法调制的无线信号，使得可以执行更多设备的多个接入，并且可以同时执行大容量发送/接收。

例如，在5G通信方法中，可以提供1Gbps(最大)的传输速度。在5G通信方法中，可以通过大容量传输来支持需要大容量传输的沉浸式通信，例如超高清晰度(UHD)、三维(3D)或全息图。因此，用户可以通过5G通信方法更快地发送和接收更复杂且沉浸式的超高容量数据。

另外，在5G通信方法中，可以实现1ms或更短的实时处理(最大响应速率)。因此，在5G通信方法中，可以支持响应比用户识别时间更快的实时服务。

例如，当在车辆中内置有启用5G通信的通信模块时，车辆自身可以是发送和接收数据的通信集线器。因此，能够与外部设备执行通信的车辆可以即使在车辆行驶时也接收来自各种设备的传感器信息，可以通过实时处理提供自主驾驶系统，并且可以提供各种远程控制。

另外，如图2中所示，车辆10可以与存在于车辆10附近的其它车辆20、30和40通过5G通信方法实时处理传感器信息，可以实时地向用户提供关于碰撞发生可能性的信息，并且可以实时提供在行驶路径上生成的交通状况信息。

另外，车辆10可以通过实时处理和由5G通信提供的大容量传输向车辆中的乘客提供大数据服务。例如，车辆10可以分析各种网络信息和社交网络服务(SNS)信息，并且可以提供适合于车辆10中的乘客状况的多条定制信息。在一个示例中，车辆10可以通过大数据挖掘收集关于存在于行驶路径附近的各种餐馆和观光地点的多条信息，并且可以实时提供这些信息，使得乘客可以立即检查到存在于车辆10行驶的区域附近的各种信息。

另一方面，5G通信的网络可以细分小区，使得可以建立高密度网络并且可以支持大容量传输。这里，小区可以指通过将较大区域细分成小的区而形成的区，使得频率可以在移动通信中被有效使用。在这种情况下，可以在每个小区中安装小输出基站，使得可以支持终端之间的通信。例如，5G通信的网络可以通过以下方式来细分小区：减小小区的大小，使得可以形成宏小区基站-分布式小基站-通信终端这种两级结构。

另外，在5G通信的网络中，可以使用多跳方法执行无线信号的中继传输。例如，位于BS的网络中的车辆可以执行从位于BS的网络外的其它车辆或设备向BS发送的无线信号的中继传输。因此，支持5G通信网络的区域可以被扩大，并且同时，当小区中有许多用户时发生的缓存问题可以被解决。

另一方面，在5G通信方法中，可以执行应用于车辆和通信设备的设备到设备(D2D)通信。D2D通信指如下通信，在其中设备直接发送和接收无线信号而不经过基站。当使用D2D通信时，无线信号不需要经由基站发送和接收，并且无线信号传输直接在设备之间执行，使得可以减少不必要的能量。

在下文中，将描述启用车辆的5G通信的天线的结构。

图3是示出根据本公开实施例的天线的外部的透视图，图4是示出根据本公开实施例的天线的内部结构的透视图，图5是示出根据本公开实施例的天线的内部结构的主视图。

如图3到图5中所示，根据本公开实施例的天线100可以具有扇形。如后面将描述的具有扇形的天线100可以将从扇形的中心(即，顶点)馈送的无线电波信号分散(diverge)成许多分支，并且可以将无线电波信号朝着扇形的弧传播，并且通过在与扇形的弧对应的位置形成与每个分支对应的多个辐射缝隙，可以获得尖锐的波束宽度。

另外，可以调整扇形的中心角，使得可以实现期望的辐射角，即期望的覆盖范围，并且可以调整辐射缝隙的数量，使得可以实现期望的光束宽度，也就是说，对其进行设计和改变可以是容易的。

参考图3，天线100可以包括形成外部的上板111和下板130，并且通过在上板111和下板130之间形成的多个辐射缝隙113，无线电波信号可以被辐射到外部的自由空间。

图4和图5是所示出的天线100的内部结构的视图，其中上板111被省略。

参考图4和图5，由分隔上板111与下板130之间的空间的分隔壁114：114a、114b、114c、114d、114e、114f和114g形成多个波导115：115a、115b、115c、115d、115e和115f。

在一个示例中，当在天线100中形成六个波导时，可以形成分隔波导115：115a、115b、115c、115d、115e和115f的七个分隔壁，即第一分隔壁到第七分隔壁114a、114b、114c、114d、114e、114f和114g。

第一波导115a可以由第一分隔壁114a和第二分隔壁114b形成，第二波导115b可以由第二分隔壁114b和第三分隔壁114c形成，第三波导115c可以由第三分隔壁114c和第四分隔壁114d形成。另外，第四波导115d可以由第四分隔壁114d和第五分隔壁114e形成，第五波导115e可以由第五分隔壁114e和第六分隔壁114f形成，第六波导115f可以由第六分隔壁114f和第七分隔壁114g形成。

上板111、下板112和分隔壁114可以由导体形成。例如，上板111、下板112和分隔壁114可以由金属形成，例如铜、铝、铁、镍和银，或者它们的合金，例如不锈钢。在这种情况下，使用诸如3D打印或浇铸的技术可以容易地形成天线100。

替换地，均具有板状的分隔壁114可以被设置在实现为印制电路板(PCB)基板的上板111与下板112之间，使得可以形成天线100。

另外，上板111与下板112之间的空腔可以填充有电介质。电介质可以包括空气。

由导体形成的波导115可以传播无线电波信号，并且通过波导115传播的无线电波信号可以通过辐射缝隙113辐射到外部的自由空间。

图6是示出根据本公开实施例的天线的内部结构的另一个透视图。

参考图6，分隔波导115的分隔壁114也可以借助以预定间隔布置的多个销(pin)实现。相邻的销之间的距离可以限制为临界距离或更短，使得可以防止经过波导115的无线电波信号的损失。在一个示例中，多个销可以以小于无线电波信号的波长的1/10的间隔设置。

在图6所示的天线100中，上板111和下板112可以实现为PCB基板，并且可以将多个金属销插入上板111和下板112中，使得可以实现分隔壁114。在这种情况下，可以减小制造和设计困难。

即使在这种情况下，也可以用电介质填充上板111和下板112之间的空腔，并且电介质可以包括空气。

图7是示出根据本公开实施例的天线的馈电结构的视图，图8是示出由馈电单元供应的功率的分配的视图。

参考图7，馈电单元116可以连接到辐射缝隙113的相对侧，即扇形的中心。例如，馈电单元116可以实现为销状，并且从外部发送器发送的无线电波信号可以通过馈电单元116传输到天线100，并且由天线100接收到的无线电波信号可以通过馈电单元116发送到外部接收器。

从馈电单元116供应的无线电波信号可以分散到六个波导115a、115b、115c、115d、115e和115f中，并且分散的无线电波信号可以通过波导115传播。

无线电波信号可以通过在每个波导的端部形成的辐射缝隙113a、113b、113c、113d、113e和113f被辐射到外部的自由空间。

因此，在根据本公开实施例的天线100中，由于馈电结构和辐射结构被设置在同一平面(xy-平面)内，并且馈电结构不需要单独地进行设计，因此可以实现小轮廓天线，并且其制造可以是容易的。

另一方面，当从馈电单元116馈送的无线电波信号分散时，无线电波信号的功率可以被分配。在当前的示例中，分隔壁114的结构可以执行功率分配器的功能。在下文中，将参考图8描述根据功率分配的无线电波信号的分散。

如图8中所示，形成每个波导的分隔壁114的长度可以被调整，使得从馈电单元116供应的功率可以分层次地进行分配。

例如，如图8中所示，作为第一波导115a与第二波导115b之间的边界的第二分隔壁114b的长度、作为第三波导115c与第四波导15d之间的边界的第四分隔壁114d的长度和作为第五波导115e与第六波导115f之间的边界的第六分隔壁114f的长度可以被实现为短于其余分隔壁的长度。分隔壁的长度可以指从与馈电单元116相邻的分隔壁的端部到相对端部的长度，并且指具有扇形的天线100在径向方向上的长度。

第一分隔壁114a和第七分隔壁114g可以是形成天线100的外部的边界，并且因此从可以向上延伸到馈电单元116的后部。馈电单元116的前部可以是功率或无线电波信号被分配的方向，并且馈电单元116的后部可以是朝着具有扇形的天线100的中心的方向。

第三分隔壁114c和第五分隔壁114e可以被实现为长于第二分隔壁114b、第四分隔壁114d和第六分隔壁114f，并且短于第一分隔壁114a和第七分隔壁114g。

当天线100具有包括上述分隔壁的结构时，从馈电单元116供应的功率P₁可以被分配到第一分隔壁114a与第三分隔壁114c之间的空间、第三分隔壁114c与第五分隔壁114e之间的空间和第五分隔壁114e与第七分隔壁114g之间的空间中。在这种情况下，分配的功率分别是P₁₂、P₃₄和P₅₆。

由第一分隔壁114a和第三分隔壁114c形成的角度θ₁₂、由第三分隔壁114c和第五分隔壁114e形成的角度θ₃₄以及由第五分隔壁114e和第七分隔壁114g形成的角度θ₅₆可以被设计为具有相同的尺寸，使得分配的功率P₁₂、P₃₄和P₅₆具有相同的强度。

也就是说，可以是θ₁₂＝θ₃₄＝θ₅₆，使得P₁₂＝P₃₄＝P₅₆。另外，由于供应的功率P₁已经被分配成具有相同强度的三个功率值，因此关系P₁＝3P₁₂＝3P₃₄＝3P₅₆可以成立。

被分配到第一分隔壁114a与第三分隔壁114c之间的空间中的功率P₁₂可以再分配到第一分隔壁114a与第二分隔壁114b之间的空间以及第二分隔壁114b与第三分隔壁114c之间的空间中。也就是说，功率P₁₂可以被分配到第一波导115a和第二波导115b中。在这种情况下，分配的功率分别是P₁和P₂。

被分配到第三分隔壁114c与第五分隔壁114e之间的空间中的功率P₃₄可以再分配到第三分隔壁114c与第四分隔壁114d之间的空间以及第四分隔壁114d与第五分隔壁114e之间的空间中。也就是说，功率P₃₄可以被分配到第三波导115c和第四波导115d。在这种情况下，分配的功率分别是P₃和P₄。

被分配到第五分隔壁114e与第七分隔壁114g之间的空间中的功率P₅₆可以再分配到第五分隔壁114e与第六分隔壁114f之间的空间以及第六分隔壁114f与第七分隔壁114g之间的空间中。也就是说，功率P₅₆可以被分配到第五波导115e和第六波导115f中。在这种情况下，分配的功率分别是P₅和P₆。

类似地，由第一分隔壁114a和第二分隔壁114b形成的角度θ₁、由第二分隔壁114b和第三分隔壁114c形成的角度θ₂、由第三分隔壁114c和第四分隔壁114d形成的角度θ₃、由第四分隔壁114d和第五分隔壁114e形成的角度θ₄、由第五分隔壁114e和第六分隔壁114f形成的角度θ₅、由第六分隔壁114f和第七分隔壁114g形成的角度θ₆可以被设计成具有相同的大小，使得分配到每个波导的功率的大小可以是相同的。也就是说，θ₁₂＝2θ₁＝2θ₂，θ₃₄＝2θ₃＝2θ₄，且θ₅₆＝2θ₅＝2θ₆。

因此，关系P₁＝3P₁₂＝3P₃₄＝3P₅₆＝6P₁＝6P₂＝6P₃＝6P₄＝6P₅＝6P₆可以成立。也就是说，具有相同大小的功率可以被分配到每个波导中，并且具有相同相位和相同幅度的无线电波信号可以分散并且从辐射缝隙辐射。

如同当前的示例中那样，可以是，当方向性天线100的中心角是90度时，θ₁₂＝θ₃₄＝θ₅₆＝30度，并且θ₁＝θ₂＝θ₃＝θ₄＝θ₅＝θ₆＝15度。

另一方面，使用上述分隔壁结构进行的功率的分配仅仅是可以应用于天线100的示例，并且显而易见的是，功率分配级可以被细分，或者功率可以一次在六个方向上被分配，或者波导的数量可以小于或大于6等各种修改示例是可能的。

图9和图10是示出还包括感应柱的馈电结构的视图。

参考图9和图10，可以在天线100中进一步包括感应柱(inductive post)117，以便改善回波损耗。感应柱117可以用金属销实现。

当如同上述示例中那样执行功率的分配时，可以首先在馈电单元116附近的位置设置三个感应柱117a、117b和117c，在其后面可以设置与各波导对应的六个感应柱117d、117e、117f、117g、117h和117i。

具体地，感应柱117a、117b和117c可以被分别设置在第一分隔壁114a与第三分隔壁114c之间的空间、第三分隔壁114c与第五分隔壁114e之间的空间以及第五分隔壁114e与第七分隔壁114g之间的空间中。

感应柱117d、117e、117f、117g、117h和117i可以被分别设置在第一分隔壁114a与第二分隔壁114b之间的空间、第二分隔壁114b与第三分隔壁114c之间的空间、第三分隔壁114c与第四分隔壁114d之间的空间、第四分隔壁114d与第五分隔壁114e之间的空间、第五分隔壁114e与第六分隔壁114f之间的空间以及第六分隔壁114f与第七分隔壁114g之间的空间中。

如上所述，可以设置感应柱，使得分散到每个空间中的无线电波信号的反射损耗可以提高大约20％。

感应柱117可以连接到上板111和下板112，并且可以因感应柱117的直径而出现感应容量的差别。因此，通过考虑反射损耗量可以确定感应柱117的直径。

另外，可以根据无线电波信号的中心频率来确定感应柱117与馈电单元116之间的距离。

另外，由于馈电单元116的高度也影响反射损耗量，因此天线100可以被设计成具有反射损耗量被最小化的高度。在这种情况下，反射损耗量可以被最小化的馈电单元116的高度可以通过仿真、实验或计算来确定。

另外，当设置了感应柱117时，上板111与下板112之间的容性分量可能被减小，使得存在阻抗的变化。因此，可以根据感应柱117的布置适当地调整馈电单元116的高度。

图11是示出根据本公开实施例的天线的反射损耗的图，图12是示出根据本公开实施例的天线的辐射模式的视图。

图11的示例示出使用针对60GHz频带设计的天线100测得的结果。

作为无线电频率(RF)信号的无线电波信号的发送/接收特性可以由S参数指示。S参数可以由输出电压相对于输入电压在频率分布中的比率定义，并且可以由dB标度指示。由于只有输入端口存在于天线中，因此可以使用指示电压被反射的值的S11参数。S11参数也被称为反射系数。

当S11参数在特定频带中迅速下降时，输入电压的反射在对应频带中可以被最小化。换句话说，在对应频带中发生谐振现象，使得信号的接收或辐射被最优化。另外，S11参数急剧下降意味着信号的反射特性优异，并且迅速下降的曲线的较大宽度意味着天线100显示宽带特性。

因此，在图11的参数测量中使用的天线100显示在大约60GHz频带中-20dB或更高的优异的反射特性。另外，天线100显示以-10dB为基准的5GHz或更高的宽带特性。

通过调整扇形的中心角和辐射缝隙的数量，可以自由地设计天线100的反射损耗。

图12的示例示出当天线100的扇形的中心角以90度实现时的辐射模式。

参考图12，天线100的辐射模式的旁瓣非常小。这是因为具有相同幅度和相同相位的信号已经被供应到构成天线100的多个波导115。

另外，在形成有天线器件的辐射缝隙的方向显示出天线100的辐射模式的主瓣。因此，可以确认天线100的优异的方向性，并且峰值增益为大约12dBi，其也是优异的。

另外，在当前的示例中，半功率波束宽度(HPBW)可以是大约30度。然而，通过调整扇形的中心角或辐射缝隙的数量，天线100可以被实现为具有期望的尺寸。

图13到图15是根据本公开实施例的天线可以被应用的示例的视图。

根据本公开实施例的天线100可以具有扇形，并且馈电结构和辐射结构均可以被设置在同一平面。因此，可以容易地进行天线100的设计的变化。因此，使用天线100可以实现具有各种形状的天线模块。

参考图13，多个天线100-1、100-2、100-3和100-4可以被布置在同一平面(xy-平面)，并且天线的扇形的中心可以重合，使得xy-平面中天线的整个形状可以形成圆形。

例如，当单个天线的扇形的中心角是90度，并且四个单个天线100-1、100-2、100-3和100-4被布置成圆形时，包含多个天线100-1、100-2、100-3和100-4的天线模块1可以是全向的。

当安装开关以将功率独立地供应到每个天线时，功率被选择性地供应到与要进行通信的方向对应的天线，使得可以形成期望的定向波束模式。

替换地，如图14中的示例，可以实现在y轴方向堆叠有多个天线100-1、100-2、100-3、100-4、100-5和100-6的、具有圆柱形状的天线模块2。

多个天线100-1、100-2、100-3、100-4、100-5和100-6没有在z轴方向堆叠成一条线，而是偏移预定角度并堆叠。每个天线被偏移预定角度，使得可以以各种方式调整天线模块2的辐射方向或波束模式的方向。

例如，当第一天线100-1、第二天线100-2、第三天线100-3、第四天线100-4、第五电线100-5和第六天线100-6从底部顺序堆叠时，第二天线100-2可以围绕xy-平面中的天线模块2的中心C从第一天线100-1沿逆时针方向偏移30度，第三天线100-3可以从第二天线100-2沿逆时针方向偏移30度，第四天线100-4可以从第三天线100-3沿逆时针方向偏移30度，第五天线100-5可以从第四天线100-4沿逆时针方向偏移30度，并且第六天线100-6可以从第五天线100-5沿逆时针方向偏移30度。

当天线100-1、100-2、100-3、100-4、100-5和100-6中的每一个天线具有90度的辐射范围，并且功率可以独立地供应到天线100-1、100-2、100-3、100-4、100-5和100-6时，天线模块2可以覆盖大约240度的范围，并且可以在240度范围内的期望方向上选择性地辐射无线电波信号。另外，通过以各种方式改变单个天线的辐射范围的设计、单个天线之间的偏移角度和天线的数量，可以调整天线模块2的覆盖范围。

另外，如同图13和图14的示例，当多个天线被布置或堆叠以构成一个天线模块1或2时，每个天线的辐射角度，即扇形的中心角或辐射缝隙的数量可以被实现成相同的或不同的。

另一方面，根据本公开实施例的单个天线100可以内置在通信设备中。替换地，如上所述，以多个天线100被布置或堆叠的方式配置的天线模块1或2也可以内置在通信设备中。

在前者的情况下，如图15的示例所示，天线100-1和100-2可以内置在诸如智能电话的移动设备3中。由于是扇形，天线100-1和100-2可以被容易地安装在移动设备3的外侧部分。

特别地，包含根据本公开实施例的天线100或多个天线的天线模块内置在车辆中，并且使车辆之间或者车辆与另一个通信设备或服务器之间能够进行通信。在下文中，将描述包含天线100的车辆的实施例。

图16和图17是示出根据本公开实施例的车辆的外部的视图。

参考图16和图17，根据本公开实施例的车辆200包括：允许车辆200被移动的车轮201F和201R；形成车辆200的外部的车身202；使车轮201F和201R旋转的驱动设备(未示出)；使车辆200的内部与外部分开的车门203；向车辆200内部的驾驶者提供车辆200的前方视野的前玻璃204；向驾驶者提供车辆200的后方视野的侧视镜205L和205R。

车轮201F和201R包括设置在车辆200的前面的前车轮201F和设置在车辆200的后面的后车轮201R。设置在发动机盖207中驱动设备将旋转力提供给前车轮201F或后车轮201R，使得车辆200可以向前或向后移动。

通过燃烧化石燃料产生旋转力的发动机或通过从电容器(未示出)供应的电力产生旋转力的电动机可以被用作驱动设备。

车门203被枢转地设置在车身202的左侧和右侧，允许驾驶者在车门203打开时进入车辆200内，并允许车辆200的内部在车门203关闭时与外部隔离。

前玻璃204被设置在车身202的前面，允许车辆200内的驾驶者获得关于车辆的前方的视觉信息，并且也被称为挡风玻璃。

另外，侧视镜205L和205R包括设置在车身202左侧的左侧视镜205L和设置在车身202右侧的右侧视镜205R，并且允许车辆200内的驾驶者获得关于车身202的侧面和后面的视觉信息。

天线100可以安装在车辆200外部。由于天线100可以被实现为具有超小尺寸和小轮廓，因此如图16的示例所示，天线100可以安装在车顶或发动机盖207的顶部，并且如图17的示例所示，天线100可以被实现为与设置在后玻璃206的上侧的鲨鱼鳍天线成一体式。例如，当根据上述图4的结构以60Hz频带为基准设计天线100时，天线100的高度可以被实现为1.0mm，并且扇形的半径可以被实现为6mm。

另外，两个或更多的天线100也可以内置在车辆200中。例如，覆盖前方的天线100可以设置在发动机盖207上，并且覆盖后方的天线100可以内置在后备箱208或鲨鱼鳍天线中。

天线100的位置或天线100的数量不受限制，并且可以考虑到天线100的使用、车辆200的设计和线性传播特性来确定天线100的合适位置和天线100的数量。

另外，单个天线100可以内置在车辆200中，或者布置或堆叠有多个天线100的天线模块1或2也可以内置在车辆200中。在后者的情况下，可以在天线模块1或2中包含能够独立且选择性地将电力供应到每个天线的开关。

图18是根据本公开实施例的车辆的控制框图。图18的控制框图示出与车辆的通信有关的配置，并且省略与其它操作例如车辆的驱动和内部环境控制有关的配置。因此，在图18的控制框图未示出的元件并不表明该元件被排除在车辆200的元件之外。

参考图18，车辆200可以包括：通过车辆200内的车辆通信网络与车辆200内的各种电子设备通信的内部通信单元210；与车辆200外部的终端设备、基站、服务器或另一个车辆通信的无线通信单元230；以及控制内部通信单元210和无线通信单元230的控制器220。

内部通信单元210可以包括连接到车辆通信网络的内部通信接口211和对信号进行调制/解调的内部信号转换模块212。

内部通信接口211可以通过车辆通信网络接收从车辆200内的各种电子设备发送的通信信号，并且可以通过车辆通信网络将通信信号发送到车辆200内的各种电子设备。这里，通信信号指通过车辆通信网络发送/接收的信号。

内部通信接口211可以包括通信端口和发送/接收信号的收发器。

内部信号转换模块212可以将通过内部通信接口211接收到的通信信号解调成控制信号，并且可以将从控制器220输出的控制信号解调成模拟通信信号，以通过内部通信接口211发送。

内部信号转换模块212可以基于车辆网络的通信协议将由控制器220输出的控制信号调制成通信信号，并且基于车辆网络的通信协议将通信信号解调成可以被控制器220识别的控制信号。

内部信号转换模块212可以包括用于存储执行通信信号的调制/解调的程序和数据的存储器以及用于根据存储在存储器中的程序和数据执行通信信号的调制/解调的处理器。

控制器220控制内部信号转换模块212和通信接口211的操作。例如，当接收到通信信号时，控制器220可以确定通信接口是否被另一个电子设备通过通信接口211占用以及通信网络是否是空的，控制器220可以控制内部通信接口211和内部信号转换模块212以便发送通信信号。另外，当接收到通信信号时，控制器220可以控制内部通信接口211和内部通信转换模块212，以便解调通过通信接口211接收到的通信信号。

控制器220可以包括用于存储控制内部信号转换模块212和通信接口211的程序和数据的存储器以及用于通过执行存储在存储器中的程序来产生控制信号并处理数据的处理器。

另外，控制器220还可以被包括在用于对车辆200执行总体控制的电子控制单元(ECU)中，或者可以与ECU分开设置。另外，控制器220可以共享包括在内部通信单元210或无线通信单元230中的处理器。

无线通信单元330可以包括对信号进行调制/解调的收发器331以及将无线电波信号辐射到外部和/或从外部接收无线电波信号的天线100。

收发器231可以包括解调由天线100接收到的无线电波信号的接收器和将从控制器220输出的控制信号调制成要被发送到外部的无线电波信号的发送器。

无线电波信号可以通过高频(例如，5G通信方法情况下大约28GHz)载波发送信号。为此，收发器231可以根据从控制器220输出的控制信号来调制高频载波以生成发送信号，并且可以解调由天线100接收到的信号以恢复接收信号。

例如，收发器231可以包括编码器(ENC)、调制器(MOD)、多输入多输出(MIMO)编码器、预编码器、快速傅立叶逆变换器(IFFT)、并串转换器(P/S)、循环前缀(CP)插入器、数模转换器(DAC)和频率转换器，以便生成发送信号。

L个控制信号可以通过ENC和MOD被输入到MIMO编码器。从MIMO编码器输出的M个流由预编码器进行预编码，并且被转换成N个预编码的信号。通过IFFT、P/S、CP插入器和DAC，预编码的信号被输出为模拟信号。通过使用频率转换器，从DAC输出的模拟信号被转换成RF频带，并且被供应到天线100。

收发器231可以包括用于存储执行通信信号的调制/解调的程序和数据的存储器以及用于根据存储在存储器中的程序和数据执行通信信号的调制/解调的处理器。

然而，上述收发器231的配置仅仅是示例，并且收发器231也可以被实现为具有该示例之外的配置。

车辆200可以通过天线100与内部服务器或控制中心通信，并且可以发送和接收实时交通信息、事故信息以及关于车辆状态的信息。另外，车辆200可以通过与另一个车辆的通信发送和接收由设置在每个车辆中的传感器测得的传感器信息，可以自适应地处理道路状况，或者可以收集当事故发生时与事故有关的信息。这里，设置在车辆200中的传感器可以包括选自由以下项组成的组中的至少一个：图像传感器、加速传感器、碰撞传感器、陀螺传感器、接近度传感器、转向角传感器和车辆速度传感器。

当在车辆200中设置多个天线100，并且功率能够选择性地供应到每个天线100时，控制器220可以确定通信目标方向，并且可以将功率选择性地供应到与所确定的方向对应的天线100。

尽管已经通过限制性实施例和附图描述上述实施例，但是本领域普通技术人员可根据上述做出各种校正和修改。例如，即使所述技术以不同于所述方法和/或所述系统的元件顺序被执行，结构、设备以及电路以不同于上述方法的形状被混合或组合，或者元件被其它元件或等效物替换或替代，仍然可实现适当的结果。

因此，其它实施方式、其它实施例和权利要求的等效物属于将在后面被描述的权利要求的范围。

根据本公开一方面的天线和具有该天线的车辆，能够提供一种简单的结构，在其中馈电单元和辐射单元被设置在同一平面中，使得不需要额外的馈电单元的设计。

另外，辐射角可以被调整，从而允许根据天线的使用容易地改变天线的设计。

尽管已经示出和描述本公开的一些实施例，本领域技术人员应当理解，在不偏离本公开的原理和精神的情况下，在这些实施例中可以做出改变，该公开的范围在权利要求和它们等效物中被限定。