一种车载天线及汽车的制作方法

1.本实用新型涉及车用天线技术领域，特别涉及一种车载天线及汽车。


背景技术：

2.由于5g的高速率和低时延特性，使得5g技术在车联网领域的应用越来越普遍。5g多输入多输出(multi input multi output,mimo)传输技术在发射端和接收端设有多个天线，从而在不增加带宽的情况下成倍提高系统的数据传输速率和传输质量。
3.现有技术中，5g天线的频段覆盖率低，辐射效率低，而且5g-t-box天线为了提高数据传输速率和传输质量往往需要4个以上5g天线组。如果按照传统的t-box设计技术，5g多天线系统设计在t-box内部pcb板上，受pcb尺寸的限制，更多天线集合在t-box天线内部，天线组的距离过近，导致天线的隔离度差、辐射效率低。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例提供一种车载天线及汽车，用以解决现有技术中天线内部各种天线组的距离过近，导致天线的隔离度差、辐射效率低的问题。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
6.一种车载天线，包括：
7.天线本体以及用于容置所述天线本体的天线外壳；
8.所述天线本体包括：基板电路板、5g天线组、v2x天线组、wifi天线组以及gnss天线组；
9.所述5g天线组、v2x天线组、wifi天线组以及gnss天线组通过电路板设置于所述基板电路板的边缘；
10.所述基板电路板上设置有缺陷地结构。
11.进一步地，所述5g天线组，包括：
12.5g主天线、5g分集天线、第一5g mimo天线以及第二5g mimo天线；
13.所述5g主天线和所述5g分集天线关于所述gnss天线组中心对称；
14.所述第一5g mimo天线和所述第二5g mimo天线关于所述gnss天线组中心对称。
15.进一步地，所述5g主天线的频率为700mhz至960mhz以及1710mhz至5000mhz，所述5g分集天线的频率为700mhz至960mhz以及1710mhz至5000mhz；
16.且所述5g主天线和所述5g分集天线均为渐变结构。
17.进一步地，所述第一5g mimo天线和所述第二5g mimo天线均为渐变结构。
18.进一步地，所述v2x天线组，包括：
19.第一v2x天线和第二v2x天线；
20.所述gnss天线组设置于所述基板电路板的中心位置；
21.所述第一v2x天线和所述第二v2x天线关于所述gnss天线组对称。
22.进一步地，所述第一v2x天线和所述第二v2x天线为偶极子天线；
23.所述第一v2x天线的天线臂两两连接，且所述第二v2x天线的天线臂两两连接。
24.进一步地，所述wifi天线组，包括：
25.第一wifi天线和第二wifi天线；
26.所述第一wifi天线和所述第二wifi天线关于所述gnss天线组对称。
27.进一步地，所述第一wifi天线和所述第二wifi天线为渐变结构，所述第一wifi天线和所述第二wifi天线的接地短路。
28.进一步地，所述gnss天线组，包括：
29.gnss天线和低噪声放大器；
30.所述gnss天线包括第一频段天线和第二频段天线；
31.所述第一频段天线和所述第二频段天线通过90度相位耦合电桥连接。
32.本实用新型实施例还提供了一种汽车，包括如上所述的车载天线。
33.本实用新型的有益效果是：
34.本实用新型实施例的车载天线包括：天线本体以及用于容置所述天线本体的天线外壳；所述天线本体包括：基板电路板、5g天线组、v2x天线组、wifi天线组以及gnss天线组；将多种功能的天线组集成于一个天线结构中，提高了天线的实用性；所述5g天线组、v2x天线组、wifi天线组以及gnss天线组通过电路板设置于所述基板电路板的边缘；各种天线组设置于所述基板电路板的边缘，增加了各天线组之间的距离，提高了天线的隔离度；并通过在所述基板电路板上设置缺陷地结构，加长了天线接地点上的表面波耦合路径，可以使表面波耦合相互抵消，减小了天线之间的相互干扰，改善了天线的整体性能。
附图说明
35.图1表示本实用新型实施例的车载天线的结构示意图；
36.图2表示本实用新型实施例的天线本体结构示意图的仰视图；
37.图3表示本实用新型实施例的天线本体结构示意图的俯视图透视图；
38.图4表示本实用新型实施例的天线本体结构示意图的轴视图；
39.图5表示本实用新型实施例的天线本体结构示意图的正视图；
40.图6表示本实用新型实施例的天线本体结构示意图的左视图。
具体实施方式
41.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本实用新型进行详细描述。
42.本实用新型实施例中术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
43.本技术实施例中术语“多个”是指两个或两个以上，其它量词与之类似。
44.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
45.车用无线通信技术(vehicle to x，v2x)，即vehicle to everything，车对外界的信息交换。无线保真(wireless fidelity，wifi)。全球导航卫星系统(global navigation satellite system，gnss)。多输入多输出(multiple input multiple output，mimo)。
46.本实用新型针对现有技术中天线内部各种天线组的距离过近，导致天线的隔离度差、辐射效率低的问题，提供一种车载天线及汽车。
47.如图1所示，本实用新型实施例提供一种车载天线，包括：
48.天线本体以及用于容置所述天线本体的天线外壳1；
49.所述天线本体包括：基板电路板2、5g天线组、v2x天线组、wifi天线组以及gnss天线组；
50.所述5g天线组、v2x天线组、wifi天线组以及gnss天线组6通过电路板设置于所述基板电路板2的边缘；
51.所述基板电路板2上设置有缺陷地结构d。
52.可选地，所述天线外壳可以为聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和混合物pc/abs材料。
53.所述天线外壳用于容置所述天线本体，且所述天线本体通过同轴线a与射频连接器b连接。本实用新型一实施例中，多根所述同轴线一端与射频连接器连接，例如fakra连接器、四合一mini-fakra连接器、sma连接器以及tnc连接器，另一端与所述天线本体中的各种天线组的馈点c分别连接。其中，所述同轴线的内导体与各种天线组的馈点焊接，所述同轴线的外导体编织层与天线的接地点焊接。
54.如图2所示，所述基板电路板上设置有缺陷地结构，本实用新型一实施例中，所述可设置t字型和一字型缺陷地结构。
55.本实用新型实施例的车载天线包括：天线本体以及用于容置所述天线本体的天线外壳；所述天线本体包括：基板电路板、5g天线组、v2x天线组、wifi天线组以及gnss天线组；将多种功能的天线组集成于一个天线结构中，提高了天线的实用性；所述5g天线组、v2x天线组、wifi天线组以及gnss天线组通过电路板设置于所述基板电路板的边缘；各种天线组设置于所述基板电路板的边缘，增加了各天线组之间的距离，提高了天线的隔离度；并通过在所述基板电路板上设置缺陷地结构，加长了天线接地点上的表面波耦合路径，可以使表面波耦合相互抵消，减小了天线之间的相互干扰，改善了天线的整体性能。
56.可选地，如图3至图6所示，所述5g天线组，包括：
57.5g主天线31、5g分集天线32、第一5g mimo天线33以及第二5g mimo天线34；
58.所述5g主天线31和所述5g分集天线32关于所述gnss天线组6中心对称；
59.所述第一5g mimo天线33和所述第二5g mimo天线34关于所述gnss天线组6中心对称。
60.本实用新型一实施例，所述基板电路板为矩形，所述gnss天线组6设置于所述基板电路板中心，所述5g主天线31和所述5g分集天线32设置于所述基板电路板两个对角，所述第一5g mimo天线33和所述第二5g mimo天线34设置于所述基板电路板另外两个对角。
61.可选地，如图4所示，所述5g主天线31通过第一电路板71和第二电路板72与所述基板电路板2连接；所述5g分集天线32通过第三电路板713和第四电路板74与所述基板电路板2连接。
62.可选地所述第一5g mimo天线33通过第五电路板75与所述基板电路板2连接；所述第二5g mimo天线34通过第六电路板76与所述基板电路板2连接。
63.本实用新型的实施例，通过电路板将所述5g主天线、所述5g分集天线、所述第一5g mimo天线以及所述第二5g mimo天线与基板电路板连接；并通过将所述5g主天线和所述5g分集天线设置于基板电路板的两个对角，同时也将所述第一5g mimo天线和所述第二5g mimo天线设置于基板电路板的两个对角，提高了天线的隔离度。
64.可选地，所述5g主天线的频率为700mhz至960mhz以及1710mhz至5000mhz，所述5g分集天线的频率为700mhz至960mhz以及1710mhz至5000mhz；
65.且所述5g主天线和所述5g分集天线均为渐变结构。
66.本实用新型的一实施例，所述5g主天线和所述5g分集天线均为单极子天线，能够覆盖广电700m频段，且将所述5g主天线和所述5g分集天线为半椭圆渐变结构和矩形渐变结构，展宽了天线的带宽，实现了5g天线组的多频段及带宽性能。且所述基板电路板的天线缺陷地结构，加长了天线接地点的表面耦合路径，回形缝隙还可以使表面波耦合相互抵消，减小了天线之间的相互干扰，改善了天线的整体性能。
67.可选地，所述第一5g mimo天线和所述第二5g mimo天线均为渐变结构。
68.本实用新型的一实施例，所述第一5g mimo天线和所述第二5g mimo天线为半椭圆阵子天线，且天线的频率范围为1710mhz至5000mhz，且所述第一5g mimo天线和所述第二5g mimo天线的半椭圆辐射片与基板电路板形成一种渐变，展宽了天线的带宽。
69.可选地，所述v2x天线组，包括：
70.第一v2x天线41和第二v2x天线42；
71.所述gnss天线组设置于所述基板电路板的中心位置；
72.所述第一v2x天线41和所述第二v2x天线42关于所述gnss天线组对称。
73.可选地，所述第一v2x天线和所述第二v2x天线设置于所述基板电路板的两个对边的中点，如图4所示，所述第一v2x天线设置于5g主天线与所述第一5g mimo天线之间的中点；所述第二v2x天线设置于5g分集天线与所述第二5g mimo天线之间的中点；本实用新型实施例的车载天线，提高了v2x天线的水平全向性。
74.可选地，所述第一v2x天线通过第七电路板81与所述基板电路板2连接，所述第二v2x天线通过第八电路板82与所述基板电路板2连接。
75.可选地，所述第一v2x天线和所述第二v2x天线为偶极子天线；
76.所述第一v2x天线的天线臂两两连接，且所述第二v2x天线的天线臂两两连接。
77.可选地，所述第一v2x天线和所述第二v2x天线的频率范围为5850mhz至5925mhz，所述第一v2x天线的天线臂通过巴伦两两连接，所述第二v2x天线的天线臂通过巴伦两两连接。所述巴伦用微带线与基板电路板的馈点连接，容易焊接且提高了天线增益，降低了天线方向图不圆度。
78.可选地，所述wifi天线组，包括：
79.第一wifi天线51和第二wifi天线52；
80.所述第一wifi天线51和所述第二wifi天线52关于所述gnss天线组对称。
81.可选地，所述第一wifi天线和所述第二wifi天线设置于所述基板电路板的两个对边的中点，如图4所示，所述第一wifi天线设置于5g主天线与所述第二5g mimo天线之间的
中点；所述第二wifi天线设置于5g分集天线与所述第一5g mimo天线之间的中点。
82.可选地，所述第一wifi天线通过第九电路板91与所述基板电路板2连接，所述第二wifi天线通过第十电路板92与所述基板电路板2连接。
83.可选地，所述第一wifi天线和所述第二wifi天线为pifa天线，所述第一wifi天线的频率范围为2400mhz至2500mhz以及5150mhz至5850mhz，所述第二wifi天线的频率范围为2400mhz至2500mhz以及5150mhz至5850mhz。
84.可选地，所述第一wifi天线和所述第二wifi天线为渐变结构，所述第一wifi天线和所述第二wifi天线的接地短路。
85.所述第一wifi天线和所述第二wifi天线接地短路，为2.4g频段提供调谐匹配作用，馈电点附近的矩形渐变，可以展宽5g频段的带宽。
86.可选地，所述gnss天线组，包括：
87.gnss天线和低噪声放大器；
88.所述gnss天线包括第一频段天线和第二频段天线；
89.所述第一频段天线和所述第二频段天线通过90度相位耦合电桥连接。
90.所述gnss天线包括双层四馈点陶瓷介质天线，所述双层四馈点陶瓷介质天线由l1频段天线和l5频段天线叠加而成，每个频段天线两个馈点。通过90度相位耦合电桥构成圆极化天线，可以降低天线轴比，提高定位精度。
91.通过低噪声放大器可以放大gnss信号的强度，同时也补偿馈线所引起的衰减，低低噪声放大器集成带通滤波器，可以抑制工作频带外的噪声信号，提高gnss信号的质量。双频gnss可以配合rtk差分算法，实现毫米级定位。
92.本实用新型实施例的车载天线，所述5g天线组的电性能好，带宽较宽，5g天线、5g分集天线、第一5g mimo天线和第二5g mimo天线的工作频段电压驻波比＜2.0。
93.本实用新型实施例的车载天线，5g天线、5g分集天线、第一5g mimo天线和第二5g mimo天线在低频700-960mhz频带内，隔离度大于10db，在高频1710-5000mhz频带内，隔离度大于15db。
94.本实用新型实施例的车载天线，第一v2x天线和第二v2x天线性能好，回波损耗＜-20db，隔离度＞29db，增益方向图不圆度低于3db。
95.本实用新型实施例的车载天线，第一wifi天线和第二wifi天线性能好，回波损耗＜-12db，隔离度＞18db。
96.本实用新型实施例还提供了一种汽车，包括如上所述的车载天线。
97.以上所述的是本实用新型的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本实用新型所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本实用新型的保护范围内。