一种v2x应用天线及机动车的制作方法

1.本实用新型涉及车载通信技术领域，具体而言，涉及一种v2x应用天线及机动车。


背景技术：

2.在当前汽车上的v2x产品的应用中，天线与天线之间的摆放需要有一定的距离间隔，辐射天线需要安放在周边没有金属遮挡的环境中，随着汽车电子架构集成化的趋势，obu很难在多天线的情况下与所有的天线实现就近安装，这就需要使用长距离的线缆进行连接。长距离线缆的连接方式存在以下问题：1、高频线缆单价高，距离越长成本越高；2、线缆长度增加会给信号传输带来损耗，严重时会造成模块功能失效；3、高频线缆安装要求高，弯曲半径和刚性均有要求，不便于安装。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种v2x应用天线及机动车，能够减少线缆的连接，增加车载天线安装的灵活性。
4.一种v2x应用天线，包括相互独立的第一天线模块和第二天线模块，所述第一天线模块包括车载单元、以及连接于所述车载单元的第一通信天线，所述第二天线模块包括第二通信天线和第三通信天线，所述第二通信天线与所述第一通信天线无线连接，所述车载单元与所述第三通信天线通过所述第一通信天线和第二通信天线进行信号传输。
5.在上述技术方案中，第一天线模块与第二天线模块相互独立，两者能够分别安装，便于布局。第一天线模块与第二天线模块之间通过第一通信天线和第二通信天线无线连接，相较于现有的线缆连接方式，能够节省线缆成本，避免线缆安装的限制，且无需考虑藏线问题，安装更加灵活方便。
6.进一步的，所述第一天线模块与第二天线模块之间设有超材料层，所述超材料层所在平面朝向所述第二通信天线。
7.在上述技术方案中，通过超材料层，能够改变第一天线模块发出的电磁波的传播方向，进而增加垂直传播方向上的增益，实现了波束赋型，保证第一通信天线与第二通信天线之间良好的无线连接。
8.进一步的，所述超材料层为零折射率超材料。
9.在上述技术方案中，零折射率超材料能够将电磁波的传播方向变成与超材料层垂直的方向，从而实现波束赋型。
10.进一步的，所述第一通信天线与第二通信天线的距离小于50cm。
11.在上述技术方案中，能够保证第一通信天线与第二通信天线之间信号传输的稳定。
12.进一步的，所述第二通信天线与第三通信天线之间设有用于放大信号的放大单元。
13.在上述技术方案中，放大单元能够对信号的损耗进行补偿，以保证信号传输的准
确和稳定，进而使第一天线模块和第二天线模块的安装距离更远。
14.进一步的，所述放大单元包括连接于所述第二通信天线的第一功分器、连接于所述第三通信天线的第二功分器、以及并联在所述第一功分器和第二功分器之间的第一放大器和第二放大器。
15.在上述技术方案中，第二通信天线在接收到第一通信天线发出的信号后，通过第一功分器将信号分到第一放大器进行放大，以补偿第一通信天线与第二通信天线的传输损耗，信号经过放大后通过第二功分器，转入到第三通信天线后再对外发射，实现对车外通讯。
16.进一步的，所述第三通信天线与第一通信天线和第二通信天线相互隔离。
17.在上述技术方案中，第三通信天线与第一通信天线和第二通信天线相互隔离，能够防止系统自激。
18.进一步的，所述第一通信天线与第二通信天线的极化方向相同。
19.在上述技术方案中，第一通信天线与第二通信天线的极化方向相同，能够进一步保证第一通信天线与第二通信天线之间信号传输的稳定。
20.进一步的，所述第一通信天线和第二通信天线为微带贴片天线。
21.在上述技术方案中，微带贴片天线的结构合理，易于实现，且能够便于实现第一通信天线和第二通信天线的波束赋型。
22.一种机动车，包括如上述的v2x应用天线。
23.在上述技术方案中，机动车采用上述v2x应用天线，能够便于天线在车舱内的布局，节省车舱空间，降低成本。
24.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：第一天线模块与第二天线模块相互独立，两者能够分别安装，便于布局。第一天线模块与第二天线模块之间通过第一通信天线和第二通信天线无线连接，相较于现有的线缆连接方式，能够节省线缆成本，避免线缆安装的限制，且无需考虑藏线问题，安装更加灵活方便。
附图说明
25.图1为本实用新型实施例的v2x应用天线的结构框图。
26.图2为本实用新型另一实施例的v2x应用天线的结构框图。
27.附图标号说明：
28.第一天线模块1、车载单元11、第一通信天线12、第二天线模块2、第二通信天线21、第三通信天线22、超材料层3、放大单元4、第一功分器41、第二功分器42、第一放大器43、第二放大器44。
具体实施方式
29.为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。
30.请参考图1，本实用新型的v2x应用天线主要包括第一天线模块1和第二天线模块2。第一天线模块1与第二天线模块2相互独立，两者之间采用无线连接，以便于独立安装，使
安装布局更加灵活。
31.其中，第一天线模块1包括车载单元11和第一通信天线12。车载单元11即obu（on board unit），为采用dsrc（专用短程通信）技术与rsu（路边架设路侧单元）进行通讯的微波装置。可以理解的是，车载单元11采用现有的即可，本实施例在此不做赘述。
32.第一通信天线12连接于车载单元11。具体的，第一通信天线12与车载单元11就近设置，其可安装于车载单元11的周边或直接设于车载单元11的电路板上，第一通信天线12通过馈线与车载单元11相互连接。
33.第二天线模块2包括第二通信天线21和第三通信天线22，第二通信天线21与第一通信天线12无线连接，第二通信天线21通过馈线与第三通信天线22连接，从而使车载单元11与第三通信天线22能够通过第一通信天线12和第二通信天线21进行信号传输。
34.为了便于理解上述技术方案，以下对其信号传输的具体过程展开描述：车载单元11生成信号，信号经过第一通信天线12以电磁波的方式发射，第二通信天线21接收到信号后，通过馈线传输至第三通信天线22，并由第三通信天线22向外发送。同理，第三通信天线22在接收到外部信号后，通过馈线将外部信号传输至第二通信天线21，第二通信天线21以电磁波的方式发射外部信号，第一通信天线12在接收到外部信号后将其传输至车载单元11。
35.与现有的线缆连接方式相比，第一通信天线12和第二通信天线21采用无线连接，能够节省线缆成本，避免线缆安装的限制，且无需考虑藏线问题，安装更加灵活方便。第一天线模块1与第二天线模块2相互独立，两者能够分别安装，便于布局。
36.请参考图1，在一种实施例中，第一天线模块1与第二天线模块2之间设有超材料层3，超材料层3所在平面朝向第二通信天线21。超材料层3能够改变第一天线模块1发出的电磁波的传播方向，进而增加垂直传播方向上的增益，实现了波束赋型，保证第一通信天线12与第二通信天线21之间良好的无线连接。具体实施时，超材料层3可安装在车内仪表台的表面，优选安装于靠近第一通信天线12的位置，以保证对第一通信天线12的电磁波更好地赋型。
37.在本实施例中，超材料层3优选采用零折射率超材料，零折射率超材料能够将电磁波的传播方向变成与超材料层3垂直的方向，从而更好地实现波束赋型。
38.需要说明的是，在本实施例中，为了保证信号传输的稳定，第一通信天线12和第二通信天线21之间的距离优选小于50cm。
39.请参考图2，在另一种实施例中，第二通信天线21与第三通信天线22之间设有用于放大信号的放大单元4，放大单元4用于对信号的损耗进行补偿，以保证信号传输的稳定，进而使第一天线模块1和第二天线模块2可安装在更远的距离。
40.具体的，放大单元4包括第一功分器41、第二功分器42、第一放大器43和第二放大器44。其中，第一功分器41连接于第二通信天线21，第二功分器42连接于第三通信天线22，第一放大器43和第二放大器44并联在第一功分器41和第二功分器42之间。
41.第二通信天线21在接收到第一通信天线12发出的信号后，通过第一功分器41将信号分到第一放大器43进行放大，以补偿第一通信天线12与第二通信天线21的传输损耗，信号经过放大后通过第二功分器42，转入到第三通信天线22后再对外发射，实现对车外通讯。同理，在接收状态下，外部信号经第三通信天线22接收，通过第二功分器42进入第二放大器
44，信号进放大后进入第一功分器41，转入第二通信天线21，第二通信天线21再与第一通信天线12通讯，使外部信号传入车载单元11。
42.作为一种优选的实施方式，第三通信天线22与第一通信天线12和第二通信天线21相互隔离，隔离方式可采用极化隔离、距离隔离、去耦网络等常用方式实现。第三通信天线22与第一通信天线12和第二通信天线21相互隔离，能够防止系统自激。
43.第一通信天线12与第二通信天线21的极化方向相同，第一通信天线12与第二通信天线21的极化方向相同，能够进一步保证第一通信天线12与第二通信天线21之间信号传输的稳定。
44.第一通信天线12和第二通信天线21为微带贴片天线，微带贴片天线的结构合理，易于实现，且能够便于实现第一通信天线12和第二通信天线21的波束赋型。
45.本技术还提供一种机动车，包括如上述的v2x应用天线。示例性的，第一天线模块1可以进行隐藏式的安装，如安装在中空台内部。第二天线模块2可使用透明材料，并安装在中空台上方的前挡玻璃上。机动车采用上述v2x应用天线，能够便于天线在车舱内的布局，节省车舱空间，降低成本。
46.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语诸如
ꢀ“
上”、“下”、“前”、“后”、
ꢀ“
左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
47.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上， 除非另有明确具体的限定。
48.虽然对本实用新型的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。