CN110224218A - 一种兼容5g的车载组合天线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种兼容5G的车载组合天线，它包括LTE‑MIMO天线、GPS导航天线、V2X‑MIMO天线、同轴线缆，LTE‑MIMO天线包括两个完全相同的LTE天线，它们印刷放置在介质板的两侧；GPS导航天线采用双层陶瓷结构，上下两层辐射贴片在高频低频产生两个谐振点进而形成双频，采用金属馈电探针馈电，天线置于介质板的中间。V2X‑MIMO天线包括两个完全相同的V2X天线，天线振子采用“倒L型”金属振子，通过焊锡固定在导航天线前端；天线通过同轴线缆给单个天线进行馈电。本发明结构简单紧凑，利用有限的空间实现了在LTE700、LTE800、GSM850、GSM900等低频段以及DCS1800、PCS1900、UMTS2100、LTE2300/2500等高频段同时工作的目的。
Description
技术领域
本发明涉及天线技术领域，更为具体的是涉及一种集LTE-MIMO、V2X-MIMO与导航的多功能组合天线。
背景技术
近年来，由于无线通信技术的快速发展，人们对汽车的需求不仅仅是“代步工具”，对汽车智能化程度的需求也越来越高。为了使得汽车更加智能化，相应的需要给汽车配置多个无线通信系统，而天线对于每个通信系统而言都是不可或缺的部件。汽车中各种通信系统的增加意味着车载天线数量的增加。出于汽车外观设计及放置空间受限等问题的考虑，具有多功能的组合天线能恰好解决这一难点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构紧凑，可同时可实现在LTE700、LTE800、GSM850、GSM900等低频段以及DCS1800、PCS1900、UMTS2100、LTE2300/2500、SUB-6G等高频段工作的天线。
为达到以上目的，本发明采用如下技术方案。
一种兼容5G的车载组合天线，其特征在于，包括组装在一起的LTE-MIMO天线、GPS导航天线、V2X-MIMO天线，以及为各天线馈电的若干同轴线缆；所述LTE-MIMO天线包括介质板和两个完全相同的LTE天线，两所述LTE天线分别靠近所述介质板的左右两端设置，所述GPS导航天线设置在所述介质板的中部将两所述LTE天线隔开，所述V2X-MIMO天线设置在所述GPS导航天线的前端。
更为优选的是，两所述LTE天线印刷放置在所述介质板上。
更为优选的是，各所述LTE天线均包括辐射单元和传输线，所述辐射单元包括馈电枝节和接地耦合枝节两条主辐射枝节，所述两条主辐射枝节的基模所产生的谐振共同覆盖低频段698-960MHz，所述两条主辐射枝节的高次模产生的谐振共同覆盖高频段1710-2690MHz；所述馈电枝节通过金属过孔与所述传输线相连。
更为优选的是，在所述馈电枝节上加载有一条寄生枝节。
更为优选的是，所述GPS导航天线为双频导航天线，包括：双层陶瓷结构，设置在上层陶瓷结构上表面的上辐射贴片和设置在两层陶瓷结构之间的下层辐射贴片，以及为所述上辐射贴片和所述下辐射贴片馈电的金属馈电探针。
更为优选的是，所述V2X-MIMO天线包括两个完全相同的V2X天线，各所述V2X天线的天线振子均采用“倒L型”金属振子，各所述金属振子通过焊锡固定在所述介质板上。
更为优选的是，两所述金属振子的开口方向分别朝向所述介质板的两端。
更为优选的是，所述介质板采用FR4材料，长度为130±5mm，宽度65±5mm。
更为优选的是，所述V2X-MIMO天线的金属振子与所述介质板垂直，各所述金属振子的材料为铝。
更为优选的是，在所述GPS导航天线背面装有屏蔽罩。
本发明的有益效果是：
本发明采用由LTE-MIMO天线、GPS导航天线、V2X-MIMO天线组成的多功能组合天线，将两LTE天线放置在介质板的两侧，且在中间加载导航及V2X天线，有效提高LTE-MIMO天线的隔离度；该天线LTE天线的-6dB阻抗带宽便可覆盖698-960MHz，以及1710-2690MHz，V2X天线-10dB阻抗带宽能覆盖5900-5925MHz频段，GPS导航天线能覆盖L1+L5，BEIDOU，GLONASS等频段。另外，LTE天线由两个简单的“C型”枝节构成，无需任何匹配网络，结构简单。
附图说明
图1为本发明提供车载组合天线的整体结构示意图。
图2为本发明提供车载组合天线中LTE天线的S参数曲线图。
图3为本发明提供车载组合天线中两LTE天线仿真实测驻波对比示意图。
图4为本发明提供车载组合天线中两LTE天线仿真实测隔离度对比示意图。
图5为本发明提供车载组合天线中两LTE天线增益及效率测试示意图。
附图标记说明：
1：LTE-MIMO天线，2：GPS导航天线，3：V2X-MIMO天线，4：同轴线缆。
1-1：第一LTE天线，1-2：第二LTE天线，1-1-1：辐射单元，1-1-2：传输线。
3-1：第一V2X天线，3-2：第二V2X天线。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，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、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。
此外，如有术语“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隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本发明描述中，“至少”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本发明中的具体含义。
在发明中，除非另有规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅是表示第一特征水平高度高于第二特征的高度。第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。
下面结合说明书的附图，对本发明的具体实施方式作进一步的描述，使本发明的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面通过参考附图描述实施例是示例性的，旨在解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
如图1、图2所示，一种兼容5G的车载组合天线，包括安装在一起的LTE-MIMO天线1，GPS导航天线2和V2X-MIMO天线3，以及为整个天线馈电的同轴线缆4。
其中，所述LTE-MIMO天线1包括：介质板，设置在所述介质板上的两个完全相同的LTE天线1-1和1-2，两所述LTE天线1-1和1-2分别印刷放置在所述介质板的两端，各所述LTE天线均包括辐射单元1-1-1和传输线1-1-2，所述辐射单元1-1-1包括馈电枝节和接地耦合枝节两条主辐射枝节，两条主辐射枝节的基模所产生的谐振共同覆盖低频段698-960MHz，两条主辐射枝节的高次模产生的谐振共同覆盖高频段1710-2690MHz。本实施例中，优选两条主辐射枝节都为C型枝节。同时，为了进一步扩展高频带宽，在馈电枝节上加载有一条寄生枝节，所述馈电枝节通过金属过孔与传输线1-1-2相连。
所述GPS导航天线2设置在所述介质板的中间部位，包括双层陶瓷结构，设置在上层陶瓷结构上表面的上辐射贴片和设置在两层陶瓷结构之间的下层辐射贴片，以及为所述上辐射贴片和所述下辐射贴片馈电的金属馈电探针。通过设置上、下辐射贴片，可以在高频低频产生两个谐振点，进而形成双频导航天线。
所述V2X-MIMO天线3包括两个完全相同的V2X天线3-1和3-2，各所述V2X天线的均由“倒L型”的金属振子构成，两金属振子通过焊锡固定在导航天线前端，两金属振子的开口方向分别朝向所述介质板的两端。
本实施例中，优选所述介质板采用FR4材料，长度为130±5mm，宽度约65±5mm。
优选地，所述V2X-MIMO天线3的金属振子与介质板垂直，所述V2X-MIMO天线3的材料为铝。
进一步优选地，所述GPS导航天线2背面装有屏蔽罩，以减少对其他天性性能的影响。
与现有技术相比，本实施例提供的车载组合天线，采用由LTE-MIMO天线、GPS导航天线、V2X-MIMO天线组成的多功能组合天线，LTE天线由两个简单的“C型”枝节构成，无需任何匹配网络，结构简单；而且为提高LTE-MIMO天线的隔离度，将两LTE天线放置在介质板的两侧，且在中间加载导航及V2X天线；该天线LTE天线的-6dB阻抗带宽便可覆盖698-960MHz，以及1710-2690MHz，V2X天线-10dB阻抗带宽能覆盖5900-5925MHz频段，GPS导航天线能覆盖L1+L5，BEIDOU，GLONASS等频段。
通过上述的结构和原理的描述，所属技术领域的技术人员应当理解，本发明不局限于上述的具体实施方式，在本发明基础上采用本领域公知技术的改进和替代均落在本发明的保护范围，本发明的保护范围应由各权利要求项及其等同物限定之。具体实施方式中未阐述的部分均为现有技术或公知常识。
Claims (10)
1.一种兼容5G的车载组合天线，其特征在于，包括组装在一起的LTE-MIMO天线、GPS导航天线、V2X-MIMO天线，以及为各天线馈电的若干同轴线缆；所述LTE-MIMO天线包括介质板和两个完全相同的LTE天线，两所述LTE天线分别靠近所述介质板的左右两端设置，所述GPS导航天线设置在所述介质板的中部将两所述LTE天线隔开，所述V2X-MIMO天线设置在所述GPS导航天线的前端。
2.根据权利要求1所述的一种兼容5G的车载组合天线，其特征在于，两所述LTE天线印刷放置在所述介质板上。
3.根据权利要求1所述的一种兼容5G的车载组合天线，其特征在于，各所述LTE天线均包括辐射单元和传输线，所述辐射单元包括馈电枝节和接地耦合枝节两条主辐射枝节，所述两条主辐射枝节的基模所产生的谐振共同覆盖低频段698-960MHz，所述两条主辐射枝节的高次模产生的谐振共同覆盖高频段1710-2690MHz；所述馈电枝节通过金属过孔与所述传输线相连。
4.根据权利要求3所述的一种兼容5G的车载组合天线，其特征在于，在所述馈电枝节上加载有一条寄生枝节。
5.根据权利要求1所述的一种兼容5G的车载组合天线，其特征在于，所述GPS导航天线为双频导航天线，包括：双层陶瓷结构，设置在上层陶瓷结构上表面的上辐射贴片和设置在两层陶瓷结构之间的下层辐射贴片，以及为所述上辐射贴片和所述下辐射贴片馈电的金属馈电探针。
6.根据权利要求1所述的一种兼容5G的车载组合天线，其特征在于，所述V2X-MIMO天线包括两个完全相同的V2X天线，各所述V2X天线的天线振子均采用“倒L型”金属振子，各所述金属振子通过焊锡固定在所述介质板上。
7.根据权利要求6所述的一种兼容5G的车载组合天线，其特征在于，两所述金属振子的开口方向分别朝向所述介质板的两端。
8.根据权利要求1所述的一种兼容5G的车载组合天线，其特征在于，所述介质板采用FR4材料，长度为130±5mm，宽度65±5mm。
9.根据权利要求7所述的一种兼容5G的车载组合天线，其特征在于，所述V2X-MIMO天线的金属振子与所述介质板垂直，各所述金属振子的材料为铝。
10.根据权利要求1所述的一种兼容5G的车载组合天线，其特征在于，在所述GPS导航天线背面装有屏蔽罩。
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