CN110957562A - 一种v2x用天线及电动汽车 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种V2X用天线及电动汽车，涉及天线技术领域。其中，该天线包括：第一部分和第二部分，还包括连接部。所述第一部分包括第一金属天线臂和第一金属板，所述第一金属板包括第一宽部和第一窄部，所述第一窄部连接所述第一金属天线臂的顶端；所述第二部分包括第二金属天线臂和第二金属板，所述第二金属板包括第二宽部和第二窄部，所述第二窄部连接所述第二金属天线臂的顶端；所述第一部分和所述第二部分所在的平面平行；所述第一金属天线臂和所述第二金属天线臂平行；所述第一金属天线臂的底端和所述第二金属天线臂的底端连接所述连接部。该天线具备高频全向特征并提升了增益。

Description

一种V2X用天线及电动汽车
技术领域
本申请涉及天线技术领域，尤其涉及一种V2X用天线及电动汽车。
背景技术
随着现代社会能源短缺和环境污染问题的加剧，电动汽车作为新能源汽车一经推出便受到了各界的广泛关注。随着电动汽车的广泛推广，V2X(vehicle to X，车用无线通信技术)也相应受到广泛关注。
V2X通过整合全球定位系统(GPS)导航技术、车对车交流技术、无线通信及远程感应技术奠定了新的汽车技术发展方向，实现了手动驾驶和自动驾驶的兼容。而802.11P(Wireless Access in the Vehicular Environment，WAVE)，是一个由IEEE 802.11标准扩充的通讯协定，这个通讯协定主要被运用于车载通讯(或称专用短距通讯，DedicatedShort Range Communications，DSRC)系统中，应用范围涵盖汽车对汽车V2V、汽车对基础设施V2I等，因此需要电动汽车上的天线具备高频全向特性，并具有高的天线增益。而目前应用于电动汽车的单极子天线的全向特性、高频特征以及增益均不能良好的满足以上通讯协定的要求。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述技术问题，本申请提供了一种V2X用天线及电动汽车，具备高频全向特征，提升了天线的增益。
本申请提供了一种V2X用天线，包括：第一部分和第二部分，还包括连接部；
所述第一部分包括第一金属天线臂和第一金属板，所述第一金属板包括第一宽部和第一窄部，所述第一窄部连接所述第一金属天线臂的顶端；
所述第二部分包括第二金属天线臂和第二金属板，所述第二金属板包括第二宽部和第二窄部，所述第二窄部连接所述第二金属天线臂的顶端；
所述第一部分和所述第二部分所在的平面平行；
所述第一金属天线臂和所述第二金属天线臂平行；
所述第一金属天线臂的底端和所述第二金属天线臂的底端连接所述连接部。
可选的，所述天线应用频率范围为：5.855GHz-5.925GHz。
可选的，所述第一部分和所述第二部分几何对称。
可选的，所述第一金属板为第一三角形金属板，所述第一窄部为所述第一三角形金属板的顶点，所述第一宽部为所述第一窄部的对边；
所述第二金属板为第二三角形金属板，所述第二窄部为所述第二三角形金属板的顶点，所述第二宽部为所述第二窄部的对边。
可选的，所述第一金属板为第一扇形金属板，所述第一窄部为所述第一扇形金属板的圆心角顶点，所述第一宽部为所述第一扇形金属板的圆弧端；
所述第二金属板为第二扇形金属板，所述第二窄部为所述第二扇形金属板的圆心角顶点，所述第二宽部为所述第二扇形金属板的圆弧端。
可选的，其特征在于，
所述第一金属板为三角形金属板，所述第一窄部为所述三角形金属板的顶点，所述第一宽部为所述第一窄部的对边；
所述第二金属板为扇形金属板，所述第二窄部为所述扇形金属板的圆心角顶点，所述第二宽部为所述扇形金属板的圆弧端。
可选的，所述第一三角形金属板具体为第一等腰三角形金属板，所述第一窄部为所述第一等腰三角形金属板的顶角的顶点，所述第一宽部为所述第一等腰三角形金属板的底边；
所述第二三角形金属板具体为第二等腰三角形金属板，所述第二窄部为所述第二等腰三角形金属板的顶角的顶点，所述第二宽部为所述第二等腰三角形金属板的底边。
可选的，所述第一三角形金属板和所述第二三角形金属板均为钝角三角形金属板。
可选的，所述天线还包括：同轴射频接插器和射频同轴电缆线：
所述第一部分连接同轴射频接插器或射频同轴电缆线的芯线端，所述第二部分连接同轴射频接插器地端或射频同轴电缆线的地线端。
本申请还提供了一种电动汽车，所述电动汽车包括以上所述的V2X用天线。
本申请提供的方案至少具有以下优点：
该V2X用天线的第一部分包括第一金属天线臂和第一金属板，第一金属板包括第一宽部和第一窄部，第一窄部连接第一金属天线臂的顶端；第二部分包括第二金属天线臂和第二金属板，第二金属板包括第二宽部和第二窄部，第二窄部连接第二金属天线臂的顶端；第一部分和第二部分所在的平面平行；第一金属天线臂和第二金属天线臂平行；第一金属天线臂的底端和所述第二金属天线臂的底端连接所述连接部。该V2X用天线应用了偶极子天线技术，具备较好的高频全向特性与较高的增益，因此也不需要多个天线串联使用，减小了天线的体积与成本。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本申请实施例提供的一种V2X用天线的示意图；
图2为本申请实施例提供的V2X用天线的俯视图；
图3为本申请实施例提供的另一种V2X用天线的示意图；
图4为本申请实施例提供的又一种V2X用天线的示意图；
图5为本申请提供的V2X用天线在5.855GHz频率下的信号辐射图；
图6为单极子天线在5.855GHz频率下的信号辐射图；
图7为本申请提供的V2X用天线在5.890GHz频率下的信号辐射图；
图8为单极子天线在5.890GHz频率下的信号辐射图；
图9为本申请提供的V2X用天线在5.925GHz频率下的信号辐射图；
图10为单极子天线在5.925GHz频率下的信号辐射图；
图11为本申请实施例提供的一种电动汽车的示意图。
具体实施方式
目前，电动汽车使用的单极子天线全向特性、高频特征以及增益均不能良好的满足802.11P的要求，因此电动汽车上使用的单极子天线往往需要串联多根天线，导致天线的体积较大，同时也增加了成本。
为了解决以上技术问题，本申请实施例提供了一种V2X用天线，应用于电动汽车，具备较好的高频全向特性与较高的增益，因此也不需要多个天线串联使用，减小了天线的体积与成本。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
可以理解的是，本申请实施例中使用的“第一”、“第二”等词仅是为了方便说明，并不构成对于本申请的限定。
实施例一：
本申请实施例提供了一种V2X用天线，下面结合附图具体说明。
参见图1，该图为本申请实施例提供的一种V2X用天线的示意图。
该V2X用天线包括第一部分101、第二部分102和连接部103。
第一部分101和第二部分102并联连接。
第一部分101包括第一金属天线臂101a和第一金属板101b，第一金属板101b包括第一宽部和第一窄部，第一窄部连接第一金属天线臂101a的顶端。
第二部分102包括第二金属天线臂102a和第二金属板102b，第二金属板102b包括第二宽部和第二窄部，第二窄部连接第二金属天线臂102a的顶端。
即第一金属板101b和第二金属板102b采用外扩型结构，由窄部自金属连接臂向外扩张至宽部。
第一部分101和第二部分102所在的平面平行。即第一部分101和第二部分102所在不同的片面。
第一金属天线臂101a和第二金属天线臂102a平行。
第一金属天线臂101a的底端和第二金属天线臂102a的底端连接所述连接部103。
该天线包括的两部分金属板，具备较好的高频全向特性与较高的增益，因此也不需要多个天线串联使用，减小了天线的体积与成本。
可选的，天线应用频率范围为：5.855GHz-5.925GHz。该频段为802.11P通讯协议应用的频段。
本申请对金属天线臂和金属板的材质不作具体限定，例如可以采用银、铜、铝等。
该V2X用天线100的第一部分连接同轴射频接插器或射频同轴电缆线的芯线端，V2X用天线100的第二部分连接同轴射频接插器地端或射频同轴电缆线的地线端。
本申请实施例对采用的以上连接V2X用天线100的各部分的型号不作具体限定，在一种可能的实现方式中，第一部分连接50Ω同轴射频接插器或50Ω射频同轴电缆线的芯线端，第二部分连接50Ω同轴射频接插器地端或50Ω射频同轴电缆线的地线端。
参见图2，该图为本申请实施例提供的V2X用天线的俯视图。
可选的，第一部分101和第二部分102的结构几何对称，具体而言，以图1所示结构为例，其中W表示金属天线臂的宽度，L1表示金属天线臂的长度，A、A1和A2分别表示金属板三边的边长，当第一部分101和第二部分102的结构几何对称时，第一部分101和第二部分102的W、L1、A、A1和A2分别对应相等。
图中H为第一部分101和第二部分102所在片面的距离。
在一种可能的实现方式中，金属板为三角形金属板，下面具体说明。
第一金属板101为第一三角形金属板，第一窄部为第一三角形金属板的顶点，第一宽部为第一窄部的对边。
第二金属板102为第二三角形金属板，第二窄部为第二三角形金属板的顶点，第二宽部为第二窄部的对边。
进一步的，金属板还可以为等腰三角形金属板，即此时A与A2相等，下面具体说明。
第一三角形金属板具体为第一等腰三角形金属板，第一窄部为第一等腰三角形金属板的顶角的顶点，第一宽部为所述第一等腰三角形金属板的底边。
第二三角形金属板具体为第二等腰三角形金属板，第二窄部为所述第二等腰三角形金属板的顶角的顶点，所述第二宽部为所述第二等腰三角形金属板的底边。
进一步的，第一三角形金属板和第二三角形金属板均为钝角三角形金属板，即图中得A和A2所夹角为钝角。
在另一种可能的实现方式中，金属板可以采用扇形金属板，下面具体说明。
参见图3，该图为本申请实施例提供的另一种V2X用天线的示意图。
第一金属板101为第一扇形金属板，第一窄部为第一扇形金属板的圆心角顶点，第一宽部为第一扇形金属板的圆弧端。
第二金属板102为第二扇形金属板，第二窄部为第二扇形金属板的圆心角顶点，第二宽部为第二扇形金属板的圆弧端。
在又一种可能的实现方式中，一个金属板可以采用扇形金属板，另一个金属板可以采用三角形金属板，下面具体说明。
参见图4，该图为本申请实施例提供的又一种V2X用天线的示意图。
第一金属板101为三角形金属板，所述第一窄部为所述三角形金属板的顶点，所述第一宽部为所述第一窄部的对边。
第二金属板102为扇形金属板，所述第二窄部为所述扇形金属板的圆心角顶点，所述第二宽部为所述扇形金属板的圆弧端。
下面以金属板均为三角形金属板为例具体说明该V2X用天线的有益效果。
本申请实施例的V2X用天线的具体参数如下：
A＝13.86mm；A1＝20.6mm；A2＝13.86mm；W＝2mm；L1＝19.6mm；H＝2mm。
一并参见图5和图6所示的信号辐射图，其中图5为本申请提供的V2X用天线在5.855GHz频率下的信号辐射图，图6为单极子天线在5.855GHz频率下的信号辐射图。
依据测试图像，本申请提供的V2X用天线与单极子天线相比，具有全向特性和较高的增益。经试验测量得到，V2X用天线的增益为3.08dBi，而单极子天线的增益为-0.69dBi。
一并参见图7和图8所示的信号辐射图，其中图7为本申请提供的V2X用天线在5.890GHz频率下的信号辐射图，图8为单极子天线在5.890GHz频率下的信号辐射图。
依据测试图像，本申请提供的V2X用天线与单极子天线相比，具有全向特性和较高的增益。经试验测量得到，V2X用天线的增益为3.46dBi，而单极子天线的增益为-1.16dBi。
一并参见图9和图10所示的信号辐射图，其中图9为本申请提供的V2X用天线在5.925GHz频率下的信号辐射图，图10为单极子天线在5.925GHz频率下的信号辐射图。
依据测试图像，本申请提供的V2X用天线与单极子天线相比，具有全向特性和较高的增益。经试验测量得到，V2X用天线的增益为2.65dBi，而单极子天线的增益为-1.44dBi。
综上所述，本申请实施例提供的V2X用天线与单极子天线相比，具备较好的高频全向特性与较高的增益。
实施例二：
基于上述实施例提供的V2X用天线，本申请实施例二还提供了一种电动汽车，下面结合附图具体说明。
参见图11，该图为本申请实施例提供的一种电动汽车的示意图。
该电动汽车200包括以上实施例提供的V2X用天线100，关于V2X用天线100的说明可以参见以上实施例，本实施例在此不再赘述。
实际应用时，该V2X用天线100的第一部分连接同轴射频接插器或射频同轴电缆线的芯线端，V2X用天线100的第二部分连接同轴射频接插器地端或射频同轴电缆线的地线端。
本申请实施例对采用的以上连接V2X用天线100的各部分的型号不作具体限定，在一种可能的实现方式中，第一部分连接50Ω同轴射频接插器或50Ω射频同轴电缆线的芯线端，第二部分连接50Ω同轴射频接插器地端或50Ω射频同轴电缆线的地线端。
由于电动汽车包括以上所述的V2X用天线，该V2X用天线的第一部分包括第一金属天线臂和第一金属板，第一金属板包括第一宽部和第一窄部，第一窄部连接第一金属天线臂的顶端；第二部分包括第二金属天线臂和第二金属板，第二金属板包括第二宽部和第二窄部，第二窄部连接第二金属天线臂的顶端；第一部分和第二部分所在的平面平行；第一金属天线臂和第二金属天线臂平行；第一金属天线臂的底端和所述第二金属天线臂的底端连接所述连接部。该V2X用天线应用了偶极子天线技术，具备较好的高频全向特性与较高的增益，因此也不需要多个天线串联使用，减小了天线的体积与成本。
应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于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：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元及模块可以是或者也可以不是物理上分开的。另外，还可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元和模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种V2X用天线，其特征在于，包括：第一部分和第二部分，还包括连接部；
所述第一部分包括第一金属天线臂和第一金属板，所述第一金属板包括第一宽部和第一窄部，所述第一窄部连接所述第一金属天线臂的顶端；
所述第二部分包括第二金属天线臂和第二金属板，所述第二金属板包括第二宽部和第二窄部，所述第二窄部连接所述第二金属天线臂的顶端；
所述第一部分和所述第二部分所在的平面平行；
所述第一金属天线臂和所述第二金属天线臂平行；
所述第一金属天线臂的底端和所述第二金属天线臂的底端连接所述连接部。
2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述天线应用频率范围为：5.855GHz-5.925GHz。
3.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述第一部分和所述第二部分几何对称。
4.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述第一金属板为第一三角形金属板，所述第一窄部为所述第一三角形金属板的顶点，所述第一宽部为所述第一窄部的对边；
所述第二金属板为第二三角形金属板，所述第二窄部为所述第二三角形金属板的顶点，所述第二宽部为所述第二窄部的对边。
5.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述第一金属板为第一扇形金属板，所述第一窄部为所述第一扇形金属板的圆心角顶点，所述第一宽部为所述第一扇形金属板的圆弧端；
所述第二金属板为第二扇形金属板，所述第二窄部为所述第二扇形金属板的圆心角顶点，所述第二宽部为所述第二扇形金属板的圆弧端。
6.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，
所述第一金属板为三角形金属板，所述第一窄部为所述三角形金属板的顶点，所述第一宽部为所述第一窄部的对边；
所述第二金属板为扇形金属板，所述第二窄部为所述扇形金属板的圆心角顶点，所述第二宽部为所述扇形金属板的圆弧端。
7.根据权利要求4所述的天线，其特征在于，所述第一三角形金属板具体为第一等腰三角形金属板，所述第一窄部为所述第一等腰三角形金属板的顶角的顶点，所述第一宽部为所述第一等腰三角形金属板的底边；
所述第二三角形金属板具体为第二等腰三角形金属板，所述第二窄部为所述第二等腰三角形金属板的顶角的顶点，所述第二宽部为所述第二等腰三角形金属板的底边。
8.根据权利要求7所述的天线，其特征在于，所述第一三角形金属板和所述第二三角形金属板均为钝角三角形金属板。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的天线，其特征在于，还包括：同轴射频接插器和射频同轴电缆线：
所述第一部分连接同轴射频接插器或射频同轴电缆线的芯线端，所述第二部分连接同轴射频接插器地端或射频同轴电缆线的地线端。
10.一种电动汽车，其特征在于，所述电动汽车包括权利要求1-9任意一项所述的V2X用天线。
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