CN111987408B - 天线结构、天线玻璃组件及交通工具 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种天线结构、天线玻璃组件及交通工具，天线结构包括：介质基板；至少两个辐射单元，设于所述介质基板上，所述至少两个辐射单元包括呈镜像对称的第一辐射单元和第二辐射单元；及至少两个阻抗匹配线路，设于所述介质基板上，所述至少两个阻抗匹配线路包括第一匹配线路和第二匹配线路，所述第一匹配线路连接所述第一辐射单元，以对所述第一辐射单元进行阻抗匹配，所述第二匹配线路连接所述第二辐射单元，以对所述第二辐射单元进行阻抗匹配。本申请能够提高交通工具的原本结构与天线的集成度及实现较好的通信性能。

Description

天线结构、天线玻璃组件及交通工具

技术领域

本申请涉及玻璃及天线技术领域，具体涉及一种天线结构、天线玻璃组件及交通工具。

背景技术

随着通信网络技术的发展，交通工具与基站等其他通信设备之间的通信业务也越来越广泛，如何合理的设置交通工具上的天线结构，以与交通工具融合为一体，不会影响原本的交通工具的结构，还能够实现天线结构的较好的通信性能，成为需要解决的技术问题。

发明内容

本申请提供了一种提高交通工具的原本结构与天线的集成度及实现较好的通信性能的天线结构、天线玻璃组件及交通工具。

第一方面，本申请实施例提供了一种天线结构，包括：

介质基板；

至少两个辐射单元，设于所述介质基板上，所述至少两个辐射单元包括呈镜像对称的第一辐射单元和第二辐射单元；及

至少两个阻抗匹配线路，设于所述介质基板上，所述至少两个阻抗匹配线路包括第一匹配线路和第二匹配线路，所述第一匹配线路连接所述第一辐射单元，以对所述第一辐射单元进行阻抗匹配，所述第二匹配线路连接所述第二辐射单元，以对所述第二辐射单元进行阻抗匹配。

第二方面，本申请实施例提供了一种天线玻璃组件，包括玻璃件及所述的天线结构，所述天线结构设于所述玻璃件上或至少部分嵌设于所述玻璃件中。

第三方面，本申请实施例提供了一种交通工具，包括所述的天线玻璃组件。

本申请实施例提供了一种天线结构，通过将每个辐射单元连接阻抗匹配线路，以使阻抗匹配线路对每个辐射单元进行阻抗匹配，以调节辐射单元的阻抗，得到较大的辐射功率及将辐射单元的谐振频率调节至所需要的辐射频率，提高天线结构的收发效率。

本申请实施例提供的天线玻璃组件及交通工具，通过将天线结构夹设于交通工具的玻璃件中以形成天线玻璃组件，可将天线结构与玻璃件集成在一起，且减小对于原本玻璃件的结构改变，使得天线结构与玻璃件之间的集成度高，且保证了玻璃件的自身可靠性。通过将每个辐射单元连接阻抗匹配线路，以调节每个辐射单元的阻抗，得到较大的辐射功率及将辐射单元的谐振频率调节至所需要的辐射频率，提高天线结构的收发效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例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他的附图。

图1是本申请实施例一提供的一种天线结构的结构示意图。

图2是本申请实施例一提供的一种天线结构的局部剖面图。

图3是本申请实施例一提供的一种天线结构的局部结构示意图。

图4是本申请实施例一提供的一种介质基板的结构示意图。

图5是本申请实施例一提供的一种参考地层的结构示意图。

图6是图3提供的天线结构的局部结构示意图一。

图7是图3提供的天线结构的局部结构示意图二。

图8是本申请实施例二提供的一种介质基板的第一面的结构示意图。

图9是本申请实施例二提供的一种介质基板的第二面的结构示意图。

图10是本申请实施例提供的一种交通工具的结构示意图。

图11是本申请实施例提供的一种天线玻璃组件的结构示意图。

图12是图11中沿A-A线的剖面图。

具体实施方式

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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请所列举的实施例之间可以适当的相互结合。

请参阅图1，本申请实施例提供了一种天线结构40。天线结构40包括介质基板41、至少两个辐射单元44及至少两个阻抗匹配线路61。

可选的，请参阅图2，介质基板41呈薄片状。介质基板41为辐射单元44和阻抗匹配线路61的承载基板。

可选的，介质基板41为柔性基板，介质基板41具有良好的可折弯性，以便于安装于曲面、应用于需折叠安装场景或安装异形空间等。

可选的，介质基板41为绝缘基板。介质基板41的材质包括但不限于为液晶高分子聚合物(Liquid Crystal Polymer，LCP)、或聚酰亚胺薄膜(Polyimide Film，PI)、或改性聚酰亚胺薄膜(Modified Polyimide Film，MPI)等。本实施例中，介质基板41的材质为液晶高分子聚合物(LCP)，以使介质基板41可用于微波频段，还可使介质基板41的工作频率可以达到上百GHz，还可使介质基板41具有良好的温度稳定性和频率稳定性，还可使介质基板41在10GHz的损耗正切角可以达到0.0015，进而可以大大降低天线结构40的线路损耗，还可使介质基板41的吸水比率比较低，避免了因潮湿环境引起的信号损耗。

可选的，介质基板41的厚度小于或等于200微米，例如，介质基板41的厚度包括但不限于为170微米、150微米、125微米、100微米、75微米、50微米等。如此，以使天线结构40的整体厚度较小。天线结构40可安装于车窗玻璃，较薄的天线结构40可设于车窗玻璃的夹层中，对车窗玻璃原本结构的影响小，从而形成具有天线收发功能的天线玻璃组件。

辐射单元44为电磁波信号(也可称为天线信号)的收发端口。本申请对于辐射单元44的数量不做具体的限定，例如，辐射单元44的数量可以为2个、3个、4个、6个等等，本实施例中，请参阅图3，至少两个辐射单元44包括呈镜像对称的第一辐射单元441和第二辐射单元442。为了便于描述，定义第一辐射单元441和第二辐射单元442的对称轴所在方向为Y轴方向，介质基板41所在面内垂直于Y轴的方向为X轴方向。介质基板41的厚度方向为Z轴方向。其中，箭头所指向的方向为正向。

请参阅图2，介质基板41包括相背设置的第一面411和第二面412。本申请对于多个辐射单元44设于介质基板41的具体的表面不做具体的限定。

本实施例中，请参阅图2，对于单个辐射单元44而言，辐射单元44的一部分设于介质基板41的一个面上，例如第一面411。辐射单元44的另一部分设于介质基板41的另一面上，例如第二面412。

在其他实施方式中，一个辐射单元44全部设于介质基板41的同一面。多个辐射单元44中，一部分的辐射单元44设于介质基板41的一个面上，例如第一辐射单元441位于第一面411；另一部分的辐射单元44设于介质基板41的另一面上，例如第二辐射单元442位于第二面412。

在其他实施方式中，一个辐射单元44全部设于介质基板41的同一面，且所有的辐射单元44皆设于介质基板41的同一个面上，例如，皆设于介质基板41的第一面411或第二面412上。

可选的，辐射单元44的材质为导电材料，辐射单元44呈薄层状，例如导电金属层、导电非金属薄膜层等。具体的，辐射单元44的材质包括但不限于为石墨烯、石墨、炭黑、单壁和多壁碳纳米管、金属、金属氧化物、金属纳米线、金属纳米颗粒或金属氧化物纳米颗粒。其中，金属包括但不限于为金、银、铜、铝或镍等。金属氧化物包括但不限于为氧化铟锡(ITO)或氟掺杂锡氧化物(FTO)等。

可选的，辐射单元44可通过蚀刻、层压、浸涂、旋涂、喷涂、涂覆、印刷、原子层沉积、电沉积、物理气相沉积、化学气相沉积等方式成型于介质基板41上。辐射单元44的厚度可为纳米级，使得天线结构40的整体厚度小。

请参阅图1，至少两个阻抗匹配线路61设于介质基板41上。可选的，阻抗匹配线路61可设于介质基板41的第一面411。阻抗匹配线路61的数量可与辐射单元44的数量相同，使得每个辐射单元44皆具有阻抗匹配线路61以调节其阻抗，以使辐射单元44的特性阻抗达到预设值(预设值例如50欧)，以使辐射单元44的阻抗与其所辐射的射频信号相匹配，减少信号损耗及提高信号辐射效率。

本实施例中，请参阅图3，至少两个辐射单元44包括第一辐射单元441和第二辐射单元442。至少两个阻抗匹配线路61包括第一匹配线路611和第二匹配线路612。其中，第一匹配线路611连接第一辐射单元441，所述的“连接”是指直接连接并能进行电性导通，以对第一辐射单元441进行阻抗匹配。第二匹配线路612连接第二辐射单元442，所述的“连接”是指直接连接并能进行电性导通，以对第二辐射单元442进行阻抗匹配。

本申请实施例提供的天线结构40，通过将每个辐射单元44连接阻抗匹配线路61，以使阻抗匹配线路61对每个辐射单元44进行阻抗匹配，以调节辐射单元44的阻抗，得到较大的辐射功率及将辐射单元44的谐振频率调节至所需要的辐射频率，提高天线结构40的收发效率。

请参阅图4，介质基板41包括沿Y轴反方向互连为一体的主体部413及延伸部414，主体部413在X轴方向上的宽度尺寸小于延伸部414在X轴方向上的宽度尺寸。延伸部414沿Y轴反方向延伸。主体部413沿Y轴方向的中线延伸部414沿Y轴方向的中线可共线，本实施例中将主体部413沿Y轴方向的中线记为L。第一辐射单元441与第二辐射单元442可关于L对称设置。

请参阅图3及图5，天线结构40还包括参考地层43、馈电部45、接地部48、功分电路46、第一导电带68、第二导电带69及第三导电带42。

其中，功分电路46、馈电部45、接地部48、第一导电带68、第二导电带69及第三导电带42设于介质基板41的第一面411。参考地层43位于介质基板41的第二面412。

馈电部45为射频信号输入至天线结构40的输入端口。馈电部45的材质为导电材料，本实施例中，馈电部45为覆铜区。馈电部45位于延伸部414远离主体部413的一端。

请参阅图3及图5，接地部48为射频信号输入至天线结构40的输入端口的地极，可有效地屏蔽其他信号对于馈电部45所传输射频信号的干扰。接地部48的材质为导电材料，本实施例中，接地部48为覆铜区。接地部48经导电过孔与参考地层43连接，以使接地部48接地。接地部48具有挖空区481。挖空区481为介质基板41的第一面411上未覆铜的区域。馈电部45和第三导电带42的一端皆设于挖空区481并与接地部48相绝缘。

第三导电带42的一端连接馈电部45，所述的“连接”为直接连接且能够电性导通。第三导电带42的另一端沿Y轴正方向延伸至主体部413并连接功分电路46。第三导电带42可位于延伸部414沿Y轴方向的中线(也是L线)位置。第三导电带42的材质为导电材料，本实施例中，馈电部45为覆铜带。可以理解的，第三导电带42为微带线，以将馈电部45的射频信号传输至功分电路46。

请参阅图3及图6，第三导电带42包括至少一段直线延伸段421及与直线延伸段421串联的至少一个弯折段422。直线延伸段421沿Y轴方向(也沿L线)延伸。弯折段422包括至少两个第三段4221(第一段、第二段在后续进行介绍)及至少一个第四段4222。举例而言，直线延伸段421为两个，记为第一直线延伸段4211和第二直线延伸段4212。第一直线延伸段4211和第二直线延伸段4212皆沿Y轴方向延伸且位于同一条直线(L线)上，弯折段422连接在第一直线延伸段4211与第二直线延伸段4212之间。本实施例中，弯折段422包括两个沿X轴方向延伸的第三段4221及沿Y轴方向延伸的第四段4222。第一直线延伸段4211、一个第三段4221、第四段4222、另一个第三段4221、第二直线延伸段4212依次连接在馈电部45与功分电路46之间。

通过在第三导电带42上设置弯折段422，该弯折段422可实现对于馈电部45的阻抗调节，以使馈电部45的阻抗达到预设阻抗(例如50欧)，以提高馈电部45对于射频信号的传输效率，减少传输损耗。

在其他实施方式中，第三导电带42还可以包括多个弯折段422，多个弯折段422与多个直线延伸段421依次串联。

在其他实施方式中，每个弯折段422包括多个第三段4221和多个第四段4222。第三段4221与第四段4222交替连接，以形成多弯折线的弯折段422。

在其他实施方式中，第三导电带42上还可以设有微带分支，该微带分支也可对第三导电带42的阻抗进行调节。

功分电路46为电连接多个辐射单元44的导电线路。功分电路46即为功率分配电路，用于进行信号(射频信号)的传输并实现多个辐射单元44的功率分配。

请参阅图3，功分电路46包括第一功分电路461和第二功分电路462。第一功分电路461一端和第二功分电路462的一端皆连接第三导电带42远离馈电部45的一端。第一功分电路461和第二功分电路462镜像对称设置。

第一功分电路461沿X轴正方向延伸，第一功分电路461的另一端连接第一导电带68的一端。第一导电带68沿Y轴方向延伸，第一导电带68远离第一功分电路461的一端连接第一辐射单元441。

第二功分电路462沿X轴反方向延伸，第二功分电路462的另一端连接第二导电带69的一端。第二导电带69沿Y轴方向延伸，第二导电带69远离第二功分电路462的一端连接第二辐射单元442。

请参阅图3，天线结构40还包括电连接第一辐射单元441的第一导电带68及电连接第二辐射单元442的第二导电带69。第一辐射单元441和第二辐射单元442沿X轴方向排列。第一导电带68、第二导电带69皆沿Y轴方向延伸且并行设置。

第一匹配线路611的一端连接第一导电带68，并通过第一导电带68连接第一辐射单元441。第一匹配线路611位于靠近第一辐射单元441的位置。第一匹配线路611的另一端通过第一导电过孔连接参考地层43。

第二匹配线路612的一端连接第二导电带69，并通第二导电带69连接第二辐射单元442。第二匹配线路612位于靠近第二辐射单元442的位置。第二匹配线路612的另一端通过第二导电过孔连接参考地层43。

本实施方式中，第一匹配线路611和第二匹配线路612皆为呈弯折线延伸的微带线。

具体的，请参阅图7，第一匹配线路611包括至少两个第一段613及至少一个第二段614。第一段613的延伸方向垂直于第一导电带68的延伸方向。第一导电带68的延伸方向为Y轴方向，第一段613的延伸方向为X轴方向。至少一个第二段614连接在相邻的两个第一段613之间。第二段614的延伸方向与第一段613的延伸方向垂直。第二段614的延伸方向为Y轴方向。第一段613或第二段614直接或间接连接第一导电带68。

本实施例中，请参阅图7，第一匹配线路611包括5个第一段613及4个第二段614，第一段613与第二段614依次交替连接，以形成弯折延伸的弯折线，该弯折线可调节第一辐射单元441的阻抗，以使第一辐射单元441的阻抗调节至预设值(例如50欧)，以使第一辐射单元441收发预设频段(例如5.8GHz)的射频信号时具有较高的辐射效率。

可以理解的，第二匹配线路612的结构与第一匹配线路611的结构相同。通过第一匹配线路611和第二匹配线路612分别对第一辐射单元441和第二辐射单元442进行阻抗调节，以使第一辐射单元441和第二辐射单元442的阻抗皆满足预设条件，从而提高第一辐射单元441和第二辐射单元442收发电磁波的效率，提高天线结构40的辐射效率。

请参阅图5，参考地层43包括第一延伸部431、第二延伸部432及环形部433。第一延伸部431与第二延伸部432共线且相连接。第一延伸部431和第二延伸部432沿Y轴方向延伸。第一延伸部431对应于介质基板41的延伸部414。第二延伸部432和环形部433对应于介质基板41的主体部413。

请参阅图1及图5，第一延伸部431设于环形部433外。第二延伸部432设于环形部433内。第一延伸部431在第一面411的正投影覆盖接地部48、馈电部45、一部分的第三导电带42。第二延伸部432在第一面411的正投影覆盖辐射单元44、阻抗匹配线路61、功分线路46、第一导电带68、第二导电带69及另一部分的第三导电带42。参考地层43用于防止外界信号对于阻抗匹配线路61、功分线路46、第一导电带68、第二导电带69、馈电部45及第三导电带42所传输的信号受到外界干扰。参考地层43的材质为导电材料，参考地层43的材质可以与辐射单元44的材质相同。本实施方式中，参考地层43可以为覆铜区。

通过设置环形的参考地，可增强天线结构40的方向图的方向性，以提高天线结构40的天线增益。

以下结合附图对于辐射单元44的结构进行具体的举例说明。当然，本申请提供的辐射单元44包括但不限于以下的实施方式。

请参阅图7，每个辐射单元44包括相间隔设置的第一辐射臂51和第二辐射臂52。

在一实施方式中，请参阅图7，第一辐射臂51和第二辐射臂52皆设于介质基板41的第一面411。其中，第一辐射臂51连接第一导电带68。第二辐射臂52通过导电过孔连接参考地层43。具体的，介质基板41上还设有至少一个导电过孔。至少一个导电过孔的相对两端分别连接参考地层43和第二辐射臂52，所述的“连接”是指能够电性导通。导电过孔包括贯穿介质基板41的通孔及涂覆于通孔内壁或填充于通孔内的导电材料。导电过孔用于使第二辐射臂52与参考地层43电连接。本实施例中，导电过孔内的导电材料可与参考地层43、第二辐射臂52的材质相同，例如，导电过孔内的导电材料、参考地层43、第二辐射臂52的材质皆为铜。当然，在其他实施方式中，导电过孔内的导电材料可与参考地层43和第二辐射臂52的材质不同，导电过孔内的导电材料可参考上述辐射单元44的材质，在此不再一一赘述。

第一辐射臂51与第二辐射臂52相间隔且对称设置。第一辐射臂51与第二辐射臂52形成至少一对偶极子。

在另一实施方式中，请参阅图8及图9，第一辐射臂51和第二辐射臂52分别设于介质基板41的第一面411和第二面412。其中，第一辐射臂51连接第一导电带68。第二辐射臂52可与参考地层43一体成型，以节省制作工序。第一辐射臂51与第二辐射臂52在第一面411的正投影对称设置。第一辐射臂51与第二辐射臂52形成至少一对偶极子。具体的，多个第二辐射臂52分别连接于参考地层43的相对两侧。

具体的，请参阅图7，第一辐射臂51包括第一信号振子511。第一信号振子511连接第一导电带68。第二辐射臂52包括第一接地振子521。具体的，第一信号振子511与第一接地振子521皆呈直线延伸。第一接地振子521与第一信号振子511电磁耦合。

当第一辐射臂51和第二辐射臂52分别设于介质基板41的第一面411和第二面412时，第一信号振子511在第一面411上的正投影与第一接地振子521所在区域共线且对称设置，以形成呈反向延伸的第一对称偶极子。

当第一辐射臂51和第二辐射臂52设于介质基板41的第一面411时，第一信号振子511与第一接地振子521所在区域共线且对称设置，以形成呈反向延伸的第一对称偶极子。本实施方式中，第一接地振子52通过至少一个导电过孔连接参考地层43，具体的连接方式可以参考上述对于第二辐射臂52通过导电过孔与参考地层43连接方式。

可选的，第一信号振子511与第一接地振子521的长度之和为可为辐射单元44所收发电磁波信号波长的二分之一，以使辐射单元44具有较高的信号收发功率。

第一信号振子511与Y轴正方向形成的角度可为0°±5°(即沿Y轴正方向)、45°±5°(相对于Y轴正方向向左偏转45°)、90°±5°(相对于Y轴正方向向左偏转90°)或135°±5°(相对于Y轴正方向向左偏转135°)、180°±5°(即沿Y轴反方向)、-45°±5°(相对于Y轴正方向向右偏转45°)、-90°±5°(相对于Y轴正方向向右偏转90°)或-135°±5°(相对于Y轴正方向向右偏转135°)等。

进一步地，请参阅图7，第一辐射臂51还包括第二信号振子512。第二信号振子512与第一信号振子511相交。第二信号振子512与第一导电带68连接。第二辐射臂52还包括第二接地振子522。具体的，第二信号振子512与第二接地振子522皆呈直线延伸。第二接地振子522与第二信号振子512电磁耦合。

第二接地振子522与第一接地振子521共面且间隔设置。第二接地振子522与第一接地振子521在第一导电带68的相对两侧对称设置。

当第一辐射臂51和第二辐射臂52分别设于介质基板41的第一面411和第二面412时，第二信号振子512在第二面412上的正投影与第二接地振子522所在区域共线且对称设置，以形成呈反向延伸的第二对称偶极子，第一对称偶极子与第二对称偶极子形成交叉偶极子。进一步地，第二信号振子512与第一信号振子511之间的夹角可为90°，以使辐射单元44形成正交偶极子。

当第一辐射臂51和第二辐射臂52设于介质基板41的第一面411时，第二信号振子512与第二接地振子522所在区域共线且对称设置，以形成呈反向延伸的第二对称偶极子。第二接地振子522通过导电过孔与参考地层43连接，具体的连接方式可以参考上述对于第二辐射臂52通过导电过孔与参考地层43连接方式。

可选的，第一信号振子511与第一接地振子521的长度之和为可为辐射单元44所收发电磁波信号波长的二分之一，及第二信号振子512与第二接地振子522的长度之和为可为辐射单元44所收发电磁波信号波长的二分之一，以使辐射单元44具有较高的信号收发功率。

第一信号振子511与第二信号振子512之间的夹角为90°±5°，第一斜臂513与第一信号振子511之间的夹角为90°±5°，第一信号振子511与第一导电带68所在直线的夹角为45°±5°。

通过设置辐射单元44为正交偶极子，可实现双极化方向收发天线信号，进一步地，通过设置辐射单元44为±45°双极化辐射单元，可增加收发电磁波信号的覆盖度，以使天线结构40能够接收更多极化方向的电磁波。

本实施例中，对于第一辐射单元441，第一信号振子511与Y轴正方向形成的角度为45°±5°(相对于Y轴正方向向左偏转45°)，第二信号振子512与Y轴正方向形成的角度为-45°±5°(相对于Y轴正方向向右偏转45°)，以使第一辐射单元441形成±45°极化。第二辐射单元442的结构与第一辐射单元441的结构相同，也形成±45°极化。换言之，每个辐射单元44皆形成±45°极化，如此，形成具有±45°极化的天线阵列，±45°极化可接受更多极化方向上的信号，以提高天线结构40的信号覆盖度。

进一步地，请参阅图7，第一辐射单元44还包括第一斜臂513及第二斜臂514。第一斜臂513与第一信号振子511相交。具体的，第一斜臂513的一端连接第一信号振子511靠近第二信号振子512的一端。第一斜臂513与第二接地振子522平行。第二斜臂514与第二信号振子512相交。具体的，第二斜臂514的一端连接第二信号振子512靠近第一信号振子511的一端。第二斜臂514与第一接地振子521平行。当然，在其他实施方式中，第一斜臂513还可以设于第一信号振子511的其他位置，第二斜臂514还可以设于第二信号振子512的其他位置。在其他实施方式中，第一斜臂513、第二斜臂514还可以为其他的钩状、弯折状等等。

第一斜臂513和第二斜臂514用于调节第一辐射单元44的阻抗，第一斜臂513、第二斜臂514及第一匹配线路611相配合以用于调节第一辐射单元44的阻抗，以便于灵活地调节第一辐射单元44的阻抗至合适的范围。

本申请对于第一斜臂513和第二斜臂514的尺寸不做具体的限定。

第一信号振子511与第二信号振子512关于第一导电带68所在直线对称设置，第一接地振子521与第二接地振子522关于第一导电带68所在直线对称设置，第一斜臂513与第二斜臂514关于第一导电带68所在直线对称设置，以优化天线结构40的方向图。

可以理解的，第二辐射单元442的结构与第一辐射单元441的结构相同。

本实施例中，辐射单元44、阻抗匹配线路61、第一导电带68、第二导电带69、第三导电带42、功分电路46皆为微带线，该微带线的材质皆为铜，进一步地，接地部48、馈电部45的材质也为铜，如此，可在同一制作过程中通过蚀刻工艺制备辐射单元44、阻抗匹配线路61、第一导电带68、第二导电带69、第三导电带42、功分电路46，既可以节省制作时间、减少制作工序，还可以确保各个结构之间的连接可靠性。

请参阅图10，本申请实施例还提供了一种天线玻璃组件100及交通工具200。交通工具200包括但不限于为各种具有天线玻璃组件100的汽车、客车、火车、缆车、赛车、救护车、消防车、轮船、飞机等。本实施例以交通工具200为汽车为例进行举例说明。

请参阅图10及图11，本申请实施例提供的一种天线玻璃组件100，该天线玻璃组件100可作为交通工具200的窗户。本实施例以天线玻璃组件100为汽车的车窗为例进行举例说明。

请参阅图11，天线玻璃组件100包括玻璃件50及天线结构40。

具体的，玻璃件50包括但不限于为单层玻璃、夹层玻璃或复合玻璃等。其中，夹层玻璃包括至少两块玻璃板和夹置在相邻两块玻璃板之间的粘结层。复合玻璃包括层叠粘接的至少一块玻璃板和至少一块透明塑料板。本实施例中，以玻璃件50为夹层玻璃为例进行举例说明。

请参阅图12，玻璃件50包括外玻璃板10、内玻璃板30及中间层20。

请参阅图12，外玻璃板10具有第一表面11和第二表面12，内玻璃板30具有第三表面31和第四表面32。本实施方式中，天线玻璃组件100应用于汽车中，外玻璃板10的第一表面11朝汽车外部设置，第四表面32朝汽车内部设置。其中，第四表面32为玻璃件50的内玻璃面。第一表面11为玻璃件50的外玻璃面。

具体的，本申请的玻璃件50为玻璃板，该玻璃板应用于车窗，玻璃件50具体可以用作前挡风玻璃、天窗玻璃、侧窗玻璃、后挡风玻璃中的至少一者。为了描述简便，本申请以玻璃件50安装于前挡风玻璃为例进行举例说明。进一步地，玻璃件50可以为平面玻璃、曲面玻璃或其他异形玻璃等。本实施例中，玻璃件50为曲面玻璃。可选的，外玻璃板10和内玻璃板30为弯曲玻璃板，即第一表面11、第二表面12、第三表面31和第四表面32均为曲面。通常，第一表面11、第二表面12、第三表面31和第四表面32依次平行；为实现抬头显示(HUD功能)，第二表面12和第三表面31呈楔形，即选用楔形结构的中间层20，或者第三表面31和第四表面32呈楔形，即选用楔形结构的内玻璃板30。当然，在其他实施方式中，第一表面11、第二表面12、第三表面31和第四表面32也可以是均为平整面。外玻璃板10的厚度大于或等于内玻璃板30的厚度。

中间层20将外玻璃板10的第二表面12与内玻璃板30的第三表面31接合。中间层20可以是粘接层，用以将外玻璃板10和内玻璃板30进行粘接稳固。中间层20可以是多层粘结层，例如双层、三层、五层等，也可以是单层粘接层。中间层20经压合工艺形成于外玻璃板10和内玻璃板30之间，内玻璃板30的厚度可以小于或等于1.6mm，甚至小于或等于1.0mm，更甚至小于或等于0.7mm以便于天线玻璃组件100厚度更小，实现轻量化的目的。

可选的，中间层20为聚乙烯醇缩甲醛(PVB)。当然，中间层20也可以是乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、或者是SGP离子型中间层、或者是热塑性聚氨酯(TPU)、或者是聚氨酯(PU)。

具体的，天线结构40设于玻璃件50上或至少部分嵌设于玻璃件50中。本实施例中，天线结构40的至少部分设于外玻璃板10、内玻璃板30之间。具体的，天线结构40设于中间层20朝向外玻璃板10的表面，或者，天线结构40设于中间层20朝向内玻璃板30的表面，或者，天线结构40设于外玻璃板10的第二表面12，或者，天线结构40设于内玻璃板30的第三表面31；或者，天线结构40还可以嵌设于中间层20中，或者，天线结构40还可以嵌设于外玻璃板10中，或者，天线结构40还可以嵌设于内玻璃板30中。本实施例中，以天线结构40设于第二表面12与第三表面31之间为例进行举例说明。

可选的，天线结构40的应用种类包括但不限于5G等移动通信天线、GPS等导航天线。举例而言，天线结构40的应用包括不限于为全自动电子收费系统(Electronic TollCollection，ETC)天线、无线射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)天线、数字广播天线、全球定位系统(Global Positioning System，GPS)导航天线、全球移动通信系统(Global System for Mobile Communication，GSM)天线、数字视频广播(Digital VideoBroadcasting，DVB-T)天线、车载数字电视天线(Digital Television，DTV)、5G毫米波天线、V2X(vehicle to X，车用无线通信技术)、BDS(Bei Dou Navigation SatelliteSystem，北斗卫星导航系统)等等。

本实施方式中，天线结构40呈薄片状。天线结构40厚度较薄，以利于夹设于第二表面12和第三表面31之间。

当天线结构40安装于玻璃件50内时，介质基板41的第一面411可朝向外玻璃板，以减小天线结构40的辐射损耗。介质基板41的主体部413、部分延伸部414设于外玻璃板10与内玻璃板30之间。馈电部45可设于玻璃件50外，用于连接射频信号源，该射频信号源可为设于车窗边框内或其他位置的射频收发芯片。如此，以利用内玻璃板30和外玻璃板10对辐射单元44形成有效的防护，并且方便辐射单元44对外辐射天线信号，以实现身份识别、通讯交互和信号应答等功能。

请参阅图12，对于天线玻璃组件100而言，天线玻璃组件100还包括反射层60。反射层60用于反射天线结构40辐射的电磁波信号。反射层60设于内玻璃面(即第四表面32)。反射层60覆盖天线结构40的至少部分辐射单元44。反射层60可位于介质基板41背离第一表面11一侧。反射层60用于反射将天线结构40所辐射的电磁波信号，以使天线结构40所辐射的电磁波信号中更多信号发射至汽车外部空间，以及提高汽车与路侧ETC装置的天线信号强度。

本实施方式中，反射层60设置于第四表面32上，反射层60采用印刷工艺形成于第四表面32上，以保证反射层60与内玻璃板30的结构稳固性，以及使得反射层60至辐射单元44存在一定间距，以便于控制天线结构40对外辐射信号强度。反射层60形成于第四表面32，使得反射层60不易损毁，且与内玻璃板30结构稳固性提高。

可选的，反射层60呈矩形片状。

可选的，反射层60为印刷银浆层、或镀银层、镀铜层、镀铝层、银基纳米膜、TCO纳米膜。本申请的实施方式中，反射层60为印刷银浆层举例，反射层60经印刷工艺形成于第四表面32。反射层60随第四表面32弯曲。当然，在其他实施方式中，反射层60还可以印刷形成于第三表面31。

以上所述是本申请的部分实施方式，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，这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。

Claims (14)

1.一种天线结构，应用于交通工具，其特征在于，包括：

介质基板；

至少两个辐射单元，设于所述介质基板上，所述至少两个辐射单元包括呈镜像对称的第一辐射单元和第二辐射单元；及

至少两个阻抗匹配线路，设于所述介质基板上，所述至少两个阻抗匹配线路包括第一匹配线路和第二匹配线路，所述第一匹配线路和所述第二匹配线路皆为呈弯折线延伸的微带线，所述第一匹配线路连接所述第一辐射单元，以对所述第一辐射单元进行阻抗匹配，所述第二匹配线路连接所述第二辐射单元，以对所述第二辐射单元进行阻抗匹配。

2.如权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述介质基板包括相背设置的第一面和第二面，所述第一辐射单元的至少部分、所述第二辐射单元的至少部分、所述第一匹配线路和所述第二匹配线路设于所述第一面；所述天线结构还包括参考地层，所述参考地层设于所述第二面，所述第一匹配线路的一端连接所述第一辐射单元，所述第一匹配线路的另一端通过第一导电过孔连接所述参考地层；所述第二匹配线路的一端连接所述第二辐射单元，所述第二匹配线路的另一端通过第二导电过孔连接所述参考地层。

3.如权利要求2所述的天线结构，其特征在于，所述天线结构还包括第一导电带，所述第一导电带连接所述第一辐射单元，所述第一匹配线路包括至少两个第一段及至少一个第二段，所述第一段的延伸方向垂直于所述第一导电带的延伸方向，至少一个所述第二段连接在相邻的两个所述第一段之间，所述第二段的延伸方向与所述第一段的延伸方向垂直；所述第一段或所述第二段连接所述第一导电带。

4.如权利要求3所述的天线结构，其特征在于，所述天线结构还包括第二导电带，所述第二导电带连接所述第二辐射单元；

所述天线结构还包括设于所述第一面的馈电部、功分线路及第三导电带，所述第三导电带的一端连接所述馈电部，所述功分线路包括第一功分电路及第二功分电路，所述第一功分电路的一端和第二功分电路的一端皆连接所述第三导电带的另一端，所述第一功分电路的另一端连接所述第一导电带远离所述第一辐射单元的一端，所述第二功分电路的另一端连接所述第二导电带远离所述第二辐射单元的一端。

5.如权利要求4所述的天线结构，其特征在于，所述第三导电带包括至少一个弯折段，所述弯折段包括至少两个第三段及至少一个第四段，所述第一段的延伸方向平行于所述第三段的延伸方向，所述第二段的延伸方向平行于所述第四段的延伸方向。

6.如权利要求4所述的天线结构，其特征在于，所述天线结构还包括设于所述第一面的接地部，所述接地部具有挖空区，所述馈电部及所述第三导电带的一端设于所述挖空区，并与所述接地部绝缘；

所述参考地层包括第一延伸部、第二延伸部及环形部，所述第一延伸部与所述第二延伸部共线且相连接，所述第一延伸部设于所述环形部外，所述第二延伸部设于所述环形部内，所述第一延伸部在所述第一面的正投影覆盖所述接地部、所述馈电部、一部分的所述第三导电带；所述第二延伸部在所述第一面的正投影覆盖所述辐射单元、所述阻抗匹配线路、所述功分线路、所述第一导电带、所述第二导电带及另一部分的所述第三导电带。

7.如权利要求3所述的天线结构，其特征在于，所述第一辐射单元包括相间隔的第一辐射臂和第二辐射臂，所述第一辐射臂和所述第二辐射臂皆设于所述第一面，且所述第一辐射臂连接所述第一导电带，所述第二辐射臂通过第三导电过孔连接所述参考地层；或者，所述第一辐射臂设于所述第一面，且所述第一辐射臂连接所述第一导电带，所述第二辐射臂设于所述第二面，所述第二辐射臂与所述参考地层一体成型。

8.如权利要求7所述的天线结构，其特征在于，所述第一辐射臂包括相交设置的第一信号振子和第二信号振子，所述第二辐射臂包括第一接地振子和第二接地振子；当所述第一辐射臂和所述第二辐射臂位于同一面时，所述第一信号振子与所述第一接地振子共线设置且对称设置，以形成第一对称偶极子，所述第二信号振子与所述第二接地振子共线设置且对称设置，以形成第二对称偶极子；当所述第一辐射臂和所述第二辐射臂位于不同面时，所述第一信号振子与所述第一接地振子在所述第一面上的正投影共线设置且对称设置，以形成第一对称偶极子，所述第二信号振子与所述第二接地振子在所述第一面上的正投影共线设置且对称设置，以形成第二对称偶极子。

9.如权利要求8所述的天线结构，其特征在于，所述第一辐射单元还包括第一斜臂及第二斜臂，所述第一斜臂与所述第一信号振子相交，所述第一斜臂与所述第二接地振子平行，所述第二斜臂与所述第二信号振子相交，所述第二斜臂与所述第一接地振子平行。

10.如权利要求9所述的天线结构，其特征在于，所述第一信号振子与所述第二信号振子关于所述第一导电带所在直线对称设置，所述第一接地振子与所述第二接地振子关于所述第一导电带所在直线对称设置，所述第一斜臂与所述第二斜臂关于所述第一导电带所在直线对称设置。

11.如权利要求10所述的天线结构，其特征在于，所述第一信号振子与所述第二信号振子之间的夹角为90°±5°，所述第一斜臂与所述第一信号振子之间的夹角为90°±5°，所述第一信号振子与所述第一导电带所在直线的夹角为45°±5°。

12.一种天线玻璃组件，其特征在于，包括玻璃件及如权利要求1～11任意一项所述的天线结构，所述天线结构设于所述玻璃件上或至少部分嵌设于所述玻璃件中。

13.如权利要求12所述的天线玻璃组件，其特征在于，所述玻璃件为夹层玻璃或复合玻璃，所述玻璃件包括相背设置的外玻璃面和内玻璃面，所述天线结构至少部分设于所述外玻璃面与所述内玻璃面之间；所述天线玻璃组件还包括反射层，所述反射层用于反射所述天线结构辐射的电磁波信号，所述反射层设于所述内玻璃面，所述反射层覆盖所述天线结构的至少部分辐射单元。

14.一种交通工具，其特征在于，包括如权利要求12或13所述的天线玻璃组件。

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