CN112542691A - 高集成度车载天线组 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种高集成度车载天线组，包括：作为超宽带天线参考地的金属结构件；超宽带天线；与金属结构件及超宽带天线电连接的第一电连接结构；加载于金属结构件和超宽带天线之间的第一激励信号源，且通过激发金属结构件及超宽带天线的固有谐振模式，实现超宽带的设计；位于超宽带天线上的天线模块，超宽带天线作为其的天线辐射体和/或参考地。藉由同一个超宽带天线所在的空间位置实现多个超宽带天线，同时在超宽带天线上构建其他天线，且在确保原有超宽带天线性能的同时，还能保持所有天线之间较好的隔离度，从而有效提高车载天线组的集成度，降低车载天线系统的复杂性和成本，且易于实现。

Description

高集成度车载天线组
技术领域
本发明属于车载天线技术领域，特别是涉及一种高集成度车载天线组。
背景技术
车载天线的发展经历了漫长的过程，从最早期的收音机广播天线(AM，FM，DAB)，到汽车导航天线(GNSS)，卫星广播天线(SDARS)，ETC天线，再到多媒体Wi-Fi，BT，3G/LTE，V2X天线。天线形式由外置杆柱型，玻璃天线向鳍型天线和隐藏式天线发展。随着5G时代的到来，作为物联网的一部分，汽车不再是单纯的交通工具，它将成为各种信息交汇融合的终端载体。如何在兼顾汽车外形美观情况下，放置多达十几根的天线，且同时确保天线性能和相互间的隔离度成为车载天线设计所面临的新挑战。外置杆柱型天线影响外观，且增加汽车行驶过程中的风阻，慢慢被市场所淘汰。鲨鱼鳍天线外形美观，具备一定的集成性，但受限于尺寸和高度，天线性能较低，且必须安装于汽车顶部位置。常见的内置天线为玻璃天线和放置在仪表板内部的盒状天线，由于天线位于车身内部，空间有限加上环境复杂，天线性能和集成度都不高。目前常见的方式还有将多个天线分别布置于汽车的不同位置，以达到隐蔽式天线布置的目的，但是这种方式增加了天线系统的复杂性和成本。
基于此，针对以上传统车载天线所面临的问题，提出一种新型隐藏式高集成度车载天线组，以在隐蔽有限的空间内放置尽可能多的天线，在确保天线性能和相互间的隔离度同时，来实现天线的高集成度设置，以及降低了车载天线系统的复杂性。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种高集成度车载天线组，用于解决现有技术中内置式车载天线性能和集成度较低，天线系统复杂导致成本较高等的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种高集成度车载天线组，设置于汽车内部的至少一个位置，所述车载天线组包括：
金属结构件，所述金属结构件作为超宽带天线参考地；
超宽带天线，所述超宽带天线包括介质层及设置于所述介质层上的金属层，所述金属层为连续结构的金属层或非连续结构的金属层；
至少一个第一电连接结构，每个所述第一电连接结构的一端与所述金属结构件电连接，另一端与所述超宽带天线的所述金属层电连接；
至少两个第一激励信号源，加载于所述金属结构件和所述超宽带天线的所述金属层之间，所述第一激励信号源通过激发所述金属结构件及所述超宽带天线的固有谐振模式，实现超宽带的设计；
至少两个天线模块，位于所述超宽带天线上，所述超宽带天线的所述金属层作为所述天线模块的天线辐射体和/或参考地。
可选地，所述第一电连接结构为通信信号线的外导体和/或通信信号线外围包裹的金属层。
可选地，所述超宽带天线和/或所述天线模块采用微带线形式馈电，且所述微带线的参考地具备所述第一电连接结构的功能。
可选地，所述第一激励信号源采用环形激励方式或耦合激励方式。
可选地，所述天线模块为平面天线和/或非平面天线。
可选地，所述平面天线沿所述超宽带天线且远离所述金属结构件的长边一侧分布；所述非平面天线沿所述超宽带天线且远离所述金属结构件的长边一侧分布或沿所述超宽带天线的长边方向分布且位于所述超宽带天线窄边的中间位置。
可选地，所述非平面天线包括由SDARS天线、GPS天线及ETC天线构成的群组中的至少一种，且所述SDARS天线、所述GPS天线及所述ETC天线沿所述超宽带天线的长边方向分布且位于所述超宽带天线窄边的中间位置。
可选地，所述SDARS天线、所述GPS天线及所述ETC天线上设置有调节反射板，所述调节反射板用于对其天线的方向性进行调节。
可选地，所述非平面天线包括由MIMO非平面天线及V2X非平面天线构成的群组中的至少一种，且所述MIMO非平面天线及所述V2X非平面天线沿所述超宽带天线且远离所述金属结构件的长边一侧分布。
可选地，所述超宽带天线的所述金属层上设有开槽，所述开槽用于提升所述天线模块之间及所述天线模块与所述第一激励信号源之间的隔离度。
可选地，车载多媒体系统电路板为所述超宽带天线。
可选地，所述金属结构件为金属架构车身。
可选地，所述金属结构件为金属板。
可选地，所述金属板和金属架构车身之间设置有至少一个第二电连接结构，每个所述第二电连接结构的一端与所述金属板电连接，另一端与所述金属架构车身电连接，所述金属板朝向所述金属架构车身的正面投影与所述金属架构车身至少部分重叠。
可选地，还包括至少一个第二激励信号源，加载于所述金属板和金属架构车身之间，所述第二激励信号源通过激发所述金属板及所述金属架构车身的固有谐振模式以激发80MHz～10000MHz频段之间的谐振。
可选地，所述第二激励信号源采用直接激励方式或耦合激励方式。
如上所述，本发明的高集成度车载天线组，藉由同一个超宽带天线所在的空间位置可实现多个超宽带天线，同时在超宽带天线上构建其他天线，且在确保原有超宽带天线性能的同时，还能保持所有天线之间较好的隔离度，从而有效提高车载天线组的集成度，降低车载天线系统的复杂性和成本，且易于实现。
附图说明
图1显示为汽车结构简易示图，其中示出了车载天线在汽车中一放置位置。
图2显示为车载天线中，传统偶极子天线布局示意图。
图3显示为本发明的高集成度车载天线组，其设置有两个第一电连接结构，且超宽带天线的金属层为连续结构。
图4显示为本发明的高集成度车载天线组，其设置有三个第一电连接结构，且超宽带天线的金属层为连续结构。
图5显示为本发明的高集成度车载天线组，其设置有两个第一电连接结构，且超宽带天线的金属层为非连续结构。
图6显示为本发明的高集成度车载天线组，其设置有三个第一电连接结构，且超宽带天线的金属层为非连续结构。
图7显示为本发明的高集成度车载天线组，其第一激励信号源采用环形激励方式。
图8显示为本发明的高集成度车载天线组，其天线模块为平面天线。
图9显示为本发明的高集成度车载天线组，其天线模块为平面天线及非平面天线。
图10显示为本发明实施例一的高集成度车载天线组结构示意图。
图11显示为图10中虚线框C处的局部放大图。
图12显示为本发明实施例一的高集成度车载天线组中5G-1天线及MIMO-1天线的仿真回波损耗图。
图13显示为本发明实施例一的高集成度车载天线组中V2X-1天线及WiFi-1天线的仿真回波损耗图。
图14至图17显示为本发明实施例一的高集成度车载天线组的天线仿真隔离度图。
图18显示为本发明实施例一的高集成度车载天线组的天线仿真效率图。
图19显示为本发明实施例一的高集成度车载天线组中V2X天线的水平面增益覆盖图。
图20显示为本发明实施例二的高集成度车载天线组结构示意图。
图21显示为本发明实施例二的高集成度车载天线组中5G-1天线及MIMO-1天线的仿真回波损耗图。
图22显示为本发明实施例二的高集成度车载天线组中V2X-1天线及WiFi-1天线的仿真回波损耗图。
图23至图26显示为本发明实施例二的高集成度车载天线组的天线仿真隔离度图。
图27显示为本发明实施例二的高集成度车载天线组的天线仿真效率图。
图28及图29显示为本发明实施例二的高集成度车载天线组中GPS天线、SDARS天线及ETC天线的仿真回波损耗图。
图30至图32显示为本发明实施例二的高集成度车载天线组中GPS天线、SDARS天线及ETC天线的仿真隔离度图。
图33显示为本发明实施例二的高集成度车载天线组中GPS天线、SDARS天线及ETC天线的仿真效率图。
图34显示为本发明实施例三的高集成度车载天线组结构示意图。
图35显示为本发明实施例三的高集成度车载天线组中ETC天线辐射方向对比图。
图36显示为本发明的高集成度车载天线组，其金属结构件为金属板。
图37显示为本发明的高集成度车载天线组，其金属板与金属架构车身之间设置有第二电连接结构。
图38显示为本发明的高集成度车载天线组，其金属板与金属架构车身之间加载有第二激励信号源。
图39显示为本发明的高集成度车载天线组，其金属板与金属架构车身之间形成单馈点单接地的单天线形式。
图40显示为本发明的高集成度车载天线组，其金属板与金属架构车身之间形成单馈点多接地的单天线形式。
图41显示为本发明的高集成度车载天线组，其金属板与金属架构车身之间形成多馈点多接地的多天线形式。
图42显示为本发明实施例四的高集成度车载天线组结构的横截面剖切示意图。
图43显示为本发明实施例四的高集成度车载天线组中DAB天线的仿真回波损耗图。
图44显示为本发明实施例四的高集成度车载天线组中DAB天线的仿真效率图。
图45显示为本发明实施例四的高集成度车载天线组在未加天线匹配网络的情况下在第二激励信号源的激励下的辐射仿真效率图。
元件标号说明
10 金属架构车身
11 金属结构件
12 超宽带天线
13 第一电连接结构
14 介质层
15 金属层
16 第一激励信号源
17 天线模块
18 平面天线
19 非平面天线
20 第三激励信号源
21 激励枝节
22 天线枝节
23 调节反射板
24 开槽
25 第二电连接结构
26 第二激励信号源
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1至图42。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
如图1所示，为汽车结构的简易示图，常见的内置车载天线一般放置于汽车前挡风玻璃靠近车顶的位置，如图1中A处的位置，作为常用的天线形式，一般采用如图2所示的偶极子天线布局，为了提高车载天线系统集成度的问题，现有常见的方式是通过将多个天线分别布置于汽车的不同位置，但这种集成方式直接增大了车载天线系统的复杂性和成本。
基于此，本发明提供一种高集成度车载天线组，可在汽车内部同一空间位置集成多个天线，且能确保天线的性能和相互之间的隔离度，有效降低车载天线系统的复杂性和成本。如图3所示，所述车载天线组包括：
金属结构件11，所述金属结构件11作为超宽带天线参考地；
超宽带天线12，所述超宽带天线12包括介质层14及设置于所述介质层14上的金属层15；
至少一个第一电连接结构13，每个所述第一电连接结构13的一端与所述金属结构件11电连接，另一端与所述超宽带天线12的所述金属层15电连接；
至少两个第一激励信号源16，加载于所述金属结构件11和所述超宽带天线12的所述金属层15之间，所述第一激励信号源16通过激发所述金属结构件11及所述超宽带天线12的固有谐振模式，实现超宽带的设计；
至少两个天线模块17，位于所述超宽带天线12上，所述超宽带天线12的所述金属层15作为所述天线模块17的天线辐射体和/或参考地。
藉由同一个所述超宽带天线12所在的空间位置可实现多个超宽带天线，同时在所述超宽带天线12上构建其他天线(天线模块17)，且在确保原有超宽带天线性能的同时，还能保持所有天线之间较好的隔离度，从而有效提高车载天线组的集成度，降低车载天线系统的复杂性和成本，且易于实现。本发明的超宽带天线工作频段可以覆盖所有2G，3G，4G，5G(FR1)，Navigation，BT以及Wi-Fi等的通信频段，且可以进一步拓频。所述天线模块17可以是Dipole，Monopole，C-fed，IFA，PIFA，Slot等形式的天线。
作为进一步拓展，根据车载天线数量的集成要求，该高集成度车载天线组也可设置于金属架构车身10内部的多个位置，只需要满足所述超宽带天线12与金属架构车身10保持一定距离间隔设置即可，从而实现更多天线在车载系统中的集成。
根据所述第一激励信号源16与所述第一电连接结构13的位置关系，所述超宽带天线可形成为开口超宽带天线或闭口超宽带天线，如图3所示，位于两个所述第一电连接结构13外侧的两个所述第一激励信号源16，形成为两个开口超宽带天线，位于两个所述第一电连接结构13内侧的一个所述第一激励信号源16，形成为一个闭口超宽带天线。
所述超宽带天线12的所述金属层15为连续结构的金属层或非连续结构的金属层，如图3及图4所示，所述金属层15为连续结构的金属层，如图5及图6所示，所述金属层15为由两片非连续的金属层构成的非连续结构，当然也可以由三片甚至更多非连续的金属层构成，根据具体需要进行设置，在此不作限制。考虑到实际应用情况，也可将所述超宽带天线12作为多媒体系统电路板使用，如音频模组电路板、摄像头/视频模组电路板等。
所述第一电连接结构13的数量可以是一个或者更多，具体根据实际需要进行设置，如图3及图5示出了两个所述第一电连接结构13，如图4及图6示出三个所述第一电连接结构13。另外，所述第一电连接结构13可以是单一功能的金属电连接线，也可以是通信信号线的外导体和/或通信信号线外围包裹的金属层。
作为示例，所述超宽带天线和/或所述天线模块17采用微带线形式馈电，且所述微带线的参考地具备所述第一电连接结构13的功能。
作为示例，不限定所述第一激励信号源16的激励方式，可以为直接激励方式，也可以为耦合激励方式。如图7所示，所述第一激励信号源16采用环形激励的直接激励方式。所述第一激励信号源16也可以采用类似地耦合激励方式，通过激励信号源加载于与其电连接的激励枝节，激励枝节再与其他天线枝节之间发生耦合作用使其辐射出所需的电磁波。较佳地，采用耦合激励方式或环形激励方式，可进一步缩小所述超宽带天线12的尺寸。
作为示例，所述天线模块17可以为平面天线、非平面天线或者两者的组合。如图8所示，当所述天线模块17包括平面天线18时，将所述平面天线18设置于沿所述超宽带天线12且远离所述金属结构件11的长边一侧，以提高所述超宽带天线与所述平面天线之间的隔离度，并为其他天线的布局预留空间。所述平面天线18可以通过对所述超宽带天线12的所述金属层15进行蚀刻，开槽等处理形成平面天线所需形状形成。当所述天线模块17包括非平面天线19时，可将所述非平面天线19设置于沿所述超宽带天线12且远离所述金属结构件11的长边一侧，也可将所述非平面天线19设置于沿所述超宽带天线12的长边方向分布且位于所述超宽带天线12窄边的中间位置(如图9所示)。通过优化所述平面天线18及所述非平面天线19的天线形式和天线位置，可以实现所述超宽带天线、所述平面天线18及所述非平面天线19之间较好的隔离度。具体地，如果当所述非平面天线19作为卫星导航天线或定向天线使用时，将其设置于沿所述超宽带天线12的长边方向分布且位于所述超宽带天线12窄边的中间位置，可充分借助所述金属层15的反射作用较好地实现定向通信性能，例如，如图20所示，当所述非平面天线19为SDARS天线、GPS天线及ETC天线构成的群组中的至少一种时，将所述SDARS天线、所述GPS天线及所述ETC天线设置于沿所述超宽带天线12的长边方向分布且位于所述超宽带天线12窄边的中间位置，尤其是，将所述GPS天线设置于金属层15的正中心位置，可使其轴比性能达到最佳；如果当所述非平面天线19作为全向性天线使用时，将其设置于沿所述超宽带天线12且远离所述金属结构件11的长边一侧，可充分借助其位于长边一侧及金属车体的反射作用较好地实现全向通信性能，例如，当所述非平面天线19为MIMO非平面天线及V2X非平面天线构成的群组中的至少一种时，将所述MIMO非平面天线及所述V2X非平面天线设置于沿所述超宽带天线12且远离所述金属结构件11的长边一侧。
作为示例，所述金属结构件11可以为金属架构车身10的一部分。但考虑到实际情况下所述超宽带天线12与汽车之间的装备问题，所述金属结构件11可由金属板代替，所述金属板11可以是PCB硬板、FPC软板等具备导电性能的结构件，然后通过固定件将所述金属板11固定在所述金属结构车身10上。
如图37所示，作为示例，将所述金属板11固定在所述金属结构车身10上的固定件可以为第二电连接结构25，所述第二电连接结构25的一端与所述金属板11电连接，另一端与所述金属架构车身10电连接，且设置所述金属板11空间投影与所述金属架构车身10至少部分重叠。如图38至图41所示，较佳地，通过在述金属板11和金属架构车身10之间加载第二激励信号源26，并根据所述第二电连接结构25及所述第二激励信号源26的个数，可在所述金属板11和所述金属架构车身10之间形成单馈点的单天线形式(如图38所示)或单馈点单接地的单天线形式(如图39所示)或单馈点多接地的单天线形式(如图40所示)或多馈点多接地的多天线形式(如图41所示)。所述第二激励信号源26通过激发所述金属板11及所述金属架构车身10的固有谐振模式以激发出80MHz～10000MHz频段之间的谐振，可用于FM，RKE，DAB，DTV，2G，3G，4G，5G(FR1)，Wi-Fi，UWB等天线的设计，该辐射模式形成的天线构成本发明的车载天线的隐藏式车载天线组布局，更便于实施。作为示例，所述第二激励信号源26可采用直接激励方式或耦合激励方式。
如图20、图34及图42所示，作为示例，所述超宽带天线的所述金属层15上设有开槽24，所述开槽24用于提升所述天线模块17之间及所述天线模块17与所述第一激励信号源16之间的隔离度。
下面将结合具体的附图及相应的实施例对本发明的高集成度车载天线组进行详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域一般技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
如图5，图10和图11所示，所述超宽带天线12的尺寸为200mm*20mm*2mm，所述第一电连接结构13的数量为3个，所述天线模块17为4个平面天线。如图10所示，所述超宽带天线为2个工作频段为600MHz～6000MHz的5G天线5G-1、5G-2和2个双频(2.4GHz和5GHz)Wi-Fi天线Wi-Fi-1、Wi-Fi-2；所述平面天线为2个工作频段为1700MHz～6000MHz的MIMO天线MIMO-1、MIMO-2和两个工作频段为5905MHz～5925MHz V2X天线V2X-1、V2X-2。所述5G天线和所述Wi-Fi天线采用环形馈电激励，以缩小所述超宽带天线12的尺寸。为了较好的天线隔离度，4个所述平面天线设置于所述超宽带天线12的长边一侧，且此长边远离所述金属结构件11；其中2个V2X天线设置于所述长边的两端，天线形式采用如图11所示的耦合激励的偶极子形式，具体地，通过对所述超宽带天线12的所述金属层15进行蚀刻，开槽等处理形成激励枝节21，第三激励信号源20加载于该激励枝节21，使该激励枝节21对设置于所述介质层14下表面的天线枝节22进行耦合激励，使该天线枝节22工作在偶极子天线模式。通过2个V2X天线的布局和天线形式，实现V2X天线较好的水平面增益覆盖性。沿所述超宽带天线长边方向设置的开槽24，且该开槽24设置于相邻的Wi-Fi天线与MIMO天线之间，用于提升MIMO天线和Wi-Fi天线之间的隔离度。本实施例中两侧天线为对称设计，即2个5G天线、2个Wi-Fi天线、2个V2X天线及2个MIMO天线均为对称设计，为了简便描述仅给出单侧4个天线的性能，即5G-1天线、Wi-Fi-1天线、V2X-1天线及MIMO-1天线。图12及图13为本实施例中5G天线，MIMO天线，Wi-Fi天线和V2X天线的仿真回波损耗图。图14至图17为本实施例中5G天线，MIMO天线，Wi-Fi天线和V2X天线的仿真隔离度图，其中标号1至8依次代表5G-1天线、5G-2天线、MIMO-1天线、MIMO-2天线、Wi-Fi-1天线、Wi-Fi-2天线、V2X-1天线、V2X-2天线。图18为本实施例中5G天线，MIMO天线，Wi-Fi天线和V2X天线的仿真效率图。从仿真结果容易看出，天线之间的隔离度都优于-10dB，且天线性能基本满足工作指标。图19为两个V2X天线V2X-1、V2X-2在水平面内的增益覆盖性能图，增益最大值与最小值之间的差值≤20dB，符合一般车企对于V2X天线的性能要求。
实施例二
如图9及图20所示，所述超宽带天线12的尺寸为150mm*45mm*2mm，所述第一电连接结构13的数量为3个，所述天线模块17为4个平面天线和3个非平面天线。如图20所示，所述超宽带天线为2个工作频段为600MHz～6000MHz的5G天线5G-1、5G-2和2个双频(2.4GHz和5GHz)Wi-Fi天线Wi-Fi-1、Wi-Fi-2；所述平面天线为2个工作频段为1700MHz～6000MHz的MIMO天线MIMO-1、MIMO-2和两个工作频段为5905MHz～5925MHz V2X天线V2X-1、V2X-2，该些天线布局和激励方式与实施例一一致，另外在两个MIMO天线之间设置沿所述超宽带天线12短边方向延伸的开槽24，以提升两个MIMO天线之间的隔离度。
3个所述非平面天线从左往右依次为SDARS天线，GPS天线和ETC天线。其中SDARS天线和GPS天线均采用双馈点圆极化设计，且GPS天线设置于所述金属层15的中心位置，ETC天线为单馈点设计。SDARS天线和GPS天线均采用相对介电常数为18的陶瓷材料作为基材，ETC天线使用相对介电常数为3的材料作为基材。同理，本实施例中两侧平面天线及超宽带天线为对称设计，为了简便描述仅给出单侧4个天线的性能，即5G-1天线、Wi-Fi-1天线、V2X-1天线及MIMO-1天线。图21及图22为本实施例中5G天线，MIMO天线，Wi-Fi天线和V2X天线的仿真回波损耗图。图23至图26为本实施例中5G天线，MIMO天线，Wi-Fi天线和V2X天线的仿真隔离度图，其中标号1至8依次代表5G-1天线、5G-2天线、MIMO-1天线、MIMO-2天线、Wi-Fi-1天线、Wi-Fi-2天线、V2X-1天线、V2X-2天线。图27为本实施例中5G天线，MIMO天线，Wi-Fi天线和V2X天线的仿真效率图，从仿真结果容易看出，天线之间的隔离度都优于-10dB，且天线辐射效率等性能基本满足工作指标。图28及图29为三个非平面天线GPS天线、SDARS天线、ETC天线的仿真回波损耗图。图30至图32为三个非平面天线GPS天线、SDARS天线、ETC天线的仿真隔离度图。图33为三个非平面天线GPS天线、SDARS天线、ETC天线的仿真效率图，从仿真结果容易看出，3个非平面天线与4个平面天线之间的隔离度都优于-15dB，且天线性能满足工作要求。
实施例三
如图34所示，本实施例示出的高集成度车载天线组与实施例二基本相同，不同在于，本实施例在实施例二的基础上增设了调节反射板23，所述调节反射板23为金属材质，分别设置于SDARS天线，GPS天线和ETC天线的天线辐射体的一侧且相应的所述天线辐射体至少部分正投影于所述调节反射板23上通过优化所述调节反射板23的位置和高度，可以对相应的天线辐射方向性进行调节。如图35所述，ETC天线在加入所述调节反射板23后，+00～+900方向内的辐射凹陷得到明显改善。
实施例四
如图42所示，本实施例天线结构和布局与实施例一相同，所述超宽带天线12的尺寸为200mm*20mm*2mm，所述金属结构件11为金属板，所述第一电连接结构13的数量为3个。所述天线模块17为4个平面天线。具体参考实施例一，通过超宽带天线12和金属板11构建出2个工作频段为600MHz～6000MHz的5G天线5G-1、5G-2；2个双频(2.4GHz和5GHz)Wi-Fi天线Wi-Fi-1、Wi-Fi-2；2个工作频段为1700MHz～6000MHz的MIMO天线MIMO-1、MIMO-2和两个工作频段为5905MHz～5925MHz V2X天线V2X-1、V2X-2。不同与实施例一之处在于，将第二激励信号源26加载于所述金属框架车身10和所述金属板11之间，形成单馈点的单天线形式。所述第二激励信号源26为DAB信号源，通过匹配电路优化，实现DAB天线的设计，工作频段覆盖170MHz～240MHz。图43至图44为DAB天线的仿真回波损耗图和仿真效率图，可以看出DAB天线性能满足工作指标。图45为未接入匹配电路时天线辐射性能，由图可以看出所述第二激励信号源26所激发的谐振在400MHz～6000MHz的频段内皆有不错的辐射性能。所以所述第二激励信号源26可以用于FM，RKE，DAB，DTV，2G，3G，4G，5G(FR1)，Wi-Fi，UWB等多种天线的设计。
综上所述，本发明的高集成度车载天线组，藉由同一个超宽带天线所在的空间位置可实现多个超宽带天线，同时在超宽带天线上构建其他天线，且在确保原有超宽带天线性能的同时，还能保持所有天线之间较好的隔离度，从而有效提高车载天线组的集成度，降低车载天线系统的复杂性和成本，且易于实现。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (16)

1.一种高集成度车载天线组，设置于汽车内部的至少一个位置，其特征在于，所述车载天线组包括：
金属结构件，所述金属结构件作为超宽带天线参考地；
超宽带天线，所述超宽带天线包括介质层及设置于所述介质层上的金属层，所述金属层为连续结构的金属层或非连续结构的金属层；
至少一个第一电连接结构，每个所述第一电连接结构的一端与所述金属结构件电连接，另一端与所述超宽带天线的所述金属层电连接；
至少两个第一激励信号源，加载于所述金属结构件和所述超宽带天线的所述金属层之间，所述第一激励信号源通过激发所述金属结构件及所述超宽带天线的固有谐振模式，实现超宽带的设计；
至少两个天线模块，位于所述超宽带天线上，所述超宽带天线的所述金属层作为所述天线模块的天线辐射体和/或参考地。
2.根据权利要求1所述的高集成度车载天线组，其特征在于：所述第一电连接结构为通信信号线的外导体和/或通信信号线外围包裹的金属层。
3.根据权利要求1所述的高集成度车载天线组，其特征在于：所述超宽带天线和/或所述天线模块采用微带线形式馈电，且所述微带线的参考地具备所述第一电连接结构的功能。
4.根据权利要求1所述的高集成度车载天线组，其特征在于：所述第一激励信号源采用环形激励方式或耦合激励方式。
5.根据权利要求1所述的高集成度车载天线组，其特征在于：所述天线模块包括平面天线和/或非平面天线。
6.根据权利要求5所述的高集成度车载天线组，其特征在于：所述平面天线沿所述超宽带天线且远离所述金属结构件的长边一侧分布；所述非平面天线沿所述超宽带天线且远离所述金属结构件的长边一侧分布或沿所述超宽带天线的长边方向分布且位于所述超宽带天线窄边的中间位置。
7.根据权利要求6所述的高集成度车载天线组，其特征在于：所述非平面天线包括由SDARS天线、GPS天线及ETC天线构成的群组中的至少一种，且所述SDARS天线、所述GPS天线及所述ETC天线沿所述超宽带天线的长边方向分布且位于所述超宽带天线窄边的中间位置。
8.根据权利要求7所述的高集成度车载天线组，其特征在于：所述SDARS天线、所述GPS天线及所述ETC天线上设置有调节反射板，所述调节反射板用于对其天线的方向性进行调节。
9.根据权利要求6所述的高集成度车载天线组，其特征在于：所述非平面天线包括由MIMO非平面天线及V2X非平面天线构成的群组中的至少一种，且所述MIMO非平面天线及所述V2X非平面天线沿所述超宽带天线且远离所述金属结构件的长边一侧分布。
10.根据权利要求1所述的高集成度车载天线组，其特征在于：所述超宽带天线的所述金属层上设有开槽，所述开槽用于提升所述天线模块之间及所述天线模块与所述第一激励信号源之间的隔离度。
11.根据权利要求1所述的高集成度车载天线组，其特征在于：车载多媒体系统电路板为所述超宽带天线。
12.根据权利要求1所述的高集成度车载天线组，其特征在于：所述金属结构件为金属架构车身。
13.根据权利要求1所述的高集成度车载天线组，其特征在于：所述金属结构件为金属板。
14.根据权利要求13所述的高集成度车载天线组，其特征在于：所述金属板和金属架构车身之间设置有至少一个第二电连接结构，每个所述第二电连接结构的一端与所述金属板电连接，另一端与所述金属架构车身电连接，所述金属板朝向所述金属架构车身的正面投影与所述金属架构车身至少部分重叠。
15.根据权利要求13或14所述的高集成度车载天线组，其特征在于：还包括至少一个第二激励信号源，加载于所述金属板和金属架构车身之间，所述第二激励信号源通过激发所述金属板及所述金属架构车身的固有谐振模式以激发80MHz～10000MHz频段之间的谐振。
16.根据权利要求15所述的高集成度车载天线组，其特征在于：所述第二激励信号源采用直接激励方式或耦合激励方式。
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