CN116587696A - 玻璃组件及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种玻璃组件及车辆。玻璃组件包括玻璃本体、天线、导电层；天线和/或导电层设于玻璃组件的表面和/或至少部分嵌于所述玻璃组件的内部，以沿天线信号发出的方向为z轴的向上方向，与天线位于同一xy面、以及沿z轴位于天线上方的导电层设有窗口；天线向窗口的正投影位于该窗口的开窗范围内；单极子天线向第一窗口的正投影的边缘中每个点与第一窗口的边缘之间的最小距离为天线设计频段对应波长的0.051倍至0.162倍，在环天线中该最小距离为天线设计频段对应波长的0.162倍以下。本发明还提供了包括上述玻璃组件的车辆。上述玻璃组件通过天线与导电层中窗口的协同匹配，能够有效提高天线的辐射效果。

Description

玻璃组件及车辆

技术领域

本发明涉及智能车辆制造技术领域，尤其涉及一种包含天线的玻璃组件及车辆。

背景技术

随着隔音、隔热、各种调光功能等新型多功能玻璃的应用越来越广泛，玻璃的组合也由之前单纯的玻璃加PVB的组合，转变成传统的玻璃组合与金属或金属氧化物膜层的深度融合，这样相当于车舱内形成了一个金属屏蔽的空间；同时随着智能网联汽车的发展，传统的车载移动天线也开始随着感知、网联等无线系统需求的增加、广大车主及车企对极致造型的需求以及全景天幕(天窗)的广泛应用，开始因为造型、布局空间等限制，已经向车舱内进行转移。这样一来，相当于需要在一个全金属的屏蔽空间中实现与外界自由空间的无线互联，为此，现在很多的解决方案均采用直接在膜层上开设足够大的窗口的方式，来实现天线的性能，以实现无线互联。

对于车舱来说，其所形成的屏蔽腔完全由金属结构的车架和玻璃及具有导电功能的层(一般为金属膜层)形成的组合这两部分构成，因此现有的车辆玻璃中的开窗方式的不足之处主要有：

1、如果通过金属支架上开孔实现窗口，那么必然带来结构强度的变化，甚至会严重影响车身的安全；

2、如果在玻璃膜层上进行开窗口，由于现在天线工作频段非常宽，为了适应所有的频段，需要比较大的窗口开口尺寸，这将会导致膜层的原有功能大打折扣，例如因为膜层面积不够而导致有效的隔热区域变小，从而使得隔热效果大大降低；

3、由于各个车型的造型并不一样，因此天线的布局也不完全相同，这样窗口本身就处于一个非稳态，导致最终实现的天线的性能并不完全一致，从而也大大减弱了相关无线系统的稳定性；

4、由于玻璃天线本身性能的实现是需要充分考虑周边环境的，无论是玻璃基材本身还是玻璃周边的外部环境，均会较大的影响天线本身性能的实现，这样会导致无法给出天线的最小边界。

因此，需要提出一种在含有天线的玻璃上开窗的新方法。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种玻璃组件及车辆。该玻璃组件通过天线与导电层窗口的协同匹配，能够有效约束天线的信号传播方向，在不影响导电层自身功能的基础上有效提高天线的辐射效果。

为了达到上述目的，本发明提供了一种玻璃组件，该玻璃组件包括玻璃本体、天线、至少一个导电层，所述天线设于所述玻璃组件的表面或至少部分嵌于所述玻璃组件的内部，所述导电层设于所述玻璃组件的表面和/或至少部分嵌于所述玻璃组件的内部；以沿天线信号发出的方向为z轴向上方向(即z轴坐标增加方向)，天线所在平面为x轴与y轴形成的xy面，与天线位于玻璃本体的同一xy面的导电层和沿z轴位于天线上方的所述导电层设有窗口；所述天线向所述窗口的正投影位于该窗口的开窗范围内；所述天线包括单极子天线和/或环天线；记沿z轴与天线垂直距离最近的导电层的窗口为第一窗口，所述单极子天线向第一窗口的正投影的边缘中的每个点与第一窗口的边缘之间的最小距离为该单极子天线设计频段对应波长的0.051倍至0.162倍；所述环天线向第一窗口的正投影的边缘中的每个点与第一窗口的边缘之间的最小距离为该环天线设计频段对应波长的0.162倍以下。

根据本发明的具体实施方案，所述z轴的方向具体可以是天线的主波束的传播方向，z轴向上的方向即为天线主波束信号发出方向。在一些具体实施方案中，天线主波束的传播方向可以是平行于玻璃组件的厚度方向，则z轴也可以是平行于玻璃组件的厚度方向。

在本发明中，所述正投影是指沿z轴方向的投影。

可以理解的是，天线向第一窗口的正投影边缘的每个点与第一窗口边缘之间的最小距离，是指投影边缘的点到与之最近的第一窗口边缘之间的垂直距离。

在本发明中，所述玻璃组件的表面不限于玻璃组件暴露在外的表面，当玻璃组件含有两块以上的玻璃时，玻璃组件的表面还包括玻璃组件在内侧的表面。例如，当玻璃组件含有两块玻璃时，玻璃组件的表面包括暴露在外的两个表面，还包括位于玻璃组件内部的两个表面。

在本发明中，天线至少部分嵌于玻璃组件的内部，可以包括至少部分的天线位于玻璃组件内部但不与玻璃组件内侧表面直接相接触的情况(如天线与玻璃组件内侧表面之间间隔有其他层结构)，也包括至少部分的天线嵌于玻璃组件中的层结构(如导电层、光电功能镀层)内部的情况。导电层至少部分嵌于玻璃组件的内部也是如此。

根据本发明的具体实施方案，所述导电层和天线设于所述玻璃本体的表面并不限定导电层和天线设于所述玻璃本体的同一表面，也包括导电层和天线设于所述玻璃本体的不同表面的情况。通常情况下，当导电层与天线位于玻璃本体的同一表面时(此时二者位于相同xy面)，所述天线可以位于该导电层的窗口的内部。

在上述玻璃组件中，所述玻璃本体可以包括两块以上的玻璃板，则所述玻璃组件为夹层玻璃的形式。以玻璃板为两块的情况为例，所述玻璃本体包括第一玻璃板和第二玻璃板，所述第一玻璃板具有相背的第一表面和第二表面，所述第二玻璃板具有相背的第三表面和第四表面，所述第二表面与第三表面相对。所述天线可以设于玻璃组件中第四表面一侧或者设于所述第二表面与第三表面之间(包含与第二表面和/或第三表面相接的情况)，这种情况下天线可直接与玻璃本体的表面接触，也可以与玻璃本体的表面之间间隔有层结构，进一步地，所述天线可以设于所述第二表面、第三表面或第四表面中的一个；所述导电层可以设于玻璃组件中第四表面一侧，和/或，所述导电层可以设于所述第二表面与第三表面之间(包含设于第二表面、第三表面的情况)，进一步地，所述导电层可以设于所述第二表面、第三表面和第四表面中的一个或两个以上的组合。

根据本发明的具体实施方案，在玻璃组件的所有导电层中，至少在与天线位于同一xy面的导电层和沿z轴方向位于天线上方的导电层中设有窗口，以减少导电层对信号的屏蔽作用、同时实现对电磁波和电流的有效约束；而位于天线下方的导电层是否设有窗口则可以根据实际需要进行调整。

在上述玻璃组件中，所述窗口沿z轴贯穿其所在的导电层。

在本发明中，将z轴的“向上”的方向定义为天线信号的发出方向，“上方”的定义同理。例如，对于天线位于第三表面，且在第二表面、第四表面设有导电层的玻璃组件：如果天线的信号发出方向为由第四表面至第二表面，则设于第二表面的导电层沿z轴位于天线的上方、设于第四表面的导电层沿z轴位于天线的下方，至少要在设于第二表面的导电层中开窗；如果天线的信号发出方向为由第二表面至第四表面，则设于第二表面的导电层沿z轴位于天线的下方、设于第四表面的导电层沿z轴位于天线的上方，至少要在设于第四表面的导电层中开窗。

根据本发明的具体实施方案，当玻璃组件中具有两个以上窗口时，所述天线向各个位于其z轴上方的窗口的正投影位于该窗口的开窗范围内。

根据本发明的具体实施方案，第一窗口为沿z轴方向(天线信号发出方向)与天线垂直距离最近的窗口。具体而言，当天线所在xy面设有导电层时，该导电层与天线之间的垂直距离为0，因此将该导电层的窗口作为第一窗口；当天线所在xy面未设导电层时，将沿z轴位于天线上方且与天线垂直距离最近的导电层的窗口作为第一窗口。例如，对于天线位于第三表面，且在第二表面、第四表面的导电层分别开设窗口的玻璃组件，如果天线信号发出方向(即z轴向上方向)为由第二玻璃板至第一玻璃板方向(即从第四表面至第一表面的方向)，则位于第二表面的窗口为第一窗口；如果天线信号发出方向为由第一玻璃板至第二玻璃板方向(即从第一表面至第四表面的方向)，则位于第四表面的窗口为第一窗口。

本发明中，在导电层中开设的第一窗口一方面用于减弱或消除导电层中导电材料对信号传播的干扰，另一方面用于约束信号的传播方向。所述第一窗口的尺寸根据天线的实现方式和工作频率设计。本发明研究发现，通过将第一窗口的尺寸控制在一定范围，可以充分发挥第一窗口对电磁波和电流的约束作用，提高天线的辐射效率。结合导电层的上述功能，可以理解的是，当天线具有向内凹陷的边缘、并且第一窗口的形状与天线的形状不同时，所述天线向第一窗口的正投影的边缘中的每个点与第一窗口的边缘之间的最小距离为：天线向第一窗口的正投影中非凹陷边缘中的每个点与第一窗口边缘之间的最小距离。

根据本发明的具体实施方案，当所述天线为单极子天线时，所述单极子天线向第一窗口的正投影落于第一窗口的开窗范围内、并且该正投影的所有边缘与第一窗口的所有边缘均不重合。

在一些具体实施方案中，所述单极子天线向第一窗口的正投影的边缘中的每个点与第一窗口的边缘之间的最小距离一般控制为大于单极子天线设计频段对应波长λ的0.051倍至0.162倍(例如为设计频率对应波长的0.051倍至0.162倍)，进一步可控制为大于所述波长的0.051倍、小于所述波长的0.162倍，更进一步可控制为所述波长的0.083倍至0.135倍，具体地，该最小距离可以是所述波长的0.051倍、0.055倍、0.060倍、0.065倍、0.070倍、0.075倍、0.080倍、0.083倍、0.085倍、0.090倍、0.095倍、0.100倍、0.105倍、0.110倍、0.115倍、0.120倍、0.125倍、0.130倍、0.135倍、0.140倍、0.145倍、0.150倍、0.155倍、0.160倍、0.162倍等具体值以及以上述具体值中的任意两个为端点的范围。

根据本发明的具体实施方案，所述环天线向第一窗口的正投影不超过第一窗口的开窗边缘，这种情况下，环天线向第一窗口的正投影的边缘可以与第一窗口的至少部分边缘重合(此时边缘之间距离有等于0的情况)，也可以是环天线向第一窗口的正投影完全落于第一窗口的内部、正投影与第一窗口的所有边缘均不重合。

在一些具体实施方案中，所述环天线向第一窗口的正投影的边缘中的每个点与第一窗口的边缘之间的最小距离小于等于环天线设计频段对应波长λ的0.162倍(例如小于等于设计频率对应波长的0.162倍)，例如该最小距离可以小于所述波长的0.162倍。具体地，环天线向第一窗口的正投影的边缘中的每个点与第一窗口的边缘之间的最小距离可以为环天线设计频段对应波长λ的0.001倍、0.002倍、0.003倍、0.004倍、0.005倍、0.006倍、0.007倍、0.008倍、0.009倍、0.010倍、0.020倍、0.030倍、0.040倍、0.050倍、0.060倍、0.070倍、0.080倍、0.090倍、0.100倍、0.150倍、0.160倍、0.162倍等具体值以及以上述具体值中的任意两个为端点的范围。

根据本发明的具体实施方案，对于在z轴方向上相邻的两个窗口(所述相邻是指两个窗口之间没有其他窗口，但是两个窗口之间可以有粘接层等非导电的层结构)，记沿z轴位于上方的窗口为窗口A、位于下方的窗口为窗口B(则由窗口B向窗口A为顺天线发射方向)，窗口B向窗口A的正投影位于窗口A的开窗范围内、并且所述正投影的边缘与窗口A的边缘不重合，则沿z轴位于上方的窗口的开窗范围大于位于下方窗口的开窗范围。即，玻璃组件中各窗口的横向尺寸(指窗口沿xy面方向的尺寸，包括但不限于长度、宽度、直径等)沿z轴由下至上依次递增。

在上述玻璃组件中，所述玻璃组件中具有两个以上的窗口，记夹层中玻璃中沿z轴位于第一窗口上方的窗口为第二窗口。

在一些具体实施方案中，记第一窗口沿xy面的横向尺寸的1/2为L1、第二窗口沿xy面的横向尺寸(与第一窗口横向尺寸的方向相同)的1/2为L2；L1、L2的关系满足：L2≥L1+0.58×Δh；其中，Δh为第二窗口与第一窗口之间沿z轴的垂直距离。

可以理解的是，每个玻璃组件中的第一窗口一般为一个，第二窗口可以为一个、也可以是两个以上，每个第二窗口与第一窗口的横向尺寸均满足：L2≥L1+0.58×Δh,Δh为各个第二窗口与第一窗口之间沿z轴的垂直距离，L1为第一窗口横向尺寸的1/2，L2为各个第二窗口横向尺寸的1/2。

在上述玻璃组件中，所述单极子天线向第二窗口的正投影的边缘中的每个点与第二窗口的边缘之间的最小距离为该单极子天线设计频段对应波长的0.457倍至0.701倍(例如为设计频率对应波长的0.457倍至0.701倍)，进一步可控制为大于所述波长的0.457倍、小于所述波长的0.701倍，更进一步可控制为所述波长的0.458倍至0.699倍。具体地，上述最小距离可以为所述波长的0.457倍、0.458倍、0.459倍、0.460倍、0.470倍、0.480倍、0.490倍、0.500倍、0.550倍、0.600倍、0.650倍、0.660倍、0.670倍、0.680倍、0.690倍、0.698倍、0.699倍、0.700倍、0.701倍等具体值以及以上述具体值中的任意两个为端点的范围。

在上述玻璃组件中，所述环天线向第二窗口的正投影的边缘中的每个点与第二窗口的边缘之间的最小距离为该环天线设计频段对应波长的0.162倍至0.701倍(例如为设计频率对应波长的0.162倍至0.701倍)，进一步可控制为大于所述波长的0.162倍、小于所述波长的0.701倍。具体地，所述最小距离为所述波长的0.162倍、0.165倍、0.170倍、0.180倍、0.190倍、0.200倍、0.250倍、0.300倍、0.350倍、0.400倍、0.450倍、0.500倍、0.550倍、0.600倍、0.650倍、0.700倍、0.701倍等具体值以及以上述具体值中的任意两个为端点的范围。

本发明对导电层中各窗口的形状没有特殊限制，可以是规则形状、也可以是不规则形状。例如，当天线为单极子天线时，所述窗口可以是矩形；当天线为环天线时，所述窗口可以是圆形或者椭圆形。在具体实施方案中，所述窗口的形状可以与天线的外轮廓相同或者接近，从而提高天线的辐射效果。

根据本发明的具体实施方案，所述导电层含有金属元素、例如可以是金属膜层，所述导电层包括隔音膜、隔热膜和调光膜中的一种或两种以上的组合。具体地，所述导电层可以包括镀银膜、Low-E膜(低辐射膜)等。

根据本发明的具体实施方案，所述粘接层用于粘接第一玻璃板与第二玻璃板。在一些具体实施方案中，所述粘接层的材质可以是PVB(聚乙烯醇缩丁醛酯)、EVA(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)等。

在上述玻璃组件中，开设窗口的导电层可以与天线发生协同作用，导电层自身不会对天线信号传播造成干扰，反而可以作为提高天线的辐射性能的功能层。在本发明中，所述第一窗口为提高天线性能的主要窗口，所述第二窗口可辅助第一窗口。具体而言，通过在导电层中对应于天线信号传播方向的位置构建第一窗口，能够在不影响导电层自身功能的情况下约束电磁波(信号)传播路径，抑制电流在玻璃等介质材料的分散分布，进而引导电磁波在特定传播方向和特定区域进行高效辐射，提高天线辐射的效率和稳定性。通过在导电层中对应于天线信号传播方向的位置构建第二窗口，可避免导电层对天线信号传输产生的屏蔽作用，减少天线的非稳定性。

本发明进一步提供了一种车辆，该车辆的玻璃包括本发明提供的上述玻璃组件。相应地，所述玻璃组件中的天线可以采用车载移动天线等。在一些具体实施方案中，当上述玻璃组件安装于车辆时，所述第一表面一般朝向车外，所述第四表面一般朝向车内。

本发明的有益效果包括：

本发明提供的玻璃组件通过在导电层中开设窗口，能够约束天线辐射的电磁波传播路径，并且还能够抑制电流在玻璃等介质材料的分散，进而引导电磁波在特定传播方向和特定区域高效辐射，在不影响膜层自身功能的前提下直接利用导电层与天线之间的协同作用显著提高天线辐射的效率和稳定性。该玻璃组件的结构简洁、可批量生产，能够广泛应用于智能网联车辆制造工业。

附图说明

图1为本发明的玻璃组件的立体结构示意图，图1中省略天线。

图2为实施例1的玻璃组件在xz面的结构示意图。

图3为实施例1的玻璃组件中天线、第一窗口、第二窗口在xy面的相对位置示意图。

图4为实施例2的玻璃组件在xz面的结构示意图。

图5a、图5b为实施例2的玻璃组件中天线、第一窗口、第二窗口在xy面的相对位置示意图。

图6为实施例3的玻璃组件在xz面的结构示意图。

图7为测试例1的待测玻璃组件中天线、第一窗口和第二窗口在xy面的结构示意图。

图8为测试例1中具有不同第一窗口尺寸的玻璃组件的性能测试结果。

图9为测试例1中具有不同第二窗口尺寸的玻璃组件的性能测试结果。

图10为测试例2中玻璃组件的性能测试结果。

符号说明

第一玻璃板1、粘接层2、导电层3、第二玻璃板4、天线5、第一导电层31、第二导电层32、第三导电层33、第一表面11、第二表面12、第三表面41、第四表面42。

第一窗口301、第二窗口302、第二窗口3021、第二窗口3022。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。

在本发明中，可以理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本发明中，A向窗口B的正投影位于窗口B的开窗范围内是指A的正投影没有超出窗口B的开窗范围，A向窗口B正投影的边缘不越过窗口B的边缘。具体而言，A的正投影可以完全位于窗口B的内部、此时A的正投影的各处边缘与窗口B的边缘均不重合；或者，A的正投影也可以存在至少部分边缘与窗口B的部分边缘重合，A的剩余部分在窗口B的内部。

本发明的附图用于示意各结构的位置关系。为了便于描述，附图中所示出的部分结构尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的，不用于示意尺寸之间的真实比例关系。

实施例1

本实施例提供了一种玻璃组件，图1、图2为该玻璃组件结构示意图。如图1、图2所示，玻璃组件包括玻璃本体、粘接层2、导电层3、天线5。玻璃本体包括第一玻璃板1、第二玻璃板4。

第一玻璃板1具有相背的第一表面11和第二表面12，第二玻璃板4具有相背的第三表面41和第四表面42，第二表面12和第三表面41相对。第一表面11、第二表面12、第三表面41和第四表面42均为玻璃本体的表面。

粘接层2位于第一玻璃板1的第二表面12和第二玻璃板4的第三表面41之间，用于粘接第一玻璃板1和第二玻璃板4。本实施例粘接层2采用的材质为PVB(可以理解的是，不以此为限)。

天线5设于第四表面42。

本实施例采用的天线5为单极子天线，该单极子天线的辐射频率为700MHz-5GHz。本实施例中，天线5的信号发出的方向为沿玻璃组件厚度方向由第二玻璃板4至第一玻璃板1的方向，即图2中的由下至上。将信号发出方向记为z轴向上方向。

如图2所示，导电层3包括第一导电层31和第二导电层32。第一导电层31位于第二表面12、并与粘接层2相接。第二导电层32位于第四表面42。

第二导电层32设有第一窗口301，第一窗口301沿z轴贯穿第二导电层32。

如图3所示，天线5位于第一窗口301的内部。具体地，本实施例的第一窗口301为矩形，记天线5设计频段对应的波长为λ，天线5向第一窗口301的正投影的边缘中的每个点与第一窗口301的边缘之间的最小距离d1为0.051λ至0.162λ。图3中天线5仅用于示意位置关系，不用于描述天线的准确形状(图5a、图5b、图7也是如此)。

第一导电层31设有第二窗口302，第二窗口302沿z轴贯穿第一导电层31。

天线5向第二窗口302的正投影位于第二窗口302的开窗范围内、并且该正投影的所有边缘不与第二窗口302的边缘重合。第一窗口301向第二窗口302的正投影位于第二窗口与302的开窗范围内，并且第二窗口302的面积大于第一窗口301的面积。本实施例的第二窗口302为正方形。天线5向第二窗口302的正投影的边缘中的每个点与第二窗口302的边缘之间的最小距离d2为0.457λ至0.701λ。

第一窗口301与第二窗口302的尺寸关系满足：L2≥L1+0.58×Δh₂₄，Δh₂₄为第一窗口301与第二窗口302之间沿z轴的垂直距离；L1为第一窗口301沿xy面的横向尺寸的1/2，L2为第二窗口302沿xy面的横向尺寸的1/2(与L1同一方向)。

本实施例还提供一种车辆，该车辆包括上述玻璃组件。

可以理解的是，当天线信号发出方向为沿玻璃厚度方向由第一玻璃板1至第二玻璃板4的方向(即图2中的由上至下)时，参照上述说明做相应调整即可。具体而言，这种情况下天线5可设于第一导电层31的窗口中，该窗口作为第一窗口301；第二导电层32中的窗口作为第二窗口302。天线5向第一窗口301的正投影的边缘中的每个点与第一窗口301的边缘之间的最小距离为0.051λ-0.162λ。第一窗口301与第二窗口302的尺寸关系仍然满足：L2≥L1+0.58×Δh₂₄，其中Δh₂₄为第一窗口301与第二窗口302之间沿z轴的垂直距离；L1为第一窗口301沿xy面的横向尺寸的1/2，L2为第二窗口302的横向尺寸的1/2。

实施例2

本实施例提供了一种玻璃组件，图4为该玻璃组件结构示意图。本实施例的玻璃组件与实施例1的玻璃组件结构相似，区别在于天线5的种类不同、以及第一窗口301和第二窗口302的形状和尺寸不同。

本实施例中，天线5为环天线，该环天线的辐射频率为1710MHz-5GHz。天线信号发出方向(即z轴方向)与实施例1相同。

如图5a所示，本实施例的第一窗口301为圆形。记天线5的设计频段对应的波长为λ，天线5向第一窗口301的正投影的边缘中的每个点与第一窗口301的边缘之间的最小距离d1大于0、小于等于0.162λ。天线5向第一窗口301的正投影的边缘中的每个点与第一窗口301的边缘之间的最小距离d1也可以为0，此时第一窗口301的边缘与天线5向第一窗口301正投影的边缘重合，如图4和图5b所示。

本实施例的第二窗口302为正方形。如图5a和图5b所示，天线5向第二窗口302的正投影的边缘中的每个点与第二窗口302的边缘之间的最小距离d2为0.162λ至0.701λ。

记第一窗口沿xy面的横向尺寸的1/2为L1、第二窗口沿xy面的横向尺寸的1/2为L2，L2≥L1+0.58×Δh₂₄，Δh₂₄为第一窗口301与第二窗口302之间沿z轴的垂直距离。

实施例3

本实施例提供了一种玻璃组件，图6为该玻璃组件结构示意图。

如图6所示，该玻璃组件包括玻璃本体、粘接层2、导电层3、天线5。玻璃本体包括第一玻璃板1、第二玻璃板4。

与实施例1相同，第一玻璃板1具有相背的第一表面和第二表面，第二玻璃板4具有相背的第三表面和第四表面，第二表面和第三表面相对。第一表面、第二表面、第三表面和第四表面均为玻璃本体的表面。

粘接层2设于第一玻璃板1的第二表面和第二玻璃板4的第三表面之间，用于粘接第一玻璃板1和第二玻璃板4。

天线5设于第四表面42。天线5可以为单极子天线，也可以为环天线。

本实施例中天线5的信号发出的方向为沿玻璃组件厚度方向由第二玻璃板4至第一玻璃板1的方向，即图6中的由下至上方向。将信号发出方向记为z轴向上方向。

导电层3包括第一导电层31、第二导电层32、第三导电层33。第一导电层31位于第二表面与粘接层2之间；第二导电层32位于粘接层2与第二玻璃板4的第三表面之间；第三导电层33位于第二玻璃板4的第四表面。

第三导电层33设有第一窗口301，第一窗口301沿z轴贯穿第三导电层33。

天线5位于第一窗口301的内部。本实施例的第一窗口301为矩形，记天线5设计频段对应的波长为λ，当天线5为单极子天线时，天线5向第一窗口301的正投影的边缘中的每个点与第一窗口301的边缘之间的最小距离为0.051λ至0.162λ；当天线5为环天线时，天线5向第一窗口301的正投影的边缘中的每个点与第一窗口301的边缘之间的最小距离大于等于0、小于等于0.162λ。

第二导电层32设有第二窗口3021，第二窗口3021沿z轴贯穿第二导电层32。

天线5向第二窗口3021的正投影位于第二窗口3021的开窗范围内、并且该正投影的所有边缘不与第二窗口3021的边缘重合。第一窗口301向第二窗口3021的正投影位于第二窗口与3021的开窗范围内，并且第二窗口3021的面积大于第一窗口301的面积。第二窗口3021的形状不做限定，可以是规则形状如矩形、正方形、圆形等。当天线5为单极子天线时，天线5向第二窗口3021的正投影的边缘中的每个点与第二窗口3021的边缘之间的最小距离为0.457λ至0.701λ；当天线5为环天线时，天线5向第二窗口3021的正投影的边缘中的每个点与第二窗口3021的边缘之间的最小距离为0.162λ至0.701λ。

第一窗口301与第二窗口3021的尺寸关系满足：L2≥L1+0.58×Δh₃₄，Δh₃₄为第一窗口301与第二窗口3021之间沿z轴的垂直距离；L1为第一窗口301沿xy面的横向尺寸的1/2，L2为第二窗口3021沿xy面的横向尺寸的1/2。

第一导电层31设有第二窗口3022，第二窗口3022沿z轴贯穿第一导电层31。

天线5向第二窗口3022的正投影位于第二窗口3022的开窗范围内、并且该正投影的所有边缘不与第二窗口3022的边缘重合。第二窗口3021向第二窗口3022的正投影位于第二窗口3022的开窗范围内，并且第二窗口3022的面积大于第二窗口3021的面积。第二窗口3022的形状不做特殊限定，可以是规则形状如矩形、正方形、圆形等。当天线5为单极子天线时，天线5向第二窗口3022的正投影的边缘中的每个点与第二窗口3022的边缘之间的最小距离为0.457λ至0.701λ；当天线5为环天线时，天线5向第二窗口3022的正投影的边缘中的每个点与第二窗口3022的边缘之间的最小距离为0.162λ至0.701λ。

第一窗口301、第二窗口3021、第二窗口3022的尺寸关系满足：L3≥L1+0.58×Δh₂₄，并且L3＞L2。其中，Δh₂₄为第一窗口301与第二窗口3022之间沿z轴的垂直距离；L1为第一窗口301沿xy面的横向尺寸的1/2，L3为第二窗口3022沿xy面的横向尺寸的1/2。

可以理解的是，如果图6中的天线5位于第三表面，而玻璃组件中其他层结构不变，则至少需要在第一导电层31和第二导电层32中开窗，其中第一导电层31的窗口为第二窗口302，第二导电层32的窗口为第一窗口301。这种情况下，第一窗口、第二窗口、天线之间的尺寸关系可参照上述说明确定。

测试例1

本测试例提供了对含有单极子天线的玻璃组件的辐射效率性能测试实验。

(1)第一组待测玻璃组件与实施例1的玻璃组件的结构相同，第一组待测玻璃组件的中第一窗口为矩形，d11、d12分别为天线5向第一窗口301的正投影的边缘中的两个点与第一窗口301的边缘之间的最小距离；d21、d22分别为天线5向第二窗口302的正投影的边缘中的两个点与第二窗口302的边缘之间的最小距离。参考图7，各样品的第一窗口尺寸为：

样品1：矩形的宽×长为50×110(mm)，d11＝0.083λ，d12＝0.023λ。

样品2：矩形的宽×长为75×110(mm)，d11＝0.083λ，d12＝0.135λ。

样品3：矩形的宽×长为110×110(mm)，d11＝0.083λ，d12＝0.293λ。

样品4：矩形的宽×长为250×250(mm)，d11＝0.715λ，d12＝0.924λ。

以上样品中，天线5向第一窗口301的正投影的边缘中的点与第一窗口301的边缘之间的其他最小距离(除了d11、d12)为0.051λ至0.162λ。

样品1至样品4的第二窗口形状和尺寸相同。第二窗口的形状为正方形，尺寸为：d21＝0.458λ，d22＝0.699λ。

样品1至样品4中，只有样品2满足：天线5向第一窗口301的正投影中的每一点与第一窗口301的边缘之间的最小距离为0.051λ-0.162λ，第一窗口301向第二窗口302的正投影位于第二窗口302的开窗范围内，并且L2≥L1+0.58×Δh₂₄(L1为第一窗口沿xy面的横向尺寸的1/2、L2为第二窗口沿xy面的横向尺寸的1/2，Δh₂₄为第一窗口301与第二窗口302之间沿z轴的垂直距离)。

测试结果参见图8，图8中“原始夹层玻璃”与实施例1的玻璃组件相似，区别仅在于原始夹层玻璃中所有导电层未开窗。可以看出，采用样品2的第一窗口尺寸时，玻璃组件中的天线辐射性能最好，效率可以控制在-3dB以内。

(2)第二组待测玻璃组件与实施例1的玻璃组件的结构相同，第二组待测玻璃组件的中第一窗口为矩形、第二窗口为正方形，d11、d12分别为天线5向第一窗口301的正投影的边缘中的两个点与第一窗口301的边缘之间的最小距离；d21、d22分别为天线5向第一窗口301的正投影的边缘中的两个点与第一窗口301的边缘之间的最小距离。参考图7，各样品的第二窗口尺寸为：

样品5：正方形的宽×长为150×150(mm)，d21＝0.232λ，d22＝0.473λ。

样品6：正方形的宽×长为200×200(mm)，d21＝0.458λ，d22＝0.698λ。

以上样品中，天线5向第二窗口302的正投影的边缘中的点与第二窗口302的边缘之间的其他最小距离(除d21、d22以外)为0.457λ-0.701λ。

样品5和样品6的第一窗口的形状和尺寸相同。第一窗口的形状为矩形，尺寸为：d11＝0.083λ，d12＝0.135λ。

样品5至样品6中，只有样品6满足以下条件：天线5向第二窗口302的正投影中的每一点与第二窗口302的边缘之间的最小距离为0.457λ-0.701λ，第一窗口301向第二窗口302的正投影位于第二窗口的开窗范围内，并且L2≥L1+0.58×Δh₂₄(L1为第一窗口沿xy面的横向尺寸的1/2、L2为第二窗口沿xy面的横向尺寸的1/2，Δh₂₄为第一窗口301与第二窗口302之间沿z轴的垂直距离)。

第二组待测玻璃组件的测试结果参见图9。可以看出，相比于样品5的第二窗口尺寸，采用样品6的第二窗口尺寸时，玻璃组件中的天线辐射性能得到进一步提高。

以上测试结果说明，将第一窗口尺寸和第二窗口尺寸控制在本发明优选限定的范围内时，可有效提高玻璃组件的天线辐射性能。

测试例2

本测试例提供了导电层对玻璃组件中天线辐射性能影响的测试实验。测试方法同测试例1，测试结果总结在图10中。

图10中的“开窗夹层玻璃”为样品2的玻璃组件。图10中的“原始玻璃”样品的结构与样品2结构相似，区别仅在于“原始玻璃”样品的所有导电层没有开窗。

从图10的结果可以看出，相比于未设开窗的玻璃组件，本发明提供的玻璃组件具有更好的辐射效率。

以上结果可以证明：本发明通过在玻璃组件的金属膜等导电层中设置窗口，可以避免导电层存在对天线辐射信号带来的屏蔽分散影响，同时还能够明显增加天线的辐射效率、提高天线的性能。

Claims (10)

1.一种玻璃组件，其特征在于，该玻璃组件包括玻璃本体、天线(5)、至少一个导电层(3)，所述天线(5)设于所述玻璃组件的表面或至少部分嵌于所述玻璃组件的内部，所述导电层(3)设于所述玻璃组件的表面和/或至少部分嵌于所述玻璃组件的内部；

以沿天线(5)的信号发出的方向为z轴的向上方向，天线(5)所在平面为x轴与y轴形成的xy面，与天线(5)位于同一xy面的导电层(3)和沿z轴位于天线(5)上方的导电层(3)设有窗口；所述天线(5)向窗口的正投影位于该窗口的开窗范围内；

所述天线(5)包括单极子天线和/或环天线；

记沿z轴与天线(5)垂直距离最近的导电层(3)的窗口为第一窗口(301)；

所述单极子天线向第一窗口(301)的正投影的边缘中的每个点与第一窗口(301)的边缘之间的最小距离为该单极子天线设计频段对应波长的0.051倍至0.162倍；

所述环天线向第一窗口(301)的正投影的边缘中的每个点与第一窗口(301)的边缘之间的最小距离为该环天线设计频段对应波长的0.162倍以下。

2.根据权利要求1所述的玻璃组件，其特征在于，所述玻璃本体包括第一玻璃板(1)和第二玻璃板(4)，所述第一玻璃板(1)具有相背的第一表面(11)和第二表面(12)，所述第二玻璃板(4)具有相背的第三表面(41)和第四表面(42)，所述第二表面(12)与第三表面(41)相对；

所述天线(5)设于玻璃组件的第四表面一侧或者设于所述第二表面(12)与第三表面(41)之间；

所述导电层(3)设于玻璃组件的第四表面一侧，和/或，所述导电层(3)设于所述第二表面(12)与第三表面(41)之间。

3.根据权利要求1所述的玻璃组件，其特征在于，所述窗口沿z轴贯穿其所在的导电层(3)。

4.根据权利要求1所述的玻璃组件，其特征在于，所述单极子天线向第一窗口(301)的正投影边缘中的每个点与第一窗口(301)的边缘之间的最小距离为该单极子天线设计频段对应波长的0.083倍至0.135倍。

5.根据权利要求1所述的玻璃组件，其特征在于，对于在z轴方向上相邻的两个窗口，记沿z轴位于上方的窗口为窗口A、位于下方的窗口为窗口B，窗口B向窗口A的正投影位于窗口A的开窗范围内，并且所述正投影的边缘与窗口A的边缘不重合。

6.根据权利要求5所述的玻璃组件，其特征在于，所述玻璃组件中具有两个以上的窗口，记玻璃组件中沿z轴位于第一窗口(301)上方的窗口为第二窗口(302)；

记第一窗口(301)沿xy面的横向尺寸的1/2为L1、第二窗口(302)沿xy面的横向尺寸的1/2为L2；

L1、L2的关系满足：L2≥L1+0.58×Δh；

其中，Δh为第二窗口(302)与第一窗口(301)之间沿z轴的垂直距离。

7.根据权利要求1或6所述的玻璃组件，其特征在于，所述单极子天线向第二窗口(302)的正投影边缘中的每个点与第二窗口(302)的边缘之间的最小距离为该单极子天线设计频段对应波长的0.457倍至0.701倍。

8.根据权利要求7所述的玻璃组件，其特征在于，所述单极子天线向第二窗口(302)的正投影边缘中的每个点与第二窗口(302)的边缘之间的最小距离为该单极子天线设计频段对应波长的0.458倍至0.699倍。

9.根据权利要求1或6所述的玻璃组件，其特征在于，所述环天线向第二窗口(302)的正投影边缘中的每个点与第二窗口(302)的边缘之间的最小距离为该环天线设计频段对应波长的0.162倍至0.701倍。

10.一种车辆，其特征在于，该车辆包括权利要求1-9任一项所述的玻璃组件。