CN209786193U - 一种高隔离度紧凑型5g鲨鱼鳍天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高隔离度紧凑型5G鲨鱼鳍天线，包括具有空腔的外壳、设置在空腔中的PCB组件、以及设置在PCB组件上的天线，所述PCB组件包括设置在空腔底部的PCB底板和插设在PCB底板上且与PCB底板电性连接的M个PCB立板，所述M为大于或等于1的自然数。本实用新型的高隔离度紧凑型5G鲨鱼鳍天线，有效提高壳体内多根天线的隔离度，使得壳体内部电磁干扰的问题得到有效缓解，大大降低信号串扰的情况发生，显著提升天线的通讯性能。

Description

一种高隔离度紧凑型5G鲨鱼鳍天线

技术领域

本实用新型涉及天线结构领域，特别是关于一种高隔离度紧凑型5G鲨鱼鳍天线。

背景技术

MIMO多输入多输出技术，即为发射端和接收端设有多个天线，可以实现在不增加带宽的情况下成倍提高系统的数据传输速率和传输质量。多天线技术作为提高通信系统的重要途径成为5G无线通信的一个研究热点。

现主流的车载通讯天线往往设计在鲨鱼鳍天线中，鲨鱼鳍内设置2G/3G/4G通讯主天线，2G/3G/4G通讯分集天线，FM/AM收音天线及GNSS卫星定位天线等。5G鲨鱼鳍天线，为了提高数据传输速率和传输质量，鲨鱼天线中至少需要2个5G天线，优选为4个。天线数目增加，会带来鲨鱼鳍天线内部天线隔离差，引起信号串扰。

现有的5GMIMO天线分布采用分散式分布以提高隔离度、提升覆盖角度。5G第一天线和第二天线分布在鲨鱼鳍天线的头部和尾部；第三、第四天线通常分布在PCB板中间部分的两侧。该方案占用了鲨鱼鳍内部及PCB较大空间；5G天线的分散分布，需要通过在PCB微带线传输到同轴线焊盘处会带来传输损耗。

如授权公告号CN208368727U中，5G第三、第四天线分布在PCB底板的两侧，PCB底板中部可设置FM天线或者GPS天线，由于5G第三、第四天线分设在FM天线的两侧，故5G第三、第四天线对FM天线在水平面的方向图会带来很多不良影响。具体的，由于FM天线水平面上应采用全向方向图，但由于受到5G第三、第四天线的遮挡会引起FM的方向图畸变。同时，5G第三、第四天线也会GPS相位中心稳定度等带来不良影响。

此外，V2X蓝牙天线的需求日益增加，越来越多的V2X蓝牙天线被加入到了鲨鱼鳍天线内部，使得原本就捉襟见肘的鲨鱼鳍天线内部空间变得更加拥挤，使得内部电磁相互干扰的问题更加严重，影响天线的通讯性能。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型为解决上述技术问题，提供一种高隔离度紧凑型5G鲨鱼鳍天线，有效提高壳体内多根天线的隔离度，使得壳体内部电磁干扰的问题得到有效缓解，大大降低信号串扰的情况发生，显著提升天线的通讯性能。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种高隔离度紧凑型5G鲨鱼鳍天线，包括具有空腔的外壳、设置在空腔中的PCB组件、以及设置在PCB组件上的天线，所述PCB组件包括设置在空腔底部的PCB底板和插设在PCB底板上且与PCB底板电性连接的M个PCB立板，所述M为大于或等于1的自然数。

所述PCB立板上还设置有用于提高相邻天线隔离度的接地覆铜枝节。

所述接地覆铜枝节设置在PCB立板的中线区域。

所述接地覆铜枝节和天线通过焊盘与PCB底板电性连接。

若M大于或等于2，所述M个PCB立板两两组合成一个PCB立板组件，所述PCB立板组件中的两块PCB立板相互垂直并相交于所述接地覆铜枝节。

若M大于或等于2，所述M个PCB立板组合成一个PCB立板组件，所述PCB立板组件中的M块PCB立板相交于所述接地覆铜枝节。

所述PCB底板上设置有第一5G天线和第二5G天线，所述第一5G天线设置在PCB底板上靠近前端的位置，所述第二5G天线设置在PCB底板上靠近后端的位置。

所述PCB立板上设置有关于所述接地覆铜枝节对称的第三5G天线和第四5G天线。

所述PCB立板组件上设置有相互对称的第一5G天线和第二5G天线、相互对称的第三5G天线和第四5G天线。

所述外壳和所述空腔均具有鲨鱼鳍的轮廓形状，所述天线还包括设置在PCB底板或PCB立板上的GNSS天线、AM/FM天线、V2X天线、蓝牙天线中的一项或多项。

本实用新型相较于现有技术的有益效果是：

本实用新型巧妙地将多块PCB板组合成立体结构，在传统的PCB底板上插设PCB立板，通过将天线设置在PCB立板上的方式，同时在PCB立板的中线区域设置接地覆铜枝节，从而提高壳体内多根天线的隔离度，使得壳体内部电磁干扰的问题得到有效缓解，大大降低信号串扰的情况发生，显著提升天线的通讯性能。

附图说明

图1为本实用新型一实施例1中高隔离度紧凑型5G鲨鱼鳍天线的结构图。

图2为本实用新型一实施例1中PCB立板的结构图。

图3为本实用新型一实施例2中高隔离度紧凑型5G鲨鱼鳍天线的结构图。

图4为本实用新型一实施例2中PCB立板24的结构图。

图5为本实用新型一实施例2中PCB立板23的结构图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面将结合具体实施例及附图对本实用新型作进一步详细描述。

请参考图1-2，本实用新型实施例1包括：

一种高隔离度紧凑型5G鲨鱼鳍天线，包括外壳11、PCB底板12、PCB立板13、第一5G天线14、第二5G天线15、第三5G天线16、第四5G天线17、接地覆铜枝节18。

其中，在PCB底板12上设置有该第一5G天线14和第二5G天线15，且第一5G天线14和第二5G天线15分别设置于鲨鱼鳍前部和后部，提高5G天线在鲨鱼鳍前后接收效果，抵抗接收信号的多径效应。

PCB立板13仅有一块，该PCB立板13插设在PCB底板12上并与PCB底板12电性连接，PCB立板13与鲨鱼鳍前后连线相互垂直，PCB立板13上还设有第三5G天线16、第四5G天线17、接地覆铜枝节18，其中接地覆铜枝节18是枝节状的接地覆铜，接地覆铜枝节18位于PCB立板13的中线区域，第三5G天线16和第四5G天线17关于接地覆铜枝节18对称，接地覆铜枝节18可有效提高第三5G天线16和第四5G天线17的隔离度，避免第三5G天线16和第四5G天线17间发生信号串扰，同时也减少对其他天线的信号干扰；第三5G天线16和第四5G天线17的尾部设置成转角，第三5G天线16的尾部和第四5G天线17的尾部彼此远离，可进一步提高第三5G天线16和第四5G天线17的隔离度，进一步避免第三5G天线16和第四5G天线17间发生信号串扰，进一步减少对其他天线的信号干扰。第三5G天线16、第四5G天线17、接地覆铜枝节18通过焊盘19接地的方式与PCB底板12电性连接，更进一步提高天线的隔离度。该PCB立板13通过三个焊盘19插入到PCB底板12的安装孔中，并通过焊盘焊接的方式分别实现第三5G天线16、接地覆铜枝节18和第四5G天线17与PCB底板12的连接。

外壳11围闭的空腔内，除了含有4个5G天线外，还可设置其他天线，如GNSS天线110、AM/FM天线111、V2X天线、蓝牙天线，如附图所示；上述天线的位置可根据实际需要进行更改，不对其位置进行限制。

请参考图3-5，本实用新型实施例2包括：

一种高隔离度紧凑型5G鲨鱼鳍天线，包括外壳21、PCB底板22、PCB立板组件、第一5G天线25、第二5G天线26、第三5G天线27、第四5G天线28、接地覆铜枝节210。

其中，在PCB立板组件由PCB立板23和PCB立板24构成，该两块PCB立板相互垂直，两块PCB立板均插设在PCB底板22上并与PCB底板22电性连接；PCB立板23与鲨鱼鳍前后连线处于同一平面上，该PCB立板23上设有第一5G天线25、第二5G天线26、接地覆铜枝节210；PCB立板24与鲨鱼鳍前后连线相互垂直，该PCB立板24上还设有第三5G天线27、第四5G天线28、接地覆铜枝节210；PCB立板组件上设置四根5G天线，实现360度水平面更好覆盖；其中接地覆铜枝节210是枝节状的接地覆铜，接地覆铜枝节210位于PCB立板的中线区域，第一5G天线25和第二5G天线26关于接地覆铜枝节210对称，第三5G天线27和第四5G天线28也关于接地覆铜枝节210对称，接地覆铜枝节210可有效提高四根5G天线的隔离度，避免四根5G天线间发生信号串扰，同时也减少对其他天线的信号干扰；两块PCB立板垂直相交于其接地覆铜枝节210处；四根5G天线的尾部设置成转角，四根5G天线的尾部朝向四个相互垂直或相互反向的方向远离，四根5G天线的隔离度，进一步避免四根天线间发生信号串扰，进一步减少对其他天线的信号干扰。四根5G天线、接地覆铜枝节210通过焊盘29接地的方式与PCB底板22电性连接，更进一步提高天线的隔离度。该PCB立板组件通过五个焊盘29插入到PCB底板22的安装孔中，并通过焊盘29焊接的方式分别实现四根5G天线、接地覆铜枝节210与PCB的连接。

5GMIMO天线系统，其中至少有一个天线为覆盖5G并兼容2G、3G、4G工作频段。以上设计可以最大限度提高5G天线的隔离，并合理利用鲨鱼鳍内部空间。

其中GNSS高精度定位天线212或者SDARS卫星数字音频广播业务天线，为提高轴比改善相位中心稳定度，GNSS天线或者SDARS天线或者GNSS和SDARS叠层天线置于PCB正面靠近中间的位置。由于采用陶瓷天线高度较小，可以设计鲨鱼鳍前部，充分利用鲨鱼鳍前部较小的空间。

Wifi、蓝牙天线、V2X天线可以设计到PCB中部位置，弹片或支架上FPC的形式安装在PCB正面，靠近PCB边缘设计。基于现有技术，其中智能天线盒子可布局至少一个V2X天线，实现车辆到X通讯系统以及车载自组织（VANET）的通信。

外壳21围闭的空腔内还可以包含收音天线211。

应该指出的是，鲨鱼鳍天线壳体内部不一定包含所诉的FM/AM、wifi、V2X、GNSS天线等，以上只是给出一种方案形式。

本实用新型实施例3，PCB立板的数量增加到4个或更多，可两两配对组成与实施例2中PCB立板组件相同的结构，即PCB底板上设置有多个PCB立板组件，可实现更多天线的安装设置，其他结构则与实施例2中相同。

本实用新型实施例4，PCB立板的数量增为3个或更多，可将所有的PCB立板彼此相交于其接地覆铜枝节处一构成一个PCB立板组件，PCB底板上仅插设有前述PCB立板组件，其他结构则与实施例2中相同。

本实用新型提出一种新型5G鲨鱼鳍天线。其中所述的5GMIMO天线，采用PCB天线形式。通过多个5G天线共用PCB介质板方式，合理设计5G天线，来提高空间利用率并实现方向图水平面较好覆盖。并在5GMIMOPCB设计接地覆铜形状，在不增加鲨鱼鳍腔体尺寸的情况下，提高天线隔离度。

本实用新型提出一种新型5G鲨鱼鳍天线。其中所述的5GMIMO天线，采用PCB天线形式。通过多个5G天线共用PCB介质板方式，合理设计5G天线，来提高空间利用率并实现方向图水平面较好覆盖。并在5GMIMOPCB设计接地覆铜形状，在不增加鲨鱼鳍腔体尺寸的情况下，提高天线隔离度。

虽然对本实用新型的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化、是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。

Claims (10)

1.一种高隔离度紧凑型5G鲨鱼鳍天线，其特征在于，包括具有空腔的外壳、设置在空腔中的PCB组件、以及设置在PCB组件上的天线，所述PCB组件包括设置在空腔底部的PCB底板和插设在PCB底板上且与PCB底板电性连接的M个PCB立板，所述M为大于或等于1的自然数。

2.根据权利要求1所述的高隔离度紧凑型5G鲨鱼鳍天线，其特征在于，所述PCB立板上还设置有用于提高相邻天线隔离度的接地覆铜枝节。

3.根据权利要求2所述的高隔离度紧凑型5G鲨鱼鳍天线，其特征在于，所述接地覆铜枝节设置在PCB立板的中线区域。

4.根据权利要求3所述的高隔离度紧凑型5G鲨鱼鳍天线，其特征在于，所述接地覆铜枝节和天线通过焊盘与PCB底板电性连接。

5.根据权利要求4所述的高隔离度紧凑型5G鲨鱼鳍天线，其特征在于，若M大于或等于2，所述M个PCB立板两两组合成一个PCB立板组件，所述PCB立板组件中的两块PCB立板相互垂直并相交于所述接地覆铜枝节。

6.根据权利要求4所述的高隔离度紧凑型5G鲨鱼鳍天线，其特征在于，若M大于或等于2，所述M个PCB立板组合成一个PCB立板组件，所述PCB立板组件中的M块PCB立板相交于所述接地覆铜枝节。

7.根据权利要求1-6项中任一项所述的高隔离度紧凑型5G鲨鱼鳍天线，其特征在于，所述PCB底板上设置有第一5G天线和第二5G天线，所述第一5G天线设置在PCB底板上靠近前端的位置，所述第二5G天线设置在PCB底板上靠近后端的位置。

8.根据权利要求7项中任一项所述的高隔离度紧凑型5G鲨鱼鳍天线，其特征在于，所述PCB立板上设置有关于所述接地覆铜枝节对称的第三5G天线和第四5G天线。

9.根据权利要求5或6项所述的高隔离度紧凑型5G鲨鱼鳍天线，其特征在于，所述PCB立板组件上设置有相互对称的第一5G天线和第二5G天线、相互对称的第三5G天线和第四5G天线。

10.根据权利要求1所述的高隔离度紧凑型5G鲨鱼鳍天线，其特征在于，所述外壳和所述空腔均具有鲨鱼鳍的轮廓形状，所述天线还包括设置在PCB底板或PCB立板上的GNSS天线、AM/FM天线、V2X天线、蓝牙天线中的一项或多项。