CN211519198U - 车窗玻璃及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种车窗玻璃及车辆，所述车窗玻璃包括夹层玻璃和天线组件，所述天线组件嵌入在所述夹层玻璃内，所述天线组件包括振子、匹配环和射频芯片，所述振子与所述匹配环耦合连接，所述射频芯片与所述匹配环电连接，其特征在于，所述振子与所述匹配环的最小间距介于0mm～10mm。

Description

车窗玻璃及车辆

技术领域

本申请涉及汽车设备领域，尤其涉及一种车窗玻璃及车辆。

背景技术

目前汽车身份识别需要通过在车辆的车窗玻璃上安装电子标签，实现对汽车的管理。然而，电子标签在车辆上的实际应用中，为了防止电子标签被撕毁或者被损坏，将电子标签设置在车窗玻璃内。当电子标签设置在车窗玻璃内后，车窗玻璃的层叠结构对电子标签产生电磁影响，导致电子标签的通信距离较短，无法满足正常的工作需求。电子标签的设计兼顾阻抗的匹配与带宽性能，一般设计图案幅度大，结构复杂，耗材高。此外，大面积的电子标签也降低了安装时的灵活性，对安装位置、安装角度容错性差。

发明内容

本申请提供一种车窗玻璃及车辆。

本申请提供一种车窗玻璃，其中，所述车窗玻璃包括夹层玻璃和天线组件，所述天线组件嵌入在所述夹层玻璃内，所述天线组件包括振子、匹配环和射频芯片，所述振子与所述匹配环耦合连接，所述射频芯片与所述匹配环电连接。

本申请提供一种车辆，其中，所述车辆上述的车窗玻璃，所述车辆还包括车辆主体，所述车窗玻璃固定于所述车辆主体上。

本申请提供的车窗玻璃及车辆，通过所述天线组件包括振子、匹配环和射频芯片，利用所述匹配环与所述振子耦合连接，而所述射频芯片经所述匹配环馈电至所述振子，使得天线组件的耦合能力增强，收发信号能力增强，实现增强通信距离，满足正常工作需求。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请一些实施方式，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是本申请实施例提供的车窗玻璃的示意图；

图2是本申请实施例提供的车窗玻璃的侧示意图；

图3是本申请另一实施例提供的车窗玻璃的示意图；

图4是图1的车窗玻璃的III部分的放大示意图；

图5是本申请另一实施例提供的车窗玻璃的天线组件的示意图；

图6是本申请另一实施例提供的车窗玻璃的天线组件的示意图；

图7是本申请另一实施例提供的车窗玻璃的天线组件的示意图；

图8是本申请实施例提供的车窗玻璃的局部截面示意图；

图9是本申请实施例提供的车辆的示意图。

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。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有付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。

本申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”“距离”、“间距”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是暗示或指示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

请参阅图1和图2，本申请提供一种车窗玻璃100，所述车窗玻璃100包括夹层玻璃10和天线组件20，所述天线组件20嵌入在所述夹层玻璃10内。所述天线组件20包括振子21、匹配环22和射频芯片23，所述振子21与所述匹配环 22耦合连接，所述射频芯片23与所述匹配环22电连接。可以理解的是，所述车窗玻璃100可以应用于汽车、卡车、公交车等车辆设备上，所述车窗玻璃100 可以是前挡风玻璃。

通过所述天线组件20包括振子21、匹配环22和射频芯片23，利用所述匹配环22与所述振子21耦合连接，而所述射频芯片23经所述匹配环22馈电至所述振子21，使得天线组件20的耦合能力增强，收发信号能力增强，实现增强通信距离，满足正常工作需求。

本实施方式中，所述夹层玻璃10可以由多层玻璃叠合构成。所述夹层玻璃10具有第一表面101和相对所述第一表面101设置的第二表面102。在所述车窗玻璃100安装于汽车后，所述夹层玻璃10的第一表面101朝外设置，所述第二表面102朝内设置。所述第一表面101可以是朝外凸出的曲面，所述第二表面 102与所述第一表面101大致平行设置。所述振子21和所述匹配环22至所述第一表面101的距离，小于所述振子21和所述匹配环22至所述第二表面102的距离，以增大所述振子21和所述匹配环22的天线信号接收和发送能力，增强所述天线组件20的通信性能。

所述振子21相对所述匹配环22靠近所述夹层玻璃10的边缘，使得所述射频芯片23远离所述夹层玻璃10的边缘设置，即所述振子位于所述匹配环的上方。在所述车窗玻璃100应用于车辆时，所述夹层玻璃10的边缘靠近车辆的框架，即夹层玻璃10的边缘电磁干扰较大，所述射频芯片23远离所述夹层玻璃10边缘设置，以减小电磁干扰。

所述夹层玻璃100包括第一长边103、相对所述第一长边103设置第二长边 104和两个相对的短边105。两个所述短边105连接于所述第一长边103和第二长边104之间。所述匹配环22相对所述振子21远离所述第一长边103设置。所述振子21邻近所述第一长边103设置。所述振子21至所述第一长边103的距离可以根据需要进行调整，以减小所述天线组件20对所述夹层玻璃20可视范围影响，并保证所述天线组件20的通信要求。

本实施方式中，所述振子21和所述匹配环22都采用金材质、铜材质或银材质或导电银浆材质。所述辐射体21也可以采用多层不同金属层构成。所述振子 21和所述匹配环22可以经丝印技术印刷成型于所述夹层玻璃10内。所述射频芯片23可以是无源射频芯片。所述射频芯片23内可设置馈电电路，以利用馈电电路经所述振子21和匹配环22实现收发天线信号。所述射频芯片23可以与所述匹配环22焊接，也可以是经导电银胶与所述匹配环22导电粘接。当然，在其他实施方式中，所述射频芯片23也可以是经导电胶粘接工艺在热压条件实现导电连接于所述匹配环22。

在另一实施例中，如图3所示，所述射频芯片23也可以是有源射频芯片。所述车窗玻璃100还包括嵌入所述夹层玻璃10内的芯片导电线230和与所述芯片导电线230电连接的导电弹片2300。所述芯片导电线230一端连接至所述射频芯片23，另一端延伸至所述夹层玻璃10的边缘，并与所述导电弹片2300连接。所述导电弹片2300固定于所述夹层玻璃10的边缘并位于所述夹层玻璃10 的侧壁。在所述车窗玻璃100应用于车辆时，所述导电弹片2300可以经导电线缆连接至车辆的馈电源和处理器，以使得所述射频芯片23接收馈电信号、向车辆的处理器发送馈电信号。

需要说明的是，无线射频识别基站可以通过读写器经天线发出一定频率的射频信号，当所述天线组件20进入无线射频识别基站所发出的射频信号区域内，所述射频芯片23可以经所述振子21和所述匹配环22接收射频信号，并对射频信号进行处理后，再经所述匹配环22和所述振子21发送出自身编码应答射频信号，编码应答射频信号被无线射频识别基站的读写器获取，并进行解码后发送至数据交换和管理系统进行处理，以实现自动身份识别。

进一步地，请继续参阅图1和图2，所述射频芯片23经所述匹配环22和所述振子21形成的谐振信号通信距离大于或等于20米。

本实施方式中，所述天线组件20的射频频率在900mHz～950mHz。作为一种较优的方式，所述天线组件20的射频频率可以在922mHz～925mHz，以保证所述天线组件20的通讯距离足够远，且满足正常通信要求。当所述天线组件20 的射频频率小于922mHz，所述天线组件20的通信距离会减小，而当所述天线组件20的频率大于925mHz，所述天线组件20的信号强度会减小。所述天线组件20可以有效接收到无线射频识别基站的射频信号的距离为至少20米，所述天线组件20可以将自身编码应答射频信号有效发送至无线射频识别基站的距离也是至少20米。当所述车窗玻璃100安装于汽车后，在汽车行驶至距离无线射频识别基站大致20米的范围内，所述射频芯片23可接收无线射频识别基站的射频信号，并根据射频信号发送自身编码应答射频信号，以实现自动身份识别。所述振子21与所述匹配环22耦合连接，所述匹配环22有效匹配天线的容抗和感抗，使得所述振子21的信号耦合能力增强，而增强了所述天线组件20的射频信号接收和发送能力，以实现在距离无线射频识别基站20米的情况下仍可以接收射频信号，以及可以有效将应答射频信号发送至无线射频识别基站。

需要说明的是，所述振子21至所述匹配环22的距离决定了所述天线组件 20的射频增益，以满足所述天线组件20的结构优化，增大通信距离，以及满足正常通信要求。而所述振子21的两端至所述匹配环22的距离，决定了所述天线组件20的实部和虚部，以满足所述天线组件20的射频带宽要求，增大通信距离，满足正常通信要求。所述天线组件20除了可满足识别车辆身份功能，还可满足车辆ETC功能，实现多功能化要求。

进一步地，请参阅图4，所述射频芯片23连接于所述匹配环22远离所述振子21处。

本实施方式中，所述匹配环22与所述射频芯片23相对的部分耦合连接于所述振子21。所述匹配环22为闭环。所述匹配环22在远离所述振子21处设有馈电点。所述射频芯片23连接于所述馈电点处。通过所述匹配环22的馈电点远离所述振子21设置，以方便调整所述匹配环22的长度，并保证所述匹配与所述振子21的耦合要求，而实现调整所述匹配环22的阻抗，进而可调整所述振子21 和所述匹配环22的阻抗与所述射频芯片23的阻抗共轭匹配，即调整所述天线组件20的负载阻抗与信号源阻抗共轭，满足信号输出功率最大化要求。

在一个实施例中，所述射频芯片23包括第一边缘231和相对所述第一边缘 231设置的第二边缘232，所述匹配环22包括由所述第一边缘231延伸出的第一辐射臂221和由所述第二边缘232延伸出的第二辐射臂222。所述第一辐射臂221 的长度和所述第二辐射臂222的长度可根据实际需要进行调整，以实现调整所述匹配环22的阻抗。所述第一辐射臂221与所述第二辐射臂222可以在同一直线方向上平齐设置。所述第一辐射臂221的宽度与所述第二辐射臂222的宽度相等，以保证所述匹配环22的阻抗均衡排布，进而保证所述振子21的信号收发能力。

所述匹配环22还包括第三辐射臂223和第四辐射臂224，所述第三辐射臂 223和所述第四辐射臂224分别连接所述第一辐射臂221和所述第二辐射臂222，且所述第三辐射臂223与所述第四辐射臂224相平行。所述第三辐射臂223与所述第一辐射臂221大致垂直设置。所述第四辐射臂224与所述第二辐射臂222大致垂直设置。所述第三辐射臂223的宽度等于所述第四辐射臂224的宽度，所述第三辐射臂223的宽度等于所述第一辐射臂221的宽度。所述第三辐射臂223的长度等于所述第四辐射臂224的长度。所述第三辐射臂223至所述第四辐射臂 224的距离大于所述第三辐射臂223的长度。所述第三辐射臂223和所述第四辐射臂224的长度可以根据需要进行调整，以实现调整所述匹配环22的负载阻抗。

所述匹配环22还包括第五辐射臂225，所述第五辐射臂225的两端分别连接所述第三辐射臂223和所述第四辐射臂224，所述第五辐射臂225与所述振子 21耦合。所述第五辐射臂225平行所述振子21设置。所述第五辐射臂225大致与所述第三辐射臂223垂直设置。所述第五辐射臂225的宽度等于所述第三辐射臂223的宽度。所述第五辐射臂225的长度小于所述振子21的长度。所述第五辐射臂225与所述振子21构成电容，通过调整所述第五辐射臂225与所述振子 21的距离实现调整容抗，以实现调整天线组件20的负载阻抗。所述第五辐射臂 225的调整也可以用于调整感抗，结合所述第五辐射臂225与所述振子21的距离调整，可以实现整体调整所述天线组件20的负载阻抗。当然，在其他实施方式中，所述第五辐射臂225的宽度可以不同于所述第三辐射臂223。

进一步地，所述振子21的长度大于所述第五辐射臂225。所述振子21的宽度可以等于所述第五辐射臂225的宽度。所述振子21的长度可以是射频波长的一半。所述振子21至所述第五辐射臂225的距离，也是所述振子与匹配环的最小间距介于0mm～10mm，优选0mm～5mm，更优选1mm～3mm，如此利于调节阻抗匹配，同时提高增益。而如果所述振子21至所述第五辐射臂225的距离间距过大，比如超过10mm，会使得电子标签阻抗实部太小，一般小于10欧，导致匹配效果下降。所述振子21至所述第五辐射臂225的距离小于所述第五辐射臂225至所述射频芯片23的距离。由于电子标签在车辆上的安装位置有限，且不能影响视野，因此在兼顾性能达标的前提下，所述振子、匹配环的尺寸宜小型化。所述振子21的长度为20mm～180mm，优选介于70mm～100mm，考虑到玻璃介电常数与衰减特征，长度介于70mm-100mm的天线振子在玻璃介质中，可以得到900MHZ-950MHZ的谐振频率，效能更高。所述振子21的宽度为 0mm～20mm，优选介于0mm～5mm，如此可以有效降低振子电容，同时电子标签尺寸大幅度减小，增大了标签在车辆上安装的灵活性；如果振子宽度大于5mm，甚至是达到20mm，电子标签安装位置不灵活。

当然，在其他实施方式中，由于匹配环主要影响天线阻抗虚部，环形长度有限，振子与匹配环的宽度相同会导致天线设计方向狭窄，所述振子21的宽度可以不等于所述第五辐射臂225的宽度。请参阅图5，振子21的宽度小于所述匹配环22的宽度，从而实现分区控制阻抗实部虚部，振子主要调节阻抗实部，匹配环主要调节阻抗虚部增加匹配多样性，独立控制宽度，利于阻抗匹配。特别需要强调的是，借由振子的宽度小于匹配环的宽度，如减小振子宽度，可以减小标签尺寸，减少金属车身干扰，更有利于天线结构的图案设计。

进一步地，请参阅图6，所述振子21位于所述匹配环22的下方。在本实施方式中，所述振子21相对所述匹配环22远离所述夹层玻璃10的边缘，而靠近所述射频芯片23远离所述夹层玻璃10的边缘设置，如此设计，相对于图5而言，可以起到做到防呆防错，只要将振子平行于或近似平行于夹层玻璃的水平边缘 (长边)，即使电子标签倒置安装也不会影响正常使用，有助于提高生产作业效率。

进一步地，请参阅图7，所述振子与所述夹层玻璃的水平边缘呈一夹角设置，优选所述夹角介于0°～30°，更优选介于0°～15°。由于夹层玻璃是曲面，所述振子与所述夹层玻璃的水平边缘呈一夹角设置安装于曲面玻璃，有利于电子标签与天线正交，高容错性的天线设计普适各种车型，从而发挥电子标签最佳性能。此外，尤其是振子、匹配环尺寸较小的时候，所述振子相对于所述夹层玻璃的水平边缘倾斜一定角度，更有利于电子标签的灵活安装，更贴近实际场景。而当振子、匹配环尺寸过大时，如振子长度超过200mm，振子相对于所述夹层玻璃的水平边缘倾斜一定角度反而会影响标签安装布局，也让天线边缘更靠近车身金属，从而影响天线性能发挥。

进一步地，请参阅图8，所述夹层玻璃10包括第一玻璃层11和与所述第一玻璃层11叠合的第二玻璃层12，所述天线组件20嵌入在所述第一玻璃层11和所述第二玻璃层12之间。所述第一玻璃层11的厚度大致与所述第二玻璃层12 的厚度相等。所述第一表面101设置于所述第一玻璃层11，所述第二表面102 设置于所述第二玻璃层12。所述第一玻璃层11呈外凸弯曲。所述第二玻璃层12 与所述第一玻璃层11大致平行。所述振子21和所述匹配环22印刷于所述第一玻璃层11朝向所述第二玻璃层12的一面。所述射频芯片23贴合于所述第一玻璃层11朝向所述第二玻璃层12的一面。所述振子21和所述匹配环22至所述第一表面101较近，方便所述振子21和所述匹配环22收发电信号，以避免所述车窗玻璃100的其他功能层对所述振子21和匹配环22的电磁干扰。当然，在其他实施方式中，所述振子21和所述匹配环22在进一步增大信号收发能力后，所述振子21和所述匹配环22也可以印刷于所述第二玻璃层朝向所述第一玻璃层一侧。

进一步地，所述夹层玻璃10还包括粘接层13，所述粘接层13粘接于所述第一玻璃层11和所述第二玻璃层12之间，所述第一玻璃层11设置于所述车窗玻璃100外侧，所述天线组件20贴合于所述第一玻璃层11粘接所述粘接层13 的一面。

本实施方式中，所述粘接层13可以采用塑性树脂材质，所述粘接层13可以是PVB(聚乙烯醇缩丁醛)层。在所述振子21和所述匹配环22印刷于所述第一玻璃层11，以及所述射频芯片23贴合于所述第一玻璃层11后，将固体状态的所述粘接层13铺设于所述第一玻璃层11上。所述粘接层13完全覆盖所述第一玻璃层11。将所述第二玻璃层12贴合于所述粘接层13远离所述第一玻璃层 11一面，然后热压所述第一玻璃层11和所述第二玻璃层12，所述粘接层13经热压工艺融化后再冷区固化，使得所述第一玻璃层11和所述第二玻璃层12经所述粘接层13粘接稳固。利用所述粘接层13的厚度大于所述射频芯片23的厚度，使得所述粘接层13具有热压缓冲功能，避免所述第一玻璃层11和所述第二玻璃层12挤压损毁所述射频芯片23，以保证所述天线组件20的安全性。当然，在其他实施方式中，所述第一玻璃层11和所述第二玻璃层12之间可以设置两层所述粘接层13，以增加所述第一玻璃层11和所述第二玻璃层12的稳固性能。

请参阅图9，本申请还提供一种车辆200，所述车辆200包括所述车窗玻璃 100和车辆主体210。所述车窗玻璃100固定于所述车辆主体210上。所述车辆主体210包括底盘2101、车轮组件2102、动力机构、框架和外壳2103。所述车轮组件2102转动连接于所述底盘2101，所述动力机构安装于所述底盘2101，以输出扭矩动力至所述车轮组件2102。所述框架固定于所述底盘2101上，所述外壳2103固定于所述框架上，所述车轮玻璃与所述外壳2103共同包覆固定于所述框架上。所述车窗玻璃100可以是车辆200的前窗玻璃。所述天线组件20可以设置于车窗玻璃100靠近所述车辆200的车顶位置。

本申请提供的车窗玻璃100及车辆200，通过所述天线组件20包括振子21、匹配环22和射频芯片23，利用所述匹配环22与所述振子21耦合连接，而所述射频芯片23经所述匹配环22馈电至所述振子21，使得天线组件20的耦合能力增强，收发信号能力增强，实现增强通信距离，满足正常工作需求。

以上是本申请实施例的实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请实施例原理的前提下，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 (10)

1.一种车窗玻璃，所述车窗玻璃包括夹层玻璃和天线组件，所述天线组件嵌入在所述夹层玻璃内，所述天线组件包括振子、匹配环和射频芯片，所述振子与所述匹配环耦合连接，所述射频芯片与所述匹配环电连接，其特征在于，所述振子与所述匹配环的最小间距介于0mm～10mm。

2.根据权利要求1所述的车窗玻璃，其特征在于，所述振子与所述匹配环的最小间距介于0mm～5mm。

3.根据权利要求2所述的车窗玻璃，其特征在于，所述振子与所述匹配环的最小间距介于1mm～3mm。

4.根据权利要求1所述的车窗玻璃，其特征在于，所述振子的长度为70mm～100mm，所述振子的宽度为0mm～5mm。

5.根据权利要求1所述的车窗玻璃，其特征在于，所述振子的宽度小于所述匹配环的宽度。

6.根据权利要求1所述的车窗玻璃，其特征在于，所述振子相对所述匹配环远离所述夹层玻璃的水平边缘。

7.根据权利要求1所述的车窗玻璃，其特征在于，所述振子位于所述匹配环的上方或下方。

8.根据权利要求1所述的车窗玻璃，其特征在于，所述振子与所述夹层玻璃的水平边缘呈一夹角设置。

9.根据权利要求8所述的车窗玻璃，其特征在于，所述夹角介于0°～30°。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括权利要求1～9任意一项所述的车窗玻璃，所述车辆还包括车辆主体，所述车窗玻璃固定于所述车辆主体上。

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