CN213304348U - 一种多阵元全向辐射天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多阵元全向辐射天线，属于天线技术领域。本实用新型的多阵元全向辐射天线包括GNSS天线，所述GNSS天线的底面设置有中空的固定环支架，所述固定环支架内设置有第一V2X天线，所述GNSS天线的上表面设置有第二V2X天线，所述第一V2X天线与所述第二V2X天线设于同一轴线上。本实用新型的多阵元全向辐射天线，以GNSS天线为布局中心，分别将第一V2X天线、第二V2X天线设置于GNSS天线的两侧，第一V2X天线与第二V2X天线设置于同一轴线上，从而确保了V2X天线的周向能量覆盖的对称性，从而确保了V2X天线的周向能量覆盖的对称性，提高天线的性能。

Description

一种多阵元全向辐射天线

技术领域

本实用新型涉及天线技术领域，具体涉及一种多阵元全向辐射天线。

背景技术

汽车的智能化网联化的发展使得天线的引入成为必然，天线的作用是万物互联中的无线信息传递的唯一部件。应运行业的发展，多种通信的融合应用是一种发展的必然趋势。

V2X，意为Vehicle to everything，即车对外界的信息交换，它使得车与车、车与基站、基站与基站之间能够通信，从而实现获取实时路况、道路信息、行人信息等一系列交通信息，从而提高驾驶安全形、减少拥堵、提高交通效率等，其中，V2X天线则是设置在汽车上，用于实现汽车的智能化网联化的重要天线，在汽车移动过程中，汽车周向方向的车辆、道路以及行人信息至关重要，故而对于V2X天线而言，如何保障V2X天线的周向能量覆盖尤为重要。

目前市场上的组合天线，其中的V2X天线主要以同平面并排放置的形式，其存在的问题主要为天线会受到不对称的结构影响导致辐射方向图的周向对称性较差，因此V2X天线的周向能量覆盖难以满足要求。

实用新型内容

为了解决现有技术的不足，本实用新型实施例提供一种多阵元全向辐射天线，以提高多阵元全向辐射天线中V2X天线的周向能量覆盖。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供一种多阵元全向辐射天线，包括GNSS天线，所述GNSS天线的底面设置有中空的固定环支架，所述固定环支架内设置有第一V2X天线，所述GNSS天线的上表面设置有第二V2X天线，所述第一V2X天线与所述第二V2X天线设于同一轴线上。

可选的，所述第一V2X天线与所述第二V2X天线设于所述GNSS天线的中心轴线上。

可选的，所述固定环支架的一端设有第一反射板，所述固定环支架的另一端设有第二反射板，所述GNSS天线设于所述第一反射板上，所述第一V2X天线与所述第二反射板固定连接。

可选的，所述第一反射板、所述第二反射板以及所述固定环支架的中心轴线与所述GNSS天线的中心轴线共线。

可选的，所述第一V2X天线为偶极子天线，所述第二V2X天线为单极子天线。

可选的，所述GNSS天线包括第一基板与第二基板，所述第一基板设于所述第一反射板上，所述第一基板的上表面设有第一辐射片，所述第二基板设于所述第一基板上，所述第二基板的上表面设有第二辐射片，所述第二V2X天线的一端固设于所述第二基板上。

可选的，所述第一基板的侧面上周向设置有多个通信天线。

可选的，所述通信天线包括4G天线或5G天线。

可选的，包括四个所述通信天线，四个所述通信天线沿所述第一基板的周向方向均匀印制于所述第一基板的侧面上。

可选的，所述固定环支架设置为塑料材质。

本实用新型的有益效果：

本实用新型公开了一种多阵元全向辐射天线，包括中空的固定环支架，所述固定环支架内设置有第一V2X天线，所述固定环支架的一端设置有GNSS天线，所述GNSS天线的表面设置有第二V2X天线，所述第一V2X天线与所述第二V2X天线设于同一轴线上。本实用新型以GNSS天线为布局中心，分别将第一V2X天线、第二V2X天线设置于GNSS天线的两侧，第一V2X天线与第二V2X天线设置于同一轴线上，从而确保了V2X天线的周向能量覆盖的对称性，提高其中V2X天线的周向能量覆盖。

附图说明

本实用新型上述和/或附加方面的优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型实施例的多阵元全向辐射天线的整体结构示意图；

图2是图1中去除固定环支架后的结构示意图。

其中图1至图2中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1、GNSS天线；2、固定环支架；3、第一V2X天线；4、第二V2X天线；5、第一反射板；6、第二反射板；7、通信天线；10、第一基板；11、第二基板。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在此应注意，附图中示出而在本说明书中描述的天线仅仅是能够采用本实用新型原理的许多天线中的一个示例。应清楚地理解，本实用新型的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的天线的任何细节或天线的任何部件。

如图1与图2所示，本实用新型实施例公开了一种多阵元全向辐射天线，包括GNSS天线1，GNSS天线1的底面设置有中空的固定环支架2，固定环支架2内设置有第一V2X天线3，GNSS天线1的上表面设置有第二V2X天线4，其中，第一V2X天线3与第二V2X天线4设置于同一轴线上。本实用新型实施例的多阵元全向辐射天线采用多层的结构进行布局，其中以GNSS天线1作为布局的中心，即多层天线结构的中间层，首先确保GNSS天线1实现稳定相位的高精度定位功能，第一V2X天线3与第二V2X天线4分别位于GNSS天线1的两侧，即第一V2X天线3作为多层天线结构的上层，第二V2X天线4作为多层天线结构的下层，从而实现第一V2X天线3与第二V2X天线4的周向能量覆盖的对称性，提高第一V2X天线3与第二V2X天线4的周向能量覆盖，确保天线的性能。

本实用新型实施例的多阵元全向辐射天线，可以选择为应用于汽车上，可以理解，多阵元全向辐射天线作为一种组合天线，其GNSS天线1用于实现精准定位，可以实时获取汽车的位置信息，而第一V2X天线3与第二V2X天线4用于接收汽车周边的信息，比如汽车周边的汽车、行人或者其他障碍物、动物等的信息，汽车接收其周边的信息，以根据该信息快速获得汽车在行驶过程中即将遇到的危险或障碍，从而帮助驾驶者提前作出反应，更显著地，其能够帮助驾驶者提前获得视野盲点的路况信息，从而显著降低驾驶的风险，故而确保第一V2X天线3与第二V2X天线4的周向能量辐射，可以确保第一V2X天线3与第二V2X天线4能够全面的接收汽车周边的信息。本实施例中，多阵元全向辐射天线作为一种组合天线，以GNSS天线1为中心进行布局，分别在GNSS天线1的两侧设置第一V2X天线3与第二V2X天线4，并使第一V2X天线3、第二V2X天线4设置于GNSS天线1的中心轴线上，其采用分层的布局形式，并利用GNSS天线1与V2X天线的方向图的不同，避免GNSS天线1与V2X天线之间的相互干扰。

固定环支架2设置为非金属材质，可以理解，金属材质的固定环支架2会形成对第一V2X天线3的信号的屏蔽，影响第一V2X天线3的性能，在一具体地实施例中，固定环支架2可以选择设置成塑料材质。

在优选地实施例中，第一V2X天线3与第二V2X天线4设置于GNSS天线1的中心轴线上。

在可选地实施例中，GNSS天线1与固定环支架2之间设置有第一反射板5，即第一反射板5固定设置于固定环支架2的端面上，同时，GNSS天线1固定设置于第一反射板5上，第一反射板5一方面为GNSS天线1提供了安装的平台，另一方面也用于提高GNSS天线1以及设于GNSS天线1上的第二V2X天线4的接收灵敏度，第一反射板5还作为屏蔽板，以GNSS天线1的底部平面为分隔面，可以阻挡或屏蔽GNSS天线1的底部一侧的电波信号的干扰。进一步地，固定环支架2的另一端设置有第二反射板6，即第二反射板6固定设置于固定环支架2的另一端的端面上，第二反射板6为整个天线提供了安装平台，同时可以阻挡或屏蔽来自第二反射板6远离第一V2X天线3的一侧的电波信号的干扰，提高第一V2X天线3的接收灵敏度。

在一优选地实施例中，第一反射板5、第二发射板6以及固定环支架2的中心轴线与GNSS天线1的中心轴线共线，即第二反射板6、固定环支架2、第一V2X天线3、第一反射板5、GNSS天线1、第二V2X天线4设置于同一中心轴线上。

第一V2X天线3优选为偶极子天线，第二V2X天线4优选为单极子天线。这样可以保障天线的周向能量覆盖均匀性，确保第一V2X天线3与第二V2X天线4的周向能量指向更加合理化，使得天线的高度尺寸最小化。

GNSS天线1包括第一基板10与第二基板11，其中，第一基板10设置于第一反射板5上，第一基板10的上表面设置有第一辐射片，第一辐射片可以选择为印制于第一基板10的上表面，第二基板11设置于第一基板10上，第二基板11的上表面设置有第二辐射片，第二辐射片可以选择为印制于第二基板11的上表面。GNSS天线1通常包括两个不同频段的工作频率，本实施例中，第一基板10与第一辐射片组合而成第一天线单元，作用于GNSS天线的L2频段，具体还包括第一馈电探针，第一馈电探针依次穿过第一基板10与第一辐射片，其一端与第一辐射片相连，另一端伸出第一基板10外，并连接馈电电路；第二基板11与第二辐射片组合形成第二天线单元，作用于GNSS天线的L1频段，具体还包括第二馈电探针，第二馈电探针依次穿过第一基板10、第一辐射片、第二基板11以及第二辐射片，第二馈电探针的一端与第二辐射片相连，另一端伸出第一基板10，并连接馈电电路。

从图1与图2可知，GNSS天线1的第一基板10的尺寸大于第二基板11的尺寸，对应的第一辐射片的尺寸大于第二辐射片的尺寸，从而使得第一辐射片的谐振频率覆盖GNSS L2频段，第二辐射片的谐振频率覆盖GNSS L1频段。此时，第一基板10与第二基板11呈现为环形的台阶状结构。

以车载天线的应用为例，如今无线通信功能对于车载天线而言是一个必备的功能，为此，在本实用新型实施例中，多阵元全向辐射天线还包括通信天线7。其中，通信天线7周向设置于第一基板10的侧面上。从图1与图2可以发现，本实施例中，充分利用了GNSS天线1的台阶状结构，为通信天线7提供了安装的平台，同时，当通信天线7安装于此位置时可以合理利用天线的空间，以减小整体的体积，并可以避免各个天线之间的相互干扰，确保各个天线的精度和性能。

通信天线7可以选择为4G天线或5G天线的形式，当然，在一些对通信性能要求不高或者有特殊要求的情况下，也可以选择为2G或3G天线，或者，可以选择为这些天线的组合。通信天线7可以选择为印制于第一基板10的侧面上。

可以理解，单个通信天线7设置在第一基板10的侧面上时，其能够所能覆盖的区域有限，会第一基板10周向的一些区域无法覆盖，为此，本实用新型实施例中，在第一基板10的侧面上周向设置有多个通信天线7，多个通信天线7围绕第一基板10一周，以满足通信天线7的周向能量覆盖。其中，通信天线7与通信天线7之间具有一定间距，以满足同频天线之下的隔离度要求。

在一具体地实施例中，设置有四个通信天线7，四个通信天线7周向均匀设置于第一基板10的侧面上，优选地，四个通信天线7均选择为5G天线，可以理解，5G天线相比于4G天线或其他形式的天线具有更快的数据传输能力，能够最大程度满足通信的需求。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连通”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连通，也可以通过中间媒介间接连通，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多阵元全向辐射天线，其特征在于，包括GNSS天线，所述GNSS天线的底面设置有中空的固定环支架，所述固定环支架内设置有第一V2X天线，所述GNSS天线的上表面设置有第二V2X天线，所述第一V2X天线与所述第二V2X天线设于同一轴线上。

2.根据权利要求1所述的多阵元全向辐射天线，其特征在于，所述第一V2X天线与所述第二V2X天线设于所述GNSS天线的中心轴线上。

3.根据权利要求1所述的多阵元全向辐射天线，其特征在于，所述固定环支架的一端设有第一反射板，所述固定环支架的另一端设有第二反射板，所述GNSS天线设于所述第一反射板上，所述第一V2X天线与所述第二反射板固定连接。

4.根据权利要求3所述的多阵元全向辐射天线，其特征在于，所述第一反射板、所述第二反射板以及所述固定环支架的中心轴线与所述GNSS天线的中心轴线共线。

5.根据权利要求3所述的多阵元全向辐射天线，其特征在于，所述第一V2X天线为偶极子天线，所述第二V2X天线为单极子天线。

6.根据权利要求3所述的多阵元全向辐射天线，其特征在于，所述GNSS天线包括第一基板与第二基板，所述第一基板设于所述第一反射板上，所述第一基板的上表面设有第一辐射片，所述第二基板设于所述第一基板上，所述第二基板的上表面设有第二辐射片，所述第二V2X天线的一端固设于所述第二基板上。

7.根据权利要求6所述的多阵元全向辐射天线，其特征在于，所述第一基板的侧面上周向设置有多个通信天线。

8.根据权利要求7所述的多阵元全向辐射天线，其特征在于，所述通信天线包括4G天线或5G天线。

9.根据权利要求7所述的多阵元全向辐射天线，其特征在于，包括四个所述通信天线，四个所述通信天线沿所述第一基板的周向方向均匀印制于所述第一基板的侧面上。

10.根据权利要求1所述的多阵元全向辐射天线，其特征在于，所述固定环支架设置为塑料材质。

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