CN213304368U

CN213304368U - 一种多层阵天线

Info

Publication number: CN213304368U
Application number: CN202022221866.9U
Authority: CN
Inventors: 王章春; 刘咸阳
Original assignee: Harxon Corp
Current assignee: Harxon Corp
Priority date: 2020-09-30
Filing date: 2020-09-30
Publication date: 2021-05-28
Anticipated expiration: 2030-09-30

Abstract

本实用新型公开了一种多层阵天线，属于天线技术领域。本实用新型的多层阵天线包括：反射板、GNSS天线、平台、第一通信天线群、第二通信天线群以及第三通信天线群，所述GNSS天线包括第一基板与第二基板，所述反射板、所述第一基板、所述第二基板与所述平台从下至上依次设置，其中，所述第一通信天线群设于所述反射板上，并沿所述GNSS天线的外周设置，所述第二通信天线群设于所述第二基板的侧面，所述第三通信天线群设于所述平台上。本实用新型的多层阵天线以GNSS天线为布局中心，在保证高精度定位中心的同时，采用多层布局的结构，尽可能摆放更多的天线，有效降低不同天线之间的相互干扰，最终确保各个天线的通信性能。

Description

一种多层阵天线

技术领域

本实用新型涉及天线技术领域，具体涉及一种多层阵天线。

背景技术

近年来人们对于汽车上的电子部件的设计提出了越来越高的要求。传统汽车以提供收音功能为主，但近年来随着天线的小型化和集成化的进展，要求设计者在汽车十分有限的空间内，集成更多的天线，以实现更多的功能，提供更好的驾乘体验。

为了满足人们的使用需求，提高产品的市场竞争力，目前上市的汽车大多能够实现多种通信功能，除了传统的收音功能外，定位导航、4G、5G、蓝牙以及V2X逐步成为了汽车必备的功能。为了使汽车提供更多的通信功能，设计者需要在汽车上安装更多的天线，以支持增加的这些功能，但是，汽车上可供天线安装的空间十分有限，比如经典的鲨鱼鳍天线，在同样甚至更小的鲨鱼鳍的腔室内，需要安装更多的天线，设计者不得不将各个天线之间的距离设计的更近，导致各种天线的通信性能受到极大的影响。

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层阵天线，以GNSS天线为布局中心，在保证高精度定位中心的同时，采用多层布局的结构，尽可能摆放更多的天线，有效降低不同天线之间的相互干扰，最终确保各个天线的通信性能。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供了一种多层阵天线，包括：反射板、GNSS天线、平台、第一通信天线群、第二通信天线群以及第三通信天线群，所述GNSS天线包括第一基板与第二基板，所述反射板、所述第一基板、所述第二基板与所述平台从下至上依次设置，其中，所述第一通信天线群设于所述反射板上，并沿所述GNSS天线的外周设置，所述第二通信天线群设于所述第二基板的侧面，所述第三通信天线群设于所述平台上。

可选的，所述GNSS天线设置于所述反射板的中心位置。

可选的，所述GNSS天线与所述第二通信天线群之间设有反射环。

可选的，所述第一通信天线群包括第一天线与第二天线，所述第一天线与所述第二天线交错设置，且所述第一天线与所述第二天线的数量均设置为两个，两个所述第一天线和两个所述第二天线均分别以所述GNSS天线的中心轴线为对称轴，对称设置于所述反射板上。

可选的，所述第一天线与所述第二天线设置为5G天线，其中，所述第一天线的工作频率包括第一频段，所述第二天线的工作频率包括第一频段与第二频段，所述第一频段设置为1.71～5GHz，所述第二频段设置为824～960MHz。

可选的，所述第二通信天线群包括多个第三天线，多个所述第三天线均设置于所述第一基板的侧面上，相邻的所述第三天线之间设置有预设的间距。

可选的，所述第三天线设置为5G天线，其中，所述第三天线的工作频率包括第一频段，所述第一频段设置为1.71～5GHz。

可选的，所述第三通信天线群包括：WIFI天线、收音天线与V2X天线，所述WIFI天线、所述收音天线与所述V2X天线以所述平台的中心为对称轴，对称设置于所述平台的上表面。

可选的，所述V2X天线的数量设置为两个，两个所述V2X天线以所述平台的中心为对称轴，对称设置于所述平台的上表面上，且两个所述V2X天线的间距大于等于所述V2X天线的工作频率对应波长的二分之一。

可选的，所述平台的中心处设有过线孔，所述过线孔贯穿所述平台、所述GNSS天线以及所述反射板，所述WIFI天线、所述收音天线与所述V2X天线的馈线穿过所述过线孔，并延伸至所述反射板上的出线口外侧。

本实用新型的有益效果：

本实用新型公开了一种多层阵天线，反射板、GNSS天线、平台、第一通信天线群、第二通信天线群以及第三通信天线群，所述GNSS天线包括第一基板与第二基板，所述反射板、所述第一基板、所述第二基板与所述平台从下至上依次设置，其中，所述第一通信天线群设于所述反射板上，并沿所述GNSS天线的外周设置，所述第二通信天线群设于所述第二基板的侧面，所述第三通信天线群设于所述平台上。本实用新型的多层阵天线，以GNSS天线为布局中心，首先确保天线的高精度定位，以GNSS天线为布局中心，在保证高精度定位中心的同时，采用多层布局的结构，尽可能摆放更多的天线，有效降低不同天线之间的相互干扰，最终确保各个天线的通信性能。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：

图1是本实用新型实施例的多层阵天线的结构示意图。

其中图1中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1、反射板；20、第一基板；21、第二基板；3、平台；40、第一天线；41、第二天线；50、第三天线；60、WIFI天线；61、收音天线；62、V2X天线；7、反射环；8、过线孔。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：

如图1，本实用新型实施例公开了一种多层阵天线，包括：反射板1、GNSS天线、平台3、第一通信天线群、第二通信天线群与第三通信天线群。本实施例中，GNSS天线设置为微带天线的形式，GNSS天线包括第一基板20与第二基板21，反射板1、第一基板20、第二基板21、平台3由下至上依次设置，并电性连接，其中，在反射板1上还设置有第一通信天线群，第一通信天线群沿GNSS天线的外周设置，在第二基板21的侧面上设置有第二通信天线群，在平台3的上表面设置有第三通信天线群。在本实用新型实施例中，首先确保天线的高精度定位，即首先确定GNSS天线的安装，此后，考虑GNSS天线的结构形式以及反射板1的结构形式，在反射板1与GNSS天线上形成三层天线安装位置，其中，反射板1超出GNSS天线的位置作为第一层天线安装位置，GNSS天线的第二基板21的侧面作为第二层天线安装位置，平台3的上表面作为第三层天线安装位置，三层天线安装位置安装第一通信天线群、第二通信天线群与第三通信天线群，从而实现在原有反射板1与GNSS天线所覆盖的区域内尽可能多的增加天线的数量，利用GNSS天线与不同通信天线群之间的辐射频率和安装方向的不同，避免了GNSS天线与各个通信天线群之间的信号干扰，提高了隔离度。

GNSS天线设置于反射板1的中心位置，确保了以GNSS天线为布局中心的位置，反射板1超出GNSS天线的位置分布更加均匀，可以更加合理的利用绕GNSS天线整个外周的位置进行第一通信天线群的布置。本实施例中，反射板1设置为圆形结构，以GNSS天线为中心，第一通信天线片群中的各个通信天线可以选择为与GNSS天线具有相同的间距，在其他的实施例中，反射板1可以选择为其他的形状，比如经典的鲨鱼鳍的形状，简单对反射板1的形状的改变属于本实用新型的保护范围之内。

第一基板20的上表面设置有第一辐射片，第二基板21的上表面设置有第二辐射片，第一辐射片与第二辐射片所产生的谐振频率的范围分别覆盖GNSS的L1频段与L2频段。第一辐射片可以选择通过印制工艺印制于第一基板20的上表面，第二辐射片可以选择通过印制工艺印制于第二基板21的上表面。

为了提高第一通信天线群与GNSS天线以及第二通信天线群之间的隔离度，第一通信天线群与GNSS天线群之间设置有反射环7，反射环7设置为环形的金属部件，其中，GNSS天线位于反射环7的内部，第一通信天线群位于反射环6的外部。

根据本实用新型的一个实施例中，第一通信天线群包括：第一天线40与第二天线41。第一天线40与第二天线41采用交错设置的方式设置于反射板1上，其中，在一具体的示例中，第一天线40与第二天线41均设置为两个，两个第一天线40与两个第二天线41均分别以GNSS天线的中心轴线为对称轴，对称设置于反射板1上。

第一天线40与第二天线41可以选择为设置为5G天线，即通过第一天线40与第二天线41实现5G通信，在本实施例中，第一天线40与第二天线41的区别在于，第一天线40的工作频率包括第一频段，第二天线41的工作频率包括第一频段与第二频段，所述第一频段设置为1.71～5GHz，所述第二频段设置为824～960MHz。如图1，为了实现第一天线40与第二天线41的工作频率的不同，第一天线40设置为单个辐射片进行辐射，第二天线41则设置为采用两个辐射片进行辐射，通过两个不同的辐射片分别产生对应第一频段、第二频段的辐射信号。

根据本实用新型的一个实施例中，第二通信天线群包括：多个第三天线50，多个第三天线50均设置于第二基板21的侧面上，相邻的两个第三天线50之间设有预设的间距。第三天线50可以采用印制工艺印制于第二基板21的侧面上，在第三天线50之间设置预设的间距，以避免相邻的第三天线50之间的信号相互干扰，此外，在一些可选的实施例中，还可以选择为在相邻的第三天线50之间设置隔离片，隔离片可以选择为设置于第二基板21上的金属片，以达到提高第三天线50之间的隔离度的目的。

第三天线50可以选择设置为5G天线，其中，在本实施例中，第三天线50的工作频率包括第一频段，所述第一频段设置为1.71～5GHz。

通过上述实施例的描述可知，在本实用新型的实施例中，第一通信天线群与第二通信天线群都是为了实现5G通信的功能，本实施例通过两层天线安装位置均布置5G通信天线，从而显著地增加了5G通信天线的数量，以满足mimo系统的信号收发能力。

可以理解，考虑GNSS天线、第一通信天线群与第二通信天线群之间的隔离度时，由于第一通信天线群中，第一天线40与第二天线41采用平面天线的结构形式，并且第一天线40与第二天线41的辐射片均为背离GNSS天线的方向设置，故而第一天线40与第二天线41所产生的辐射对GNSS天线的辐射的影响很小，另外，第二通信天线群中，第三天线50设置于第二基板21的侧面上，第三天线50的辐射方向与第一天线40和第二天线41的辐射方向相似，因而对GNSS天线的辐射影响很小，能够在集成后确保GNSS天线的高精度定位。第一通信天线群与第二通信天线群之间由于中间反射环7的设置，可以有效避免两个天线群之间的相互干扰。

根据本实用新型的一个实施例，第三通信天线群包括：WIFI天线60、收音天线61与V2X天线62。其中，WIFI天线60、收音天线61与V2X天线62以平台3的中心为对称轴，对称设置于平台3上。

V2X天线62为车联网天线，用于实现汽车与汽车外部的车辆、基站等的通信，从而实现实时获取车辆行驶的道路的路况信息，以提前获知道路障碍、危险物的信息，提高驾驶的安全性。本实施例中，V2X天线62的数量设置为两个，两个V2X天线62以平台3的中心为对称轴，对称设置于平台3的上表面上，且两个V2X天线62之间的间距大于等于V2X天线62的工作频率的对应波长的二分之一，以降低两个V2X天线62之间的相互干扰。

WIFI天线60与收音天线61的数量设置为一个，WIFI天线60与收音天线61以平台3的中心为对称轴，对称设置于平台3的上表面上。本实施例中，由于WIFI天线60、收音天线61以及V2X天线62具有不同的工作频率，因而可以避免WIFI天线60、收音天线61与V2X天线62之间相互之间的干扰。V2X天线62设置为单极子天线，以确保V2X天线62的周向能量的辐射。

根据本实用新型的一个实施例中，平台3的中心设有过线孔8，过线孔8贯穿平台3、GNSS天线以及反射板1，WIFI天线60、收音天线61以及V2X天线62的馈电穿过过线孔8，并延伸至反射板1的出线口的外侧。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，若干个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

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重要性；词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何方向。

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

1.一种多层阵天线，其特征在于，包括：反射板、GNSS天线、平台、第一通信天线群、第二通信天线群以及第三通信天线群，所述GNSS天线包括第一基板与第二基板，所述反射板、所述第一基板、所述第二基板与所述平台从下至上依次设置，其中，所述第一通信天线群设于所述反射板上，并沿所述GNSS天线的外周设置，所述第二通信天线群设于所述第二基板的侧面，所述第三通信天线群设于所述平台上。

2.根据权利要求1所述的多层阵天线，其特征在于，所述GNSS天线设置于所述反射板的中心位置。

3.根据权利要求2所述的多层阵天线，其特征在于，所述GNSS天线与所述第二通信天线群之间设有反射环。

4.根据权利要求1所述的多层阵天线，其特征在于，所述第一通信天线群包括第一天线与第二天线，所述第一天线与所述第二天线交错设置，且所述第一天线与所述第二天线的数量均设置为两个，两个所述第一天线和两个所述第二天线均分别以所述GNSS天线的中心轴线为对称轴，对称设置于所述反射板上。

5.根据权利要求4所述的多层阵天线，其特征在于，所述第一天线与所述第二天线设置为5G天线，其中，所述第一天线的工作频率包括第一频段，所述第二天线的工作频率包括第一频段与第二频段，所述第一频段设置为1.71～5GHz，所述第二频段设置为824～960MHz。

6.根据权利要求1所述的多层阵天线，其特征在于，所述第二通信天线群包括多个第三天线，多个所述第三天线均设置于所述第一基板的侧面上，相邻的所述第三天线之间设置有预设的间距。

7.根据权利要求6所述的多层阵天线，其特征在于，所述第三天线设置为5G天线，其中，所述第三天线的工作频率包括第一频段，所述第一频段设置为1.71～5GHz。

8.根据权利要求1所述的多层阵天线，其特征在于，所述第三通信天线群包括：WIFI天线、收音天线与V2X天线，所述WIFI天线、所述收音天线与所述V2X天线以所述平台的中心为对称轴，对称设置于所述平台的上表面。

9.根据权利要求8所述的多层阵天线，其特征在于，所述V2X天线的数量设置为两个，两个所述V2X天线以所述平台的中心为对称轴，对称设置于所述平台的上表面，且两个所述V2X天线的间距大于等于所述V2X天线的工作频率对应波长的二分之一。

10.根据权利要求9所述的多层阵天线，其特征在于，所述平台的中心处设有过线孔，所述过线孔贯穿所述平台、所述GNSS天线以及所述反射板，所述WIFI天线、所述收音天线与所述V2X天线的馈线穿过所述过线孔，并延伸至所述反射板上的出线口外侧。