CN214280194U - 一种汽车玻璃集成天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及智能交通技术领域，公开了一种汽车玻璃集成天线。该天线包括汽车玻璃、第一金属层、第二金属层、第三金属层。其中：所述汽车玻璃为夹层玻璃结构，包括外层玻璃、内层玻璃以及粘接胶膜，所述第一金属层、第二金属层、第三金属层分别设置于所述汽车玻璃的不同表面，从而形成汽车玻璃集成天线，用于实现能量的接收与发射。本实用新型将天线与玻璃一体化集成设计，有利于提升天线效率，保证OBU的正常交易；同时，天线集成于玻璃之中，将天线从车载电子标签完全剥离，有利于OBU的隐藏安装，从而保证驾驶员的视线良好。

Description

一种汽车玻璃集成天线

技术领域

本实用新型涉及智能交通技术领域，尤其涉及一种汽车玻璃集成天线。

背景技术

近年来，ETC系统，即电子不停车收费系统，正在逐渐取代人工收费方式，成为未来高速收费的主流方式。

作为ETC收费系统重要组成部分的车载电子标签(OBU)，正朝着小型化、轻量化、低剖面以及集成化方向发展。天线作为车载电子标签的重要通信组件，其性能的优劣直接决定了交易成功率的高低。目前，用于车载电子标签的通信天线通常集成或者分立设计于车载电子标签内部，使得车载电子标签内部的其他功能模块对于天线的方向图产生严重影响。同时，由于天线设计于车载电子标签中，这使得车载电子标签多采用3M胶粘接的方式，固定于汽车前挡风玻璃的可视区内，这种安装方式会导致OBU的天线性能受到汽车玻璃的严重影响，特别是具有金属镀膜或金属夹丝的玻璃，会产生电磁屏蔽或者干扰，影响交易成功率。同时，OBU安装于可视区内，也会对驾驶员的视野产生影响，也影响车内美观。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种汽车玻璃集成天线，包括：汽车玻璃、第一金属层、第二金属层、第三金属层，其中：

所述汽车玻璃为夹层玻璃结构，包括外层玻璃、内层玻璃以及粘接胶膜；

所述外层玻璃设置有第一表面和第二表面，所述内层玻璃设置有第三表面和第四表面，所述粘接胶膜设置于所述第二表面和第三表面之间，用以实现所述外层玻璃和所述内层玻璃的粘接，形成所述汽车玻璃；

所述第一金属层设置于所述第二表面；

所述第二金属层设置于所述第三表面；

所述第三金属层设置于所述第四表面。

可选的，所述第一金属层在所述汽车玻璃上的投影与所述第二金属层和所述第三金属层在所述汽车玻璃上的投影相对应。

可选的，所述第一金属层、第二金属层、第三金属层采用银浆印刷的方式设置于对应的表面。

可选的，所述汽车玻璃集成天线为玻璃介质叠层微带天线形式，其中所述第一金属层为耦合贴片，所述第二金属层包括主辐射单元、阻抗变换枝节及馈电网络，所述第三金属层为反射地板；所述第一金属层、第二金属层在所述第四表面的投影均位于所述反射地板所覆盖的区域内。

可选的，所述汽车玻璃集成天线为玻璃介质缝隙耦合天线形式，其中所述第一金属层为辐射贴片，所述第二金属层为金属反射板，所述第三金属层为馈电网络；所述辐射贴片和所述馈电网络在所述第三表面的投影均位于所述金属反射板外边缘所包围的区域内；所述金属反射板开有耦合缝隙，所述馈电网络通过所述耦合缝隙对所述辐射贴片耦合馈电。

可选的，所述汽车玻璃集成天线为玻璃介质邻近耦合天线形式，其中所述第一金属层为辐射金属片，所述第二金属层为匹配馈电网络，所述第三金属层为金属反射地板；所述辐射金属片和所述匹配馈电网络在所述第四表面的投影均位于所述金属反射地板所覆盖的区域内；所述匹配馈电网络具有1/4阻抗变换枝节。

本实用新型有益效果是：天线与玻璃一体化集成设计，相比于天线设计于车载电子标签之中，天线的周围环境更加干净，可以获得更加良好的方向图特性，实现交易区域的良好覆盖；同时，相比于天线粘贴于玻璃表面的方案，玻璃集成天线能够有效降低传播损耗，有利于提升天线的辐射性能，保证OBU的正常通信；将天线从车载电子标签完全剥离，OBU可以隐藏于车身安装，从而保证驾驶员的视野与车内美观不受影响。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解实用新型的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本实用新型进行任何限制，在附图中：

图1是本实用新型实施例提供的一种汽车玻璃集成天线的整体视图；

图2是本实用新型实施例一的天线结构图；

图3是本实用新型实施例二的天线结构图；

图4是本实用新型实施例三的天线结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

本实用新型实施例提供了一种汽车玻璃集成天线，如图1所示，包括：汽车玻璃10、第一金属层20、第二金属层30、第三金属层40，其中：汽车玻璃10为夹层玻璃结构，包括外层玻璃101、内层玻璃103 以及粘接胶膜102；外层玻璃101设置有第一表面1011和第二表面1012，内层玻璃103设置有第三表面1031和第四表面1032，所述粘接胶膜102 设置于所述第二表面1012和第三表面1031之间，用以实现所述外层玻璃101和所述内层玻璃103的粘接，形成所述汽车玻璃10；

实施例1：

在实施例1中所给出的汽车玻璃集成天线为玻璃介质叠层微带天线形式，如图2所示，其中第一金属层20为具有切角形式的耦合贴片 201，设置于第一表面1012，用作天线的耦合结构，通过与设置于第三表面1031的主辐射单元301进行耦合，从而展宽天线的带宽，提高天线的增益特性；第二金属层30包括为主辐射单元301、阻抗变换枝节302和馈电网络303，共同设置于第三表面1031，馈电网络303与设置于第四表面1032的反射地板401(第三金属层)共同构成50Ω微带传输线结构，实现外部对于天线的能量馈入，主辐射单元301采用方形贴片切角形式，以产生右旋圆极化辐射，阻抗变换枝节302一端连接主辐射单元301，另一端连接馈电网络303，用于实现天线与馈电网络之间的阻抗匹配，从而保证能量的有效传输；第三金属层40为反射地板401，设置于第四表面1032，作为整个天线的地参考平面，用于实现天线能量的定向辐射，第一金属层20、第二金属层30在第四表面 1032的投影均位于反射地板401所覆盖的区域内。

实施例2：

在实施例2中所给出的汽车玻璃集成天线为玻璃介质缝隙耦合天线形式，如图3所示，在该实施例中，设置于第一表面1012的第一金属层20为辐射贴片201，为方形贴片的切角形式，不对称切角的引入会激励起极化简并模式，从而实现右旋圆极化电磁波的辐射；设置于第三表面1031的第二金属层30，为金属反射板304，用作天线地参考平面，用于实现天线能量的定向辐射，为了保证设置于第四表面1032 的馈电网络能有效地将输入能量传递给辐射贴片201，在金属反射板 301上开有一个耦合缝隙305，用于实现能量耦合。第三金属层40为天线的馈电网络，设置于第四表面1032，包括用于外部能量馈入的50 Ω微带传输线404，1/4阻抗变换枝节403和耦合枝节402，耦合枝节402 在金属反射板304上的部分投影穿过耦合缝隙305，实现对辐射贴片 201的耦合馈电。辐射贴片201和馈电网络在第三表面1031的投影均位于金属反射板304外边缘所包围的区域内。

实施例3：

在实施例3中所给出的汽车玻璃集成天线为玻璃介质临近耦合天线形式，如图4所示，在该实施例中，设置于第一表面1012的第一金属层20为辐射金属片201，通过采用切角形式，激励简化简并模式，从而实现右旋圆极化电磁波的辐射；设置于第三表面1031的第二金属层30，为整个天线的匹配馈电网络，外部馈入能量通过50Ω微带传输线308馈入天线，并通过耦合枝节306耦合至上层辐射金属片201，完成最终电磁波的辐射，耦合枝节306与50Ω微带传输线308之间设置有 1/4阻抗变换枝节307，用以保证天线输入阻抗与天线辐射电阻之间的阻抗匹配，实现能量的有效传输；第三金属层40为金属反射地板405，设置于第四表面1032，作为整个天线的地参考平面，用于实现天线能量的定向辐射，辐射金属片201和匹配馈电网络在第四表面1032的投影均位于金属反射地板405所覆盖的区域内。

3个实施例中，第一金属层20设置于第二表面1012，第二金属层30设置于第三表面1031，第三金属层40设置于第四表面1032；第一金属层20、第二金属层30和第三金属层40均采用银浆印刷的方式，印刷于汽车玻璃10的不同表面，第一金属层20在汽车玻璃 10上的投影与第二金属层30和第三金属层40在汽车玻璃上的投影相对应，较好地实现了天线与玻璃的一体化集成设计。

虽然结合附图描述了本实用新型的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (6)

1.一种汽车玻璃集成天线，其特征在于，包括：汽车玻璃、第一金属层、第二金属层、第三金属层，其中：

所述汽车玻璃为夹层玻璃结构，包括外层玻璃、内层玻璃以及粘接胶膜；

所述外层玻璃设置有第一表面和第二表面，所述内层玻璃设置有第三表面和第四表面，所述粘接胶膜设置于所述第二表面和第三表面之间，用以实现所述外层玻璃和所述内层玻璃的粘接，形成所述汽车玻璃；

所述第一金属层设置于所述第二表面；

所述第二金属层设置于所述第三表面；

所述第三金属层设置于所述第四表面。

2.根据权利要求1所述的一种汽车玻璃集成天线，其特征在于，所述第一金属层在所述汽车玻璃上的投影与所述第二金属层和所述第三金属层在所述汽车玻璃上的投影相对应。

3.根据权利要求1所述的一种汽车玻璃集成天线，其特征在于，所述第一金属层、第二金属层、第三金属层采用银浆印刷的方式设置于对应的表面。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种汽车玻璃集成天线，其特征在于，所述汽车玻璃集成天线为玻璃介质叠层微带天线形式，其中所述第一金属层为耦合贴片，所述第二金属层包括主辐射单元、阻抗变换枝节及馈电网络，所述第三金属层为反射地板；

所述第一金属层、第二金属层在所述第四表面的投影均位于所述反射地板所覆盖的区域内。

5.根据权利要求1-3任意一项所述的一种汽车玻璃集成天线，其特征在于，所述汽车玻璃集成天线为玻璃介质缝隙耦合天线形式，其中所述第一金属层为辐射贴片，所述第二金属层为金属反射板，所述第三金属层为馈电网络；

所述辐射贴片和所述馈电网络在所述第三表面的投影均位于所述金属反射板外边缘所包围的区域内；

所述金属反射板开有耦合缝隙，所述馈电网络通过所述耦合缝隙对所述辐射贴片耦合馈电。

6.根据权利要求1-3任意一项所述的一种汽车玻璃集成天线，其特征在于，所述汽车玻璃集成天线为玻璃介质邻近耦合天线形式，其中所述第一金属层为辐射金属片，所述第二金属层为匹配馈电网络，所述第三金属层为金属反射地板；

所述辐射金属片和所述匹配馈电网络在所述第四表面的投影均位于所述金属反射地板所覆盖的区域内；

所述匹配馈电网络具有1/4阻抗变换枝节。

Images