CN214280196U - 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。其中：所述汽车玻璃为夹层玻璃结构，包括外层玻璃、内层玻璃以及中间层，所述第一金属层、第二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

ETC系统是通过设置于汽车前挡风玻璃处的车载电子标签OBU和设置于高速公路收费站的路侧单元RSU，采用专用短程通信技术，实现电子不停车收费，从而实现高速公路场景的智能化管理。

作为车载电子标签通信的关键器件，天线性能的优劣直接决定了交易的成功率。目前，OBU的天线多集中设置于内部，且采用的多为单馈点形式的窄带圆极化天线，其性能受所使用的板材、OBU的内部器件布局、OBU的安装环境及汽车玻璃等多方面因素的影响，严重影响了天线的辐射性能；同时，天线位于OBU内部，也限定了OBU必须安装于汽车玻璃表面，这不仅会对驾驶员的视野产生影响，也会影响车内美观。

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，其中：

所述汽车玻璃为夹层玻璃结构，包括外层玻璃、内层玻璃以及中间层；

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，所述中间层设置于所述第二表面和第三表面之间；

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；

可选的，所述汽车玻璃集成天线为微带天线形式，所述第一金属层为辐射与馈电结构，所述第二金属层为反射金属板，且所述第一金属层在所述第三表面的投影落于所述第二金属层覆盖的范围内。

可选的，所述辐射与馈电结构，包括3dB定向耦合器和设置于其内部的辐射金属贴片，所述3dB定向耦合器和所述辐射金属贴片通过1/4阻抗变换枝节相连接。

可选的，所述汽车玻璃集成天线为缝隙天线形式，所述第一金属层为反射金属板，所述第二金属层为馈电网络层；所述第二金属层在所述第二表面的投影落于所述第一金属层覆盖的范围内。

可选的，所述反射金属板内具有圆环形槽结构；所述馈电网络层包括2个正交设置的耦合枝节、1/4阻抗变换枝节和T型功分网络，所述耦合枝节在所述第一金属层的投影与所述圆环形槽结构相交，所述T型功分网络通过1/4阻抗变换枝节与所述耦合枝节相连接。

可选地，所述第一金属层和所述第二金属层采用银浆印刷的方式设置于对应的表面。

本实用新型有益效果是：把OBU内部的天线组件从OBU中剥离出来，并依据汽车前挡波玻璃的材质性能与结构属性进行一体化设计，使得汽车玻璃成为天线的一部分，从而降低了天线损耗，提高了辐射效率，同时OBU也可以实现隐藏安装，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。

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，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以及中间层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，中间层102设置于所述第二表面1012和第三表面1031之间。

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；

实施例1：

在实施例1中所给出的汽车玻璃集成天线为微带天线形式，如图2所示，其中第一金属层20为辐射与馈电结构，包括3dB定向耦合器203和设置于其内部的辐射金属贴片201，外部射频信号通过50欧姆传输线204馈入天线，并通过3dB定向耦合器203实现等幅度、90°相位差的功率分配，形成圆极化辐射馈电条件。定向耦合器203的2个输出端口分别经过1/4阻抗变换枝节202连接到辐射金属贴片201，完成传输线特征阻抗到天线阻抗的变换，最终实现天线的圆极化辐射。辐射金属贴片201设置于3dB定向耦合器203内部，使得天线结构更为紧凑。第二金属层30为反射金属板，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在第第三表面1031的投影位于第二金属层30覆盖的范围内。

实施例2：

在实施例2中所给出的汽车玻璃集成天线为缝隙天线形式，如图3所示，在该实施例中，第一金属层20为反射金属板205，反射金属板205内部开设圆环形槽结构206，反射金属板205为天线的参考平面，圆环形槽结构206为天线的辐射缝隙，用于辐射电磁波。第二金属层30为天线的馈电网络层，第二金属层30在第二表面的投影位于第一金属层20覆盖的范围之内，包括2个正交设置的耦合枝节301、1/4阻抗变换枝节302和T型功分网络303；耦合枝节301呈正交分布，且在第一金属层20的投影与圆环形槽结构206相交，耦合枝节301与圆环形槽结构206形成耦合通路，将馈入的能量通过缝隙辐射出去；T型功分网络303对外部输入的射频信号进行功率分配，形成等幅度、90°相位差的2端口输出信号，并通过1/4阻抗变换枝节302与耦合枝节301相连接，实现阻抗的匹配，保证信号的有效传输。

在以上2个实施例中，第一金属层20、第二金属层30均采用银浆印刷的方式，分别印刷于汽车玻璃10的第二表面1012和第三表面1031，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，其中：

所述汽车玻璃为夹层玻璃结构，包括外层玻璃、内层玻璃以及中间层；

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，所述中间层设置于所述第二表面和第三表面之间；

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。

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，所述汽车玻璃集成天线为微带天线形式，所述第一金属层为辐射与馈电结构，所述第二金属层为反射金属板，且所述第一金属层在所述第三表面的投影落于所述第二金属层覆盖的范围内。

3.根据权利要求2所述的一种汽车玻璃集成天线，其特征在于，所述辐射与馈电结构，包括3dB定向耦合器和设置于其内部的辐射金属贴片，所述3dB定向耦合器和所述辐射金属贴片通过1/4阻抗变换枝节相连接。

4.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，所述汽车玻璃集成天线为缝隙天线形式，所述第一金属层为反射金属板，所述第二金属层为馈电网络层；所述第二金属层在所述第二表面的投影落于所述第一金属层覆盖的范围内。

5.根据权利要求4所述的一种汽车玻璃集成天线，其特征在于，所述反射金属板内具有圆环形槽结构；所述馈电网络层包括2个正交设置的耦合枝节、1/4阻抗变换枝节和T型功分网络，所述耦合枝节在所述第一金属层的投影与所述圆环形槽结构相交，所述T型功分网络通过1/4阻抗变换枝节与所述耦合枝节相连接。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种汽车玻璃集成天线，其特征在于，所述第一金属层和所述第二金属层采用银浆印刷的方式设置于对应的表面。

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