CN216214102U - 一种车顶平装式有源v2x天线装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车顶平装式有源V2X天线装置，包括外壳，外壳包括壳体和与壳体相配合的底座，底座内设有放置槽；磁铁，磁铁设置在放置槽内；电缆和PCB板材，电缆一端焊接在PCB板材上，电缆另一端设有SMA接头，且PCB板材设置在壳体和底座之间，电缆包括芯线和包裹在芯线外壁的编织层；有源放大电路，有源放大电路通过SMT焊接方式设置在PCB板材上；钢片，钢片垂直焊接在PCB板材上；压紧泡棉，压紧泡棉设置在放置槽顶部与PCB板材之间。本实用新型车顶平装式有源V2X天线装置，安装一个在车顶，车顶的大面积金属为天线提供了更大的反射面，提高了天线水平方向的增益，外置天线的设计，同时增加有源放大电路，水平方向上增益平均且达到12DB。

Description

一种车顶平装式有源V2X天线装置

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，具体涉及了一种车顶平装式有源V2X天线装置。

背景技术

天线作为向外辐射与接收信号的载体，其性能的好坏直接影响通信系统的效率以及传输信号的稳定性与可靠性。随着通讯技术发展，有源天线在移动通讯领域的应用越来越多。有源天线将发射和接收前移，解决同等覆盖面积，有源天线不需要很大功率，而且接收灵敏度高，这样有源天线逐步成为无线信号高质量覆盖的一种主流天线形式。

V2X(Vehicle to X)，是未来智能交通运输系统的关键技术。它使得车与车、车与基站、基站与基站之间能够通信。从而获得实时路况、道路信息等一系列交通信息，从而提高驾驶安全性、减少拥堵、提高交通效率、提供车载娱乐信息等。搭配了该系统的车型，在自动驾驶模式下，能够通过对实施交通信息的分析，自动选择路况最佳的行驶路线，从而大大缓解交通堵塞。除此之外，通过使用车载传感器和摄像系统，还可以感知周围环境，做出迅速调整，从而实现“零交通事故”。例如，如果行人突然出现，可以自动减速至安全速度或停车。

在整个V2X系统中天线是最为重要的一环，天线的水平方向增益直接影响个V2X设备之间的数据交互距离。目前市场上的V2X天线一般采用内置天线形式，这类天线一般很难保证有效增益处于水平方向上。在水平方向上的平均增益一般仅能做到2DB上下，水平方向上的增益分布也不可能均匀，这样实测时传输距离一般在500米以内。现有车辆天线采用内置天线形式，水平方向增益较低且分布不均匀。

实用新型内容

为了克服现有技术中的不足，本实用新型提供了一种车顶平装式有源V2X天线装置，解决了车顶天线装置水平方向增益较低且分布不均匀的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种车顶平装式有源V2X天线装置，包括外壳，所述外壳包括壳体和与所述壳体相配合的底座，所述底座内设有放置槽；磁铁，所述磁铁设置在所述放置槽内；电缆和PCB板材，所述电缆一端焊接在所述PCB板材上，所述电缆另一端设有SMA接头，且所述PCB板材设置在所述壳体和所述底座之间，所述电缆包括芯线和包裹在芯线外壁的编织层；有源放大电路，所述有源放大电路通过SMT焊接方式设置在所述PCB板材上；钢片，所述钢片垂直焊接在所述PCB板材上；压紧泡棉，所述压紧泡棉设置在所述放置槽顶部与所述PCB板材之间。

进一步的，上述的车顶平装式有源V2X天线装置，所述钢片底端设有三个钢片焊接点，所述钢片为9.55mm*15.6mm的SUS301钢材。

进一步的，上述的车顶平装式有源V2X天线装置，所述PCB板材上设有第一焊盘、第二焊盘和第三焊盘，所述第一焊盘连接所述芯线，所述第二焊盘连接所述编织层，所述第三焊盘连接所述钢片焊接点。

进一步的，上述的车顶平装式有源V2X天线装置，所述壳体侧端设有通孔，所述通孔内壁套设在所述电缆外壁上，所述壳体内设有第一支撑件。

进一步的，上述的车顶平装式有源V2X天线装置，所述底座内设有第二支撑件，所述第二支撑件与所述第一支撑件套设在所述电缆的外壁上。

进一步的，上述的车顶平装式有源V2X天线装置，所述底座底部设有与外部车顶粘结的3M泡棉胶。

进一步的，上述的车顶平装式有源V2X天线装置，所述PCB板材为30mm*29.5mm的FR4板材。

进一步的，上述的车顶平装式有源V2X天线装置，所述SMA接头远离电缆一端连接有转接线，所述转接线包括SMA转SMA、SMA转TS-9、SMA转FAKRA和SMA转IPEX/ECT四种类型。

进一步的，上述的车顶平装式有源V2X天线装置，所述壳体和底座均采用ABS材料。

进一步的，上述的车顶平装式有源V2X天线装置，所述壳体、底座和电缆形成密闭空间。

本实用新型的有益效果如下：

1.本实用新型车顶平装式有源V2X天线装置，钢片与PCB板材垂直，PCB作为辐射体的反射面存在，此天线装置安装在车顶上，车顶的大面积金属为天线提供了更大的反射面，提高了天线水平方向的增益，外置天线的设计，同时增加有源放大电路，水平方向上增益平均且达到12DB，安装一只于车顶，各个方向传输距离相同，均能达到1500m。

2.本实用新型车顶平装式有源V2X天线装置，壳体和底座通过超声波焊接技术紧密粘结，超声焊接方式相较于打螺丝固定方式或者点胶固定方式，防水级别更高，操作简易，装配效率高，适合批量生产，组件安装紧密，实现防水功能的同时不影响信号的传输和接收，磁铁和泡棉胶双重吸附在车顶，提高吸附力，保证天线装置安装的稳定性。

为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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是本实用新型实施例中车顶平装式有源V2X天线装置整体的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中车顶平装式有源V2X天线装置的A局部放大示意图；

图3是本实用新型实施例中车顶平装式有源V2X天线装置的PCB板材结构示意图；

图4是本实用新型实施例中车顶平装式有源V2X天线装置的半成品结构示意图一；

图5是本实用新型实施例中车顶平装式有源V2X天线装置的半成品结构示意图二；

图6是本实用新型实施例中车顶平装式有源V2X天线装置的钢片的结构示意图

图7是本实用新型实施例中的车顶平装式有源V2X天线装置的壳体结构示意图；

图8是本实用新型实施例中的车顶平装式有源V2X天线装置的底座结构示意图；

图9为本实用新型实施例中的车顶平装式有源V2X天线装置的转接线的示意图。

以上附图的附图标记：1-外壳；11-壳体；110-通孔；111-第一支撑件；12-底座；120-放置槽；121-第二支撑件；

2-PCB板材；21-第一焊盘；22-第二焊盘；23-第三焊盘；

3-电缆；31-芯线；32-编织层；

4-磁铁；5-压紧泡棉；6-泡棉胶；7-SMA接头；8-有源放大电路；

9-钢片；91-钢片焊接点。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。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。

参考附图1-8，本实施例提供了一种车顶平装式有源V2X天线装置，包括外壳1，外壳1包括壳体11和与壳体11相配合的底座12，壳体11和底座12通过超声波焊接技术紧密粘结，壳体11和底座12的超声焊接方式，相较于打螺丝固定方式或者点胶固定方式，防水级别更高，操作简易，装配效率高，适合批量生产，底座12内设有放置槽120；磁铁4，磁铁4设置在放置槽120内，磁铁4可以增强整个天线装置与车顶之间的连接，提高吸附力，保证天线装置安装的稳定性；电缆3和PCB板材2，电缆3一端焊接在PCB板材2上，电缆3另一端设有SMA接头7，且PCB板材2设置在壳体11和底座12之间，电缆3包括芯线31和包裹在芯线外壁的编织层32；有源放大电路8，有源放大电路8通过SMT焊接方式设置在PCB板材2上；钢片9，钢片9垂直焊接在PCB板材2上；压紧泡棉5，压紧泡棉5设置在放置槽120顶部与PCB板材2之间，压紧泡棉5保证PCB板材2与底座12之间的稳定性。

借由上述结构，底座12内有放置槽120，磁铁4安装在放置槽120内，电缆3焊接安装在PCB板材2上，PCB板材2底部与放置槽120顶端通过压紧泡棉5粘结连接，钢片9通过焊锡焊接在PCB板材上，且PCB板材上设有有源放大电路8，外壳1的壳体11和底座12通过超声波焊接技术连接，壳体11、底座12和电缆之间形成密闭腔体的天线装置，底座12通过泡棉胶6将整个天线装置安装在车顶(图中未示出)上，钢片9与PCB板材2垂直，PCB作为辐射体大反射面存在，此天线装置安装在车顶上，车顶的大面积金属为天线提供了更大的反射面，提高了天线水平方向的增益，实现了一种车顶平装式有源V2X天线装置，安装便捷，结构强度高，外置天线的设计，增加了有源放大电路，有效的做到了水平方向增益达到12DB，传输距离均能达到1500m，组件安装紧密，实现防水功能，同时不影响信号的传输和接收，磁铁4和泡棉胶6双重吸附在车顶，提高吸附力，保证天线装置安装的稳定性。

具体的，如图6所示，本实施例中钢片9底端有三个钢片焊接点91，钢片9可以采用9.55mm*15.6mm的SUS301钢材，钢片9与PCB板材2焊接保证水平方向增益的叠加。

具体的，如图3-5所示，本实施例中PCB板材2上设有第一焊盘21、第二焊盘22和第三焊盘23，第一焊盘21与芯线31焊锡连接，第二焊盘22与编织层32焊锡连接，第三焊盘23与钢片焊接点91焊锡连接。

具体的，如图7所示，本实施例中壳体11侧端设有通孔110，通孔110内壁套设在电缆3外壁上，壳体11内设有第一支撑件111。壳体11为上窄下宽的的结构，且壳体11顶角为弧形结构。

具体的，如图8所示，本实施例中底座12内设有第二支撑件121，第二支撑件121与第一支撑件111套设在电缆3的外壁上。

具体的，本实施例中底座12底部设有与外部车顶粘结的3M泡棉胶6。3M泡棉胶6的厚度为0.8mm，且耐-40°低温及+80°高温不变质，在车顶通过3M泡棉胶6安装本实用新型的天线装置，提高吸附力，保证整个天线装置与车顶连接的稳定性。

具体的，本实施例中PCB板材2为30mm*29.5mm的FR4板材。天线的有效使用方向为水平方向，而水平方向增益直接影响天线的有效传输距离。本设计采用30mm*29.5mm的PCB板材保证水平方向增益的叠加。

具体的，如图9所示，本实施例中SMA接头7远离电缆3一端连接有转接线，转接线可以选用SMA转SMA、SMA转TS-9、SMA转FAKRA和SMA转IPEX/ECT四种类型。天线所使用的SMA接头，此SMA接头的外形电长度为天线中心频率5880MHz的1/4波长，对于天线可以起到扼流作用。这使得天线在不同的使用环境下均可适用。天线自带的SMA接头7通过四种转接线可以安装到目前市面常见的所有V2X设备。

具体的，本实施例中壳体11和底座12均可以采用ABS材料。壳体11和底座12采用ABS材料，降低生产成本。

具体的，本实施例中壳体11、底座12和电缆3形成密闭空间。各部分组件安装紧密，实现防水功能，同时不影响信号的传输和接收。

本实用新型中应用了具体实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的技术方案及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种车顶平装式有源V2X天线装置，其特征在于，包括：

外壳，所述外壳包括壳体和与所述壳体相配合的底座，所述底座内设有放置槽；

磁铁，所述磁铁设置在所述放置槽内；

电缆和PCB板材，所述电缆一端焊接在所述PCB板材上，所述电缆另一端设有SMA接头，且所述PCB板材设置在所述壳体和所述底座之间，所述电缆包括芯线和包裹在芯线外壁的编织层；

有源放大电路，所述有源放大电路通过SMT焊接方式设置在所述PCB板材上；

钢片，所述钢片垂直焊接在所述PCB板材上；

压紧泡棉，所述压紧泡棉设置在所述放置槽顶部与所述PCB板材之间。

2.根据权利要求1所述的车顶平装式有源V2X天线装置，其特征在于，所述钢片底端设有三个钢片焊接点，所述钢片为9.55mm*15.6mm的SUS301钢材。

3.根据权利要求2所述的车顶平装式有源V2X天线装置，其特征在于，所述PCB板材上设有第一焊盘、第二焊盘和第三焊盘，所述第一焊盘连接所述芯线，所述第二焊盘连接所述编织层，所述第三焊盘连接所述钢片焊接点。

4.根据权利要求1所述的车顶平装式有源V2X天线装置，其特征在于，所述壳体侧端设有通孔，所述通孔内壁套设在所述电缆外壁上，所述壳体内设有第一支撑件。

5.根据权利要求4所述的车顶平装式有源V2X天线装置，其特征在于，所述底座内设有第二支撑件，所述第二支撑件与所述第一支撑件套设在所述电缆的外壁上。

6.根据权利要求1所述的车顶平装式有源V2X天线装置，其特征在于，所述底座底部设有与外部车顶粘结的3M泡棉胶。

7.根据权利要求1所述的车顶平装式有源V2X天线装置，其特征在于，所述PCB板材为30mm*29.5mm的FR4板材。

8.根据权利要求1所述的车顶平装式有源V2X天线装置，其特征在于，所述SMA接头远离电缆一端连接有转接线，所述转接线包括SMA转SMA、SMA转TS-9、SMA转FAKRA和SMA转IPEX/ECT四种类型。

9.根据权利要求1所述的车顶平装式有源V2X天线装置，其特征在于，所述壳体和底座均采用ABS材料。

10.根据权利要求1所述的车顶平装式有源V2X天线装置，其特征在于，所述壳体、底座和电缆形成密闭空间。

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