CN216793985U - 天线装置、玻璃、天线系统和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种天线装置、天线系统、车辆和玻璃，其中，该天线装置通过提供至少一开环辐射臂和一闭环辐射臂，利用闭环辐射臂引入馈电回路，打破各辐射支路上电流的平衡，使个别辐射支路电流增大，辐射增强，增益提高，且闭环辐射臂的总长较长，闭环辐射臂和开环辐射臂之间存在多个节点，因此在不同状态下能够构成不同的电流支路，使天线装置在多种状态下均能够有较好的辐射性能，在变换天线装置的部署位置后，无需重新设计，提高其通用性，降低设计成本，另外，通过引入闭环辐射臂，可在满足低频段电磁波信号收发需要的同时，降低天线尺寸，实现小型化设计。通过提供上述增益高、辐射强的天线装置，可降低对印刷工艺的要求，降低成本。

Description

天线装置、玻璃、天线系统和车辆

技术领域

本申请涉及车用天线技术领域，特别是涉及一种天线装置、玻璃、天线系统和车辆。

背景技术

随着无线通信的迅速发展，人们对通信质量的要求越来越高。汽车作为人们日常使用的车辆，是信息传输的重要场景，汽车天线也成为车辆不可或缺的组件。为了能够获得更好的传输效率和信号传输质量，对天线装置的要求越高。

目前的传统汽车数字广播/电视(DTV，Digital Television)天线主要以银浆印刷天线为主，频段覆盖470MHz～710MHz。印刷天线用细线的形态直接印刷在玻璃内表面，但传统的DTV天线频段较低，波长较长，对周围电磁环境要求较高，天线易受干扰，天线在变换部署车窗位置后，性能变差，需重新设计。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有技术中车载天线稳定性差的问题，提供一种天线装置、玻璃、天线系统和车辆。

一方面，本申请实施例提供了一种天线装置，包括：

辐射部，辐射部包括馈电点、至少一与馈电点连接的开环辐射臂和至少一与馈电点连接的闭环辐射臂；

接地部，与辐射部间隔设置，包括接地点。

在其中一个实施例中，开环辐射臂包括与馈电点连接的至少一个辐射枝节。

在其中一个实施例中，各闭环辐射臂的长度大于或等于四分之一目标波长，目标波长是指辐射部需接收和/或发送电磁波信号的波长。

在其中一个实施例中，各开环辐射臂的长度小于或等于四分之一目标波长，目标波长是指辐射部需接收和/或发送电磁波信号的波长。

在其中一个实施例中，闭环辐射臂至少为两个，相邻的两个闭环辐射臂包括公共辐射枝节。

在其中一个实施例中，接地部包括至少一与接地点连接的开环接地臂。

在其中一个实施例中，应用于玻璃，开环接地臂沿与玻璃的边框形状匹配的延伸方向延伸。

在其中一个实施例中，接地部包括至少一与接地点连接的闭环接地臂。

在其中一个实施例中，馈电点和接地点间隔至少2mm。

在其中一个实施例中，辐射部用于接收和/或发送电视广播频段的电磁波信号、810～960MHz频段的电磁波信号、1.429～1.501GHz频段的电磁波信号和GPS信号中的一种或多种信号。

另一方面，本申请实施例还提供了一种玻璃，包括玻璃件和上述天线装置，天线装置设于玻璃件上或至少部分嵌设于玻璃件中。

再一方面，还提供了一种天线系统，包括控制单元和上述天线装置。

在其中一个实施例中，该天线系统还包括：

放大器，放大器的输入端连接馈电点，放大器的接地端连接接地点，放大器的输出端连接控制单元。

另外，本申请实施例还提供了一种车辆，包括：

车身；

车载控制单元，车载控制单元对应安装在车身上；

至少一个上述玻璃；各玻璃对应安装在车身上。

本申请实施例提供的天线装置、玻璃、天线系统和车辆至少具有以下有益效果：

上述天线装置，通过提供至少一开环辐射臂和一闭环辐射臂，利用闭环辐射臂引入馈电回路，打破各辐射支路(即辐射枝节通电时)上电流的平衡，使个别辐射支路电流增大，辐射增强，增益提高，且闭环辐射臂的总长较长，闭环辐射臂和开环辐射臂之间存在多个节点，因此在不同状态下能够构成不同的电流支路，使天线装置在多种状态下均能够有较好的辐射性能，在变换天线装置的部署位置后，无需重新设计，提高其通用性，降低设计成本，另外，通过引入闭环辐射臂，可在满足低频段电磁波信号收发需要的同时，降低天线尺寸，实现小型化设计。通过提供上述增益高、辐射强的天线装置，可降低对印刷工艺的要求，降低成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统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申请的一些实施例，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为一实施例中提供的天线装置的结构示意图；

图2为一实施例中天线增益方向图对比示意图；

图3-1和3-2分别为一个实施例中有无闭环辐射臂的两种情况下，天线装置在同一相位下的电流分布示意图；

图4-1为一实施例中将天线装置安装在前挡上的安装示意图；

图4-2为一个实施例中将天线装置安装在左右侧窗上的示意图；

图4-3为一个实施例中在车辆后档上左右两侧安装天线装置的示意图；

图5为图4中不同安装位置的天线装置在不同频段的增益示意图；

图6为一个实施例中天线装置在不同印刷宽度下的水平极化增益方向图；

图7为一个实施例中天线装置在不同频段的，馈电焊盘和接地焊盘的间距分别为30mm、2.5mm情况下的水平极化增益方向图结果对比示意图；

图8为其中一个实施例中天线装置的结构示意图；

图9为又一个实施例中天线装置的结构示意图；

图10为另一实施例中天线装置的结构示意图；

图11为再一实施例中天线装置的结构示意图；

图12为一个实施例中玻璃的结构示意图；

图13为一个实施例中多通道天线系统中天线装置在车辆上的安装示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

应当明白，当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件时，其可以直接地在其它元件上、与之相邻、连接或耦合到其它元件，或者可以存在居间的元件。相反，当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件时，则不存在居间的元件。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、层和/或部分，这些元件、部件、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、层、掺杂类型或部分与另一个元件、部件、层或部分。因此，在不脱离本实用新型教导之下，下面讨论的第一元件、部件、层或部分可表示为第二元件、部件、层或部分。

空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可以用于描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。此外，器件也可以包括另外地取向(譬如，旋转90度或其它取向)，并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

如背景技术中所述，传统的汽车数字广播/电视天线(DTV天线，470MHz～710MHz频段)主要仍以银浆印刷天线为主，天线用细线的形态直接印刷在玻璃内表面，且低频段天线的尺寸较大，天线性能易受车体的影响，在变换部署其所在的车窗位置后，性能变差，需重新设计。且由于印刷天线银浆宽度、印刷质量都将对天线性能产生影响，所以对传统的汽车玻璃天线的制造工艺要求也高。

传统DTV天线形式的限制以及频段的特性导致传统汽车数字广播/电视在方向性、增益方面无法达到理想值。所以通常需要通过高增益的放大器去弥补增益方面的缺陷，为节省车窗周围空间，常会使用直接安装在玻璃上的放大器，天线设计必须匹配放大器连接端子，在更换放大器后，需要重新设计天线。DTV天线频段较低、波长较长，相应的天线尺寸较大，尺寸通常为接收电波波长的四分之一，应用在汽车玻璃上时严重影响美观。

基于上述问题，本申请实施例提供了一种本申请实施例提供了一种天线装置，包括：辐射部，辐射部包括馈电点、至少一与馈电点连接的开环辐射臂和至少一与馈电点连接的闭环辐射臂。接地部，与辐射部间隔设置，包括接地点。

其中，辐射部是指用于通过馈电点接入电流时，能够收发电磁波信号的部分。开环辐射臂是指从馈电点起延伸至一非馈电点处的辐射臂，闭环辐射臂是指从一馈电点起延伸一定长度后回到该馈电点的辐射臂。接地部是指用于接如地信号的部分，地信号从接地点接入。

具体的，通过提供至少一开环辐射臂和一闭环辐射臂，利用闭环辐射臂引入馈电回路，打破各辐射支路(即辐射枝节通电时)上电流的平衡，使个别辐射支路电流增大，辐射增强，增益提高，且闭环辐射臂的总长较长，闭环辐射臂和开环辐射臂之间存在多个节点，因此，在不同状态下能够构成不同的电流支路，使天线装置在多种状态下均能够有较好的辐射性能，在变换天线装置的部署位置后，无需重新设计，提高其通用性，降低设计成本。另外，通过引入闭环辐射臂，可在满足低频段电磁波信号收发需要的同时，降低天线尺寸，实现小型化设计。此外，通过提供上述天线装置的增益和稳定性，可降低对印刷工艺的要求，降低成本。

在其中一个实施例中，开环辐射臂包括与馈电点连接的至少一个辐射枝节。需要说明的是，当辐射枝节为至少两个时，其中一个辐射枝节的一端与该馈电点连接，作为起始辐射枝节，另一辐射枝节可以通过与该起始辐射枝节的另一端连接或者该起始辐射枝节的任一中点连接，实现与馈电点的间接连接，以此类推，对于其他的辐射枝节，也可以如上述两个辐射枝节的连接方式，与已经和馈电点连接的辐射枝节的一端或者其上一点连接，形成开环辐射臂。例如，可以多个辐射枝节首尾相连后与馈电点连接，形成开环辐射臂。

开环辐射臂的各辐射枝节的延伸方向可以与闭环辐射臂的延伸方向相反、相同、垂直或成预设相关关系的夹角。可以通过选择与闭环辐射臂的延伸方向的夹角情况多样化的辐射枝节形成上述开环辐射臂。预设相关关系是指随辐射枝节的延伸方向，其与闭环辐射臂的延伸方向的夹角按照一定关联关系变化。例如，当上述天线装置设置在车载玻璃上时，闭环辐射臂延伸方向可与玻璃一边框平行，且靠近玻璃的拐角边框处设置，该开环辐射臂上的辐射枝节即可选用延伸方向与闭环辐射臂的延伸方向呈预设相关关系夹角的辐射枝节，保证开环辐射臂的整体形状与玻璃拐角处边框的弧度相匹配。闭环辐射臂的延伸方向是指闭环辐射臂整体所呈形状的主延伸方向。例如，闭环辐射臂为矩形时，闭环辐射臂的延伸方向是指从馈电点起该矩形的长边的延伸方向。开环辐射臂可以包括多个辐射枝节，各辐射枝节的延伸方向可以与闭环辐射臂的延伸方向相同或相反，或者垂直，根据天线装置所要安装的对象的形状，例如，车载玻璃，可通过采用包括多个延伸方向上的辐射枝节的开环辐射臂来减小天线装置整体的安装面积。其中，上述开环辐射臂的各辐射枝节的延伸方向，原则上根据上述天线装置安装的对象的形状来设计。例如，对于车载玻璃而言，天线装置通常安装在玻璃黑边处，以免影响玻璃的采光效果，上述天线装置，既可以将闭环辐射臂与玻璃黑边方向设置，在此基础上，根据玻璃黑边的形状，设置与其匹配的开环辐射臂。

在其中一个实施例中，开环辐射臂可以和闭环辐射臂共用一部分辐射枝节，以此来减小天线装置的体积。开环辐射臂与闭环辐射臂可以从馈电点上同一点起，共用一段辐射枝节后，分别沿相反的方向继续延伸，利用馈电点和接地点之间的间隔进行辐射枝节的布置，减小体积。开环辐射臂为两个以上时，相邻两开环辐射臂之间也可以共用一部分辐射枝节。

在其中一个实施例中，各闭环辐射臂的长度大于或等于四分之一目标波长，目标波长是指辐射部需接收和/或发送电磁波信号的波长。利用闭环辐射臂在延伸方向上所占长度小的优势，将其长度设置为大于或等于四分之一目标波长，保证低频段的信号收发效果。

在其中一个实施例中，各开环辐射臂的长度小于或等于四分之一目标波长，目标波长是指辐射部需接收和/或发送电磁波信号的波长。通过将开环辐射臂配置为长度小于或等于四分之一目标波长，可减小天线装置的体积。

基于闭环辐射臂和开环辐射臂的特点，闭环辐射臂对应的目标波长可以为电视广播频段的电磁波信号等低频段信号的波长。而开环辐射臂对应的目标波长可以是1.429～1.501GHz频段的电磁波信号和GPS信号等高频段信号的波长。

在其中一个实施例中，闭环辐射臂至少为两个，相邻的两个闭环辐射臂包括公共辐射枝节。通过此方式，可进一步减小天线装置的体积。

在其中一个实施例中，接地部包括至少一与接地点连接的开环接地臂。

在其中一个实施例中，应用于玻璃，开环接地臂沿与玻璃的边框形状匹配的延伸方向延伸。

在其中一个实施例中，接地部包括至少一与接地点连接的闭环接地臂。与上述理由类似，通过设计与玻璃边框形状匹配的开环接地臂，和/或，设计与玻璃边框形状匹配的闭环接地臂，可减小天线装置的体积，在此不做赘述。

馈电点和接地点可采用焊盘实现。馈电点可指馈电焊盘上一点，通过该点可实现电信号的引入和引出。在一种实施方式中，馈电点可理解为馈电焊盘与馈电端子的接触点或接触面。在理解本申请中各附图对应的实施例描述时，也可以将馈电焊盘理解为馈电点。

类似的，接地点可指接地焊盘上一点，通过该点，可实现地信号的接入。在一种实施方式中，接地点可理解为接地焊盘与接地端子的接触点或接触面。本领域技术人员在理解本申请中各附图对应的实施例描述时，也可以将接地焊盘理解为接地点。

其中，馈电焊盘大小取决于端子的大小，根据天线工艺要求，在辐射臂所处平面内的各个方向需超出端子连接区域至少2mm，综合考虑焊接工艺与小型化，可选择3mm。接地焊盘大小取决于端子的大小，在平面内各个方向需超出端子连接区域至少2mm，同样的，综合考虑到焊接工艺与小型化，优选3mm。

馈电焊盘与接地焊盘可间隔、平行排布，其间距取决于馈电点和接地点的间距，所以，在其中一个实施例中，馈电点和接地点间隔至少2mm。

其中，上述实施例中，焊盘、辐射臂和接地臂均可采用金属材料，可印刷或覆在玻璃上。可选择玻璃内侧表面，以形成对天线装置的保护。

在其中一个实施例中，上述辐射臂和接地臂的印刷宽度可设计为0.5mm-2mm之间的一个宽度。

为更好的说明本申请实施例提供的天线装置的实现过程和有益效果，在此以图1所示的天线装置为例进行说明。如图1所示，该天线装置包括馈电焊盘110、接地焊盘120、闭环辐射臂130、闭环辐射臂140、一个开环辐射臂150和开环接地臂160、开环接地臂170。馈电焊盘110可通过未显示的馈电端子连接放大器输入端，接地焊盘120可通过图中未显示的接地端子连接放大器接地端。闭环辐射臂130从馈电焊盘110远离接地焊盘120一侧边的某一顶点10出发，与焊盘边线成第一角度a，并向非焊盘区域延伸第一长度至一端点，从该端点处弯折第二角度b后继续延伸第二长度至一端点，然后从该端点弯折第三角度c并延伸第三长度至馈电焊盘上另一顶点11，形成闭环辐射臂130，其中，第三角度c和第二角度b互补。从顶点11出发，与第三长度的延伸线成第四角度d出发延伸第四长度至一端点，然后弯折第五角度e，延长第五长度后至端点，弯折第六角度f后延长至闭环辐射臂130上第三角度c的角的顶点，形成闭环辐射臂140，第四角度d与第一角度a相等，第五角度e与第四角度d互补，闭环辐射臂130和闭环辐射臂140共用部分辐射枝节，减小天线装置体积。在第五角度e对应的角的顶点处沿闭环辐射臂140外与第四长度的线成第七角度g方向延伸第六长度至一端点，形成开环辐射臂150，开环辐射臂150与闭环辐射臂140共用一部分辐射枝节，也可以进一步减小天线装置体积。开环接地臂可以如图1所示，从接地焊盘120远离馈电焊盘110一侧边上的两点分别出发，并分别沿与接地焊盘120的边线成第八角度h和第九角度j延伸第七长度和第八长度，形成开环接地臂160和开环接地臂170。在一个实施例中，上述角度a、b、c、d、e、f、g、h和j均可以为直角。

图2为传统的全开环的天线装置与图1所示的天线装置在车辆前挡左侧(左侧是指从车后往车头看时的左侧，下同)的水平极化增益方向图结果对比，分别为470MHz、590MHz以及710MHz频率下的增益方向对比图。其中，实线是本申请中提供的有闭环辐射臂的天线装置布置在前挡左侧的水平极化增益方向图，虚线为传统的全开环的天线装置布置在前挡左侧的水平极化增益方向图。其中，图2中的方向图、增益全部为无源状态下的结果，即没有加放大器增益。从增益方向图可看出，与传统的全开环的天线装置相比，本申请实施例提供的天线装置在电视广播频段的低、中、高频增益均有提升。

另外，图3-1和图3-2分别为图1中天线装置及对应的全开环辐射臂的天线装置布置在前挡左侧、590MHz时同一相位下的实时电流分布。其中，箭头大小表示电流大小，可看出闭环辐射臂的引入打破了各支路上电流的平衡，使个别支路电流明显增大，辐射增强，增益提高。且由于闭环辐射臂总长较长，两个闭环辐射臂和开环辐射臂间存在多个节点，因此，在不同状态下能够构成不同的电流支路，使天线装置在多种状态下能够有较好的辐射性能，更换其安装位置，也无需重新设计。

在其中一个实施例中，辐射部用于接收和/或发送电视广播频段的电磁波信号、810～960MHz频段的电磁波信号、1.429～1.501GHz频段的电磁波信号和GPS信号中的一种或多种信号。根据应用的车辆所要通信的信号的频段特性，选择符合要求的辐射部。如上述实施例中描述，包括多个不同长度辐射臂的辐射部可实现支持此处四个频段的信号通信。

在其中一个实施例中，天线装置应用于车载玻璃，车载玻璃上可设置有一个以上上述天线装置，例如，在前挡的左侧和右侧分别设置如图4-1所示的天线装置。如图4-2所示，在左侧和右侧侧窗的玻璃边沿可分别设置一上述天线装置。如图4-3所示，可在车辆后档的左右两侧分别设置一上述天线装置。

如图5所示，为图4中各天线装置的水平极化增益(Gain)结果对比。可看出，在中高频段，该天线装置在任一车窗，其增益能够较稳定的分布在-5dB到2dB之间。从平均增益来看，布置在前挡右侧，电视广播频段的平均增益最高，为-0.97dB，布置在右侧侧窗时增益最低，为-4.46dB，通过调整优化天线的在车窗上的具体位置，该增益可以更高。说明该天线装置在任一车窗上电视广播频段的平均增益均可达到-5dB以上，能够以较优的辐射性能布置在任意车窗位置。其中，图5中，SW_L表示车辆左侧的后侧边窗上设置的天线装置的增益方向图，SW_R表示车辆右侧的后侧边窗上设置的天线装置的增益方向图。RW_L为车辆后挡风玻璃上左侧设置的天线装置的增益方向图，RW_R为车辆后挡风玻璃上右侧设置的天线装置的增益方向图。FW_L为车辆前挡风玻璃上左侧设置的天线装置的增益方向图，FW_R为车辆前挡风玻璃上右侧设置的天线装置的增益方向图。

图6为该天线装置印刷宽度分别设置为1.5mm、0.7mm、0.3mm的水平极化增益方向图结果对比。可看出，在任意辐射角、不同印刷宽度下，天线的方向图几乎没有变化，说明本申请实施例提供的天线装置的天线辐射性能对印刷宽度没有要求，从而降低对印刷工艺的要求。

图7为图1所示天线装置的馈电焊盘和接地焊盘间距分别为30mm、2.5mm情况下的水平极化增益方向图结果对比(分别为470MHz、590MHz以及710MHz频段下的示意图)。其中，实线为焊盘间距30mm的增益方向图，虚线为焊盘间距2.5mm的增益方向图。可看出，该天线装置在不同方向辐射有强有弱，但在整个电视广播频段的平均增益相差仅0.28dB，且单频点增益都在-6dB以上，有较优的辐射性能，能够配合小型放大器做小型化天线系统。

当然，车辆各玻璃所处位置不同，可采用除图1所示的具体天线结构外，也可以采用基于上述构思下的其他具体布线的天线装置。

上述天线装置不局限于图1所示的具体图形，只要是基于上述构思下设计的天线结构均属于本申请保护范围。例如，天线装置还可以采用如图8-11中的图形结构，实现包括但不限于电视广播频段的信号稳定收发。

具体的，如图8所示，天线装置可以包括馈电焊盘810，接地焊盘820，闭环辐射臂830，开环辐射臂840，开环接地臂850，闭环接地臂860。其中，闭环辐射臂830从馈电焊盘810上远离接地焊盘820所在侧的一点出发，与馈电焊盘810边线成角度θ831，并向非焊盘区域延伸长度L831至一端点，从该端点处弯折角度θ832后继续延伸长度L832至一端点，然后从该端点弯折角度θ833并延伸长度L833至一端点，从该端点弯折角度θ834后延伸长度L834至馈电焊盘810上同一点。其中，角度θ832和角度θ833互补，角度θ833和角度θ834互补。当上述角度为90°时，闭环辐射臂830为整体呈矩形图案的辐射臂。

如图8所示，开环辐射臂840从闭环辐射臂830的出发点，与闭环辐射臂830共用L831辐射枝节，并在其延伸终点弯折角度θ841后继续延伸长度L841，通过与闭环辐射臂830共用部分辐射枝节，减小天线装置的体积。

如图8所示，开环接地臂850从接地焊盘820上一远离馈电焊盘810所在侧的一点出发，延伸一段距离后，弯折一定角度后延伸长度L851至端点。当然该开环接地臂850也可以从接地焊盘820上一远离馈电焊盘810所在侧的一点出发，并延伸长度L850至端点。本领域技术人员应当理解，此处结合附图进行的各辐射臂和接地臂的介绍，旨在帮助本领域技术人员充分理解本申请提供的天线装置的实现过程，并不对实际保护范围造成限定。

如图8所示，闭环接地臂860从接地焊盘820上一远离馈电焊盘810所在侧且与开环接地臂850的出发点不同的点出发，与接地焊盘820的边线成角度θ861，并向非焊盘区域延伸长度L861至一端点，从该端点处弯折角度θ862后继续延伸长度L862至一端点，然后从该端点弯折角度θ863并延伸长度L863至一端点，从该端点弯折角度θ864后延伸长度L864至接地焊盘820上同一点，形成闭环。闭环接地臂860的各弯折角度也可以为90°，此时，闭环接地臂860整体呈现的图案为矩形或大致为矩形。

再例如，天线装置可如图9所示的具体结构。该天线装置可包括：馈电焊盘910、接地焊盘920、闭环辐射臂930、开环辐射臂940和开环接地臂950。其中，闭环辐射臂930从馈电焊盘910上远离接地焊盘920所在侧的一点出发，与馈电焊盘910的边线成角度θ931后延伸长度L931至一端点，从该端点弯折角度θ932后继续延伸长度L932至一端点，然后从该端点弯折角度θ933并延伸长度L933至馈电焊盘910上另一点。其中，角度θ931和角度θ932互补，角度θ932和角度θ933互补。当上述角度为90°时，闭环辐射臂930为整体呈矩形或大致为矩形图案的辐射臂。

如图9所示，开环辐射臂940可以从馈电焊盘910上远离接地焊盘920所在侧的一点出发，与馈电焊盘910的边线成角度θ941后延伸长度L941至一端点。开环接地臂950可通过从接地焊盘920上远离馈电焊盘910所在侧的一点出发，与接地焊盘920的边线成角度θ951延伸长度L951至一端点，从该端点弯折角度θ952继续延伸长度L952至一端点，再弯折角度θ953后延伸长度L953至一端点。

本申请实施例提供的天线装置的形态，在上述构思下，不局限于图1、图8和图9的形态，还可以如图10所示。该天线装置可包括馈电焊盘101、接地焊盘102、开环接地臂103、开环接地臂104、闭环辐射臂105、闭环辐射臂106和开环辐射臂107。其中，开环接地臂103从接地焊盘102上远离馈电焊盘101所在侧的一点出发，与接地焊盘102的边线成角度θ103延伸长度L103至一端点。开环接地臂104从接地焊盘102上远离馈电焊盘101所在侧的另一点出发，与接地焊盘102的边线成角度θ104延伸长度L104至一端点。其中，角度θ103和角度θ104可互补。角度θ103可以为90°。

图10中的闭环辐射臂105可以从馈电焊盘101上远离接地焊盘102所在侧的一点出发，与馈电焊盘101的边线成角度θ151延伸长度L151至一端点，从该端点弯折角度θ152后延伸长度L152至一端点，再弯折角度θ153延伸长度L153至另一端点，从新的端点处弯折角度θ154延伸长度L154至馈电焊盘101上同一点，形成闭环。闭环辐射臂106与闭环辐射臂105共用延伸长度为L154的枝节部分，并在该枝节未与馈电焊盘101连接的一端处弯折角度θ161后延伸长度L161至一端点，并从该端点弯折角度θ162后继续延伸长度L162至一端点，从新的端点处弯折角度θ163后延伸至馈电焊盘101上一点，形成一闭环。开环辐射臂107与闭环辐射臂106共用一部分辐射枝节后沿长度为L162的辐射枝节相反的方向延伸L171至一端点，从该端点处弯折角度θ171后延伸长度L172。

本申请实施例提供的天线装置还可以如图11所示，包括馈电焊盘111、接地焊盘112、闭环辐射臂113、开环辐射臂114、开环接地臂115和开环接地臂116。其中，闭环辐射臂113从馈电焊盘111上远离接地焊盘112所在侧的一点出发，与馈电焊盘111的边线成角度θ131后延伸长度L131至一端点，从该端点弯折角度θ132后继续延伸长度L132至另一端点，从新的端点处弯折角度θ133后延伸长度L133至一端点，从该端点处弯折角度θ134后延伸长度L134至馈电焊盘111上一点，形成闭环。开环辐射臂114与闭环辐射臂共用长度为L134的枝节，然后从该枝节未与馈电焊盘111连接的端点处弯折角度θ141后延伸长度L141。

开环接地臂115从接地焊盘112上远离馈电焊盘111所在侧的一点出发，与接地焊盘112边线成角度θ151后延伸长度L151至一端点，从该端点处弯折角度θ152并继续延伸长度L152。另一开环接地臂116从接地焊盘112上远离馈电焊盘111所在侧的一点出发，与接地焊盘112的边线成角度θ161延伸长度L161至一端点。其中，当天线装置设置在有弧形边框结构的玻璃等基体上时，为减小天线装置所需的安装面积，开环接地臂116的延伸方向与接地焊盘112的一边线的夹角是不断变化的，原则是形成的开环接地臂116的形状与天线装置安装基体的边框形状相匹配。

本申请实施例提供的天线装置，可对UHF(Ultra High Frequency，特高频)带的模拟电视广播及各国各区域的数字电视广播进行接收(例如，470MHz～710MHz)。此外，也同样适用于更高频段的信号接收，如汽车电话用的810～960MHz频段、汽车电话用的1.5GHz频带(1.429～1.501GHz)、人造卫星的GPS信号(如1.575GHz)等频段信号。

在其中一个实施例中，上述天线装置还包括：馈电网络，馈电网络对应与馈电点和接地点电连接，且馈电网络用于电连接控制单元。馈电网络是指实现控制单元与辐射部电磁波信号传输的电学元件、导线组成的组合。

通过馈电网络可实现与控制单元的连接，可将控制单元生成的信号通过馈电网络传输至辐射部，经辐射部转化为电磁波信号发射。控制单元也可以通过馈电网络接收辐射部从外部接收的射频信号，并将其转化为电流信号或电压信号，根据处理后的电流信号或电压信号，控制音频播放等。

在其中一个实施例中，该天线装置还包括一反射元件，反射元件安装在车辆内部，且各反射元件的车外环境光入射侧对应设置上述辐射部，多个天线装置的辐射部可共用同一反射元件，例如，为避免由于与辐射部搭配的反射元件面积过大影响驾驶时的视野，可以单个反射元件对应一个辐射部。各天线装置的辐射部可分散设置在车辆的一块或多块玻璃上，实现多角度分集收发多个频段的电磁波信号，实现车载控制单元与外界设备的信息交互，通过反射元件可以提高对应的辐射部在反射元件的车外环境光入射侧的辐射能力，以此可减小对辐射部辐射臂长度的要求，减小天线装置的尺寸。

其中，反射元件可以为反射直板或者具有曲面结构的反射板，其具体形态，可根据其对应的辐射部的安装位置而定，例如，若其对应的辐射部嵌入在前挡风玻璃上时，反射元件可选择与前挡风玻璃曲率匹配的曲面板结构。对应的辐射部分布面积多小时，也可统一采用直板型的反射元件进行辐射能力的增强，提高增益。利用反射元件，可以增强天线装置在车外的辐射能力和增益，从而提高信号的接收灵敏度，增强了天线装置的接收能力，反射元件还起到阻挡和屏蔽反射元件远离环境光所在侧的、来自车辆内侧的其它电波，防止其干扰天线装置对车外信号的收发。

结合上述实施例中描述的反射增强和角度分集设置，可以实现小体积天线装置对低频段信号进行高灵敏度接收的方案。可减小安装在车辆上时所需的安装空间，例如，若安装在车窗玻璃上时，可以获得更大的视野，提高车辆在视野方面的性能。

在其中一个实施例中，反射元件与其对应的辐射部的距离可以为1/20～1/4目标波长之间的一个距离值。

由于DTV频段的波长较大，为422.5mm～638.3mm范围内的波长，而反射元件离辐射部的安装基体(例如该安装基体可以是车载玻璃)距离越近对于系统的集成度更好。因此，在其中一个实施例中，可选用中心频率对应的二十分之一波长作为反射元件离其对应的辐射部的距离。例如，辐射部中用于收发DTV频段信号的辐射臂可设置在距离反射元件大约25mm左右的位置。

其中，上述反射元件的有效反射面积不小于与其对应的辐射部在安装基体(如车载玻璃)上占用的面积，以此保证提高增益的效果。反射元件的材料可以使用损耗值较小的铝合金，其不仅可以焊接在车辆前挡风玻璃钣金件后方，也可应用在后侧窗以及车辆后挡风玻璃钣金件，通过在车辆的不同位置安装上述天线装置，通过合理设置辐射部和反射元件的安装角度，可实现车辆全向性的信号收发。对于应用在后侧窗以及车辆后挡风玻璃钣金件时反射元件的安装及尺寸设置，如常见的前挡风玻璃安装天线的实现方式，具体的安装尺寸及离其对应的辐射部的距离可随天线装置调试结果进行调整。

在其中一个实施例中，上述辐射部中的辐射臂、辐射枝节可采用银浆印刷实现，且由于上述天线装置在各个状态下均可以保持高增益和高稳定性，可降低对印刷工艺和设备的要求，从而降低成本。

另一方面，本申请实施例还提供了一种玻璃，如图12所示，包括玻璃件100和上述天线装置1，天线装置1设于玻璃件100上或至少部分嵌设于玻璃件100中。该玻璃应用在车辆上，可提供车外环境光入射侧的高增益，且可屏蔽车内的信号干扰，可实现多个方向上多通道信号收发。

以图12所示的夹层玻璃结构为例进行说明，玻璃件100可包括第一玻璃板101和第二玻璃板102，将天线装置1设置在图12中的第一玻璃板101和第二玻璃板102之间，其中，第一玻璃板101设置在车外环境光入射侧。反射元件可设置在第二玻璃板102远离辐射部的一侧，提高辐射部在车外环境光入射侧的辐射能力。夹层玻璃结构，可对辐射部形成保护。且基于上述实施例中的天线装置，实现了天线的高增益全向性，在设计辐射部时对单个辐射臂的增益要求降低，辐射部中辐射臂的尺寸可适当减小，实现了天线装置的小型化，减小其在玻璃中的分布面积，实现玻璃的大视野设计。当然，对于辐射部也可以嵌入在中空玻璃中。第一玻璃板101和第二玻璃板102之间可包括图12中所示的一中间层103，如PVB(聚乙烯醇缩丁醛酯)膜，不以此为限。

再一方面，本申请还提供了一种天线系统，包括控制单元和上述天线装置。控制单元是指可以接收天线装置辐射部的射频信号，并对其进行处理的设备，例如，控制单元可以是车载多媒体、车载控制电脑等车载控制单元。车载控制单元可与外部设备进行信号通信，实现电视广播收听、电话接听等功能，且通过搭载上述天线装置，可实现在车身各个位置以及车辆在各种行驶状态下的射频信号收发效果，且通过设置反射元件，信号接收灵敏度高，通过角度分集设计，可实现车辆全向的信号收发。

在其中一个实施例中，该天线系统中，天线装置至少为两个，且设置在车身上的不同位置，以接收至少两个方向上的电磁波信号，实现角度分集。例如，可在车辆前档位置设置两个辐射主方向不同的天线装置，来实现角度分集，从各个方向上收发电磁波信号，且可以进一步配合反射元件的安装，减小对天线装置辐射部和接地部尺寸的要求，实现小体积设计。

再比如，也可以在车辆的两个后侧窗分别设置一个天线装置和与其对应的反射元件，实现车身左右两侧的信号收发，在此基础上，也可以在叠加车辆前挡风玻璃、车辆后挡风玻璃位置上的天线装置和与其对应的反射元件的安装，实现更多通道的信号收发，增强角度分集效果。实现天线装置的全向性和高增益特性，另外，增加各频段天线的通道数量能够使角度分集的效果更加明显。且上述天线装置在各个状态下，均可保证其增益效果和稳定性。

为了进一步提高角度分集效果，在其中一个实施例中，每两个天线装置间的间距应大于或等于0.6个波长，即间距d≥0.6λ，λ为收发电磁波信号的波长，对一确定频段的波长可采用该频段中心频率的波长来代表。例如，可以选择在1/4波长的奇数倍附近，经过测试，此间距参数选择下可实现更好的分集效果。每两个天线装置间的间距可设置为0.75λ或设置为0.75λ左右。

在其中一个实施例中，该天线系统还包括：放大器，放大器的输入端连接馈电点，放大器的接地端连接接地点，放大器的输出端连接控制单元。通过设置放大器可以提高天线装置增益。该放大器可设置在车辆上，可利用车辆系统中本身存在的放大器，从而节省成本。另外，可通过上述实施例中所提到的馈电网络实现放大器和馈电点以及接地点的电连接，基于馈电网络中的馈线来实现与放大器连接的方式，可节省天线装置所应用的玻璃等基体上的安装面积，且在更换放大器后，无需重新设计天线。

其中，馈线可以选择微带线，可设置于一介质基片上，实现波信号的传输，以此实现控制单元与外部设备进行通信。

另外，本申请实施例还提供了一种车辆，包括：车身；车载控制单元，车载控制单元对应安装在车身上；至少一个上述玻璃；各玻璃对应安装在车身上。

车载控制单元可以是车载电脑(On-board computer)、电子控制单元(ECU，Electronic Control Unit)等。具有上述玻璃的车辆，由于其搭载的天线装置稳定性好，增益高，可提供稳定的通信交互体验。

在其中一个实施例中，玻璃包括前挡风玻璃，和/或，侧窗玻璃，和/或，后挡风玻璃，和/或，天窗玻璃。即可以在车辆的上述位置中的一处或多出设置具有上述天线装置的玻璃，实现在车身多个方向上的信号稳定收发。

本申请实施例提供的车辆，如图13所示，通过在车辆各位置配置上述实施例中的天线装置1，实现双通道天线系统、四通道天线系统及六通道天线系统。

在有些实施例中，双通道天线系统的实现方式，可通过在车辆的两个后侧窗玻璃上安装上述天线装置和反射元件，由于各天线装置均可实现多个频段的高增益信号收发，且两个后侧窗玻璃上天线装置之间的距离超过了0.6个波长。对于四通道实现，可在车辆两侧的后侧窗玻璃均配置一个天线装置和前档的两侧分别设置一个天线装置，构成四通道天线系统(但不限于这种组合)，天线装置都对应设置有反射元件，且每两个天线装置之间的距离超过了0.6个波长。

在另一个实施例中，为了避免在180°附近增益较低的情况，可进一步在后挡风玻璃的左右两侧增设两个天线装置，与前挡风玻璃上左右两个天线装置和后侧窗玻璃上的天线装置形成六通道天线系统。

在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。

上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (14)

1.一种天线装置，其特征在于，包括：

辐射部，所述辐射部包括馈电点、至少一与所述馈电点连接的开环辐射臂和至少一与所述馈电点连接的闭环辐射臂；

接地部，与所述辐射部间隔设置，包括接地点。

2.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述开环辐射臂包括与所述馈电点连接的至少一个辐射枝节。

3.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，各所述闭环辐射臂的长度大于或等于四分之一目标波长，所述目标波长是指所述辐射部需接收和/或发送电磁波信号的波长。

4.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，各所述开环辐射臂的长度小于或等于四分之一目标波长，所述目标波长是指所述辐射部需接收和/或发送电磁波信号的波长。

5.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述闭环辐射臂至少为两个，相邻的两个闭环辐射臂包括公共辐射枝节。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的天线装置，其特征在于，所述接地部包括至少一与所述接地点连接的开环接地臂。

7.根据权利要求6所述的天线装置，其特征在于，应用于玻璃，所述开环接地臂沿与所述玻璃的边框形状匹配的延伸方向延伸。

8.根据权利要求6所述的天线装置，其特征在于，所述接地部包括至少一与所述接地点连接的闭环接地臂。

9.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述馈电点和所述接地点间隔至少2mm。

10.根据权利要求1或2或3或4或5或7或8或9所述的天线装置，其特征在于，所述辐射部用于接收和/或发送电视广播频段的电磁波信号、810～960MHz频段的电磁波信号、1.429～1.501GHz频段的电磁波信号以及GPS信号中的一种或多种信号。

11.一种玻璃，其特征在于，包括玻璃件和权利要求1-10中任一项所述的天线装置，所述天线装置设于所述玻璃件上或至少部分嵌设于所述玻璃件中。

12.一种天线系统，其特征在于，包括控制单元和权利要求1-10中任一项所述的天线装置。

13.根据权利要求12所述的天线系统，其特征在于，还包括：

放大器，所述放大器的输入端连接所述馈电点，所述放大器的接地端连接所述接地点，所述放大器的输出端连接所述控制单元。

14.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括：

车身；

车载控制单元，所述车载控制单元对应安装在所述车身上；

至少一个权利要求11所述的玻璃；各所述玻璃对应安装在所述车身上。

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