CN219163694U - 一种v2x天线结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及V2X天线技术领域，具体来说是一种V2X天线结构，包括第一辐射单元，所述第一辐射单元包括第一辐射支节、第二辐射支节和一馈电支节；第二辐射单元，所述第二辐射单元包括第三辐射支节和第四辐射支节；辐射缝隙单元，所述辐射缝隙单元由所述第一辐射支节、第二辐射支节和所述第四辐射支节共同形成；射频同轴线，所述射频同轴线包含外导体和内导体。本实用新型同现有技术相比，其优点在于：在金属表面和非金属表面均具有良好的天线性能；具有小尺寸、低剖面等特点，可应用于金属表面，同时兼顾天线的高增益；制作简单、性能优良、便于安装和使用，易于推广。
Description
技术领域
本实用新型涉及V2X天线技术领域，具体来说是一种V2X天线结构。
背景技术
V2X(Vehicle to Everything)是车与外界一切交互的技术，可以理解为车与外界一切连成网。V2X是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、行人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。
V2X技术的实现离不开V2X天线的发展。目前传统的V2X天线放在车顶鲨鱼鳍部位，由于金属车身对天线性能的影响，天线需要较大尺寸，而可以减小尺寸的有源天线却有成本高的缺点。市场上，急需一种能应用于金属表面同时又能兼顾天线高增益的天线结构。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决现有技术的不足，提供一种在小尺寸、低剖面的情况下仍可工作于金属表面并满足高增益要求的天线结构。
为了实现上述目的，设计一种V2X天线结构，包括第一辐射单元，所述第一辐射单元包括第一辐射支节、第二辐射支节和一馈电支节，所述第一辐射支节和馈电支节通过所述第二辐射支节连接；第二辐射单元，所述第二辐射单元包括第三辐射支节和第四辐射支节，所述第三辐射支节和所述第四辐射支节互相连接，所述第三辐射支节通过所述第四辐射支节和所述第一辐射单元的的第一辐射支节连接；辐射缝隙单元，所述辐射缝隙单元由所述第一辐射支节、第二辐射支节和所述第四辐射支节共同形成；射频同轴线，所述射频同轴线包含外导体和内导体，所述外导体和所述第二辐射单元的第三射支节连接，所述内导体和所述第一辐射单元的馈电支节连接。
优选的：所述第一辐射支节靠近射频同轴线的一侧与第二辐射支节一端连接，第二辐射支节另一端连接馈电支节，第三辐射支节上部边缘连接第四辐射支节一端，第四辐射支节另一端连接第一辐射支节，所述第一辐射支节上部一侧设有缺口，所述第一辐射支节缺口与第二辐射支节及第四辐射支节形成的空间为辐射缝隙单元。
优选的：所述射频同轴线特征阻抗为50欧姆。
优选的：所述射频同轴线外导体与所述第二辐射单元的第三辐射支节呈电性连接。
优选的：所述射频同轴线内导体与所述第一辐射单元的馈电支节呈电性连接。
优选的：所述辐射缝隙单元用于调节所述辐射单元的阻抗，使所述天线结构与所述射频同轴线连接时实现阻抗匹配。
优选的：所述第一辐射单元和所述第二辐射单元由五金件一体弯折成型。
优选的：所述第一辐射单元和所述第二辐射单元基于载体，由导电材料连接组成。
本实用新型同现有技术相比，其优点在于：
1.在金属表面和非金属表面均具有良好的天线性能；
2.具有小尺寸、低剖面等特点，可应用于金属表面，同时兼顾天线的高增益；
3.制作简单、性能优良、便于安装和使用，易于推广。
附图说明
图1 为本实用新型天线结构的俯视图；
图2为本实用新型天线结构的立体图；
图3为本实用新型天线结构在谐振频率的尺寸图；
图4为本实用新型天线结构在非金属表面的电压驻波比图；
图5为本实用新型天线结构在金属表面的电压驻波比图；
图6为本实用新型天线结构放置在非金属表面谐振频率时的天线辐射方向图；
图7为本实用新型天线结构放在在金属表面谐振频率时的天线辐射方向图；
图中：1.第一辐射单元，2.第二辐射单元，3.辐射缝隙单元，4.射频同轴线，11.第一辐射支节，12.第二辐射支节，13.馈电支节，21. 第三辐射支节，22. 第四辐射支节，41.外导体，42.内导体。
具体实施方式
参见图1和图2，一种V2X天线结构，包括第一辐射单元1、第二辐射单元2、辐射缝隙单元3和射频同轴线4。第一辐射单元1包含第一辐射支节11、第二辐射支节12和馈电支节13。第一辐射支节11和馈电支节13通过第二辐射支节12连接。
第二辐射单元包含第三辐射支节21和第四辐射支节22。第三辐射支节21和第四辐射支节22互相连接，第三辐射支节21通过第四辐射支节22和第一辐射单元的1的第一辐射支节11连接。
辐射缝隙单元3由第一辐射支节11、第二辐射支节12和第四辐射支节22共同形成。
射频同轴线4包含外导体41和内导体42，外导体41和第二辐射单元2的第三辐射支节21连接，内导体42和第一辐射单元1的馈电支节13连接。
具体的：第一辐射支节靠近射频同轴线的一侧与第二辐射支节一端连接，第二辐射支节另一端连接馈电支节，第三辐射支节上部边缘连接第四辐射支节一端，第四辐射支节另一端连接第一辐射支节，第一辐射支节上部一侧设有缺口，第一辐射支节缺口与第二辐射支节及第四辐射支节形成的空间为辐射缝隙单元。
第一辐射单元、第二辐射单元和辐射缝隙单元共同构成天线结构的辐射主体。第一辐射单元1的馈电支节13用于对所述天线结构进行馈电，射频同轴线4特性阻抗为50欧姆，用来连接外部信号源和天线结构的辐射主体，第一辐射单元1和第二辐射单元2由一片五金件弯折成型。在一些可选的实施例中也可以利用支架作为载体，利用柔性电路板FPCB、五金件作为辐射主体或者采用LDS等其他工艺使金属镀层作为辐射主体，五金件弯折成型的加工工艺简单，具有优良的成本优势和推广价值。
V2X工作频段可以是5.85 5.925GHz。通过调整第一辐射支节11的长度和宽度，来调整天线结构辐射主体的谐振频率。通过调整第四辐射支节22的高度，来调整天线结构辐射主体的带宽和增益。第三辐射支节21的长和宽均不小于第一辐射支节11的长度和宽度。以本实施例的天线结构的工作频率（谐振频率）在5.9GHz为例时，其尺寸（单位：毫米（mm））如图3所示。通过调整辐射缝隙单元3的长度和宽度，可以调整天线结构辐射主体的特性阻抗，使所述天线结构的辐射主体与所述射频同轴线阻抗匹配。
在本实施例中，所述第一辐射单元1和所述第二辐射单元2的厚度为0.3mm，材料为镀镍不锈钢（不限于该金属材料，也可以是铜等其他材料），弯折后具有良好的结构强度，无需其他载体支撑。天线结构可以放置在非金属表面工作，也可以放置在金属表面工作，均具有良好的天线性能。
在本实施例中，利用CST仿真软件对上述天线结构进行仿真分析，得到天线结构在非金属表面的电压驻波比如图4所示，天线结构在非金属表面的辐射方向如图6所示。天线结构在金属表面的电压驻波比如图5所示，天线结构在金属表面的辐射方向如图7所示。其中，图6是天线结构放置在非金属表面工作频率为5 .9GHz时的天线辐射方向图，图7是天线结构放置在金属表面工作频率为5 .9GHz时的天线辐射方向图。
可见，天线结构在V2X工作频段内(5 .85 5 .925GHz)的电压驻波比小于1 .2，天线结构在非金属表面的增益在3.5dBi左右，在金属表面的增益在6.1dBi左右，且在水平面内均是全向辐射的。
在图4 图5中，VSWR是指电压驻波比，Frequency是指频率。在图6 图7中Theta是指与Z轴的夹角，Phi指与X轴的夹角，Frequency是指频率，Rlzd. Gain是指实际增益。从以上实施例可见，本申请具有小尺寸，低剖面的特点，无论在非金属表面还是在金属表面均具有高增益的良好辐射特性。且制作工艺简单、便于安装，具有成本优势和推广价值。
以上所述，仅为此实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案和新型的构思加于等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种V2X天线结构，其特征在于包括
第一辐射单元，所述第一辐射单元包括第一辐射支节、第二辐射支节和一馈电支节，所述第一辐射支节和馈电支节通过所述第二辐射支节连接；
第二辐射单元，所述第二辐射单元包括第三辐射支节和第四辐射支节，所述第三辐射支节和所述第四辐射支节互相连接，所述第三辐射支节通过所述第四辐射支节和所述第一辐射单元的第一辐射支节连接；
辐射缝隙单元，所述辐射缝隙单元由所述第一辐射支节、第二辐射支节和所述第四辐射支节共同形成；
射频同轴线，所述射频同轴线包含外导体和内导体，所述外导体和所述第二辐射单元的第三辐射支节连接，所述内导体和所述第一辐射单元的馈电支节连接。
2.如权利要求1所述的一种V2X天线结构，其特征在于所述天线结构具体如下：所述第一辐射支节靠近射频同轴线的一侧与第二辐射支节一端连接，第二辐射支节另一端连接馈电支节，第三辐射支节上部边缘连接第四辐射支节一端，第四辐射支节另一端连接第一辐射支节，所述第一辐射支节上部一侧设有缺口，所述第一辐射支节缺口与第二辐射支节及第四辐射支节形成的空间为辐射缝隙单元。
3.如权利要求1或2所述的一种V2X天线结构，其特征在于所述射频同轴线特征阻抗为50欧姆。
4.如权利要求1或2所述的一种V2X天线结构，其特征在于所述射频同轴线外导体与所述第二辐射单元的第三辐射支节呈电性连接。
5.如权利要求1或2所述的一种V2X天线结构，其特征在于所述射频同轴线内导体与所述第一辐射单元的馈电支节呈电性连接。
6.如权利要求1或2所述的一种V2X天线结构，其特征在于所述辐射缝隙单元用于调节所述辐射单元的阻抗，使所述天线结构与所述射频同轴线连接时实现阻抗匹配。
7.如权利要求1或2所述的一种V2X天线结构，其特征在于所述第一辐射单元和所述第二辐射单元由五金件一体弯折成型。
8.如权利要求1或2所述的一种V2X天线结构，其特征在于所述第一辐射单元和所述第二辐射单元基于载体，由导电材料连接组成。
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