CN220652341U - 一种天线、电子设备及车辆 - Google Patents

Abstract

本公开实施例公开了一种天线。该天线包括基板、第一辐射部件和第二辐射部件，其中，第一辐射部件和第二辐射部件以基板的中线为对称轴，对称布置在基板上，且第一辐射部件和第二辐射部件之间具有第一间隔；第一辐射部件和/或第二辐射部件包括：第一侧板、第二侧板、第一挡板、第二挡板，第一侧板和第二侧板相连接且第一侧板和第二侧板的连接处具有第一夹角，第一挡板和第二挡板位于同一平面且与第一侧板和/或第二侧板垂直。本公开的方案可以提升天线性能，应用于车辆，可以减小整车耦合能量损失，保证低频通讯。

Description

一种天线、电子设备及车辆

技术领域

本公开实施例涉及天线技术领域，具体涉及一种天线、电子设备及车辆。

背景技术

随着通信技术的迅速发展，天线广泛应用于广播、电视、无线电通信、雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文等领域。天线是能够有效地将电磁波辐射到空间中特定方向或者有效地接收来自空间中特定方向的电磁波的设备。

目前的天线设计在整车钣金内，天线所形成的闭合线圈与车身形成的闭合线圈之间会发生电磁耦合，低频率的电磁辐射能量被耦合到车身，导致无法支持低频通信。

发明内容

本公开实施例提出了一种天线、电子设备及车辆。

第一方面，本公开实施例提供了一种天线，该天线包括：基板、第一辐射部件和第二辐射部件，其中，第一辐射部件和第二辐射部件以基板的中线为对称轴，对称布置在基板上，且第一辐射部件和第二辐射部件之间具有第一间隔；第一辐射部件和/或第二辐射部件包括：第一侧板、第二侧板、第一挡板、第二挡板，第一侧板和第二侧板相连接且第一侧板和第二侧板的连接处具有第一夹角，第一挡板和第二挡板位于同一平面且与第一侧板和/或第二侧板垂直。

在一些实施例中，第一辐射部件和第二辐射部件布置在基板的顶面面，其中，第一侧板和第二侧板与基板的顶面垂直连接，第一侧板与基板的第一边平行，第二侧板与基板的第二边平行，第一边和第二边之间的夹角与第一夹角相同。

在一些实施例中，第一侧板的长度为[52.4mm,58.4mm]，和/或，第二侧板的长度为[30.4mm,36.4mm]，和/或，第一间隔大于等于14mm。

在一些实施例中，第一挡板与第一侧板连接，第一挡板与第二侧板之间具有第二间隔；第二挡板与第二侧板连接，第二挡板与第一侧板之间具有第三间隔。

在一些实施例中，第二挡板具有本部和延伸部，本部与第二侧板连接，延伸部与第一挡板平行，本部与第一挡板之间具有第四间隔，延伸部与第一挡板之间具有第五间隔，第五间隔小于第四间隔。

在一些实施例中，第二挡板的本部具有开缝，开缝与延伸部垂直，开缝在垂直于第二挡板的第一方向上贯通，在垂直于第二挡板的第二方向上不贯通。

在一些实施例中，本部的第一边和第二边平行于第一侧板，第一边与第一挡板的距离为第四间隔，第二边与第一挡板的距离大于第四间隔。

在一些实施例中，本部的第二边的长度为[9mm,11mm]，和/或，延伸部的长度为[17mm,23mm]。

在一些实施例中，基板与第一辐射部件和第二辐射部件电连接，基板用于给第一辐射部件和第二辐射部件供电。

第二方面，本公开实施例提供了一种电子设备，电子设备包括壳体和本公开第一方面描述的天线，天线安装于壳体内。

第三方面，本公开实施例提供了一种车辆，车辆包括本公开第一方面描述的天线或本公开第二方面描述的电子设备。

综上，根据本公开实施例提供的一种天线，包括基板、第一辐射部件和第二辐射部件，其中，第一辐射部件和第二辐射部件以基板的中线为对称轴，对称布置在基板上，且第一辐射部件和第二辐射部件之间具有第一间隔；第一辐射部件和/或第二辐射部件包括：第一侧板、第二侧板、第一挡板、第二挡板，第一侧板和第二侧板相连接且第一侧板和第二侧板的连接处具有第一夹角，第一挡板和第二挡板位于同一平面且与第一侧板和/或第二侧板垂直。本公开的方案可以提升天线性能，应用于车辆，可以减小整车耦合能量损失，保证低频通讯。

附图说明

为了更清楚地说明本公开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公开的一些示例或实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图，而且还可以根据提供的附图将本公开应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。

图1是根据本公开的一种天线在整车周边环境的示例图；

图2是根据本公开的一种天线的组成结构示意图；

图3是根据本公开的一种天线的组成结构侧视图；

图4是根据本公开的一种天线的组成结构主视图；

图5是根据本公开的一种天线的组成结构俯视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，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，都属于本公开保护的范围。

需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应当理解，本公开中使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换该词语。

如本公开和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

其中，在本公开实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，在本公开实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。

以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

本公开中使用了流程图用来说明根据本公开的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

首先，对本公开实用新型的一种应用场景进行示例性说明。

图1展示了一种天线在车辆内安装的周边环境，如图1所示，天线安装位置周围有车辆钣金件，对于整车钣金，因车身强度性需求，整车钣金在设计上形成闭合线圈，目前的天线在整车钣金内，会发生与车身的电磁耦合，在较低的频段内例如800MHz～1710MHz频段的大部分电磁辐射能量被耦合到车身，导致无法针对基站通讯形成能力输出，无法支持低频通信。

本公开为了解决在与上述类似的天线安装环境下天线不支持低频通讯的问题，本公开提出一种天线，通过天线结构上的设计以及尺寸的严格把控，应用在车辆中，可以减少整车耦合能量损失，支持低频通讯，同时可以提升天线的性能。

参考图2，图2所示为天线100的结构示意图，该天线包括：基板101、第一辐射部件102和第二辐射部件103。

在本公开的实施例中，如图2所示，第一辐射部件102和第二辐射部件103以基板101的中线为对称轴，对称布置在基板101上，且第一辐射部件102和第二辐射部件103之间具有第一间隔；

在一些实施例中，第一辐射部件102和第二辐射部件103为天线振子，第一辐射部件102和第二辐射部件103具体可以为两个半波振子。

在一些实施例中，第一辐射部件102可以作为主极，可以接收或发送无线电波，第二辐射部件101作为次极，可以接收无线电波，或第二辐射部件101可以作为主极，第一辐射部件102作为次极。

在本公开的实施例中，如图2所示，第一辐射部件102和第二辐射部件103的组成结构相同，第一辐射部件102和/或第二辐射部件103包括：第一侧板104、第二侧板105、第一挡板106、第二挡板107，第一侧板104和第二侧板105相连接且第一侧板104和第二侧板105的连接处具有第一夹角，第一挡板106和第二挡板107位于同一平面且与第一侧板104和/或第二侧板105垂直。

综上所述，本公开通过第一辐射部件102和第二辐射部件103在基板101上的对称分布的特殊结构，以及第一辐射部件102和第二辐射部件103之间第一间隔的设计，可以避免天线内部形成闭合线圈，安装于图1所示的车身环境中，可以有效改善天线与车身的电磁耦合，通过第一侧板104、第二侧板105、第一挡板106、第二挡板107的连接关系，可以控制电流分布。

进一步的，在本实施例中，图3提供了本公开的天线组成结构侧视图，如图3所示，第一辐射部件102和第二辐射部件103与基板101之间具有一定的缝隙，第一辐射部件102和第二辐射部件103与基板101通过一些连接点连接，连接方式可以是焊接或者是卡接，焊接更为牢固。

在一些实施例中，第一侧板104和第二侧板105焊接在一起，构成L型侧板，垂直连接在基板101的直角边上，第一侧板104和第二侧板105的高度相同。

在一些实施例中，第一侧板104、第二侧板105、第一挡板106、第二挡板107，第一侧板104和第二侧板105均为金属薄板，可以为铜、铝、合金等。

应当说明的是，第一侧板104和第二侧板105的高度与天线100工作覆盖频率相关。

在一些实施例中，第一侧板104和第二侧板105的最佳高度为17mm，经测试，天线100工作频率覆盖690MHz～960MHz，1710MHz～2710MHz，3300MHz～3800MHz，4400Mhz～5GHz。

在一些实施例中，第一辐射部件102和第二辐射部件103布置在基板101的顶面，其中，第一侧板104和第二侧板105与基板101的顶面垂直连接，第一侧板104与基板101的第一边平行，第二侧板105与基板101的第二边平行，第一边和第二边之间的夹角与第一夹角相同。

在一种实现方式中，如图2所示，基板101的第一面为长方形，第一侧板104和第二侧板105均为长方形薄板，第一侧板104的长边与基板101顶面的长边平行连接，第二侧板105的长边与基板101顶面的短边平行相接，第一边和第二边之间的夹角与第一侧板104和第二侧板105连接处的夹角相同为90度。

上述实施例进一步明确了第一辐射部件102和第二辐射部件103与基板101的连接方式以及第一辐射部件102和第二辐射部件103的结构。

图4提供了本公开的天线组成结构主视图，如图4所示，第一辐射部件的第一侧板104a与第二辐射部件的第一侧板104b之间具有第一间隔。

进一步的，第一侧板104包括104a和104b，长度为[52.4mm,58.4mm]，第一侧板104的最佳长度为55.4mm。

在本公开的一些实施例中，第一间隔大于等于14mm，在可以实现的情形下，第一间隔越大越好。

在本公开的一些实施例中，第二侧板105的长度为[30.4mm,36.4mm]，参考图5，第二侧板105的最佳长度为33.4mm。

在本公开的一些实施例中，参考图2，第一挡板106与第一侧板104连接，第一挡板106与第二侧板105之间具有第二间隔；第二挡板107与第二侧板105连接，第二挡板107与第一侧板104之间具有第三间隔。

进一步的，第一挡板106为长方形薄板，第一挡板106的长边与第二侧板104远离PCB板的长边焊接在一起，第二间隔、第三间隔、第四间隔的设计可以方便天线100的折叠。

在本公开的一些实施例中，第一挡板106的长度和宽度与频点辐射的波长相关，具体的，第一挡板106的长度与宽度之和等于频点辐射的二分之一波长，第一挡板106的最佳长度为41.3mm，尽量控制第一挡板106的长度在40.3mm至42.3mm之间。

上述实施例进一步明确了第一侧板的长度和第一间隔的大小，有利于解决天线100与车身的电磁耦合的问题。

在本公开的实施例中，图5提供了本公开的天线组成结构俯视图，如图5所示，第二挡板107具有本部108和延伸部109，本部108与第二侧板105连接，延伸部109与第一挡板106平行，本部108与第一挡板106之间具有第四间隔，延伸部109与第一挡板106之间具有第五间隔，第五间隔小于第四间隔。

在一些实施例中，本部108的长边与第二侧板105的长边焊接在一起。

在一些实施例中，本部108具有开缝，开缝与延伸部109垂直，开缝在垂直于第二挡板107的第一方向上贯通，开缝在垂直于第二挡板107的第一方向上未贯通，具体的，如图5所示，开缝在靠近第一挡板106的一端未闭合，开缝在远离第一挡板106的一端闭合。

在一些实施例中，延伸部109为长方形薄板，延伸部109的长边与第一挡板106平行，延伸部109的短边与本部108相接。

在一些实施例中，本部108的第一边和第二边平行于第一侧板104，本部108的第一边为靠近第一挡板104的一个短边，第一边与第一挡板104的距离为第四间隔，本部108的第二边为远离第一挡板104的一个短边，第二边与第一挡板104的距离大于第四间隔。

在一些实施例中，本部108的第二边的长度为[9mm,11mm]，参考图5，本部108的第一边的最佳长度为10mm。

在一些实施例中，延伸部109的长度为[17mm,23mm]，参考图5，延伸部109的最佳长度为20mm。

在一些实施例中，基板101与第一辐射部件102和第二辐射部件103电连接，基板101用于给第一辐射部件102和第二辐射103供电。

在一些实施例中，基板101可以为PCB板。

在一些实施例中，基板101上分布有两条馈线，两条馈线分别为第一辐射部件102和第二辐射部件103供电。

在一些实施例中，上述两条馈线具体可以是两条微带线，两条微带线可以分别为第一辐射部件102和第二辐射部件103传输电信号。

应当说明的是，本公开的实施例中基板101为第一辐射部件102和第二辐射103供电，通过第一侧板104、第二侧板105、第一挡板106、第二挡板107结构设计及尺寸上的把控来控制电流的分布，实现天线性能的提升。

具体的，低频电流包括690MHz～960MHz，分布在第二挡板107上，中高频电流包括3300MHz～3800MHz，4400Mhz～5GHz，分布在第一挡板106和第二挡板107的本部108上，电流可以在第五间隔处以及第二挡板107本部的开缝处形成耦合。根据本公开对本部108的第一边的长度、延伸部109的长度、第一侧板104的长度、第二侧板105的长度以及第一间隔的把控，可以实现在整体天线性能的提升。

经测试，本公开的天线工作频率可以覆盖690MHz～960MHz，1710MHz～2710MHz，3300MHz～3800MHz，4400Mhz～5GHz，在690MHz～960MHz的驻波比小于3，在1710MHz～5GHz的驻波比小于2.5，整体天线效率整体在45％以上，频段内最大隔离度为-12dB，天线性能得到提升。

以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明而已，并不用于限制本公开。对于本领域技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。本公开中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (11)

1.一种天线，所述天线包括基板、第一辐射部件和第二辐射部件，其特征在于，

所述第一辐射部件和所述第二辐射部件以所述基板的中线为对称轴，对称布置在所述基板上，且所述第一辐射部件和所述第二辐射部件之间具有第一间隔；

所述第一辐射部件和/或所述第二辐射部件包括：第一侧板、第二侧板、第一挡板、第二挡板，所述第一侧板和所述第二侧板相连接且所述第一侧板和所述第二侧板的连接处具有第一夹角，所述第一挡板和所述第二挡板位于同一平面且与所述第一侧板和/或所述第二侧板垂直。

2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述第一辐射部件和所述第二辐射部件布置在所述基板的顶面，其中，

所述第一侧板和所述第二侧板与所述基板的顶面垂直连接，所述第一侧板与所述基板的第一边平行，所述第二侧板与所述基板的第二边平行，所述第一边和所述第二边之间的夹角与所述第一夹角相同。

3.根据权利要求2所述的天线，其特征在于，所述第一侧板的长度为[52.4mm,58.4mm]，和/或，所述第二侧板的长度为[30.4mm,36.4mm]，和/或，所述第一间隔大于等于14mm。

4.根据权利要求3所述的天线，其特征在于，所述第一挡板与所述第一侧板连接，所述第一挡板与所述第二侧板之间具有第二间隔；所述第二挡板与所述第二侧板连接，所述第二挡板与所述第一侧板之间具有第三间隔。

5.根据权利要求4所述的天线，其特征在于，所述第二挡板具有本部和延伸部，所述本部与所述第二侧板连接，所述延伸部与所述第一挡板平行，所述本部与所述第一挡板之间具有第四间隔，所述延伸部与所述第一挡板之间具有第五间隔，所述第五间隔小于所述第四间隔。

6.根据权利要求5所述的天线，其特征在于，所述本部具有开缝，所述开缝与所述延伸部垂直，所述开缝在垂直于所述第二挡板的第一方向上贯通，在垂直于所述第二挡板的第二方向上不贯通。

7.根据权利要求6所述的天线，其特征在于，所述本部的第一边和第二边平行于所述第一侧板，所述第一边与所述第一挡板的距离为所述第四间隔，所述第二边与所述第一挡板的距离大于所述第四间隔。

8.根据权利要求7所述的天线，其特征在于，所述本部的第二边的长度为[9mm,11mm]，和/或，所述延伸部的长度为[17mm,23mm]。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的天线，其特征在于，所述基板与所述第一辐射部件和所述第二辐射部件电连接，所述基板用于给所述第一辐射部件和所述第二辐射部件供电。

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括壳体和权利要求1至9中任一项所描述的天线，其中，所述天线安装于所述壳体内。

11.一种车辆，所述车辆包括权利要求1至9中任一项所描述的天线或权利要求10所述的电子设备。