CN220984861U - 一种车载平板天线 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种车载平板天线；所述车载平板天线至少包括天线盒，还包括设置于PCB板上且相邻设置的GNSS天线和散热块，设置于所述GNSS天线的第一侧且位于所述PCB板外围的V2X天线，以及设置于所述V2X天线靠近GNSS天线一面的中间位置的反射器。本申请实现了天线的小型化设计；并且通过在V2X天线增加反射器，使得在辐射方向也有足够大的增益来满足通讯功能的实现；同时，所述散热块的设置位置可以有效吸收和分散周围环境中的热量，有效利用了空间，减少额外的结构设计要求，在一定程度上可以降低成本。

Description

一种车载平板天线

技术领域

本申请涉及车载天线技术领域，特别涉及一种车载平板天线。

背景技术

车载天线在车辆中扮演着接收和发送无线信号的关键角色，用于导航、无线通信、广播、车辆安全和娱乐等方面的功能；车载天线对于提升驾乘体验、增加安全性和提供娱乐选项都非常重要。

其中，V2X天线在车载通信中扮演着重要的角色，主要用于车辆之间的直接通信、与道路基础设施建立连接和接收全球卫星导航系统的信号等等；但是传统的V2X天线尺寸较大，且设置高度较高，通常需要在天线盒体的上盖设置一凸包结构，以容纳所述V2X天线，这种结构不利于天线的小型化设计；此外，V2X天线容易受环境影响，会导致V2X天线部分角度增益不足，进而影响通信质量和天线性能；同时，传统的散热结构通常是设置在天线盒体的上盖部分，需要增加额外的设计结构，成本较高。

实用新型内容

本申请为解决上述技术问题，提供一种可以实现天线的小型化设计且可以保证天线增益的车载平板天线。

具体的，本申请提供一种车载平板天线，至少包括天线盒，还包括设置于所述天线盒内的V2X天线、反射器、GNSS天线、散热块和PCB板；所述GNSS天线和散热块相邻设置，且均设置于所述PCB板上；所述V2X天线设置于所述GNSS天线的第一侧，且所述V2X天线设置于所述PCB板的外围；所述反射器设置于所述V2X天线靠近GNSS天线一面的中间位置。

在上述技术方案中，实现了天线的小型化设计；并且通过在V2X天线增加反射器，使得在辐射方向也有足够大的增益来满足通讯功能的实现；同时，所述散热块的设置位置可以有效吸收和分散周围环境中的热量，有效利用了空间，减少额外的结构设计要求，在一定程度上可以降低成本。

所述车载平板天线还包括5G天线组件、WIFI天线组件、连接器组件和UWB天线；所述5G天线组件、WIFI天线组件、连接器组件和UWB天线均沿所述PCB板的外围设置。

在上述技术方案中，将天线组件沿着PCB板外围设置可以提高天线性能，避免天线之间的相互干扰；并且还可以使得天线覆盖范围更广，增加信号的发送和接收方向性，提高天线的覆盖范围，从而增强车载平板天线的通信能力；同时，在PCB板外围设置天线可以有效利用空间，提升空间利用率。

所述5G天线组件包括第一5G天线、第二5G天线、第三5G天线和第四5G天线；所述第一5G天线和第二5G天线位于所述GNSS天线的第一侧，所述第三5G天线位于所述GNSS天线的与所述第一侧相邻的第二侧，所述第四5G天线位于所述GNSS天线的与所述第一侧相对的第三侧。

在上述技术方案中，所述第一5G天线和第二5G天线均为5GMIMO天线，所述第三5G天线为5G主集天线，所述第四5G天线为5G分集天线，通过设置不同类型的天线，实现了可以接收和发送不同频段的5G信号，提供更广泛的网络覆盖范围和数据传输速度；并且将4个天线分别设置于三侧，可以减少天线之间的干扰，提高信号的质量和稳定性，以及提高空间利用率。

所述第一5G天线和第二5G天线与所述V2X天线位于所述PCB板的同一侧边，且分别设置于所述V2X天线两侧；所述第三5G天线与所述第二5G天线相邻设置，且在空间上与所述第二5G天线垂直；所述第四5G天线与所述第二5G天线相对设置，且在空间上与所述第二5G天线平行。

在上述技术方案中，各5G天线的设置位置有效利用了空间，减少了内部空间的占用。

所述WIFI天线组件至少包括第一WIFI天线和第二WIFI天线；所述第一WIFI天线和第二WIFI天线相邻设置，且所述第一WIFI天线与所述第四5G天线相邻。

在上述技术方案中，通过将第一WIFI天线和第二WIFI天线相邻设置，可以增加WIFI信号的覆盖范围，减少信号强度的衰减。

所述连接器组件至少包括第一连接器和第二连接器；所述第一连接器和第二连接器相邻，且均设置于所述GNSS天线的与所述第二侧相对的第四侧；所述第一连接器与所述第一5G天线相邻。

在上述技术方案中，连接器的作用是连接不同的天线和设备，通过稳定的连接，可以减少信号损耗和失真，提高信号传输的质量和效率；并且将连接器设置在侧方，可以方便连接相关天线和设备；此外，设置两个连接器，提供了更多的连接接口，增强了车载平板天线的连接灵活性，满足不同设备和天线之间的多样化连接需求。

所述UWB天线与所述第三5G天线位于所述PCB板的同一侧边，且所述UWB天线设置于所述第三5G天线和第四5G天线之间。

在上述技术方案中，通过以上UWB天线的设置方式，有助于增强车载平板天线的多功能性，减少干扰，提高空间利用率，以及实现多天线的协同工作，进而优化车载平板天线的性能和功能，提供更多的通信能力和灵活性。

所述车载平板天线还包括电池；所述天线盒上设置有容置槽，所述电池设置于所述容置槽内。

在上述技术方案中，将电池直接集成到车载平板天线中，可以为天线提供方便的供电源，提高使用的便捷性和灵活性，适用于各种场景和环境；通过设置电池于天线盒的容置槽内，更好地利用天线盒的空间，进一步优化了车载平板天线的整体结构和布局。

所述PCB板固定于所述天线盒上；所述容置槽与所述PCB板相接，且所述容置槽位于所述GNSS天线的与所述第一侧相邻的第二侧。

在上述技术方案中，将PCB板固定在天线盒上可以增强整个天线系统的结构稳定性，防止PCB板在移动或震动中发生位移或损坏，从而保证天线的正常工作状态；容置槽的设置方式有效利用了天线盒的空间，优化了空间利用率。

所述GNSS天线采用陶瓷天线结构；所述第三5G天线和第四5G天线采用钢片天线结构；所述V2X天线、UWB天线、第一5G天线、第二5G天线、第一WIFI天线和第二WIFI天线均采用PCB天线结构。

在上述技术方案中，通过采用不同材质的天线，可以为车载平板天线提供多功能的应用；根据不同频段和信号特性，选择合适的材质可以优化天线的性能；其中，陶瓷天线结构在GNSS天线中具有良好的频率稳定性和天线增益，钢片天线结构在5G主集天线和5G分集天线中具有较高的辐射效率和信号传输质量，而PCB天线结构在V2X、UWB、WIFI、5GMIMO等天线中可以使得成本更低。

与现有技术相比，本申请的有益效果在于：

本申请在GNSS天线的第一侧设置了V2X天线，并在所述V2X天线靠近GNSS天线一面的中间位置设置了反射器，同时将散热块设置在了GNSS天线的相邻位置；本申请实现了天线的小型化设计；并且通过在V2X天线增加反射器，使得在辐射方向也有足够大的增益来满足通讯功能的实现；同时，所述散热块的设置位置可以有效吸收和分散周围环境中的热量，有效利用了空间，减少额外的结构设计要求，在一定程度上可以降低成本。

本申请解决了现有技术中需要在天线盒体的上盖设置一凸包结构，以容纳V2X天线，导致的不利于天线的小型化设计的技术问题；还解决了现有技术中V2X天线容易受环境影响，导致的V2X天线部分角度增益不足，进而影响通信质量和天线性能的技术问题；还解决了现有技术中的散热结构通常是设置在天线盒体的上盖部分，导致的成本较高的技术问题。

附图说明

图1为本申请所述的车载平板天线示意图。

图2为本申请所述的天线盒安装位置示意图。

图3为传统的V2X天线的方向图。

图4为增加反射器的V2X天线的方向图。

附图标记说明：

1-车载平板天线，2-天线盒，3-V2X天线，4-反射器，5-GNSS天线，6-散热块，7-PCB板，8-扰流板，9-UWB天线，10-第一5G天线，11-第二5G天线，12-第三5G天线，13-第四5G天线，14-第一WIFI天线，15-第二WIFI天线，16-第一连接器，17-第二连接器，18-电池，19-容置槽。

具体实施方式

本申请提供一种车载平板天线，以解决现有技术中需要在天线盒体的上盖设置一凸包结构，以容纳V2X天线，导致的不利于天线的小型化设计的技术问题；还用于解决现有技术中V2X天线容易受环境影响，导致的V2X天线部分角度增益不足，进而影响通信质量和天线性能的技术问题；还用于解决现有技术中的散热结构通常是设置在天线盒体的上盖部分，导致的成本较高的技术问题。

下面结合具体实施例及附图对本申请的一种车载平板天线，作进一步详细描述。

请参见图1，本申请提供一种车载平板天线1，至少包括天线盒2，还包括设置于所述天线盒2内的V2X天线3、反射器4、GNSS天线5、散热块6和PCB板7；所述GNSS天线5和散热块6相邻设置，且均设置于所述PCB板7上；所述V2X天线3设置于所述GNSS天线5的第一侧，且所述V2X天线3设置于所述PCB板7的外围；所述反射器4设置于所述V2X天线3靠近GNSS天线5一面的中间位置。

在本实施例中，所述天线盒2为T-BOX天线盒中的一种，V2X天线3位于PCB板7上朝向车身后侧的一侧边，方便整个V2X天线3朝车后方辐射；且所述T-BOX天线盒设置于车身后侧的扰流板8位置（请参见图2）；其中，所述扰流板8是塑胶材质，对天线性能没有影响。

其中，所述反射器4优选为长方体结构的金属反射器，通过焊接的方式将所述金属反射器焊接在PCB板7上；金属反射器能够提供更高的反射率，并且其反射性能在较宽的频带范围内保持稳定，同时具有较高的方向性和聚集能力。

所述T-BOX天线盒在本实施例中的长度为230mm，宽度为150mm，厚度为25mm，T-BOX天线盒的尺寸较小，有利于天线的小型化设计，便于安装于所述扰流板8位置。

需要说明的是，所述车载平板天线1实现了天线的小型化设计；并且通过在V2X天线3增加反射器4，使得在辐射方向也有足够大的增益来满足通讯功能的实现；同时，所述散热块6的设置位置可以有效吸收和分散周围环境中的热量，有效利用了空间，减少额外的结构设计要求，在一定程度上可以降低成本。

进一步的，所述车载平板天线1还包括5G天线组件、WIFI天线组件、连接器组件和UWB天线9；所述5G天线组件、WIFI天线组件、连接器组件和UWB天线9均沿所述PCB板7的外围设置。

在本实施例中，T-BOX天线盒2内包含了4个5G天线、2个WIFI天线、 1个UWB天线、1个GNSS天线5和1个V2X天线3，一共集成了9根天线，集成度非常高，省略传统方案中的射频同轴电缆和Fakra连接器，可以帮助车厂降低成本和车内线束布置难度，同时降低射频信号在电缆中的损耗，从而更好保证通信质量。

需要说明的是，将天线组件沿着PCB板7外围设置可以提高天线性能，避免天线之间的相互干扰；并且还可以使得天线覆盖范围更广，增加信号的发送和接收方向性，提高天线的覆盖范围，从而增强车载平板天线1的通信能力；同时，在PCB板7外围设置天线可以有效利用空间，提升空间利用率。

进一步的，所述5G天线组件包括第一5G天线10、第二5G天线11、第三5G天线12和第四5G天线13；所述第一5G天线10和第二5G天线11位于所述GNSS天线5的第一侧，所述第三5G天线12位于所述GNSS天线5的与所述第一侧相邻的第二侧，所述第四5G天线13位于所述GNSS天线5的与所述第一侧相对的第三侧。

需要说明的是，所述第一5G天线10和第二5G天线11均为5GMIMO天线，所述第三5G天线12为5G主集天线，所述第四5G天线13为5G分集天线，通过设置不同类型的天线，实现了可以接收和发送不同频段的5G信号，提供更广泛的网络覆盖范围和数据传输速度；并且将4个天线分别设置于三侧，可以减少天线之间的干扰，提高信号的质量和稳定性，以及提高空间利用率。

进一步的，所述第一5G天线10和第二5G天线11与所述V2X天线3位于所述PCB板7的同一侧边，且分别设置于所述V2X天线3两侧；所述第三5G天线12与所述第二5G天线11相邻设置，且在空间上与所述第二5G天线11垂直；所述第四5G天线13与所述第二5G天线11相对设置，且在空间上与所述第二5G天线11平行。

需要说明的是，各5G天线的设置位置有效利用了空间，减少了内部空间的占用。

进一步的，所述WIFI天线组件至少包括第一WIFI天线14和第二WIFI天线15；所述第一WIFI天线14和第二WIFI天线15相邻设置，且所述第一WIFI天线14与所述第四5G天线13相邻。

需要说明的是，通过将第一WIFI天线14和第二WIFI天线15相邻设置，可以增加WIFI信号的覆盖范围，减少信号强度的衰减。

进一步的，所述连接器组件至少包括第一连接器16和第二连接器17；所述第一连接器16和第二连接器17相邻，且均设置于所述GNSS天线5的与所述第二侧相对的第四侧；所述第一连接器16与所述第一5G天线10相邻。

需要说明的是，连接器的作用是连接不同的天线和设备，通过稳定的连接，可以减少信号损耗和失真，提高信号传输的质量和效率；并且将连接器设置在侧方，可以方便连接相关天线和设备；此外，设置两个连接器，提供了更多的连接接口，增强了车载平板天线的连接灵活性，满足不同设备和天线之间的多样化连接需求。

进一步的，所述UWB天线9与所述第三5G天线12位于所述PCB板7的同一侧边，且所述UWB天线9设置于所述第三5G天线12和第四5G天线13之间。

需要说明的是，通过以上UWB天线9的设置方式，有助于增强车载平板天线1的多功能性，减少干扰，提高空间利用率，以及实现多天线的协同工作，进而优化车载平板天线1的性能和功能，提供更多的通信能力和灵活性。

进一步的，所述车载平板天线1还包括电池18；所述天线盒2上设置有容置槽19，所述电池18设置于所述容置槽19内。

需要说明的是，将电池18直接集成到车载平板天线1中，可以为天线提供方便的供电源，提高使用的便捷性和灵活性，适用于各种场景和环境；通过设置电池18于天线盒2的容置槽19内，更好地利用天线盒2的空间，进一步优化了车载平板天线1的整体结构和布局。

进一步的，所述PCB板7固定于所述天线盒2上；所述容置槽19与所述PCB板7相接，且所述容置槽19位于所述GNSS天线5的与所述第一侧相邻的第二侧。

需要说明的是，将PCB板7固定在天线盒2上可以增强整个天线系统的结构稳定性，防止PCB板7在移动或震动中发生位移或损坏，从而保证天线的正常工作状态；容置槽19的设置方式有效利用了天线盒2的空间，优化了空间利用率。

进一步的，所述GNSS天线5采用陶瓷天线结构；所述第三5G天线12和第四5G天线13采用钢片天线结构；所述V2X天线3、UWB天线9、第一5G天线10、第二5G天线11、第一WIFI天线14和第二WIFI天线15均采用PCB天线结构。

在本实施例中，陶瓷天线结构、钢片天线结构和PCB天线结构均可以通过焊接的方式固定在PCB板7上。

需要说明的是，通过采用不同材质的天线，可以为车载平板天线1提供多功能的应用；根据不同频段和信号特性，选择合适的材质可以优化天线的性能；其中，陶瓷天线结构在GNSS天线5中具有良好的频率稳定性和天线增益，钢片天线结构在5G主集天线和5G分集天线中具有较高的辐射效率和信号传输质量，而PCB天线结构在V2X、UWB、WIFI、5GMIMO等天线中可以使得成本更低。

为了进一步举例说明所述V2X天线3的有效性，将传统的V2X天线3和本申请中增加反射器4的V2X天线3分别设置在相同的T-BOX天线盒2结构中，且天线摆放位置也相同，得到二者相对应的方向图。

请参见图3，传统的V2X天线3的频率为5.9GHz，主瓣幅度值为3.16dB，主瓣方向为158deg，主瓣两侧的3dB的衰减点为49deg，副瓣水平为-2.3dB；在0-180°方向上有多个角度的增益都小于-1dBi，此种形式会导致辐射方向的增益不够，不能满足通讯使用要求，难以实现所需要的通讯功能。

请参见图4，增加反射器4的V2X天线3的频率为5.9GHz，主瓣幅度值为4.38dB，主瓣方向为68deg，主瓣两侧的3dB的衰减点为100.2deg，副瓣水平为-2.1dB；其方向图很饱满，在辐射方向也有着足够大的增益来满足通讯功能的实现。

综上所述，本申请提供一种车载平板天线1；通过在GNSS天线5的第一侧设置了V2X天线3，并在所述V2X天线3靠近GNSS天线5一面的中间位置设置了反射器4，同时将散热块6设置在了GNSS天线5的相邻位置；实现了天线的小型化设计，并且使得天线在辐射方向也有足够大的增益来满足通讯功能的实现，同时所述散热块6的设置位置可以有效吸收和分散周围环境中的热量，有效利用了空间，减少额外的结构设计要求，在一定程度上可以降低成本。

尽管这里已经参考附图描述了示例实施例，应理解上述示例实施例仅仅是示例性的，并不是意图将本申请的范围限制于此。本领域普通技术人员可以在其中进行各种改变和修改，而不偏离本申请的范围和精神。所有这些改变和修改意在被包括在所附权利要求所要求的本申请的范围之内。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

虽然对本申请的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。

Claims (10)

1.一种车载平板天线，至少包括天线盒，其特征在于，还包括设置于所述天线盒内的V2X天线、反射器、GNSS天线、散热块和PCB板；

所述GNSS天线和散热块相邻设置，且均设置于所述PCB板上；

所述V2X天线设置于所述GNSS天线的第一侧，且所述V2X天线设置于所述PCB板的外围；

所述反射器设置于所述V2X天线靠近GNSS天线一面的中间位置。

2.根据权利要求1所述的车载平板天线，其特征在于，所述车载平板天线还包括5G天线组件、WIFI天线组件、连接器组件和UWB天线；

所述5G天线组件、WIFI天线组件、连接器组件和UWB天线均沿所述PCB板的外围设置。

3.根据权利要求2所述的车载平板天线，其特征在于，所述5G天线组件包括第一5G天线、第二5G天线、第三5G天线和第四5G天线；所述第一5G天线和第二5G天线位于所述GNSS天线的第一侧，所述第三5G天线位于所述GNSS天线的与所述第一侧相邻的第二侧，所述第四5G天线位于所述GNSS天线的与所述第一侧相对的第三侧。

4.根据权利要求3所述的车载平板天线，其特征在于，所述第一5G天线和第二5G天线与所述V2X天线位于所述PCB板的同一侧边，且分别设置于所述V2X天线两侧；

所述第三5G天线与所述第二5G天线相邻设置，且在空间上与所述第二5G天线垂直；

所述第四5G天线与所述第二5G天线相对设置，且在空间上与所述第二5G天线平行。

5.根据权利要求4所述的车载平板天线，其特征在于，所述WIFI天线组件至少包括第一WIFI天线和第二WIFI天线；

所述第一WIFI天线和第二WIFI天线相邻设置，且所述第一WIFI天线与所述第四5G天线相邻。

6.根据权利要求5所述的车载平板天线，其特征在于，所述连接器组件至少包括第一连接器和第二连接器；

所述第一连接器和第二连接器相邻，且均设置于所述GNSS天线的与所述第二侧相对的第四侧；

所述第一连接器与所述第一5G天线相邻。

7.根据权利要求6所述的车载平板天线，其特征在于，所述UWB天线与所述第三5G天线位于所述PCB板的同一侧边，且所述UWB天线设置于所述第三5G天线和第四5G天线之间。

8.根据权利要求7所述的车载平板天线，其特征在于，所述车载平板天线还包括电池；

所述天线盒上设置有容置槽，所述电池设置于所述容置槽内。

9.根据权利要求8所述的车载平板天线，其特征在于，所述PCB板固定于所述天线盒上；

所述容置槽与所述PCB板相接，且所述容置槽位于所述GNSS天线的与所述第一侧相邻的第二侧。

10.根据权利要求9所述的车载平板天线，其特征在于，所述GNSS天线采用陶瓷天线结构；

所述第三5G天线和第四5G天线采用钢片天线结构；

所述V2X天线、UWB天线、第一5G天线、第二5G天线、第一WIFI天线和第二WIFI天线均采用PCB天线结构。