本说明书涉及配置于车辆的宽带天线。作为特定实施,涉及一种具有宽带天线的天线模块及包括该天线模块的车辆,以能够在各种通信系统中进行操作。
背景技术:
1、车辆(vehicle)可以与其他车辆或周边事物、基础设施或基站执行无线通信服务。与此相关,可以利用lte(long term evolution:长期演进)通信、5g通信或wifi通信技术来提供各种无线通信服务。
2、为了在车辆中提供所述各种无线通信服务,天线可以配置在车辆的玻璃、车辆的顶部(roof)的上部或下部。天线在配置于车辆的玻璃的情况下,可以由透明天线材料实现。另一方面,若天线配置在车辆的顶部的上部或下部,则车辆主体和车辆的顶部的影响可能会引起天线性能的变化。
3、与此相关,车辆主体和车辆顶部由金属材料形成,因此存在电波被阻断的问题。由此,在车辆主体或车辆顶部的上部可以配置额外的天线结构物。或者,在天线结构物配置于车辆主体或车辆顶部的下部的情况下,车辆主体或车辆顶部中与天线配置区域对应的部分可以由非金属材料形成。
4、另一方面,为了在车辆中提供wifi通信服务,需要在车辆设置wifi通信用天线。与这种wifi通信服务相关,车辆用wifi天线需要构成为,除了2.4ghz频段之外,在5ghz频段进行操作。与此相关,现有的天线元件由带宽有限的谐振式天线元件(resonance antennaelement)实现,从而存在带宽特性受到限制的问题。
5、另外,需要通过车辆用天线在车辆外部区域和车辆内部区域提供无线通信服务。与此相关,存在在车辆用天线配置于车辆的顶部内的情况下,难以向车辆内部区域提供无线信号的问题。
技术实现思路
1、发明所要解决的问题
2、本发明的目的在于,解决前述的问题和其他问题。另外,另一目的在于,提供一种以覆盖4g/5g低频段(low band,lb)的全部频段的方式操作的天线结构。
3、本发明的另一目的在于,提供一种除4g/5g低频段(lb)之外,还在wi-fi频段进行操作的天线结构。
4、本发明的另一目的在于,提供一种能够在使用于多输入多输出(mimo)的天线的性能和wi-fi天线的性能同时最优化的同时保持隔离度的构成。
5、本发明的另一目的在于,在车辆主体或顶部外观由金属材料形成的情况下,也能向车辆内部区域提供无线信号。
6、本发明的另一目的在于,提供一种在将构成天线模块的主体的接地区域用作天线的同时以双重模式进行操作的天线。
7、本发明的另一目的在于,使天线系统的高度保持在规定程度以下的同时提高天线性能。
8、本发明的另一目的在于,为了支持各种通信系统而提出用于将能够在宽带进行操作的天线系统搭载于车辆的结构。
9、解决问题的技术方案
10、为了实现上述或其他目的,实施例的搭载于车辆的天线模块包括:pcb,配置有复数个电子部件;辐射体,通过侧面区域与所述pcb电连接,由具有规定长度和宽度的金属图案形成,发送和接收第一信号;下部盖,配置在所述pcb的下部,由形成有复数个插槽区域的金属板构成;以及上部盖,与所述下部盖紧固,以在内部容纳所述pcb和所述辐射体。所述金属板可以包括:第一插槽区域,形成为在所述金属板的一侧具有规定长度和宽度;第二插槽区域,形成为与所述第一插槽区域平行地具有规定长度和宽度。
11、根据实施例,所述金属板还可以包括分支部分,所述分支部分由在所述第一插槽区域和所述第二插槽区域之间具有规定长度和宽度的金属板形成。
12、根据实施例,所述天线模块还可以包括第一馈电部,所述第一馈电部配置在所述pcb的正面,与所述辐射体连接,将第一频段的第一信号馈送到所述辐射体。所述第一信号可以是用于4g通信或5g通信的低频段(low band,lb)信号。
13、根据实施例,所述辐射体可以包括:第一金属图案,与所述上部盖平行配置,形成有开口区域;第二金属图案,与所述上部金属图案垂直地连接,形成侧面区域;以及第三金属图案,与所述第二金属图案和所述第一馈电部连接,将所述第一频段的第一信号传递到所述第二金属图案。
14、根据实施例,所述第一馈电部可以构成为,将比所述第一频段更高的第二频段的第一信号馈送到复数个所述插槽区域。所述pcb可以构成为,通过接地接触部与所述下部盖连接。所述第一频段可以是所述低频段(lb)中的第一子频段,所述第二频段可以是所述低频段(lb)中的比所述第一子频段更高的第二子频段。
15、根据实施例,构成为辐射所述第一频段的第一信号的所述辐射体和构成为辐射所述第二频段的第一信号的所述金属板的复数个所述插槽区域可以构成在4g通信或5g通信频段中的低频段(lb)操作的主天线。
16、根据实施例,所述天线模块还可以包括第二馈电部,所述第二馈电部配置在所述分支线和形成所述第二插槽区域的所述金属板之间,将比所述第二频段更高的第三频段的第二信号馈送到所述第二插槽区域。所述第三频段可以是用于wi-fi通信的频段。
17、根据实施例,构成为辐射所述第三频段的第二信号的所述第二插槽区域可以构成在wi-fi频段操作的wi-fi天线。
18、根据实施例,所述辐射体可以作为辐射从所述第一馈电部馈送的所述第一频段的第一信号的第一辐射体操作。复数个所述插槽区域可以作为辐射从所述第二馈电部馈送的所述第二频段的第一信号的第二辐射体进行操作。所述第一辐射体和所述第二辐射体可以构成所述主天线。
19、根据实施例,所述主天线可以构成为,通过所述辐射体辐射所述第一频段的第一信号。所述主天线可以通过包括所述第一插槽区域和所述第二插槽区域的复数个所述插槽区域辐射所述第二频段的第一信号,由此以第一插槽模式操作。
20、根据实施例,所述wi-fi天线可以构成为通过所述第二插槽区域辐射所述第三频段的第二信号,由此以第二插槽模式操作。
21、根据实施例,所述第一插槽区域和所述第二插槽区域可以沿一轴方向以第一长度和第二长度形成。所述金属板可以包括:第一金属板,与所述辐射体的所述第三金属图案连接,沿另一轴方向比所述第一插槽区域形成于上部区域;第二金属板,形成在沿所述另一轴方向的所述第一插槽区域的上侧端部和沿所述另一轴方向的所述第二插槽区域的下侧端部之间;以及第三金属板,沿所述另一轴方向比所述第二插槽区域的下侧端部形成于下部区域。
22、根据实施例,所述第一插槽区域在第一区域可以以第一宽度形成,在比所述第一区域位于侧面的区域即第二区域可以以比所述第一宽度更宽的第二宽度形成。所述第二插槽区域的端部可以比所述第一插槽区域的端部形成于内部区域,所述分支部分的长度可以比所述第二插槽区域的所述第二长度更短地形成。
23、根据实施例,沿所述另一轴方向,所述pcb的端部位置可以是比所述第二插槽区域的下侧端部位置更靠下部的区域。配置在所述pcb的正面的所述第一馈电部可以沿所述一轴方向比所述第二插槽区域的端部位于内部区域。
24、根据实施例,配置在所述pcb的背面的所述第二馈电部沿所述一轴方向比所述第一馈电部配置于侧面区域,所述天线模块可以沿所述一轴方向配置在所述第二插槽区域的一部位上。还可以包括连接所述pcb和所述下部盖的金属板的第一接地接触部和第二接地接触部。所述第一接地接触部可以比所述第一馈电部沿所述一轴方向配置于内部区域。所述第二接地接触部可以比所述第二馈电部沿所述一轴方向配置于侧面区域。
25、根据实施例,所述天线模块还可以包括在所述第一馈电部和所述pcb之间连接的第一匹配电路。所述天线模块还可以包括在所述第二馈电部和所述pcb之间连接的第二匹配电路。所述第一匹配电路可以由串联形式的第一电容器构成,以匹配针对所述第一频段的第一信号的所述辐射体和所述第一馈电部之间的阻抗。所述第二匹配电路可以由串联和并联形式的第二电容器和电感器构成,以匹配针对所述第三频段的第二信号的所述第二插槽区域和所述第二馈电部之间的阻抗。
26、根据实施例,所述主天线可以包括配置在所述下部盖的一侧上部、一侧下部、另一侧上部以及另一侧下部的第一天线、第二天线、第三天线以及第四天线。在与所述第一天线至所述第四天线对应的第一插槽部(slot portion)至第四插槽部可以配置有电介质材料的模具盖(mold cover)。
27、本说明书的另一方面的搭载天线模块的车辆可以包括:天线模块,配置在所述车辆的顶部的下部;以及处理器,配置在所述天线模块的内部或外部,与邻近的车辆、rsu(road side unit)以及基站中的至少一方通信。所述天线模块可以包括:pcb,配置有复数个电子部件;至少一个辐射体,与所述pcb电连接,由具有规定长度和宽度的金属图案形成,发送和接收第一信号;下部盖,配置在所述pcb的下部,由形成有复数个插槽区域的金属板构成;以及上部盖,与所述下部盖紧固,以在内部容纳所述pcb和至少一个所述辐射体。
28、根据实施例,所述金属板可以包括:第一插槽区域,形成为在所述金属板的一侧具有规定长度和宽度;第二插槽区域,形成为与所述第一插槽区域平行地具有规定长度和宽度;以及分支部分,由在所述第一插槽区域和所述第二插槽区域之间具有规定长度和宽度的金属板形成。
29、根据实施例,所述车辆的天线模块还可以包括:第一馈电部,配置在所述pcb的正面,与所述辐射体连接,将第一频段和第二频段的第一信号馈送到所述辐射体;以及第二馈电部,配置在所述分支线和形成所述第二插槽区域的所述金属板之间,将比所述第二频段更高的第三频段的第二信号馈送到所述第二插槽区域。
30、根据实施例,所述第一信号可以是用于4g通信或5g通信的低频段(low band,lb)信号,所述第一频段可以是所述低频段(lb)中的第一子频段,所述第二频段可以是所述低频段(lb)中的比所述第一子频段更高的第二子频段,所述第三频段可以是用于wi-fi通信的频段。
31、根据实施例,在所述下部盖的一侧上部、一侧下部、另一侧上部以及另一侧下部可以配置有第一天线、第二天线、第三天线以及第四天线,与所述第一天线至所述第四天线对应地配置第一插槽部(slot portion)至第四插槽部。所述第一插槽部至所述第四插槽部中的一部分可以由包括所述第一插槽区域、所述第二插槽区域以及所述分支线的双重插槽区域构成,所述第一插槽部至所述第四插槽部中的其余插槽部由单个插槽区域构成。
32、根据实施例,所述处理器可以利用所述第一天线至所述第四天线中具有所述双重插槽区域的两个以上的天线,在所述低频段(low band,lb)执行多输入多输出(mimo)。
33、发明效果
34、如上所述的具有搭载于车辆的宽带天线的天线模块以及搭载天线模块的车辆的技术效果的说明如下。
35、根据本说明书,将插槽结构应用到配置于辐射体的下部区域的金属板,从而可以提供一种以覆盖4g/5g低频段(low band,lb)的全部频段的方式操作的天线结构。
36、根据本说明书,将双重插槽结构应用到配置于辐射体的下部区域的金属板,从而提供一种除4g/5g低频段(lb)之外,也能在wi-fi频段进行操作的天线结构。
37、根据本说明书,将双重插槽结构和匹配电路应用到配置于辐射体的下部区域的金属板,从而能够在使用于多输入多输出(mimo)的天线的性能和wi-fi天线的性能同时最优化的同时保持隔离度。
38、根据本说明书,在天线模块内的pcb和下部盖的金属板实现天线,从而在车辆主体或顶部外观由金属材料形成的情况下,也能够向车辆内部区域提供无线信号。
39、根据本说明书,在天线模块内的下部盖的金属板实现插槽结构的天线,从而能够提供一种在将构成天线模块的主体的接地区域用作天线的同时以双重模式进行操作的天线。
40、根据本说明书,在天线模块内的下部盖的金属板实现插槽结构的天线,从而能够使天线系统的高度保持在规定程度以下的同时提高天线性能。
41、根据本说明书,为了支持各种通信系统而提出用于将能够在宽带进行操作的天线系统搭载于车辆的结构。
42、通过以下的详细说明,会进一步清楚可应用本发明的追加范围。但是,由于本领域普通技术人员可以清楚理解在本发明的思想以及范围内的多种变更和修正,因此应该理解为如详细说明和本发明的优选实施例的特定实施例仅为示例。
1.一种天线模块,其搭载于车辆,其中,包括:
2.根据权利要求1所述的天线模块,其中,
3.根据权利要求1所述的天线模块,其中,
4.根据权利要求1所述的天线模块,其中,
5.根据权利要求4所述的天线模块,其中,
6.根据权利要求4所述的天线模块,其中,
7.根据权利要求6所述的天线模块,其中,
8.根据权利要求5所述的天线模块,其中,
9.根据权利要求5所述的天线模块,其中,
10.根据权利要求7所述的天线模块,其中,
11.根据权利要求6所述的天线模块,其中,
12.根据权利要求11所述的天线模块,其中,
13.根据权利要求12所述的天线模块,其中,
14.根据权利要求12所述的天线模块,其中,
15.根据权利要求6所述的天线模块,其中,还包括:
16.根据权利要求6所述的天线模块,其中,
17.一种车辆,其搭载天线模块,其中,包括:
18.根据权利要求17所述的车辆,其中,还包括:
19.根据权利要求17所述的车辆,其中,
20.根据权利要求19所述的车辆,其中,
