一种应用于车载的玻璃天线装置的制作方法

1.本实用新型涉及智能交通设备领域，具体涉及一种应用于车载的玻璃天线装置。


背景技术：

2.随着汽车智能化的发展，车辆网技术一个最为重要的环节，车联网是以车内网、车际网和车载移动互联网为基础，按照约定的通信协议和数据交互标准，在车分别与车、路、行人及互联网等之间，进行无线通讯和信息交换的大系统，是能够实现智能交通管理、智能动态信息服务和车辆智能化控制的一体化网络；其中在车辆网技术中车载天线起到了至关重要的作用，车载天线按照用途分为可分为通信天线、广播天线、电视天线、雷达天线等。
3.其中通信天线是指车辆进行移动通信的天线，许多随着5g技术到来，5g技术是第五代移动通信技术(英文：5th generation mobile networks或5th generation wireless systems、5th
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generation，简称5g或5g技术)，是最新一代蜂窝移动通信技术，也是继4g(lte
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a、wimax)、3g(umts、lte)和2g(gsm)系统之后的延伸。目前，越来越多的车辆内加载了车载5g天线，车载5g天线主要安装在外置鲨鱼鳍内或仪表盘前，而外置鲨鱼鳍会影响汽车车身的外观设计，增加设计难度的同时增大汽车的风阻，当与其他天线组合放置在仪表盘前，受到周围电气器件的影响较大，制约了天线的性能。


技术实现要素：

4.为解决上述问题，本实用新型提供了一种应用于车载的玻璃天线装置，可以安装在车辆玻璃上，避免发生由于安装在鲨鱼鳍内出现的增加设计难度的同时增大汽车的风阻，以及安装在仪表盘前等出现的受到周围电气器件的影响较大，从而制约天线性能的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案包括：一种应用于车载的玻璃天线装置，包括车辆玻璃，所述车辆玻璃的内部设置有第一天线单元，所述第一天线单元包括第一辐射体和与之相连接的第一微带馈线，所述车辆玻璃的外表面上设置有第二天线单元，所述第二天线单元包括第二辐射体，所述第二天线单元与接地板相连接；所述接地板与车辆玻璃相对的一面上有馈线装置，所述馈线装置用于与控制装置相连接；所述第一天线单元和所述第二天线单元分别与所述馈线装置电联接；所述第一辐射体在接地板方向的投影部分重合于所述第二辐射体。
6.作为本实用新型的一个优选的技术方案：所述第一辐射体和所述第一微带馈线设置在车辆玻璃的内部，所述接地板上设置有缝隙，所述第一天线单元与馈线装置耦合连接。
7.作为本实用新型的一个优选的技术方案：所述第一辐射体包括第一辐射单元和第二辐射单元；所述第一辐射单元和所述第二辐射单元的形状为倒f字型，所述第一辐射单元的末端与所述第二辐射单元的首端相连接；所述第二辐射单元的末端与第一微带馈线相连接。
8.作为本实用新型的一个优选的技术方案：所述第二辐射体包括分别与所述接地板
相连接的第三辐射单元和第四辐射单元，所述第三辐射单元和所述第四辐射单元的形状为l字型。
9.作为本实用新型的一个优选的技术方案：所述馈线装置包括介质板，所述介质板与所述车辆玻璃相对的一面上设置有第二微带馈线。
10.作为本实用新型的一个优选的技术方案：所述第二微带馈线的末端设置有枝节。
11.作为本实用新型的一个优选的技术方案：所述枝节的形状为圆形。
12.作为本实用新型的一个优选的技术方案：所述缝隙为哑铃型或工字型或者h字型或者l字型。
13.作为本实用新型的一个优选的技术方案：所述车辆玻璃为叠层玻璃，所述第一天线单元设置在所述叠层玻璃内，所述第二天线单元设置在所述叠层玻璃的外表面上。
14.与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：
15.本实用新型通过在车辆玻璃的内部设置第一天线单元和车辆玻璃的外表面上设置第二天线单元，利用车辆玻璃作为天线单元的介质板，实现天线单元与车辆玻璃的高度结合，从而实现了将玻璃天线装置安装在车辆内部，降低整体剖面高度，避免发生因玻璃天线装置安装在鲨鱼鳍出现的增大车辆设计难度和风阻增大的问题，同时也可以避免对车辆内的其他电子元件对玻璃天线装置的影响，可适用于实现5g蜂窝通信。
附图说明
16.图1为本实用新型整体结构示意图；
17.图2为第一天线单元的结构示意图；
18.图3为第二天线单元与接地板的结构示意图；
19.图4为第二微带馈线的结构示意图；
20.图5为本实用新型的回波损耗图。
21.图1
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图5中部位标示，1、车辆玻璃，2、第一天线单元，3、第二天线单元，4、馈线装置，5、接地板，6、第一辐射体，7、第一微带馈线，8、第二辐射体，9、第一辐射单元，10、第二辐射单元，11、第三辐射单元，12、第四辐射单元，13、介质板，14、第二微带馈线，15、枝节，16、缝隙，17、内层玻璃，18、中间层，19、外层玻璃。
具体实施方式
22.为了使本实用新型的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
23.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“联接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连
接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
24.如图1所示，本实用新型实施例提供了一种应用于车载的玻璃天线装置，包括车辆玻璃1，车辆玻璃1为天窗玻璃，但不限于为天窗玻璃，也可以为前风挡玻璃或者后风挡玻璃。车辆玻璃1的内部设置有第一天线单元2，第一天线单元2包括第一辐射体6和与之相连接的第一微带馈线7，车辆玻璃1的外表面上设置有第二天线单元3，第二天线单元3包括第二辐射体8和与之相连接的第二微带馈线14；第二天线单元3与接地板5相连接；接地板5与车辆玻璃1相对的一面上有馈线装置4，馈线装置4用于与控制装置相连接，第一天线单元2和第二天线单元3分别与馈线装置4电联接；控制装置为通过第一天线单元2和第二天线单元3与外部通信基站进行信息交互及处理5g信号的装置；第一天线单元2和第二天线单元3的辐射点相互配合，分别设置为中国移动的5g信号的高频段和低频段，例如第一天线单元2提供中国移动的5g信号的高频段，第二天线单元3提供中国移动的5g信号的低频段，当然第一天线单元2提供中国移动的5g信号的低频段，第二天线单元3提供中国移动的5g信号的高频段。本技术通过在车辆玻璃1的内部设置第一天线单元2和车辆玻璃1的外表面上设置第二天线单元3，利用车辆玻璃1作为天线单元的介质板13，实现天线单元与玻璃的高度结合，从而降低了本技术的安装后的整体高度，从而实现了将5g天线装置安装在车辆内部，避免出现因5g天线装置安装在鲨鱼鳍，出现的增大车辆设计难度和风阻增大的问题，同时也可以避免车辆内的其他电子元件对5g天线装置的影响。
25.为了进一步降低本技术的整体剖面结构高度，第一天线单元2和第二天线单元3可以采用印刷或镀膜(不以此为限)等方式设置在车辆玻璃1上，即第一辐射体6和第一微带馈线7设置在车辆玻璃1的内部。如图2所示，第一辐射体6包括第一辐射单元9和第二辐射单元10；第一辐射单元9和第二辐射单元10的形状为倒f字型，第一辐射单元9的末端与第二辐射单元10的首端相连接；第二辐射单元10的末端与第一微带馈线7相连接。第一辐射单元9和第二辐射单元10通过不同尺寸的枝节实现多频点，同时第一辐射单元9和第二辐射单元10又可以相互影响，产生新的低频段谐振频点，实现了与5g信号低频段的相适应；第一辐射体6在接地板5方向的投影部分重合于第二辐射体8；如图3所示，第二辐射体8包括第三辐射单元11和第四辐射单元12，第三辐射单元111和第四辐射单元12与接地板5相连接，第三辐射单元11和第四辐射单元12的形状为l字型，第一辐射体6与第二辐射体8两者相互影响，第三辐射单元11和第四辐射单元12采用l字型的变形枝节，通过加载枝节增加谐振频点，实现了与5g信号高频段的相适应。馈线装置4包括介质板13，介质板13与车辆玻璃1相对的一面上，设置有第二微带馈线14，介质板13采用fr4板材，fr4板材具有较高的机械性能和介电性能，较好的耐热性和耐潮性，并有良好的机械加工性。为了提高可制造性，介质板13可以采用粘接的方式(不以此为限)设置在车辆玻璃1的外表面上，优选采用低介电胶进行粘接，低介电胶包括但不限于紫外光固化胶、反应型聚氨酯热熔胶、环氧胶、丙烯酸酯胶、聚氨酯胶等，第二微带馈线14通过同轴馈线与控制装置相连接；接地板5上设置有缝隙16。第二微带馈线14与第一微带馈线7通过接地板5上的缝隙16，实现缝隙耦合连接，因此车辆玻璃无需钻孔或者设置通孔等工艺结构，大大简化制造工艺及节省成本；如图4所示，第二微带馈线14的末端设置有枝节15，枝节的形状优选为圆形，阻抗带宽较好；缝隙16的形状可以选用哑铃型，
但不限于哑铃型，还可以是工字型或者h字型或者l字型结构等，哑铃型的缝隙与第一微带馈线7和第二微带馈线14相对，实现缝隙耦合馈电，进一步降低本技术的整体剖面结构高度。如图5所示，本实用新型的谐振频点覆盖中国移动的2515mhz～2675mhz和/或4800mhz～4900mhz，可用于实现5g蜂窝通信。
26.其中，车辆玻璃1可以为单层玻璃，如钢化玻璃等车辆使用的玻璃；也可以是叠层玻璃，如夹层玻璃，或是是中空玻璃等；夹层玻璃包括内层玻璃17、中间层18和外层玻璃19，第一天线单元2可采用印刷形式(不以此为限)设置在中间层18上或是嵌入玻璃内部；第二天线单元3可以印刷形式(不以此为限)设置在内层玻璃17的外表面上；第二天线单元3并与设置有哑铃型缝隙的接地板5相连，将馈线装置4采用直接黏贴或其他方式设置于第四面的接地板5上，实现了天线结构的整体剖面高度的降低；利用车辆玻璃1作为介质板，降低天线整体高度且易加工，生产成本较低，如将该玻璃天线装置应用于高精度定位等场景，并搭载安装于天窗玻璃上，相对于安装在有一定倾斜度的前风挡玻璃或者后风挡玻璃，既能确保天线工作的可靠性，又不会影响天线的美观等性能；同时为了方便在天窗玻璃上使用，不阻挡车内的光线，馈电装置的介质板13采用透明材料；介质板13可以选用pet(聚对苯二甲酸乙二酯)等透明材料，第一天线单元2、第二天线单元3、第二微带馈线14、接地板5等也可以采用透明的金属材料印刷而成。
27.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。