一种车载天线的制作方法

1.本实用新型涉及车联网技术领域，尤其涉及一种车载天线。


背景技术：

2.随着移动通信技术和自动驾驶技术的发展，车联网技术和无线通信功能在汽车上的使用需求日益增多，其中，天线是实现无线通信功能必不可少的部件。天线是一种有效发射和接收电磁波信号的器件，其对周边环境尤其是金属环境非常敏感，因此天线在车身上的布置位置对天线的性能影响很关键。并且，目前汽车所需的功能逐渐增多，相应的天线数量也增多，例如4g/5g通信天线，gnss天线(global navigation satellite system)，v2x天线(vehicle to everything)，am/fm收音广播，wifi/bt功能等等，多个天线在车身上的布置面临严峻的挑战。
3.传统车型的天线大都是放置在车顶的鲨鱼鳍盒子内，通过车载t-box(telematics box)实现车内上网、远程监控和诊断车辆信息等。现有技术中，鲨鱼鳍盒子内的天线与t-box(telematics box)为分体式设计，两者通过连接器和同轴线束进行连接，但由于5g通信天线和v2x天线的工作频率高，连接器和线束损耗大，成本高。并且，鲨鱼鳍盒子的设置影响车身美观度。


技术实现要素：

4.基于以上问题，本实用新型的目的在于提供一种车载天线，集成度高，制作成本低，能够实现车辆的通信功能，且不影响车辆的外形美观度。
5.为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种车载天线，包括集成式平板天线、v2x天线一和v2x天线二，所述集成式平板天线包括5g天线一、5g天线二、5g天线三、5g天线四、wifi天线一、wifi天线二、gnss天线和主pcb板；
7.所述gnss天线位于所述主pcb板上，所述5g天线一、所述5g天线二、所述5g天线三、所述5g天线四、所述wifi天线一和所述wifi天线二沿所述主pcb板的周向绕所述gnss天线外围分布；
8.所述wifi天线一和所述wifi天线二位于所述5g天线一和所述5g天线四之间，所述v2x天线一和所述v2x天线二分设于车身的左后视镜和右后视镜内。
9.作为本实用新型的车载天线的优选方案，所述主pcb板上设置有安装支架，所述gnss天线采用陶瓷天线结构，并固定于所述安装支架上，所述5g天线一、所述5g天线三均采用pcb板载天线结构，并立设于所述主pcb板上，所述5g天线二、所述5g天线四、所述wifi天线一和所述wifi天线二均采用pcb板载天线结构，并平铺于所述主pcb板上。
10.作为本实用新型的车载天线的优选方案，所述车载天线还包括v2x盒体，所述v2x天线一和所述v2x天线二各安装于一个所述v2x盒体内，并通过对应的所述v2x盒体分别安装于所述左后视镜和所述右后视镜内。
11.作为本实用新型的车载天线的优选方案，所述v2x天线一和所述v2x天线二均采用pcb天线结构，所述v2x盒体的最大长度为15mm，最大宽度为12mm，最大高度为15mm。
12.作为本实用新型的车载天线的优选方案，所述集成式平板天线还包括相扣合的上盒体和下盒体，所述主pcb板固定于所述下盒体上，所述上盒体上背向所述下盒体的一侧设置有凸包结构，所述凸包结构用于容纳所述gnss天线。
13.作为本实用新型的车载天线的优选方案，所述集成式平板天线还包括第一接口、第二接口、以太网连接器和电源连接器，所述第一接口被配置为与所述v2x天线一连接，所述第二接口被配置为与所述v2x天线二连接，所述第一接口、所述第二接口、所述以太网连接器和所述电源连接器与所述5g天线二位于所述主pcb板的同一侧边，所述上盒体上设置有避让缺口，所述避让缺口用于避让所述第一接口、所述第二接口、所述以太网连接器和所述电源连接器。
14.作为本实用新型的车载天线的优选方案，所述集成式平板天线还包括备用电池，所述上盒体上设置容置槽和槽盖，所述备用电池置于所述容置槽内，所述槽盖能够封盖所述容置槽。
15.作为本实用新型的车载天线的优选方案，所述上盒体上设置有散热片，所述散热片与所述主pcb板相对。
16.作为本实用新型的车载天线的优选方案，所述下盒体上设置有多个连接板，多个所述连接板沿所述下盒体的周向间隔分布。
17.作为本实用新型的车载天线的优选方案，所述5g天线一和所述5g天线三结构相同，所述5g天线二和所述5g天线四结构相同，所述5g天线一的尺寸大于所述5g天线二的尺寸，所述上盒体与所述下盒体扣合后的最大长度为170mm，最大宽度为190mm，最大厚度为30mm。
18.本实用新型的有益效果为：
19.本实用新型提供的车载天线，集成式平板天线的gnss天线设置于主pcb板上，且5g天线一、5g天线二、5g天线三、5g天线四、wifi天线一和wifi天线二沿主pcb板的周向绕gnss天线外围分布。该布置方式使得5g天线一、5g天线二、5g天线三、5g天线四、wifi天线一和wifi天线二尽可能少的占用主pcb板的空间，从而有利于集成式平板天线的小型化设计，便于集成式平板天线在车身上的安装。将wifi天线一和wifi天线二设置于5g天线一和5g天线四之间，能够使相邻两个5g天线之间具有足够的距离，保证隔离度，同时实现整车数据通信的全方位覆盖。该集成式平板天线省去了鲨鱼鳍盒子，能够保证车身的美观度，同时将多个天线集成在一起，省去了连接器和大量线束，集成度高，制作成本低，方便安装。此外，由于车身的左后视镜和右后视镜处视野开阔无遮挡，因此将v2x天线一和v2x天线二分别设置于左后视镜和右后视镜内，有利于v2x天线一和v2x天线二辐射，实现水平面360度全覆盖，从而获取实时路况、道路信息、行人信息等，提高驾驶安全性，减少拥堵。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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
据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
21.图1是本实用新型具体实施方式提供的集成式平板天线的结构示意图；
22.图2是本实用新型具体实施方式提供的集成式平板天线的爆炸视图；
23.图3是本实用新型具体实施方式提供的集成式平板天线在车身上的安装示意图；
24.图4是本实用新型具体实施方式提供的v2x天线二在车身上的安装示意图；
25.图5是图4中a处的局部放大图；
26.图6是本实用新型具体实施方式提供的v2x天线二与v2x盒体组装后的结构示意图；
27.图7是本实用新型具体实施方式提供的v2x天线二与v2x盒体的分解示意图；
28.图8是本实用新型具体实施方式提供的集成式平板天线的俯视图；
29.图9是本实用新型具体实施方式提供的集成式平板天线的正视图；
30.图10是本实用新型具体实施方式提供的v2x盒体的俯视图；
31.图11是本实用新型具体实施方式提供的v2x盒体的侧视图。
32.图中：
33.1、集成式平板天线；2、v2x天线二；3、v2x盒体；
34.11、5g天线一；12、5g天线二；13、5g天线三；14、5g天线四；15、wifi天线一；16、wifi天线二；17、gnss天线；18、主pcb板；19、安装支架；20、上盒体；30、下盒体；40、第一接口；50、第二接口；60、以太网连接器；70、电源连接器；
35.21、连接端；
36.201、凸包结构；202、避让缺口；203、槽盖；204、散热片；
37.301、连接板；302、连接孔；
38.100、车身；101、左后视镜；102、右后视镜。
具体实施方式
39.为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
40.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”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
41.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”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；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。
42.如图1至图11所示，本实施例提供一种车载天线，可以应用于全景天窗车型的车身100上，该车载天线包括集成式平板天线1、v2x天线一和v2x天线二2。
43.其中，参阅图1和图2，集成式平板天线1包括5g天线一11、5g天线二12、5g天线三13、5g天线四14、wifi天线一15、wifi天线二16、gnss天线17和主pcb板18，gnss天线17位于主pcb板18上，5g天线一11、5g天线二12、5g天线三13、5g天线四14、wifi天线一15和wifi天线二16沿主pcb板18的周向绕gnss天线17外围分布。且wifi天线一15和wifi天线二16位于5g天线一11和5g天线四14之间，v2x天线一和v2x天线二2分设于车身100的左后视镜101和右后视镜102内(如图4和图5所示)。
44.本实施例提供的车载天线，集成式平板天线1的布置方式使得5g天线一11、5g天线二12、5g天线三13、5g天线四14、wifi天线一15和wifi天线二16尽可能少的占用主pcb板18的空间，从而有利于集成式平板天线1的小型化设计，便于集成式平板天线1在车身100上的安装。将wifi天线一15和wifi天线二16设置于5g天线一11和5g天线四14之间，能够使相邻两个5g天线之间具有足够的距离，保证隔离度，同时实现整车数据通信的全方位覆盖。该集成式平板天线1省去了鲨鱼鳍盒子，能够保证车身100的美观度，同时将多个天线集成在一起，省去了连接器和大量线束，集成度高，制作成本低，方便安装。
45.此外，由于车身100的左后视镜101和右后视镜102处视野开阔无遮挡，因此将v2x天线一和v2x天线二2分别设置于左后视镜101和右后视镜102内，有利于v2x天线一和v2x天线二2辐射，实现水平面360度全覆盖，从而获取实时路况、道路信息、行人信息等，提高驾驶安全性，减少拥堵。
46.可选地，参阅图3，集成式平板天线1安装于车身100的中控台位置处。该位置正上方是玻璃，对天线性能影响较小，能够保证各个天线有足够的辐射空间。因此，对于全景天窗车型来说，中控台位置是较好的天线布置位置。
47.进一步地，集成式平板天线1安装固定后尽可能保证主pcb板18水平放置，因为gnss天线17需要接收卫星信号，主pcb板18水平放置能够使gnss天线17正面朝上，有利于更好地接收卫星信号，保证车辆通信顺畅。
48.本实施例中，5g天线一11为5g主集天线，负责射频信号的发送和接收。5g天线二12为5g分集天线，只接收信号不发送信号，主要是为了抵消快衰落对接收信号的影响，确保信号接收的质量。5g天线三13和5g天线四14均为5g mimo天线，使信号在空间获得阵列增益、分集增益、复用增益和干扰抵消等，从而得到更大的系统容量、更广的覆盖面和更高的数据传输速率。
49.可选地，参阅图2，主pcb板18上设置有安装支架19，gnss天线17采用陶瓷天线结构，并固定于安装支架19上。陶瓷天线结构占用空间很小，能够有效提高主pcb板18的集成度，且抗干扰能力强，稳定可靠。通过安装支架19将gnss天线17垫高于主pcb板18上，使得gnss天线17不占用主pcb板18的空间，从而有利于集成式平板天线1的进一步小型化设计，更易于选择集成式平板天线1在车身100上的安装位置。
50.进一步地，5g天线一11、5g天线三13均采用pcb板载天线结构，并立设于主pcb板18上，5g天线二12、5g天线四14、wifi天线一15和wifi天线二16均采用pcb板载天线结构，并平铺于主pcb板18上。pcb板载天线结构占用空间少，不需要单独组装，整机安装方便，且不易
触碰损坏，制作成本低，有利于降低产品开发成本。从空间布局上看，5g天线一11、5g天线三13都立设在主pcb板18的外围，占用空间很小，从而有利于集成式平板天线1的进一步小型化设计。本实施例中，各个天线的辐射效率均大于50％，可以很好的保证通信质量。
51.可选地，参阅图2，集成式平板天线1还包括相扣合的上盒体20和下盒体30，主pcb板18固定于下盒体30上，上盒体20上背向下盒体30的一侧设置有凸包结构201，凸包结构201用于容纳gnss天线17。本实施例中，由于gnss天线17通过安装支架19垫高于主pcb板18上，其高度高于其他天线，因此当上盒体20与下盒体30扣合后，gnss天线17的顶端均能够伸入凸包结构201内，对gnss天线17起到保护作用，同时减小了集成式平板天线1的整体体积。
52.可选地，参阅图6和图7，车载天线还包括v2x盒体3，v2x天线一和v2x天线二2各安装于一个v2x盒体3内，并通过对应的v2x盒体3分别安装于左后视镜101和右后视镜102内。本实施例中，v2x天线一和v2x天线二2的结构相同，两者的主板上均设置有连接端21，连接端21用于与集成式平板天线1连接，v2x盒体3罩设于主板外，对v2x天线二2(v2x天线一)起到保护作用，便于v2x天线二2(v2x天线一)的安装。由于v2x天线需要水平面方向全覆盖，而左后视镜101和右后视镜102位置处遮挡较少，是v2x天线相对比较理想的布置位置，能够使v2x天线一和v2x天线二2的辐射方向综合起来实现水平面360度全覆盖。
53.可选地，v2x天线一和v2x天线二2均采用pcb天线结构，pcb天线结构设计方便，体积小，组装方便，且不易触碰损坏，有利于降低产品开发成本。
54.可选地，参阅图1和图2，集成式平板天线1还包括第一接口40、第二接口50、以太网连接器60和电源连接器70，第一接口40被配置为与v2x天线一连接，第二接口50被配置为与v2x天线二2连接，以太网连接器60用于连接网线，实现集成式平板天线1与车身100的通讯连接，电源连接器70用于连接电源，为主pcb板18供电。第一接口40、第二接口50、以太网连接器60和电源连接器70与5g天线二12位于主pcb板18的同一侧边，以减小第一接口40、第二接口50、以太网连接器60和电源连接器70占用主pcb板18的空间，有利于集成式平板天线1的小型化设计。本实施例中，v2x天线一与主pcb板18之间、v2x天线二2与主pcb板18之间均通过fakra连接器和射频同轴线连接，射频同轴线的两端分别连接第一接口40(第二接口50)和v2x天线一(v2x天线二2)的连接端21。
55.可选地，参阅图2，上盒体20上设置有避让缺口202，避让缺口202用于避让第一接口40、第二接口50、以太网连接器60和电源连接器70。当上盒体20与下盒体30扣合后，避让缺口202能够对应避让开第一接口40、第二接口50、以太网连接器60和电源连接器70，便于射频同轴线、网线和电源线与对应的接口连接。
56.可选地，集成式平板天线1还包括备用电池，参阅图1和图2，上盒体20上设置容置槽和槽盖203，备用电池置于容置槽内，槽盖203能够封盖容置槽。备用电池能够为主pcb板18供电，当外界电源供电故障时，可启用备用电池，保证集成式平板天线1正常工作，提高驾驶安全性。
57.可选地，参阅图1和图2，上盒体20上设置有散热片204，散热片204与主pcb板18相对，以对主pcb板18进行散热，防止集成式平板天线1使用过程中因过热而发生故障，进一步提高车辆的行驶安全性。
58.继续参阅图1和图2，可选地，下盒体30上设置有多个连接板301，多个连接板301沿下盒体30的周向间隔分布，多个连接板301用于安装集成式平板天线1，可通过螺栓等紧固
件固定连接板301。本实施例中，上盒体20和下盒体30均为矩形结构，下盒体30的四个直角处各设置一个连接板301，每个连接板301上均设置一个连接孔302，相应地，车身100的安装位置处也设置相应数量的螺纹孔，安装时，将螺栓穿过对应的连接孔302并旋入螺纹孔内，拧紧多个螺栓即可将下盒体30固定到车身100上。
59.进一步地，参阅图8，四个连接孔302中有一个为条形孔，便于安装时调整下盒体30的位置，安装更方便。
60.可选地，参阅图2，5g天线一11和5g天线三13结构相同，5g天线二12和5g天线四14结构相同，5g天线一11的尺寸大于5g天线二12的尺寸。由于5g天线一11和5g天线三13需要覆盖的频率范围比较宽，而5g天线二12和5g天线四14覆盖的频率范围比较小，所以将5g天线一11的尺寸设计为大于5g天线二12的尺寸，便于覆盖较宽的频率范围。
61.可选地，参阅图8和图9，上盒体20与下盒体30扣合后的最大长度为170mm，最大宽度为190mm，最大厚度为30mm。该集成式平板天线1的结构尺寸非常小，尤其是整体厚度很薄，有利于将集成式平板天线1安装到车身100的中控台位置处。
62.可选地，参阅图10和图11，v2x盒体3的最大长度为15mm，最大宽度为12mm，最大高度为15mm。整体结构尺寸非常小，有利于将v2x天线一和v2x天线二2安装到车身100的左后视镜101和右后视镜102内。
63.注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。