1.本技术属于天线技术领域，具体涉及低剖面天线。
背景技术：
2.现有的车载终端类天线受限于车身的金属影响和空间，往往需要选择距离金属体较远的地方作为天线的设计和布置的位置，但是受限于现在车体的内部空间拥挤，以及干扰增多，留给适合天线布置的位置和空间非常有限；同时受限于车身外形设计的限制，天线也不能突出车身的外形轮廓太多，否则会影响车身的外形美观和风阻；所以汽车对于车载天线的设计需求主要从三个方面来考虑，即性能、美观和位置。目前的天线设计需要占用一定的空间，尤其是当天线距离金属很近的时候需要留有足够的金属净空，不然会对天线的性能和覆盖产生明显的影响。
技术实现要素：
3.为解决背景技术中指出的问题，本技术提出一种车身低剖面天线。该车身低剖面天线为层叠结构，自下而上依次包括：金属地板层、第一介质层、金属结构单元阵列层、第二介质层、辐射单元。
4.该层叠结构中，金属地板层作为整个天线的金属地，用于承载其上的其他层，其尺寸一般需要大于金属结构单元阵列层的所占面积；金属地板层与金属结构单元阵列层之间由第一介质层隔开，金属结构单元阵列层与辐射单元之间由第二介质层隔离开。
5.本技术中的辐射单元包括：偶极子辐射单元或pifa辐射单元。
6.进一步：偶极子辐射单元由两个阵子臂和一个馈电点组成。
7.金属结构单元阵列层的形式也有多种，金属结构单元的形状包括：圆环、方环、方片、圆片、弯折曲线之一；金属结构单元周期一般为工作频率波长的0.3-0.5 倍，金属结构单元之间的距离根据工作频率和所需的传播阻抗匹配来适当调节。
8.金属结构单元阵列层的形式也可以是立体结构，如t形、c形立体开口谐振环等。
9.本技术通过金属结构单元的阵列排布形成金属结构单元阵列层，可以实现电磁波的反射波和入射波相位相等的电磁传输效果，不会像传统的金属表面一样产生180度的相位差；金属结构单元阵列层产生等效为理想磁平面的效果，可以让辐射单元即使在距离金属地板层很近的距离下仍然能正常工作，从而免除了由于天线距离金属太近而带来的干扰或失配的后果。金属结构单元阵列层具有电磁周期结构，等效为一个类理想磁导体平面，其电流的镜像为同相，所以并不会发生电流元或辐射单元的辐射相消，也就不会影响天线的辐射效率和匹配，反而在一定程度上会提升天线的增益和匹配；通过这种金属结构单元阵列层设计可以让天线不再受金属净空的约束，可以实现天线即使在金属表面也能随意布置，增大天线的设计和布置自由度；基于这种金属结构单元阵列层理论上可以让天线距离地板无限近，从而显著降低天线的剖面高度，让天线更容易贴合物体的外形表面，实现更好的设计共形。除此之外，金属结构单元阵列层表面的寄生效应，还能扩展天线的工作带宽，
增大天线的等效口径，实现天线增益的提升。
10.技术效果
11.1.本技术车身低剖面天线即使距离金属很近也可以正常工作。
12.2.使用金属结构单元阵列层的低剖面天线可以极大降低辐射单元的剖面高度，同时可以抵抗金属的干扰，可以让天线更方便紧贴金属表面，例如在车身的表面粘贴，同时不影响汽车的外观；
13.3.本技术车身低剖面天线可以有更高的增益，更宽的带宽；
14.4.增加了天线布局的选择性和自由度，车身上有更多的选择；
15.5.不需要额外的大金属结构，不会对汽车的外观产生影响，提升车载天线性能的同时也提升车身美观性。
附图说明
16.图1为本技术实施例一中车身低剖面天线示意图；
17.图2为本技术实施例二中偶极子辐射单元示意图；
18.图3为本技术实施例二中金属结构单元阵列层示意图；
19.图4为本技术实施例二中第一介质层表面金属结构单元阵列示意图；
20.图5为本技术实施例二中车身低剖面天线示意图；
21.图6为本技术实施例的使用pifa辐射单元的车身低剖面天线；
22.图7为本技术实施例的基于方片金属结构单元阵列层及偶极子辐射单元的车身低剖面天线示意图；
23.图8为本技术实施例的基于方片金属结构单元阵列层及pifa辐射单元的车身低剖面天线示意图；
24.其中：1为金属地板层、2为第一介质层、3为金属结构单元阵列层、4为第二介质层、5为辐射单元。
具体实施方式
25.为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将合附图对本技术做进一步地详细描述。以下，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“若干个”的含义是两个或两个以上。此外术语“下”、“上”仅用于描述目的，只是为了方便表述部件之间的相互位置关系而做出的表述，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空间位置。
26.本技术提出一种车身低剖面天线。该天线为层叠结构，自下而上依次包括：金属地板层、第一介质层、金属结构单元阵列层、第二介质层、辐射单元。金属结构单元阵列层具有电磁周期结构，等效为一个类理想磁导体平面，其电流的镜像为同相，所以并不会发生电流元或辐射单元的辐射相消，也就不会影响天线的辐射效率和匹配；通过这种金属结构单元阵列层设计可以让天线不再受金属净空的约束，可以实现天线即使在金属表面也能随意布置，增大天线的设计和布置自由度；基于这种金属结构单元阵列层理论上可以让天线距离
地板无限近，从而显著降低天线的剖面高度，让天线更容易贴合物体的外形表面，实现更好的设计共形。
27.实施例一
28.一种车身低剖面天线，如图1所示，为层叠结构，自下而上依次包括：金属地板层1、第一介质层2、金属结构单元阵列层3、第二介质层4、辐射单元5。
29.实施例二
30.实施例一基础上的一种车身低剖面天线，其辐射单元为偶极子辐射单元，如图2所示，由两个阵子臂和一个馈电点组成；
31.其金属结构单元阵列层中的金属结构单元为环状结构，如图3所示，环状结构内设有若干个开路枝节。
32.本实施例中采用内有开路枝节的环状结构作为金属结构单元，开路枝节用来延伸电流的路径，从而可以用更小的尺寸来容纳更长的电流路径，实现金属结构单元阵列的小型化，在有限的空间内排列更多的单元；尤其是在空间有限的应用场景下，实现整个金属结构单元阵列更好的等效特性(理想磁表面等效效果)；环状结构边长及宽度影响其感性，其内部的开路枝节影响其容性，通过调节这两个结构的尺寸可以改变金属结构单元的谐振频率；金属结构单元之间的距离影响单元之间的等效电容，电容的大小同样影响周期结构的工作频率以及反射相位，通过调节这个等效电容同样可以影响周期结构的工作频率以及反射相位。
33.作为一个优选的应用实例，环状结构设置为正方形，正方形的每条边上设置向该正方形中心延伸的开路枝节。如图4所示，给出了金属地板层1、第一介质层2、金属结构单元阵列层3这三层的形状及位置关系示意图，车身低剖面天线层叠示意图如图5所示。
34.金属地板层选择具有良好导电性的材料，如：铜、铝、锡、金、银之一。厚度一般在10nm-5μm，金属地板层采用pcb的蚀刻工艺或溅射、镀层或光刻工艺制备；
35.第一介质层及第二介质层的厚度均为0.762mm，相对介电常数均为3.6，损耗角正切均为0.002；介质层的相对介电常数可以根据实际的设计需要做适当的调整，比如第一介质层及第二介质层的材质可不一样，第一介质层选用硬度高的材料，第二介质层选用韧性好的材料，可以满足整体的结构强度；
36.金属结构单元阵列层厚度一般在10nm-5μm，采用pcb的蚀刻工艺或溅射、镀层或光刻工艺制备，金属结构单元的外边长为6.2mm，开路枝节长度为1.3mm，开路枝节宽度为1mm；
37.辐射单元为偶极子辐射单元，单个阵子臂长度为6mm，馈电点间隙1mm，辐射单元总长度为13mm，辐射单元的阵子臂宽度为1mm；辐射单元厚度一般在10nm-5μm，采用pcb的蚀刻工艺或溅射、镀层或光刻工艺制备；最终整个设计的总厚度为1.5mm左右。
38.如图6所示的使用pifa辐射单元的车身低剖面天线，将偶极子辐射单元替换为pifa辐射单元，pifa辐射单元包括平面金属以及两个互相靠近的pin脚。
39.pifa英文全名是planar inverted f-shaped antenna，即“平面倒f型天线”。其基本结构是采用一个平面金属作为辐射体，辐射体上有两个互相靠近的pin 脚，分别用于接地和作为馈电点。
40.实施例三
41.实施例一基础上的一种车身低剖面天线，其金属结构单元阵列层中的金属结构单
元为方片。金属结构单元采用方形金属片，并由此方片阵列排布后形成金属结构单元阵列层。如图7所示为基于方片金属结构单元阵列层及偶极子辐射单元的车身低剖面天线示意图，该设计可以把偶极子天线的剖面高度降低到接近0.035λ。如图8所示为基于方片金属结构单元阵列层及pifa辐射单元的车身低剖面天线示意图，该设计可以把pifa辐射单元的剖面高度降低到0.03λ。
42.本技术车身低剖面天线降低对天线的布置位置要求，不需要单独的天线布置和设计，通过在辐射单元与金属地板层之间添加金属结构单元阵列层实现了辐射单元距离金属地板层距离的极大缩减，在不影响天线的匹配和正常工作同时解决了天线性能、车身美观和位置的约束。
43.上述实施例只为说明本技术的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本技术的内容并据以实施，并不能以此限制本技术的保护范围。凡如本技术精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本技术的保护范围之内。