一种V2X阵列天线的制作方法

一种v2x阵列天线
技术领域
1.本实用新型属于汽车天线技术领域，更具体地，涉及一种v2x阵列天线。


背景技术：

2.v2x(vehicle to everything)是基于无线通信、传感检测等技术进行车路信息获取，实现车、路、人、网的实时信息交互，进行车辆安全控制和道路协同管理，保证交通安全，提高通行效率，v2x，即车对外界的信息交换，包括v2v(vehicle to vehicle，车-车)、v2i(vehicle to infrastructure，车-基础设施)、v2p(vehicle to pedestrian，车-行人)、v2n(vehicle to network，车-网络)等方式车联网通信技术。
3.随着车联网的技术发展，一种车对车，车对设施等的通信方式v2x通信产生。目前的v2x天线常规放置于鲨鱼鳍等车顶最高处，为了防止车体对v2x天线的影响。随着人们对外观的需求越来越严格，很多车辆不给安装外饰鲨鱼鳍，那么势必在车辆内部寻找位置放置v2x天线(最高增益3dbi)。而v2x天线频率比较高，空间距离衰减比较大，如果遇到金属车体的反射比较厉害，目前市场亟需一种高增益的v2x阵列天线，能减缓信号衰减，使其具有良好的v2x天线性能。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是针对现有技术中存在的不足，为了解决v2x天线因车体影响的增益，提供一种v2x阵列天线，通过多单元天线合路的方式，既可以补偿线束带来的信号衰减，又能增大的信号的强度。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了一种v2x阵列天线，包括：
6.印刷线路板，所述印刷线路板上设有第一出线口；
7.多个v2x天线单元，多个所述v2x天线单元设置于在所述印刷线路板上，所述v2x天线单元通过功分器进行合路，将接收的信号合并成一路；
8.线缆，所述线缆的一端通过第一出线口与所述印刷线路板电连接并将所述信号输出。
9.优选的，所述v2x天线单元设置有四个，每个所述v2x天线单元包括一个v2x天线振子。
10.优选的，所述功分器设置有三个，分别为第一功分器、第二功分器和第三功分器；
11.四个所述v2x天线单元分别为第一v2x天线单元、第二v2x天线单元、第三v2x天线单元、第四v2x天线单元；
12.所述第一v2x天线单元、第二v2x天线单元、第三v2x天线单元、第四v2x天线单元中的任意两个天线单元通过第一功分器进行合路形成第一路信号，其他两个v2x天线单元通过第二功分器进行合路形成第二路信号，第一功分器和第二功分器与第三功分器连接将所述第一路信号和所述第二路信号合并成第三路信号。
13.优选的，所述v2x天线振子为陶瓷天线振子。
14.优选的，还包括壳体，所述壳体包括上壳体和下壳体，所述上壳体和所述下壳体可拆卸连接；
15.所述壳体内部设置有容纳槽，所述印刷线路板设置于所述容纳槽内，所述容纳槽的槽壁上设置有第二出线口，所述第一出线口和所述第二出线口相连通形成线缆出线口，所述线缆的一端穿设在所述线缆出线口内。
16.优选的，所述壳体的材质为非金属材料。
17.优选的，所述v2x阵列天线设置于汽车的内后视镜中或设置于车尾扰流板内部。
18.优选的，所述线缆的另一端设置有连接器。
19.优选的，所述线缆为射频传输线。
20.优选的，所述印刷线路板的尺寸为40
×
40mm，厚度为1.2mm；所述v2x天线单元的尺寸为12
×
12mm，厚度为3mm。
21.本实用新型的技术方案的有益效果在于：
22.通过采用了多单元天线合路的方式，比如采用四个天线单元合路的设计方案，最高增益可达到12dbi。一方面可以补偿线束带来的信号衰减，一方面又能增大信号的强度；同时v2x阵列天线因天线和尺寸较薄，外形小巧，可安装于内部的内后视镜中或扰流板内进行隐藏式放置，不影响整车外观，确保满足车载通讯需求。
附图说明
23.通过结合附图对本实用新型示例性实施方式进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本实用新型示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
24.图1为本实用新型的一种v2x阵列天线的正视图；
25.图2为本实用新型的一种v2x阵列天线的侧视图；
26.图3为本实用新型的一种v2x阵列天线的后视图；
27.图4为本实用新型的一种v2x阵列天线的外形示意图；
28.图5为本实用新型的一种v2x阵列天线的电路结构示意图；
29.图6为本实用新型的一种v2x阵列天线的天线信号驻波效果图。
30.附图标记说明：
31.1、印刷线路板；10、第一出线口；2、v2x天线单元；21、第一v2x天线单元；22、第二v2x天线单元；23、第三v2x天线单元；24、第四v2x天线单元；31、第一功分器；32、第二功分器；33、第三功分器；4、线缆；41、连接器；5、壳体；51上壳体；52、下壳体；53、第二出线口。
具体实施方式
32.下面将更详细地描述本实用新型的优选实施方式。虽然以下描述了本实用新型的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。
33.参考图1-图3所示，本实用新型提供了一种v2x阵列天线，包括：
34.印刷线路板1，印刷线路板上设有第一出线口10；
35.多个v2x天线单元2，多个v2x天线单元2设置于在印刷线路板1上，v2x天线单元2通过功分器进行合路，将接收的信号合并成一路；
36.线缆4，线缆4的一端通过第一出线口10与印刷线路板电连接并将信号输出。
37.其中为了说明，图1仅仅示出了有限数量的v2x天线单元，具体的，在印刷线路板1上设置有多个v2x天线单元2的阵列排布方式，达到采用较少数量的v2x天线单元，比如通过图1所示，在印刷线路板1上的v2x天线单元2组成2
×
2的方形阵列，即可实现增大信号强度的需求，v2x天线信号的功率增益最高可达到12dbi，并通过线缆4将增益后的v2x天线信号输出。
38.一种优选的示例，v2x天线单元2设置有四个，每个v2x天线单元2包括一个v2x天线振子。
39.具体的，每个v2x天线单元2的相位和激励幅度相等，v2x天线振子的频段包含5850mhz-5925mhz，在每个v2x天线单元2中采用高频、低噪声放大器，能有效减弱v2x天线的热噪声以及线束传输带来的信号衰减。
40.参考图5所示，一种优选的示例，功分器设置有三个，分别为第一功分器31、第二功分器32和第三功分器33；
41.四个v2x天线单元2分别为第一v2x天线单元21、第二v2x天线单元22、第三v2x天线单元23、第四v2x天线单元24；
42.第一v2x天线单元21、第二v2x天线单元22、第三v2x天线单元23、第四v2x天线单元24中的任意两个天线单元通过第一功分器31进行合路形成第一路信号，其他两个v2x天线单元通过第二功分器32进行合路形成第二路信号，第一功分器31和第二功分器32与第三功分器33连接将第一路信号和第二路信号合并成第三路信号。
43.具体的，本技术方案的微带功分器为合路器，能将接收的v2x信号能量合并成一路，其工作频率为5850mhz-5925mhz。也就是说，第一v2x天线单元21和第二v2x天线单元22通过第一功分器31进行合路，第三v2x天线单元21和第四v2x天线单元24通过第二功分器32进行合路；或者，第一v2x天线单元21和第三v2x天线单元23通过第一功分器31进行合路，第二v2x天线单元22和第四v2x天线单元24通过第二功分器32进行合路；或者，第一v2x天线单元21和第四v2x天线单元24通过第一功分器31进行合路，第二v2x天线单元22和第三v2x天线单元23通过第二功分器32进行合路，第三功分器33连接第一功分器31和第二功分器32，将上述的两路信号合并成一路信号，然后通过线缆4射频传输线进行输出，此时生成的增益v2x信号驻波比的效果图参考图6所示。
44.一种优选的示例，v2x天线振子为陶瓷天线振子。
45.具体的，v2x天线振子采用陶瓷天线振子，具有占用空间很小、性能优、带宽窄的优点，且由于陶瓷本身介电常数比电路板的要高，所以使用陶瓷天线振子能在保证天线性能的情况下有效缩小v2x天线尺寸。在一定程度上，比如考虑制作成本等因素，也可以采用pcb(低损耗高频板)阵列天线形式来取代陶瓷天线振子。
46.参考图4所示，一种优选的示例，还包括壳体5，壳体包括上壳体51和下壳体52，上壳体51和下壳体52可拆卸连接；
47.壳体5内部设置有容纳槽，印刷线路板1设置于容纳槽内，容纳槽的槽壁上设置有第二出线口53，第一出线口10和第二出线口53相连通形成线缆出线口，线缆4的一端穿设在
线缆出线口内。
48.具体的，壳体5呈矩形盒状，包括上下对称结构的上壳体51和下壳体52，上壳体51和下壳体52可采用螺接或卡扣连接等连接方式固定并方便拆卸，印刷线路板1设置在容纳槽内与下壳体52通过螺栓固定，第一出线口10和第二出线口53相连通形成线缆出线口，对线缆4起到固定作用，以及对内部的印刷线路板1和v2x天线单元2起到保护作用。
49.一种优选的示例，壳体5的材质为非金属材料。
50.具体的，采用非金属材料的壳体5，不会造成信号的屏蔽，保证了信号的传递。优选地，壳体5的材料为塑料，采用注塑工艺制成。
51.一种优选的示例，v2x阵列天线设置于汽车的内后视镜中或设置于车尾扰流板内部。
52.具体的，目前由于智能驾驶与v2x无线通信技术的结合，将v2x阵列天线设置于汽车的内后视镜中或设置于车尾扰流板内部，有利于信号的传输且在改动较小的情况下，便能实现更便捷地安装，用较低的成本实现了较优的性能。在不妨碍整车布局的合理性和有利于信号传输的基础上，也可以设置在汽车内部的其他部位。
53.参考图4所示，一种优选的示例，线缆4的另一端设置有连接器41。
54.一种优选的示例，线缆4为射频传输线。
55.具体的，线缆4为射频传输线，使用高频低损耗同轴线，以及使用高频低损耗的连接器41。优选地，同轴线与连接器的增益损耗每米小于1db，以保证信号在长距离传输中，不会过度衰减，满足v2x天线单元2的收发需求。
56.参考图1、图2所示，一种优选的示例，印刷线路板1的尺寸为40
×
40mm，厚度为1.2mm；v2x天线单元2的尺寸为12
×
12mm，厚度为3mm。
57.具体的，印刷线路板1的尺寸为40
±
0.5
×
40
±
0.5mm，厚度为1.2
±
0.5mm；v2x天线单元2的尺寸为12
±
0.2
×
12
±
0.2mm，厚度为3
±
0.2mm。采用上述尺寸制作的v2x阵列天线外形小巧，易于安装。
58.实施例
59.参考图1-图6所示，本实用新型提供一种v2x阵列天线，包括：
60.印刷线路板1，印刷线路板上设有第一出线口10；
61.多个v2x天线单元2，多个v2x天线单元2设置于在印刷线路板1上，v2x天线单元2通过功分器进行合路，将接收的信号合并成一路；
62.线缆4，线缆4的一端通过第一出线口10与印刷线路板电连接并将信号输出。
63.在本实施例中，v2x天线单元2设置有四个，每个v2x天线单元2包括一个v2x天线振子。
64.在本实施例中，功分器设置有三个，分别为第一功分器31、第二功分器32和第三功分器33；
65.四个v2x天线单元2分别为第一v2x天线单元21、第二v2x天线单元22、第三v2x天线单元23、第四v2x天线单元24；
66.第一v2x天线单元21、第二v2x天线单元22、第三v2x天线单元23、第四v2x天线单元24中的任意两个天线单元通过第一功分器31进行合路形成第一路信号，其他两个v2x天线单元通过第二功分器32进行合路形成第二路信号，第一功分器31和第二功分器32与第三功
分器33连接将第一路信号和第二路信号合并成第三路信号。
67.在本实施例中，v2x天线振子为陶瓷天线振子。
68.在本实施例中，还包括壳体5，壳体包括上壳体51和下壳体52，上壳体51和下壳体52可拆卸连接；
69.壳体5内部设置有容纳槽，印刷线路板1设置于容纳槽内，容纳槽的槽壁上设置有第二出线口53，第一出线口10和第二出线口53相连通形成线缆出线口，线缆4的一端穿设在线缆出线口内。
70.在本实施例中，壳体5的材质为非金属材料。
71.在本实施例中，v2x阵列天线设置于汽车的内后视镜中或设置于车尾扰流板内部。
72.在本实施例中，线缆4的另一端设置有连接器41。
73.在本实施例中，线缆4为射频传输线。
74.在本实施例中，印刷线路板1的尺寸为40
×
40mm，厚度为1.2mm；v2x天线单元2的尺寸为12
×
12mm，厚度为3mm。
75.综上所述，通过多个v2x天线单元2的阵列排布方式，达到采用较少数量的v2x天线单元，比如组成2
×
2的方形阵列，并两两结合通过三个功分器合并成一路信号，实现增大信号强度的需求，v2x天线信号的功率增益最高可达到12dbi。v2x阵列天线模组的外形小巧，放置于塑料盒内，易于安装，能应用于汽车后视镜及扰流板内部安装。
76.以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。