天线组件及车辆

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其是涉及一种天线组件及车辆。

背景技术

随着车联网、自动驾驶等新技术的发展，车辆正在朝着智能终端方向发展，车辆上正在集成的天线也越来越多，车辆不再是单纯的行驶工具。

目前，通过在汽车的顶部或侧面设置“鲨鱼鳍”式天线，以接收或发送天线信号。此种天线设置方式无法避免车体遮挡带来的影响，且“鲨鱼鳍”式天线空间狭小，各天线相互耦合将产生串扰等信号干扰的问题，同时，天线暴露于车体外，易受到损害。

发明内容

本申请公开了一种天线组件，能够解决天线信号被车体遮挡、信号干扰以及天线易受到损害的技术问题。

第一方面，本申请提供了一种天线组件，所述天线组件包括：

第一承载板；

至少一个第一电路板，所述第一电路板设置于所述第一承载板的一侧；

第二承载板，所述第二承载板设置于所述第一电路板背离所述第一承载板的一侧；及

第二电路板，所述第二电路板设置于所述第二承载板背离所述第一电路板的一侧；

所述第一电路板包括至少一个天线单元，所述第二电路板包括至少一个耦合件，且所述第二电路板用于接收或发送激励信号，并通过所述耦合件耦合至所述天线单元，所述天线单元用于根据所述激励信号产生天线信号，并辐射所述天线信号。

其中，所述天线组件还包括：

第一粘接层，所述第一粘接层设置于所述第一承载板与所述第一电路板之间，用于粘接所述第一承载板及所述第一电路板；和/或

第二粘接层，所述第二粘接层设置于所述第二承载板及所述第二电路板之间，用于粘接所述第二承载板及所述第二电路板。

其中，所述天线单元与所述耦合件对应设置，且所述天线单元在所述第二电路板的正投影范围覆盖所述耦合件。

其中，当所述天线单元的数量大于或等于两个时，所述天线单元在所述第二承载板的正投影分布于所述第二承载板相对的两侧。

其中，所述天线单元包括第一天线及第二天线，所述第一天线及所述第二天线的取向所形成的角度互相垂直或平行。

其中，所述第一电路板还设置有：

信号分离器，所述信号分离器与所述天线单元电联接，用于将所述耦合件耦合的激励信号分配至所述天线单元；及

延迟传输模块，所述延迟传输模块用于将所述耦合件耦合的激励信号的相位延迟后传输至所述天线单元。

其中，所述延迟传输模块将所述激励信号的相位延迟90度。

其中，所述第一电路板还包括：

第一基板；及

至少一个第一导电层，所述第一导电层设置于所述第一基板的一侧，所述天线单元、所述信号分离器及所述延迟传输模块设置于所述第一导电层，所述第一基板用于承载所述第一导电层。

其中，所述第二电路板还设置有：

信号接入端口，所述信号接入端口用于接收外部输入的激励信号；

信号分离器，所述信号分离器与所述天线单元电联接，用于将接收的激励信号分配至所述天线单元；及

延迟传输模块，所述延迟传输模块用于将接收的激励信号的相位延迟后传输至所述天线单元。

其中，所述第二电路板还包括：

第二基板；及

至少一个第二导电层，所述第二导电层设置于所述第二基板的一侧，所述耦合件、所述信号分离器、所述延迟传输模块及所述信号接入端口设置于所述第一导电层，所述第二基板用于承载所述第二导电层。

其中，当所述第二导电层的数量含有两个时，所述第二导电层包括第一子导电层及第二子导电层，所述第一子导电层及所述第二子导电层分别设置于所述第二基板的两侧，且所述第一子导电层邻近所述第二承载板设置，所述耦合件设置于距离所述第一子导电层，且所述第一子导电层作为所述天线单元的参考地电势，所述信号分离器、所述延迟传输模块及所述信号接入端口设置于所述第二子导电层。

其中，所述第一基板在层叠方向上的厚度范围为25μm-125μm；所述第二基板在层叠方向上的厚度范围为25μm-125μm；所述第一导电层在层叠方向上的厚度范围为10μm-100μm；所述第二导电层在层叠方向上的厚度范围为10μm-100μm。

所述第一承载板及所述第二承载板分别用于承载所述第一电路板及所述第二电路板，使得通信部件可以设置于玻璃内，为所述天线组件提供了多种安装方式，从而避免了天线空间狭窄、各个天线隔离度不足、天线信号被遮挡等问题。同时，所述第一承载板及所述第二承载板起到了保护所述天线单元的作用。

第二方面，本申请还提供了一种车辆，所述车辆包括玻璃及如第一方面所述的天线组件，所述天线组件设置于所述玻璃。

附图说明

为了更清楚的说明本申请实施方式中的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一实施例提供的天线组件俯视示意图。

图2为图1中沿I-I线的剖视示意图。

图3为本申请一实施例提供的天线单元与耦合件透视示意图。

图4为本申请一实施例提供的天线单元分布示意图。

图5为本申请又一实施例提供的天线单元分布示意图。

图6为本申请一实施例提供的第一电路板框架示意图。

图7为本申请一实施例提供的第一电路板剖视示意图。

图8为本申请一实施例提供的第一电路板爆炸示意图。

图9为本申请一实施例提供的第二电路板框架示意图。

图10为本申请一实施例提供的第二电路板剖视示意图。

图11为本申请一实施例提供的第二电路板爆炸示意图。

图12为本申请一实施例提供的第二电路板透视示意图。

图13为本申请一实施例提供的车辆俯视示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施方式仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。

本申请提供了一种天线组件1，请一并参阅图1-图3，图1为本申请一实施例提供的天线组件俯视示意图；图2为图1中沿I-I线的剖视示意图；图3为本申请一实施例提供的天线单元与耦合件透视示意图。所述天线组件1包括：第一承载板11、至少一个第一电路板12、第二承载板13及第二电路板14。所述第一电路板12设置于所述第一承载板11的一侧；所述第二承载板13设置于所述第一电路板12背离所述第一承载板11的一侧；所述第二电路板14设置于所述第二承载板13背离所述第一电路板12的一侧。所述第一电路板12包括至少一个天线单元121，所述第二电路板14包括至少一个耦合件141，且所述第二电路板14用于接收或发送激励信号，并通过所述耦合件141耦合至所述天线单元121，所述天线单元121用于根据所述激励信号产生天线信号，并辐射所述天线信号。

具体的，所述天线单元121可以为但不限为金属片。所述天线单元121辐射的天线信号可以是由装载所述天线组件1的物体产生的，例如车辆等移动工具，也可以是外部电子设备产生的，例如手机等通讯工具。当所述天线单元121的数量大于等于两个时，可以形成阵列分布所述天线单元121，使得辐射的天线信号范围更广、信号质量更佳。

具体的，在本实施例中，所述耦合件141为耦合缝隙，所述第二电路板14接收的所述激励信号通过所述耦合缝隙耦合至所述天线单元121，以使得所述天线单元121辐射所述天线信号。所述耦合缝隙的形状可以是“H”型、直线型、“U”形、“L”型等，本申请对此不加以限制。

具体的，所述天线组件1还包括第一粘接层15和/或第二粘接层16，所述第一粘接层15设置于所述第一承载板11及所述第一电路板12之间，用于粘接所述第一承载板11及所述第一电路板12。所述第二粘接层16设置于所述第二承载板13及所述第二电路板14之间，所述第二粘接层16用于粘接所述第二承载板13及所述第二电路板14。在本实施例中，所述第一粘接层15的材质为聚乙烯醇缩丁醛(Polyvinyl Butyral，PVB)，所述第二粘接层16的材质为3M胶。所述第一粘接层15及所述第二粘接层16的厚度较薄，在保证起到粘接作用的情况下，不会对所述天线组件的厚度产生较大的影响。当所述第二粘接层16的材质为3M胶时，由于所述第二电路板14设置于所述第二承载板13背离所述第一承载板11的一侧，也就是说，所述第二粘接层16可能暴露于环境外。那么，所述第二粘接层16优选需要满足各种环境耐候性的要求，例如高低温、盐雾等影响下不容易脱落，才能够较好的粘接所述第二承载板13及所述第二电路板14。可以理解的，在其他可能的实施例中，所述第一粘接层15及所述第二粘接层16还可以是其他材质，本申请对此不加以限制。

在其他可能的实施例中，本申请所提供的所述天线组件1还可以不包括所述第二电路板14，也就是说，所述天线组件1仅仅辐射与其直接电联接的物件的无线信号，而不接受外部输入的无线信号。本申请对此不加限制。

需要说明的是，在一种可能的实施例中，所述天线组件1可以是加载通信部件的玻璃板，且装载于物件上的玻璃板通常具有外侧玻璃及内侧玻璃的区分。优选的，在本实施例中，由于所述第二电路板14设置于所述第二承载板13背离所述第一电路板12的一侧，所述第一承载板11作为所述天线组件1的外侧玻璃，所述第二承载板13作为所述天线组件1的内侧玻璃，以使得所述第一承载板11起到保护所述第一电路板12及所述第二电路板14的作用。

可以理解的，在本实施例中，所述第一承载板11及所述第二承载板13分别用于承载所述第一电路板12及所述第二电路板14，使得通信部件可以设置于玻璃内，为所述天线组件1提供了多种安装方式，从而避免了天线空间狭窄、各个天线隔离度不足、天线信号被遮挡等问题。同时，所述第一承载板11及所述第二承载板13起到了保护所述天线单元121的作用。

在一种可能的实施例中，请再次参阅图3，所述天线单元121与所述耦合件141对应设置，且所述天线单元121在所述第二电路板14的正投影范围覆盖所述耦合件141。

具体的，在本实施例中，所述天线单元121与所述耦合件141的数量相同并一一对应设置，以使得所述耦合件141将激励信号耦合到不同的所述天线单元121上。在本实施例中，所述耦合件141为耦合缝隙，由于所述耦合缝隙通过波导作用将激励信号耦合至所述天线单元121，当所述天线单元121在所述第二电路板14的正投影范围覆盖所述耦合件141时，所述耦合缝隙耦合的激励信号能够最大效率的耦合至所述天线单元121。

在一种可能的实施例中，当所述天线单元121的数量大于或等于两个时，所述天线单元121在所述第二承载板13的正投影分布于所述第二承载板13相对的两侧。

所述天线单元121在所述第二承载板13的正投影分布于所述第二承载板13相对的两侧，也就是说，所述天线单元121相较于所述第二承载板13的中心靠近所述第二承载板13的外侧边缘。通常情况下，所述天线组件1装载于其他物件上时，环境中可能还包括其他能够辐射天线信号的电子设备。

可以理解的，若所述天线单元121较为靠近，可能产生各个天线相互耦合串扰等信号干扰的问题。而本申请中所述天线单元121在所述第二承载板13的正投影分布于所述第二承载板13相对的两侧，增加了各个所述天线单元121的隔离度从而避免信号干扰的问题。

在一种可能的实施例中，请一并参阅图4及图5，图4为本申请一实施例提供的天线单元分布示意图；图5为本申请又一实施例提供的天线单元分布示意图。所述天线单元121包括第一天线1211及第二天线1212，所述第一天线1211及所述第二天线1212的取向的延长线互相垂直或平行。

具体的，所谓取向，是指所述天线单元121辐射天线信号的方向。所述第一天线1211及所述第二天线1212的取向的延长线互相垂直或平行，可以使得所述第一天线1211及所述第二天线1212实现双极化方式。所谓双极化方式是指，在所述第一天线1211及所述第二天线1212建立的坐标系中，实现水平天线信号的辐射以及垂直天线信号的辐射，即可以同时辐射两路天线信号。

可以理解的，在其他可能的实施例中，所述第一天线1211及所述第二天线1212的取向的延长线所形成的角度还可以是其他角度，本申请对此不加以限制。例如，当所述第一天线1211及所述第二天线1212的取向相同时，即所述第一天线1211及所述第二天线1212的取向的延长线互相平行且方向相同，所述第一天线1211及所述第二天线1212所辐射的天线信号最大能够提升3dB(分贝)。

在一种可能的实施例中，请一并参阅图6，图6为本申请一实施例提供的第一电路板框架示意图。所述第一电路板12还设置有：信号分离器122及延迟传输模块123。所述信号分离器122与所述天线单元121电联接，用于将所述耦合件141耦合的激励信号分配至所述天线单元121；所述延迟传输模块123用于将所述耦合件141耦合的激励信号的相位延迟后传输至所述天线单元121。

具体的，在本实施例中，除了通过所述耦合件141将激励信号耦合至不同的所述天线单元121，还可以通过所述信号分离器122将激励信号合并或分配至不同的所述天线单元121。所述信号分离器122可以是但不限于是微带线功分器、微带渐变线功分器、Wilkinson功率分配器、分支线耦合器或混合环耦合器等，本申请对此不加以限制。

具体的，在本实施例中，所述延迟传输模块123采用微带传输线，所谓微带传输线是指，由支在介质基片上的单一导体带构成的微波传输线。由于所述天线单元121与所述延迟传输模块123处于同一平面上，所述微带传输线适合在微波集成电路的平面结构上作为传输线。可以理解的，在其他可能的实施例中，所述延迟传输模块123还可以是其他器件，可以通过与所述天线单元121电联接以实现激励信号的传输，当然，不与所述天线单元121电联接也可以实现激励信号的传输，本申请对此不加以限制。

可以理解的，在本实施例中，所述信号分离器122及所述延迟传输模块123的结合使用，使得所述天线单元121实现双极化、圆极化等特性。

在一种可能的实施例中，所述延迟传输模块123电联接所述第二天线1212，且所述延迟传输模块123将所述激励信号的相位延迟90度。

具体的，在本实施例中，所述第一天线1211与所述第二天线1212的取向的延长线互相垂直。当所述延迟传输模块123将所述激励信号的相位延迟90度时，也就是说，所述第二天线1212所接收的激励信号与所述第一天线1211所接收的激励信号相位相差90度，所述第一天线1211与所述第二天线1212构成的天线结构具有圆极化的特性。所谓圆极化是指，天线信号的极化面与大地法线面之间的夹角从0至360°周期的变化，换句话说，当电场大小不变，方向随时间变化时，电场矢量末端的轨迹在垂直于传播方向的平面上投影是一个圆。

可以理解的，当所述第一天线1211及所述第二天线1212具有圆极化特性时，所述第一天线1211及所述第二天线1212所辐射的天线信号能够更好的被接收，避免了接收天线信号的接收对象无法接收到辐射天线信号的问题。

在一种可能的实施例中，请一并参阅图7及图8，图7为本申请一实施例提供的第一电路板剖视示意图；图8为本申请一实施例提供的第一电路板爆炸示意图。所述第一电路板12还包括：第一基板124及至少一个第一导电层125。所述第一导电层125设置于所述第一基板124的一侧，所述天线单元121、所述信号分离器122及所述延迟传输模块123设置于所述第一导电层125，所述第一基板124用于承载所述第一导电层125。

具体的，在本实施例中，以所述第一导电层125的数量为两个进行示例。所述天线单元121设置于距所述第二电路板14较近一侧的所述第一导电层125，以更好的接收所述耦合件141耦合的激励信号。可以理解的，在其他可能的实施例中，当所述第一导电层125的数量为一个时，所述第一导电层125设置于所述第一基板124背离所述第一承载板11的一侧。

可以理解的，所述信号分离器122及所述延迟传输模块123设置于所述第一导电层125，距离所述天线单元121较近，可以减少激励信号在传输过程中的损耗。

在一种可能的实施例中，请一并参阅图9，图9为本申请一实施例提供的第二电路板框架示意图。所述第二电路板14还设置有：信号接入端口142、信号分离器122及延迟传输模块123。所述信号接入端口142用于接收外部输入的激励信号。所述信号分离器122与所述天线单元121电联接，用于将接收的激励信号分配至所述天线单元121。所述延迟传输模块123用于将接收的激励信号的相位延迟后传输至所述天线单元121。

具体的，所述信号接入端口142接收的激励信号可以是环境中的电子设备辐射的天线信号，也可以是由数据线传输的激励信号，本申请对此不加以限制。所述信号接入端口142接收的激励信号，通过所述耦合件141耦合至所述天线单元121。

具体的，本实施例与上一实施例的区别在于，所述信号分离器122及所述延迟传输模块123还可以设置于所述第二电路板14，本申请对此不加以限制。所述信号分离器122及所述延迟传输模块123的作用请参阅上文描述，在此不再赘述。

具体的，在本实施例中，所述第二电路板14还包括阻抗变换器147，所述阻抗变换器147电联接于所述信号接入端口142及所述信号分离器122之间。当负载阻抗和传输线特性阻抗不等，或两段特性阻抗不同的传输线相连接时均会产生反射时，所述阻抗变换器147起到对不同阻抗之间的变换，以获得良好匹配。

在其他可能的实施例中，还可以通过共面波导、微带等传输线的方式，从所述第二承载板13的侧边缘引出所述信号接入端口142接收的激励信号，从而传输至所述天线单元121。又或者，所述第一天线1211及所述第二天线1212组成多入多出(multiple-inmultiple-out，MIMO)天线，分别从不同的所述信号接入端口142接入激励信号，而不是通过所述信号分离器122。可以理解的，只要不影响所述信号接入端口142接收的激励信号传输至所述天线单元121，本申请对所述激励信号的传输方式不加以限制。

在一种可能的实施例中，请一并参阅图10-图12，图10为本申请一实施例提供的第二电路板剖视示意图；图11为本申请一实施例提供的第二电路板爆炸示意图；图12为本申请一实施例提供的第二电路板透视示意图。所述第二电路板14还包括：第二基板143及至少一个第二导电层144。所述第二导电层144设置于所述第二基板143的一侧，所述耦合件141、所述信号分离器122、所述延迟传输模块123及所述信号接入端口142设置于所述第一导电层125，所述第二基板143用于承载所述第二导电层144。

在本实施例中，以所述第二导电层144的数量为两个进行示例。当所述第二导电层144的数量含有两个时，所述第二导电层144包括第一子导电层1441及第二子导电层1442，所述第一子导电层1441及所述第二子导电层1442分别设置于所述第二基板143的两侧，且所述第一子导电层1441邻近所述第二承载板13设置，所述耦合件141设置于所述第一子导电层1441，且所述第一子导电层1441作为所述天线单元121的参考地电势，所述信号分离器122、所述延迟传输模块123及所述信号接入端口142设置于所述第二子导电层1442。

具体的，由于所述第一子导电层1441邻近所述第二承载板13设置，所述耦合件141设置于所述第一子导电层1441，意味着所述耦合件141距离所述天线单元121较近，使得所述耦合件141能够以更高的效率将激励信号耦合至所述天线单元121。同时，在本实施例中，所述第一子导电层1441作为所述天线单元121的参考地电势，节省了电路设计空间。

具体的，在本实施例中，所述第二电路板还包括多个导电通孔145，所述导电通孔145设置于所述第一子导电层1441及所述第二子导电层1442，且所述第一子导电层1441的导电通孔145通过导电件与所述第二子导电层1442的导电通孔145相电联接，以达到所述第一子导电层1441与所述第二子导电层1442共用一个参考地电势的效果。

可以理解的，所述信号分离器122及所述延迟传输模块123还可以设置于所述第二电路板14的所述第二子导电层1442上，与所述信号接入端口142电联接，直接接收由外部输入的激励信号，并进行合并或分配后，再通过所述耦合件141耦合至所述天线单元121。

具体的，在本实施例中，所述第二电路板14还包括保护膜146，所述保护膜146分别设置于所述第一子导电层1441及所述二玻璃板之间，以及所述第二子导电层1442背离所述第二基板143的一侧。所述保护膜146起到所述第二导电层144防氧化、防烟雾、防脱落等作用。所述保护膜146的材质可以是PI材质，本申请对所述保护膜146的材质不加以限制。

可以理解的，在其他可能的实施例中，所述第二导电层144的还可以是其他数量，例如，当所述第二导电层144的数量为一个时，所述第二导电层144设置于所述第二基板143邻近所述第二承载板13的一侧，以使得所述耦合件141设置于所述第二导电层144时，距离所述天线单元121较近。本申请对所述第二导电层144的数量不加以限制。

在一种可能的实施例中，所述第一基板124在层叠方向上的厚度范围为25μm-125μm；所述第二基板143在层叠方向上的厚度范围为25μm-125μm；所述第一导电层125在层叠方向上的厚度范围为10μm-100μm；所述第二导电层144在层叠方向上的厚度范围为10μm-100μm。

可以理解的，所述第一基板124、所述第二基板143、所述第一导电层125及所述第二导电层144在层叠方向上的厚度较薄，避免所述天线组件1总体厚度较厚，从而使得所述天线组件1可以装载于更多的物件上，应用范围更广。

具体的，在本实施例中，所述第一基板124及所述第二基板143的材质可以为但不限于为聚酰亚胺(Polyimide，PI)、塑胶原料(Liquid Crystal Polymer，LCP)或涤纶树脂(Polyethylene Terephthalate，PET)等材质，本申请对此不加以限制。

需要说明的是，本申请所提供的所述天线组件1可以接受或辐射的天线信号包括但不限于为5G/4G信号、车物互联(Vehicle To Everything，V2X)、卫星导航信号(GlobalNavigation Satellite System，GNSS)、毫米波雷达信号。其中，GNSS包括：全球定位系统(Global Positioning System，GPS)、伽利略、格洛纳斯、北斗、Navic、准天顶卫星系统(Quasi-Zenith Satellite System，QZSS)等。

本申请还提供了一种车辆2，请一并参阅图13，图13为本申请一实施例提供的车辆俯视示意图。所述车辆2包括玻璃21及如上文所述的天线组件1，所述天线组件1设置于所述玻璃21。

具体的，所述天线组件1请参阅上文描述，在此不再赘述。需要说明的是，在本实施例中，所述玻璃21可以为但不限于为前档玻璃211、车载天窗212、后挡玻璃213、侧窗玻璃214等。在所述前挡玻璃211、所述车载天窗玻璃212、所述后挡玻璃213及所述侧窗玻璃214等玻璃的制作过程中，可能出现在玻璃的边缘的至少一个区段处具有印刷物，例如黑色油墨，彩带等。当所述第一电路板12及所述第二电路板14为透明材质时，例如ITO(氧化铟锡)，也就是说，所述第一电路板12及所述第二电路板14的透光率达80％时，所述第一电路板12及所述第二电路板14可以设置于所述第一承载板11及所述第二承载板13的其他位置，例如，所述前档玻璃的边缘处，以避免光线反射、折射从而对驾驶员产生误判的现象。同时，此种设置方式避开了所述车辆2内传感器、摄像头等电子设备的位置，可以增加所述天线单元121的隔离度，提高分集接收和多路径接收的效果，也可以提高所述天线单元121的覆盖角度。

可以理解的，相对于传统的设置于所述车辆2体外的天线，本申请所提供的所述天线组件1能够保护其内部的所述第一电路板12及所述第二电路板14，从而防止所述第一电路板12及所述第二电路板14受到损害。同时，通过所述天线组件1作为载体，接收或辐射天线信号的范围更广，且不受所述车辆2的车体遮挡，信号质量更佳。

本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。