本發(fā)明涉及車載通信領(lǐng)域,尤其是涉及一種用于車載通信的多頻透明mimo天線。
背景技術(shù):
1、近年來,隨著第五代通信技術(shù)的普及與迅速發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)與車聯(lián)網(wǎng)等新興領(lǐng)域也對天線提出了更高的要求。天線應用場景的多樣化,也給天線帶來了新的挑戰(zhàn)。尤其是在車載通信領(lǐng)域內(nèi),隨著自動駕駛技術(shù)的發(fā)展,對于車載通信天線也提出了更高的要求。當前傳統(tǒng)天線通常依賴于金屬或其他不透明材料來設計和制造,在需要保持視覺透明性的環(huán)境中,不符合美觀的需要與功能上的需求。
2、同時,車載天線作為汽車無線通信與外部無線通信的重要交互組件,其性能的優(yōu)良也將直接影響車輛通信的質(zhì)量,車載的復雜環(huán)境也給無線通信帶來了挑戰(zhàn)。多個輸入多個輸出(mimo)天線技術(shù)是一種無線通信技術(shù),通過使用多個發(fā)射和接收天線,提高無線通信系統(tǒng)的容量和傳輸質(zhì)量。mimo天線技術(shù)能很好地應對這些挑戰(zhàn),然而由于mimo技術(shù)依賴于多個天線單元協(xié)同工作,如果多個天線間的耦合較為強,也會導致性能下降,是故mimo天線的去耦合也十分重要。
3、在車輛智能化不斷發(fā)展的背景下,對于車載通信系統(tǒng)的性能與美觀的需求也在不斷增加。傳統(tǒng)的車載通信天線往往會占據(jù)車身表面并影響外觀,且對于車窗玻璃表面的利用率有限?;诖?,透明玻璃天線成為了新的解決方案。
4、傳統(tǒng)單一的車載天線大多只能覆蓋一個頻段,需多個天線組合才能實現(xiàn)多功能通信需要。同時,現(xiàn)有的天線也很少能整段覆蓋0.82ghz-0.96ghz,1.7ghz-6ghz的工作頻段。
5、由于mimo技術(shù)依賴于多個天線單元協(xié)同工作,若多個天線間的耦合較為強,則會導致性能下降,是故mimo天線的去耦合也十分重要。因此,亟待研發(fā)一種具有多頻、高隔離、美觀且能很好的起到隱藏作用的透明mimo天線。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是提供一種用于車載通信的多頻透明mimo天線,結(jié)合透明材料和mimo技術(shù),去耦合效果好,旨在提供一個既能滿足高效無線通信需求,又能與周圍環(huán)境無縫融合的解決方案,可以實現(xiàn)多個頻段的覆蓋、滿足多功能車載通信需要。
2、為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了一種用于車載通信的多頻透明mimo天線,包括介質(zhì)基板,所述介質(zhì)基板上對稱安裝有第一天線輻射單元和第二天線輻射單元,所述第一天線輻射單元和所述第二天線輻射單元之間設有去耦合結(jié)構(gòu),所述第一天線輻射單元、所述第二天線輻射單元和所述去耦合結(jié)構(gòu)均位于所述介質(zhì)基板上表面的同一平面上。
3、優(yōu)選的,所述介質(zhì)基板為長方體,所述介質(zhì)基板采用有機玻璃材料,所述介質(zhì)基板的介電常數(shù)為6.05且正切損耗角為0.05。
4、優(yōu)選的,所述第一天線輻射單元和所述第二天線輻射單元的饋電形式均為共面波導饋電;所述第一天線輻射單元、所述第二天線輻射單元和所述去耦合結(jié)構(gòu)均采用表面方阻為0.15ω/sq的金屬網(wǎng)格薄膜材料制成。
5、優(yōu)選的,所述第一天線輻射單元按區(qū)域分為第一輻射面、第二輻射面、第三輻射面、第四輻射面、第五輻射面、第六輻射面、第七輻射面、第八輻射面;所述第一輻射面兩側(cè)分別設有第一參考地和第二參考地;所述去耦合結(jié)構(gòu)由所述第二參考地、第三參考地、第四參考地、第一l型接地枝節(jié)、第二l型接地枝節(jié)及第五參考地所組成。
6、優(yōu)選的,所述第一參考地、所述去耦合結(jié)構(gòu)與所述第一輻射面構(gòu)成第一天線輻射單元共面波導式饋電結(jié)構(gòu);所述第一輻射面與所述第一參考地存在間隔;所述第一輻射面與所述去耦合結(jié)構(gòu)相存在間隔;所述第二輻射面是矩形切角后得到,所述第一輻射面與所述第二輻射面緊密貼合,所述第二輻射面與所述第三輻射面緊密貼合;所述第五輻射面、所述第七輻射面、所述第八輻射面均與所述第六輻射面緊密貼合。
7、優(yōu)選的,所述第一輻射面、所述第二輻射面、所述第三輻射面和所述第七輻射面均為矩形,所述第四輻射面、所述第五輻射面和所述第八輻射面均由兩個矩形所構(gòu)成的類階梯型圖形組成;所述第六輻射面的矩形內(nèi)設有第二t字形開槽。
8、優(yōu)選的,所述第四輻射面與所述第五輻射面均由兩個矩形所構(gòu)成的類階梯型圖形組成;所述第二t字形開槽由第一縫隙與第二縫隙構(gòu)成。
9、優(yōu)選的,所述第一參考地、所述第二參考地、所述第三參考地和所述第五參考地均為矩形;所述第二參考地與所述第三參考地對稱,所述第二參考地和第三參考地之間連接有第四參考地,所述第四參考地的矩形內(nèi)設有第一t字形開槽。
10、優(yōu)選的,所述第二參考地與所述第一l型接地枝節(jié)緊密貼合,所述第三參考地與所述第二l型接地枝節(jié)緊密貼合,所述第一l型接地枝節(jié)與所述第二l型接地枝節(jié)對稱分布;六個所述第五參考地位于所述第一l型接地枝節(jié)與所述第二l型接地枝節(jié)中間且沿豎直方向垂直均勻分布。
11、因此,本發(fā)明采用上述一種用于車載通信的多頻透明mimo天線,結(jié)合透明材料和mimo技術(shù),去耦合效果好,旨在提供一個既能滿足高效無線通信需求,又能與周圍環(huán)境無縫融合的解決方案,可以實現(xiàn)多個頻段的覆蓋、滿足多功能車載通信需要。
12、下面通過附圖和實施例,對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。
1.一種用于車載通信的多頻透明mimo天線,其特征在于:包括介質(zhì)基板,所述介質(zhì)基板上對稱安裝有第一天線輻射單元和第二天線輻射單元,所述第一天線輻射單元和所述第二天線輻射單元之間設有去耦合結(jié)構(gòu),所述第一天線輻射單元、所述第二天線輻射單元和所述去耦合結(jié)構(gòu)均位于所述介質(zhì)基板上表面的同一平面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于車載通信的多頻透明mimo天線,其特征在于:所述介質(zhì)基板為長方體,所述介質(zhì)基板采用有機玻璃材料,所述介質(zhì)基板的介電常數(shù)為6.05且正切損耗角為0.05。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于車載通信的多頻透明mimo天線,其特征在于:所述第一天線輻射單元和所述第二天線輻射單元的饋電形式均為共面波導饋電;所述第一天線輻射單元、所述第二天線輻射單元和所述去耦合結(jié)構(gòu)均采用表面方阻為0.15ω/sq的金屬網(wǎng)格薄膜材料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于車載通信的多頻透明mimo天線,其特征在于:所述第一天線輻射單元按區(qū)域分為第一輻射面、第二輻射面、第三輻射面、第四輻射面、第五輻射面、第六輻射面、第七輻射面、第八輻射面;所述第一輻射面兩側(cè)分別設有第一參考地和第二參考地;所述去耦合結(jié)構(gòu)由所述第二參考地、第三參考地、第四參考地、第一l型接地枝節(jié)、第二l型接地枝節(jié)及第五參考地所組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于車載通信的多頻透明mimo天線,其特征在于:所述第一參考地、所述去耦合結(jié)構(gòu)與所述第一輻射面構(gòu)成第一天線輻射單元共面波導式饋電結(jié)構(gòu);所述第一輻射面與所述第一參考地存在間隔;所述第一輻射面與所述去耦合結(jié)構(gòu)相存在間隔;所述第二輻射面是矩形切角后得到,所述第一輻射面與所述第二輻射面緊密貼合,所述第二輻射面與所述第三輻射面緊密貼合;所述第五輻射面、所述第七輻射面、所述第八輻射面均與所述第六輻射面緊密貼合。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于車載通信的多頻透明mimo天線,其特征在于:所述第一輻射面、所述第二輻射面、所述第三輻射面和所述第七輻射面均為矩形,所述第四輻射面、所述第五輻射面和所述第八輻射面均由兩個矩形所構(gòu)成的類階梯型圖形組成;所述第六輻射面的矩形內(nèi)設有第二t字形開槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于車載通信的多頻透明mimo天線,其特征在于:所述第四輻射面與所述第五輻射面均由兩個矩形所構(gòu)成的類階梯型圖形組成;所述第二t字形開槽由第一縫隙與第二縫隙構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于車載通信的多頻透明mimo天線,其特征在于:所述第一參考地、所述第二參考地、所述第三參考地和所述第五參考地均為矩形;所述第二參考地與所述第三參考地對稱,所述第二參考地和第三參考地之間連接有第四參考地,所述第四參考地的矩形內(nèi)設有第一t字形開槽。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種用于車載通信的多頻透明mimo天線,其特征在于:所述第二參考地與所述第一l型接地枝節(jié)緊密貼合,所述第三參考地與所述第二l型接地枝節(jié)緊密貼合,所述第一l型接地枝節(jié)與所述第二l型接地枝節(jié)對稱分布;六個所述第五參考地位于所述第一l型接地枝節(jié)與所述第二l型接地枝節(jié)中間且沿豎直方向垂直均勻分布。