本說明書涉及配置于車輛的透明天線。特定實施方式涉及利用透明材料實現(xiàn)的天線組件,使得無法在車輛玻璃上識別到天線區(qū)域。
背景技術(shù):
1、車輛(vehicle)可以與其他車輛或周邊事物、基礎(chǔ)設(shè)施或基站執(zhí)行無線通信服務(wù)。關(guān)于此,可以通過應(yīng)用lte通信技術(shù)或5g通信技術(shù)的無線通信系統(tǒng)來提供各種各樣的通信服務(wù)。另一方面,lte頻段中的一部分可以被分配來提供5g通信服務(wù)。
2、另一方面,由于車輛主體和車頂由金屬材料形成,因此存在阻斷電波的問題點(diǎn)。因此,可以在車輛主體或車頂?shù)纳喜颗渲妙~外的天線結(jié)構(gòu)物?;蛘?,在天線結(jié)構(gòu)物配置于車輛主體或車頂?shù)南虏康那闆r下,車輛主體或車頂部分中與天線配置區(qū)域?qū)?yīng)的部分可以由非金屬材料形成。
3、但是,從設(shè)計方面來看,車輛主體或車頂需要一體形成。在這種情況下,車輛主體或車頂?shù)耐庥^可能由金屬材料形成。因此,存在車輛主體或車頂導(dǎo)致天線效率可能大幅度減小的問題點(diǎn)。
4、關(guān)于此,為了在不變更車輛的外觀設(shè)計的情況下增大通信容量,可以將透明天線配置在相當(dāng)于車輛的窗戶的玻璃(glass)上。但是,存在透明材質(zhì)天線的電損耗(electrical?loss)使天線輻射效率和阻抗帶寬(impedance?bandwidth)特性劣化的問題點(diǎn)。
5、如果在電介質(zhì)基板以金屬線彼此連接的金屬網(wǎng)結(jié)構(gòu)形成天線圖案,則可以實現(xiàn)無法用眼區(qū)分金屬線的透明天線。但是,在包圍形成有天線圖案的天線區(qū)域的電介質(zhì)區(qū)域未形成金屬網(wǎng)結(jié)構(gòu)的情況下,存在如下的問題,天線區(qū)域和電介質(zhì)區(qū)域被眼區(qū)分,因此產(chǎn)生可見性(visibility)差異。
6、雖然,為了解決這種問題,也可以在電介質(zhì)區(qū)域配置虛擬網(wǎng)格,但是,存在如下的問題,隨著配置虛擬網(wǎng)格,與天線圖案發(fā)生干擾,導(dǎo)致天線性能劣化(degrade)。
7、另一方面,透明材質(zhì)天線配置于車輛玻璃的車輛用透明天線可以構(gòu)成為與配置于額外的電介質(zhì)基板的饋電圖案電連接。關(guān)于此,車輛用透明天線設(shè)計成配置于玻璃面板的天線本身的性能為主,因此存在不能充分反映實際車輛附著環(huán)境的問題。存在根據(jù)車輛用透明天線附著的位置、車體金屬底盤(chassis)以及配置用于饋電的電纜的方向,天線諧振特性和天線性能降低的問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、發(fā)明所要解決的問題
2、本說明書的目的在于解決上述問題和其他問題。另外,本說明書的另一目的是,用于提供能夠配置于車輛玻璃的寬帶透明天線組件。
3、本說明書另一目的是,用于改善可配置于車輛玻璃的寬帶透明天線組件的天線效率。
4、本說明書的又一目的是,用于提供能夠在寬帶動作的同時減小饋電損失并提高天線效率的透明材料的寬帶天線結(jié)構(gòu)。
5、本說明書的另一目的在于,通過分析除了玻璃面板以外的車輛的金屬底盤引起的影響和基于電纜結(jié)構(gòu)的天線性能變化,來提供一種考慮了實際車輛附著環(huán)境的寬帶天線設(shè)計方法。
6、本說明書的了另一目的在于,提供一種cpw?fpcb短截線(stub)結(jié)構(gòu),以改善因與cpw饋電線垂直地形成的同軸電纜而在4ghz至6ghz的uhb頻段中產(chǎn)生的天線性能降低的現(xiàn)象。
7、解決問題的技術(shù)方案
8、用于實現(xiàn)上述目的或另一目的的本說明書的天線組件包括:第一電介質(zhì)基板,形成透明區(qū)域,形成有第一導(dǎo)電圖案和第二導(dǎo)電圖案;以及第二電介質(zhì)基板,形成不透明區(qū)域,形成有接地導(dǎo)電圖案和饋電圖案。所述第二電介質(zhì)基板的所述接地導(dǎo)電圖案可以包括第一區(qū)域和第二區(qū)域。所述接地導(dǎo)電圖案的所述第一區(qū)域可以與同軸電纜的接地連接,所述第一區(qū)域的一部分可以與所述第二導(dǎo)電圖案連接。所述接地導(dǎo)電圖案的所述第二區(qū)域可以構(gòu)成為以作為比所述第一導(dǎo)電圖案和所述第二導(dǎo)電圖案的工作頻段高的頻段的超高頻段(uhb)的輻射體動作。
9、根據(jù)實施例,所述第一導(dǎo)電圖案可以包括第一部分以及與所述第一部分垂直的第二部分。所述第二導(dǎo)電圖案可以包括第三部分以及與所述第三部分垂直的第四部分。所述第一導(dǎo)電圖案的所述第二部分可以與饋電圖案連接,所述第二導(dǎo)電圖案的所述第四部分可以與所述接地導(dǎo)電圖案的所述第一區(qū)域連接。
10、根據(jù)實施例,相當(dāng)于所述同軸電纜的一側(cè)端部的信號線可以與所述饋電圖案連接。所述同軸電纜的所述接地可以與凹陷地形成以容納所述同軸電纜的接觸部(contactportion)連接,所述接觸部可以配置在所述接地導(dǎo)電圖案的所述第一區(qū)域的第一子區(qū)域。
11、根據(jù)實施例,所述接地導(dǎo)電圖案的所述第一區(qū)域可以包括所述第一子區(qū)域和第二子區(qū)域。所述第二子區(qū)域的第一軸方向的第二長度可以形成為比所述第一子區(qū)域的第一軸方向的第一長度更長。所述第二子區(qū)域的第二軸方向的第二寬度可以形成為比所述第一子區(qū)域的第二軸方向的第一寬度更窄。所述同軸電纜可以與所述第二子區(qū)域隔開配置。
12、根據(jù)實施例,所述第一導(dǎo)電圖案的所述第二部分可以利用所述饋電圖案與所述同軸電纜的所述信號線連接。所述第二導(dǎo)電圖案的所述第四部分可以利用所述接地導(dǎo)電圖案的所述第二區(qū)域的所述第一子區(qū)域與所述同軸電纜的接地連接。
13、根據(jù)實施例,所述接地導(dǎo)電圖案的所述第二區(qū)域可以包括:第三子區(qū)域,與所述饋電圖案的一側(cè)端部隔開配置,形成為在所述第二軸方向上具有第一寬度的矩形形狀;以及第四子區(qū)域,與所述第三子區(qū)域連接,形成為在所述第二軸方向上具有比所述第一寬度窄的第三寬度的矩形形狀。
14、根據(jù)實施例,所述接地導(dǎo)電圖案的所述第二區(qū)域可以包括:第三子區(qū)域,與所述饋電圖案的一側(cè)端部隔開配置,形成為具有規(guī)定角度的斜率的三角形形狀;以及第四子區(qū)域,與所述第三子區(qū)域連接,形成為矩形形狀。
15、根據(jù)實施例,從所述接觸部到所述接地導(dǎo)電圖案的所述第二區(qū)域的所述第四子區(qū)域的端部的長度可以形成為與所述uhb的特定頻率對應(yīng)的特定波長的0.5倍至1倍之間的范圍。
16、根據(jù)實施例,所述接地導(dǎo)電圖案的所述第二區(qū)域可以配置在所述第一導(dǎo)電圖案的所述第二部分的下部區(qū)域。
17、根據(jù)實施例,所述第一導(dǎo)電圖案和所述第二導(dǎo)電圖案可以在所述第二軸方向上形成為第一高度。所述第二導(dǎo)電圖案的所述第四部分可以包括導(dǎo)電圖案被去除第二高度的凹槽區(qū)域。所述凹槽區(qū)域的所述第二高度可以形成為所述第一高度的0.5倍以上。
18、根據(jù)實施例,所述第一導(dǎo)電圖案和所述第二導(dǎo)電圖案可以在所述第一頻段中以偶極天線模式動作。所述第一導(dǎo)電圖案和所述第二導(dǎo)電圖案可以形成為具有非對稱結(jié)構(gòu)(asymmetrical?structure)。所述第一導(dǎo)電圖案的所述第一部分的上端部和下端部可以形成為臺階形狀,所述第二導(dǎo)電圖案的所述第三部分的下端部可以形成為臺階形狀。
19、根據(jù)實施例,所述第一導(dǎo)電圖案可以在第二頻段中以單極天線模式動作。所述接地導(dǎo)電圖案的所述第二區(qū)域可以在所述第三頻段中以輻射體動作。所述第二頻段可以設(shè)定為比所述第一頻段更大,所述第三頻段可以設(shè)定為比所述第二頻段更大。
20、根據(jù)實施例,所述第一導(dǎo)電圖案和所述第二導(dǎo)電圖案可以形成為在所述第一電介質(zhì)基板上具有復(fù)數(shù)個開放區(qū)域的金屬網(wǎng)形狀。所述第一導(dǎo)電圖案和所述第二導(dǎo)電圖案可以形成輻射體區(qū)域。所述第一導(dǎo)電圖案和所述第二導(dǎo)電圖案可以在所述第一電介質(zhì)基板上形成為cpw(coplanar?wavelength:共面波導(dǎo))結(jié)構(gòu)。
21、根據(jù)實施例,所述天線組件在所述第一電介質(zhì)基板上的所述輻射體區(qū)域的外側(cè)部分(outside?portion)可以包括復(fù)數(shù)個虛擬網(wǎng)格圖案。復(fù)數(shù)個所述虛擬網(wǎng)格圖案可以不與所述饋電圖案和所述接地導(dǎo)電圖案連接。復(fù)數(shù)個所述虛擬網(wǎng)格圖案可以彼此之間分離(separate)。
22、本說明書中的另一方面的車輛包括:金屬框架,內(nèi)部形成有開口(opening);玻璃面板,包括透明區(qū)域和不透明區(qū)域;以及天線組件,配置在所述玻璃面板上。所述天線組件包括:第一電介質(zhì)基板,形成透明區(qū)域,形成有第一導(dǎo)電圖案和第二導(dǎo)電圖案;以及第二電介質(zhì)基板,形成不透明區(qū)域,形成有接地導(dǎo)電圖案和饋電圖案。所述第二電介質(zhì)基板的所述接地導(dǎo)電圖案可以包括第一區(qū)域和第二區(qū)域。所述接地導(dǎo)電圖案的所述第一區(qū)域可以與同軸電纜的接地連接,所述第一區(qū)域的一部分可以與所述第二導(dǎo)電圖案連接。所述接地導(dǎo)電圖案的所述第二區(qū)域可以構(gòu)成為以作為比所述第一導(dǎo)電圖案和所述第二導(dǎo)電圖案的工作頻段高的頻段的超高頻段(uhb)的輻射體動作。
23、根據(jù)實施例,所述第一導(dǎo)電圖案可以包括第一部分以及與所述第一部分垂直的第二部分。所述第二導(dǎo)電圖案可以包括第三部分以及與所述第三部分垂直的第四部分。所述第一導(dǎo)電圖案的所述第二部分可以與饋電圖案連接,所述第二導(dǎo)電圖案的所述第四部分可以與所述接地導(dǎo)電圖案的所述第一區(qū)域連接。
24、根據(jù)實施例,相當(dāng)于所述同軸電纜的一側(cè)端部的信號線可以與所述饋電圖案連接。所述同軸電纜的所述接地可以與凹陷地形成以容納所述同軸電纜的接觸部(contactportion)連接,所述接觸部可以配置在所述接地導(dǎo)電圖案的所述第二區(qū)域的第一子區(qū)域。
25、根據(jù)實施例,所述接地導(dǎo)電圖案的所述第一區(qū)域可以包括所述第一子區(qū)域和第二子區(qū)域。所述第二子區(qū)域的第一軸方向的第二長度可以形成為比所述第一子區(qū)域的第一軸方向的第一長度更長。所述第二子區(qū)域的第二軸方向的第二寬度可以形成為比所述第一子區(qū)域的第二軸方向的第一寬度更窄。所述同軸電纜可以與所述第二子區(qū)域隔開配置。
26、根據(jù)實施例,所述第一導(dǎo)電圖案的所述第二部分可以利用所述饋電圖案與所述同軸電纜的所述信號線連接。所述第二導(dǎo)電圖案的所述第四部分可以利用所述接地導(dǎo)電圖案的所述第二區(qū)域的所述第一子區(qū)域與所述同軸電纜的接地連接。
27、根據(jù)實施例,所述接地導(dǎo)電圖案的所述第二區(qū)域可以包括:第三子區(qū)域,與所述饋電圖案的一側(cè)端部隔開配置,形成為具有規(guī)定角度的斜率的三角形形狀;以及第四子區(qū)域,與所述第一子區(qū)域連接,形成為矩形形狀。
28、根據(jù)實施例,從所述接觸部到所述接地導(dǎo)電圖案的所述第二區(qū)域的所述第四子區(qū)域的端部的長度可以形成為與所述第一頻段的特定頻率對應(yīng)的特定波長的0.5倍至1倍之間的范圍。
29、根據(jù)實施例,所述第一導(dǎo)電圖案和所述第二導(dǎo)電圖案可以在所述第一頻段以偶極天線模式動作。所述第一導(dǎo)電圖案和所述第二導(dǎo)電圖案可以形成為具有非對稱結(jié)構(gòu)(asymmetrical?structure)。所述第一導(dǎo)電圖案的所述第一部分的上端部和下端部可以形成為臺階形狀,所述第二導(dǎo)電圖案的所述第三部分的下端部可以形成為臺階形狀。所述第一導(dǎo)電圖案可以在第二頻段以單極天線模式動作。所述接地導(dǎo)電圖案的所述第二區(qū)域可以在所述第三頻段中以輻射體動作。所述第二頻段可以設(shè)定為比所述第一頻段更大,所述第三頻段可以設(shè)定為比所述第二頻段更大。
30、發(fā)明效果
31、下面,對如上所述的可配置于車輛玻璃的寬帶透明天線組件的技術(shù)效果進(jìn)行說明。
32、根據(jù)本說明書,提供可配置于車輛玻璃的具有導(dǎo)電圖案和fpcb短截線結(jié)構(gòu)的寬帶透明天線組件,由此能夠在車輛進(jìn)行4g/5g寬帶無線通信。
33、根據(jù)本說明書,能夠最優(yōu)化可配置于車輛玻璃的寬帶透明天線組件中的導(dǎo)電圖案和fpcb短截線形狀,并且能夠通過非對稱結(jié)構(gòu)的天線結(jié)構(gòu)來改善天線效率。
34、根據(jù)本說明書,可以實現(xiàn)能夠在減少饋電損失的同時通過按各個頻段不同地設(shè)定天線動作模式來提高天線效率的透明材料的寬帶天線結(jié)構(gòu)。
35、根據(jù)本說明書,可以通過分析除了玻璃面板以外的車輛的金屬底盤引起的影響和基于電纜結(jié)構(gòu)的天線性能變化,來提供一種考慮了實際車輛附著環(huán)境的寬帶天線結(jié)構(gòu)。
36、根據(jù)本說明書,可以提供一種cpw?fpcb短截線結(jié)構(gòu),以改善因與cpw饋電線垂直地形成的同軸電纜而在4ghz至6ghz的uhb頻段中產(chǎn)生的天線性能降低的現(xiàn)象。
37、根據(jù)本說明書,能夠使天線性能變化和天線區(qū)域與周邊區(qū)域之間的透明度差異最小化,并且能夠在4g和5g頻段無線通信的透明天線結(jié)構(gòu)。
38、通過以下的詳細(xì)說明,會進(jìn)一步清楚可應(yīng)用本說明書的追加范圍。但是,由于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以清楚理解在本發(fā)明的思想以及范圍內(nèi)的多種變更和修正,因此應(yīng)該理解為如詳細(xì)說明和本說明書的優(yōu)選實施例的特定實施例僅為示例。