一种多合一天线的制作方法

1.本实用新型涉及通讯技术领域，具体涉及一种多合一天线。


背景技术：

2.随着智能时代的到来，尤其是5g时代的到来，汽车所扮演的角色不再只是简单的代步工具，而是可行使的通信中心。汽车将通过车联网技术，实现车与车(v2v)、车与路(v2r)、车与网(v2i)、车与人(v2h)等的互联互通，实现车辆自组网及多种异构网络之间的通信与漫游。未来，汽车除了简单的收音、导航功能外，还将在自动驾驶、人车安全、交通控制、信息服务、智慧城市等领域取得长足的进步。车载通信系统的不断发展促进了车联网技术的进步，也给天线及馈电系统的设计带来了更多的挑战。卫星广播、gps、am/fm收音机、蜂窝通信、4g、5g等无线信号都是从外部到达车内，并且必须由天线来捕捉这些电磁信号，然后通过电缆耦合到电子电路中进行信号处理。为不使汽车布满天线，工程师一般将多种天线集成到一个天线模块中，例如汽车鲨鱼鳍天线。其可以在空气动力学上起到扰流的作用，且组装方便，通过电缆连接后可以直接粘在车身外壳，最重要的是能够集成众多天线收发系统，降低开发成本，节省车身空间。然而，现有的车载通信系统技术中，一种通信功能需要一个天线及一根射频线缆来实现信号的接收与传送，通信功能的增加意味着天线数量及射频线缆数量的增加。这种天线及馈电方式造成了2个严重的问题：一、乘用车给天线留出的空间有限，天线系统过于拥挤，电磁干扰严重，影响了天线效率；二、射频线缆数量多，大幅提升了物料成本及安装成本，且不利于车内空间布局的设计。


技术实现要素：

3.因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服车载通信系统技术中一种通信功能需要一个天线及一根射频线缆来实现信号的接收与传送，造成天线数量及射频线缆数量的增加的缺陷，并影响了天线效率、不利于车内空间布局的设计，从而提供一种多合一天线。
4.为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
5.本实用新型实施例提供一种多合一天线，包括：具有不同功能的天线、至少一个混合式合路器、至少两个射频连接器接头、至少一根射频连接线、至少一个混合式分路器、具有不同功能的天线模块，其中，至少两根不同功能的天线通过一个混合式合路器合路后，依次通过一个射频连接器接头、一根射频连接线与一个混合式分路器连接，混合式分路器将合路的天线分路后与具有对应的天线模块连接。
6.在一实施例中，多合一天线还包括：天线外壳，具有不同功能的天线、混合式合路器均至于天线外壳内。
7.在一实施例中，多合一天线还包括：主机外壳，具有不同功能的天线模块、混合式分路器均至于主机外壳内。
8.在一实施例中，具有不同功能的天线包括：收音天线、定位天线、短距通信天线、长距通信天线、dsrc天线、v2x天线中的任意多种组合。
9.在一实施例中，具有不同功能的天线模块包括：收音模块、定位模块、短距通信模块、长距通信模块、dsrc模块、v2x模块中的任意多种组合。
10.在一实施例中，具有不同功能的天线由至少一根超宽带天线接受或发送信号。
11.在一实施例中，当长距通信天线为5g通信天线、长距通信模块为5g通信模块时，混合式合路器的数量为至少两个，5g通信的两根mimo通过不同的混合式合路器与其他天线进行合路。
12.本实用新型技术方案，具有如下优点：
13.1.本实用新型提供的多合一天线，包括：至少两根不同功能的天线通过一个混合式合路器合路后，依次通过一个射频连接器接头、一根射频连接线与一个混合式分路器连接，所述混合式分路器将合路的天线分路后与具有对应的天线模块连接。本实用新型通过引入混合式合路器和混合式分路器，可以使用更少的射频连接头以及射频连接线，安装方便，更少的射频连接器及连接线可以有效降低成本。
14.2.本实用新型提供的多合一天线，在将具有不同功能的天线通过合路、分路的方法，应用于车载通讯技术中，从而使得通信频段覆盖更加完整，满足汽车通讯及定位需求。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1(a)及图1(b)均为本实用新型实施例提供的多合一天线的一个具体示例的组成图；
17.图2为本实用新型实施例提供的多合一天线的另一个具体示例的组成图；
18.图3为本实用新型实施例提供的多合一天线的另一个具体示例的组成图；
19.图4为本实用新型实施例提供的多合一天线的另一个具体示例的组成图；
20.图5为本实用新型实施例提供的多合一天线的另一个具体示例的组成图。
具体实施方式
21.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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例，都属于本实用新型保护的范围。
22.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
23.此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
24.实施例
25.本实用新型实施例提供一种多合一天线，如图1(a)及图1(b)所示，包括：具有不同功能的天线1、至少一个混合式合路器2、至少两个射频连接器接头3、至少一根射频连接线4、至少一个混合式分路器5、具有不同功能的天线模块6。
26.如图1(a)及图1(b)所示，本实用新型实施例中，至少两根不同功能的天线1通过一个混合式合路器2合路后，依次通过一个射频连接器接头3、一根射频连接线4与一个混合式分路器5连接，混合式分路器5将合路的天线1分路后与具有对应的天线模块6连接。
27.如图1(a)及图1(b)所示，天线#i与天线模块#i相对应，其中，i＝1～n，例如：天线#1为收音天线，则天线模块#1为收音模块，天线#2为定位天线，则天线模块#2为定位模块。
28.具体地，本实用新型实施例的混合式合路器2及混合式分路器5可以由siw基片集成波导，saw滤波器，fbar滤波器，baw滤波器，monoblock介质滤波器，介质波导滤波器，微带滤波器，mems滤波器，金属腔体滤波器，塑料滤波器，lc集总滤波器等构成，通过使用滤波材质的滤波器，使得混合式合路器2及混合式分路器5具有互易特性。
29.具体地，本实用新型实施例的混合式合路器2及混合式分路器5满足小型化，高集成化，防震动以及国家标准需求，从而使得整个装置集成度更高、体积更小，防震能力更强。
30.具体地，本实用新型实施例的混合式合路器2及混合式分路器5的数量根可以根据天线1的数量确定，例如：图1(a)中的混合式合路器2及混合式分路器5的数量为1个，从而达到多路合一的效果，而图1(b)中的混合式合路器2及混合式分路器5的数量为两个，从而达到多路合二的效果。
31.具体地，本实用新型实施例的射频连接器接头3与射频连接线4的数量根据是否有通信上下行的天线1与天线模块6的数量确定，例如：图1(b)中的射频连接器接头3有四个、射频连接线4有两个，射频连接器接头3的数量为射频连接线4数量的两倍。
32.在一具体实施例中，如图2所示，多合一天线还包括：天线外壳7及主机外壳8，具有不同功能的天线1、混合式合路器2均至于天线外壳7内，具有不同功能的天线模块6、混合式分路器5均至于主机外壳8内，各个天线模块6与主机外壳8构成总成模块。
33.在一具体实施例中，具有不同功能的天线1包括：收音天线、定位天线、短距通信天线、长距通信天线、dsrc天线、v2x天线中的任意多种组合。具有不同功能的天线模块6包括：收音模块、定位模块、短距通信模块、长距通信模块、dsrc模块、v2x模块中的任意多种组合。
34.具体地，根据实际通信需求，天线1可以包括：收音天线、定位天线、短距通信天线、v2x天线，则天线模块6包括：收音模块、定位模块、短距通信模块、v2x模块，或者可以包括：收音天线、长距通信天线、dsrc天线、v2x天线，则天线模块6包括：收音模块、长距通信模块、dsrc模块、v2x模块，上述仅用于举例，但不以此为限制。
35.具体地，本实用新型实施例的收音天线包含但不限于目前车载：收音频段am、fm及dab等，未来如有其它收音频段开放也可用于本实用新型实施例中，在此不作限制。
36.具体地，收音天线及收音模块包含的am广播是调幅电波(amplitude modulation)，频率范围定义为531khz至1602khz；收音天线及收音模块包含的fm广播是调频电波(frequency modulation)，频率范围定义为87.5mhz至108mhz；收音天线及收音模块包含的dab广播是数字信号广播(digital audio broadcasting)，频率范围定义为47mhz至68mhz，87.5mhz至108mhz，470mhz至790mhz，1452mhz至1492mhz，2300mhz至2600mhz。
37.具体地，本实用新型实施例的定位天线与定位模块包含但不限于目前国际四大定位天线系统：北斗，gps，伽利略及glonass，等，其中，北斗为中国北斗卫星导航系统(英文名称：beidou navigation satellite system，简称bds)；gps为美国的全球定位系统(global positioning system，gps)；伽利略是欧洲于1999年初正式推出的旨在独立于gps和glonass的全球卫星导航系统；glonass是俄语“全球卫星导航系统global navigation satellite system”的缩写。需要说明的是，未来如有其它定位频段开放也可用于本实用新型实施例中，在此不作限制。
38.具体地，本实用新型实施例的短距通信天线与短距通信模块包含但不限于目前短距通信频段：wifi，蓝牙等，未来如有其它短距通信频段开放也可用于本实用新型实施例中，在此不作限制。
39.具体地，无线保真(wireless fidelity，wifi)是一种将有线网络信号转换成无线信号的无线网络传输技术，供支持其技术的相关终端设备进行接收。wifi也可以表示为“wi-fi”、“wifi”、“wifi”或“wifi”。能够支持wifi连接的终端设备需要设置wifi天线，用于收发信号。wifi天线的工作频段包括2.4ghz～2.5ghz，运行在5ghz频段上的wifi，称为wifi 5g，有时也可称为5g wifi，其采用802.11ac协议标准。蓝牙(也称bluetooth)是一种低功率短距离的无线连接技术标准的代称，最大传输距离达10米，用户不必经过允许便可利用2.4ghz的ism(工业、科学、医学)频带。通讯介质为频率在2.402ghz到2.480ghz之间的电磁波。
40.具体地，本实用新型实施例的长距通信天线与长距通信模块包含但不限于目前长距通信频段2g，3g，4g，5g，等，未来如有其它长距通信频段开放也可用于本实用新型实施例中，在此不作限制。
41.具体地，长距通信天线及长距通信模块包含的2g，3g，4g，5g，分别定义为第二代移动通信技术，第三代移动通信技术，第四代移动通信技术，第五代移动通信技术。对应通信模式分为tdd与fdd，其中，tdd为时分双工(time division duplexing)，上下行通信通过一条射频连接线4即可实现，fdd为频分双工(frequency division duplexing)，由于上下行通信频率不一致，故需合路器与分路器将信号先合路再分路。此外，5g通信需要mimo，意为多进多出(multiple input multiple output，mimo)，它是为极大地提高信道容量，在发送端和接收端都使用多根天线，在收发之间构成多个信道的天线系统。由于同频收发，故需至少两根射频连接线4进行通信。
42.具体地，当本实用新型实施例包含：5g通信天线、5g通信模块时，由于5g通信使用mimo通信，mimo通信需要使用两根mimo天线，两根mimo通过两个混合式合路器2分别与其他天线进行合路，故还需要两根射频连接线4与4个射频连接器接头3，如图3所示，若本实用新型实施例包括fm天线、gps天线、5g天线(5gmimo1天线及5gmimo2天线)、v2x天线，则可以使用混合式合路器#1对fm天线、gps天线、5gmimo1天线进行合路，使用混合式合路器#2对5gmimo2天线、v2x天线进行合路。
43.具体地，本实用新型实施例的dsrc天线及dsrc模块为专用短程通信技术(dedicated short range communication)，是its智能运输系统领域中专门用于机动车辆在高速公路等收费点实现不停车自动收费efc(electronic fee collection)的技术，也就是长距离rfid射频识别(又称电子标签e-tag)。我国采用的是源于iso/tc204国际标准化组
织智能运输系统技术委员会(国内编号为sac/tc268)的5.795-5.815ghz ism频段，下行链路(d-link)500kbp，2-am；上行链路(u-link)250kbp，2-psk的技术标准。
44.具体地，本实用新型实施例的v2x天线及v2x模块，是智能汽车和智能交通的支撑技术，意为vehicle-to-everything，包含车辆与车辆v2v(vehicle-to-vehicle)、车辆与基础设施v2i(vehicle-to-infrastructure)、车辆与行人v2p(vehicle-to-pedestrian)、车辆与外部网络v2n(vehicle-to-network)等各种应用通信应用场景，我国规定的频率范围为5905mhz-5925mhz。
45.在一具体实施例中，本实用新型实施例可以要求任意功能的组合，将满足任意功能的天线集成至一体，且顺序并不固定。例如：如图3所示，车辆制造商或要求收音fm天线，北斗定位天线，wifi天线，2g，3g，4g天线集成为一体，可根据具体指标要求定制此六合一天线。
46.在一具体实施例中，具有不同功能的天线1由至少一根超宽带天线接受或发送信号。
47.具体地，若车辆制造商要求天线1具有收音fm功能、定位功能，短距通信功能、长距通信功能、v2x通信功能、dsrc通信功能或其他功能集成，可将其中一种或几种天线由一个超宽带天线实现。如图5所示，fm天线可单独设立，其他功能天线(定位天线、短距通信天线、长距通信天线、dsrc天线)由一个超宽带天线实现。
48.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。