用于车辆的智能天线模块的制作方法

1.本公开涉及一种安装在车辆中的天线模块，更具体地，涉及一种用于车辆的智能天线模块，该智能天线模块安装在车辆中以支持包括v2x频带的各种频带下的通信。


背景技术：

2.用于车辆的智能天线模块是一种天线模块，在该天线模块中，多个天线安装在一个印刷电路板上并安装在车辆中，以通过各种频带支持车辆到万物通信(vehicle to everything communication，v2x)通信。
3.用于车辆的常规智能天线模块通过使用诸如全球导航卫星系统(global navigation satellite system，gnss)、wifi或蓝牙(ble)等频带来支持v2x通信。
4.近来，在汽车行业正在进行的研究是向车辆添加自主驾驶功能。由于车辆需要向附近车辆和物体发送大量数据以及从附近车辆和物体接收大量数据，以便安全地运行自主驾驶功能，因此正在进行的研究是用于车辆的、支持蜂窝v2x通信的智能天线模块。
5.然而，用于车辆的传统智能天线模块存在的问题是：当添加多个蜂窝天线时，天线之间的干扰增加，从而使蜂窝天线的隔离(isolation)性能下降。


技术实现要素：

6.技术问题
7.提出本公开以解决上述传统问题，本公开的目的是提供一种用于车辆的智能天线模块，该智能天线模块使多个蜂窝天线安装在非接地区中并使多个蜂窝天线与接地图案分离以最小化相互干扰。
8.问题的解决方案
9.为了实现上述目的，根据本公开的示例性实施例的用于车辆的智能天线模块包括：底基板，该底基板具有接地区和非接地区，接地区设置在底基板的中心，非接地区设置在接地区的外周；第一天线，该第一天线设置在底基板的接地区中；以及蜂窝天线，该蜂窝天线设置在底基板的非接地区中。
10.底基板可包括：上接地图案，该上接地图案形成在底基板的上表面的接地区中；以及下接地图案，该下接地图案形成在底基板的下表面的接地区中，底基板的接地区可形成有第一安装区，在第一安装区中安装有第一天线，以及第一安装区可包括非接地区的间隙区。
11.非接地区可形成有天线安装区，在天线安装区中安装有蜂窝天线，以及天线安装区可形成有：一个或多个装配孔，在一个或多个装配孔中插入并固定蜂窝天线的装配突起；以及通孔，蜂窝天线的接地线穿过该通孔。此时，装配孔可包括：第一装配孔，在第一装配孔中插入形成在蜂窝天线的一侧上的装配突起；以及第二装配孔，在第二装配孔中插入形成在蜂窝天线的另一侧上的另一装配突起，以及通孔可设置在第一装配孔与第二装配孔之间。
12.同时，非接地区还可进一步形成有间隙区，间隙区设置在天线安装区与接地区之间，以使天线安装区与接地区分离。
13.蜂窝天线可包括：多面体形状的引导基板，该引导基板具有在面向底基板的一个表面中形成的开口并安装有辐射器。可以在引导基板内形成空的空间，以及引导基板可以在安装有辐射器的表面上形成有引导突起。
14.蜂窝天线可进一步包括：接地线，接地线的一端电连接到辐射器，接地线的另一端穿过形成在底基板的天线安装区中的通孔，以及接地线的另一端可电连接到形成在底基板的下表面上的接地区。
15.引导基板可包括装配突起，该装配突起装配到形成于底基板的非接地区中的装配孔中并联接到该装配孔，以及装配突起可包括：第一装配突起，该第一装配突起形成在引导基板的一侧上，装配到形成于底基板的非接地区中的第一装配孔中并联接到该第一装配孔；以及第二装配突起，该第二装配突起形成在引导基板的另一侧上，装配到形成于底基板的非接地区中的第二装配孔中并联接到该第二装配孔。
16.发明的有益效果
17.根据本公开，用于车辆的智能天线可将多个蜂窝天线安装在非接地区中，并通过非接地区的间隙区使多个蜂窝天线与接地图案分离，从而最小化多个蜂窝天线之间的干扰。
18.此外，用于车辆的智能天线模块可通过非接地区的间隙区使多个蜂窝天线与接地图案分离，从而最小化多个蜂窝天线之间的干扰，以满足汽车行业所需的隔离性能。
附图说明
19.图1和图2是描述用于车辆的常规智能天线模块的视图。
20.图3是描述根据本公开的示例性实施例的用于车辆的智能天线模块的视图。
21.图4和图5是描述图3的蜂窝天线的视图。
22.图6至图9是描述图3的底基板的视图。
23.图10是根据本公开的示例性实施例的曲线图，在该曲线图中已测量用于车辆的智能天线模块的隔离性能。
具体实施方式
24.在下文中，将参照附图描述本公开的最优选的示例性实施例，以具体描述示例性实施例，使得本公开所属领域的技术人员可容易实现本公开的技术精神。首先，在向每个图的部件添加附图标记时，应注意，即使相同的部件在不同的图上示出，相同的部件也具有相同的附图标记。此外，在描述本公开时，当确定相关的公知配置或功能的详细描述可能模糊本公开的主旨时，将省略对相关的公知配置或功能的详细描述。
25.参照图1，用于车辆的常规智能天线模块包括：底基板(10)以及安装在底基板(10)上的多个天线(21-28)。
26.底基板(10)被构造为印刷电路板(pcb，接地平面)。接地部形成在底基板(10)的几乎整个区域上，且在底基板(10)的接地部上安装有多个天线。此时，多个天线配置成包括：车辆到万物(v2x)通信天线(21)、全球导航卫星系统(gnss)天线(22)、wifi天线(23)、蓝牙
(ble)天线(24)以及蜂窝天线(25-28)。
27.在用于车辆的常规智能天线模块中，由于多个天线(21至28)中的全部天线设置在一个接地区内，因此蜂窝天线(21至28)之间的干扰增加。因此，如图2所示，安装在用于车辆的常规智能天线模块中的蜂窝天线(21至28)之间的隔离性能被测量为约6db至12db，不满足汽车行业的隔离标准，在汽车行业要求隔离性能为约12db或12db以上。
28.本公开的示例性实施例提出用于车辆的智能天线模块，该智能天线模块将底基板划分成接地区和非接地区，将传统天线安装在接地区中，以及将额外的蜂窝天线安装在非接地区中，从而防止由天线之间的干扰导致隔离的降低。
29.参照图3，根据本公开的示例性实施例的用于车辆的智能天线模块包括多个第一天线(100)、多个蜂窝天线(200)和底基板(300)。
30.多个第一天线(100)是在添加蜂窝天线(200)之前安装在用于车辆的智能天线模块上的天线。例如，多个第一天线(100)构造成包括v2x天线(110a)、gnss天线(100b)、wifi天线(100c)和lpwa天线(100d)。
31.多个第一天线(100)可被构造为各种类型的天线，例如直接形成在底基板(300)上的辐射图案，形成在与底基板(300)分离的单独基板上的辐射图案，通过使辐射贴片堆叠在电介质上而形成的贴片天线，以及螺线管天线，在螺线管天线中线圈或辐射图案缠绕在磁性主体上。
32.多个蜂窝天线(200)是支持蜂窝v2x通信的天线，且被构造为偶极天线。多个蜂窝天线(200)通过多输入多输出(mimo)操作而作为蜂窝v2x天线来操作，该蜂窝v2x天线在约600mhz至6ghz的频带中谐振。
33.在下文中，由四个蜂窝天线(200)构成的蜂窝v2x天线将作为示例来描述，每个蜂窝天线(200)通过命名为第一蜂窝天线(200)、第二蜂窝天线(200)，第三蜂窝天线(200)和第四蜂窝天线(200)来描述。此时，这四个蜂窝天线(200)中的两个蜂窝天线(200)可作为接收天线来操作，其余两个蜂窝天线(200)可作为发射天线来操作。
34.此外，蜂窝v2x天线不限于在本公开的示例性实施例中作为示例描述的四个蜂窝天线(200)，原因是所需的蜂窝天线(200)的数量可根据制造商而改变。
35.参照图4和图5，蜂窝天线(200)被构造成包括引导基板(210)、辐射器(230)和接地线(250)。
36.引导基板(210)可由具有多个表面的多面体形成，辐射器(230)安装在该多面体上。例如，引导基板(210)由六面体形成，以便于辐射器(230)的表面安装。此时，引导基板(210)可以以各种方式变形，只要引导基板(210)具有能够安装辐射器(230)的形状即可。
37.引导基板(210)支撑辐射器(230)。此时，引导基板(210)具有例如安装在表面上的辐射器(230)。换句话说，引导基板(210)安装在底基板(300)上，以支撑安装在表面上的辐射器(230)。
38.多个引导突起(211)可形成在引导基板(210)上，以容易地安装并牢固地支撑辐射器(230)。多个引导突起(211)形成以从引导底座(210)的表面(即，安装有辐射器(230)的表面)向外突出。此时，多个引导突起(211)可以以不同的形状形成，使得辐射器(230)可容易且准确地安装在引导基板(210)的表面上。
39.例如，引导基板(210)由非金属材料制成并由树脂材料制成。引导基板(210)具有
在构成多面体的多个表面之中的一个打开的表面，且具有在引导基板中形成的空的空间(212)。
40.引导基板(210)具有在面向底基板(300)的一个表面(与底基板(300)的上表面接触的一个表面)上形成的开口，以使得在其中形成空的空间(212)。例如，引导基板(210)形成为长方体形状，该长方体形状具有前表面、后表面、上表面、下表面、左表面和右表面，并具有在面向底基板(300)的上表面的该下表面上形成的开口。
41.引导基板(210)可具有加强壁，该加强壁连接至少两个内壁表面并形成在空的空间(212)中，以增加引导基板(210)的刚性。
42.由于用于车辆的智能天线安装在车辆内，因此天线可能会由于车辆的振动而与底基板(300)分离。特别地，蜂窝天线(200)具有比其它天线(即，第一天线(100))的尺寸大的尺寸，从而很容易受到振动的影响。
43.第一天线(100)以小的尺寸制造，使得即使第一天线通过smt工艺安装在底基板(300)上，也几乎不存在如下情况：由于车辆的振动导致焊接部分分离，或者第一天线(100)本身与底基板(300)分离，然而，如果蜂窝天线(200)通过smt工艺安装在底基板(300)上，则在许多情况下，由于车辆的振动导致焊接部分分离，或者第一天线(100)本身与底基板(300)分离。
44.因此，根据本公开的示例性实施例，蜂窝天线(200)和底基板(300)以装配-联接方式联接，以防止蜂窝天线(200)与底基板(300)分离。
45.引导基板(210)形成有装配构件。装配构件形成在面向底基板(300)的一个表面上。装配构件还可形成在底基板(300)的侧表面(左侧表面和右侧表面)上。装配构件可与引导基板(210)一体形成。
46.装配构件可包括：第一装配突起(214)，第一装配突起被形成以从引导基板(210)的下表面突出到左侧表面的外部；以及第二装配突起(216)和第三装配突起(218)，第二装配突起和第三装配突起被形成以从引导基板(210)的下表面突出到右侧表面的外部。此时，第二装配突起(216)和第三装配突起(218)可形成为长方体形状，且可形成为具有比第一装配突起(214)的长度更长的长度。第一装配突起(214)可具有形成在面向底基板(300)的表面上的倾斜部或圆形部，以便于装配。
47.因此，引导基板(210)可减小车辆的传递到蜂窝天线(200)的振动，且必要时便于更换。
48.辐射器(230)被构造为偶极天线，并安装在引导基板(210)上。辐射器(230)安装在引导基板(210)的表面上。辐射器(230)安装在引导基板(210)的表面中的至少一个表面上。
49.在辐射器(230)中形成有多个引导孔。多个引导孔形成为对应于形成在引导基板(210)上的多个引导突起(211)。当辐射器(230)安装在引导基板(210)上时，引导基板(210)的引导突起(211)均插入多个引导孔中。此时，引导突起(211)穿过引导孔的端部可通过受到加热和加压而被压缩，以牢固地固定辐射器(230)。因此，引导突起(211)的端部形成为盘形，以防止辐射器(230)与引导基板(210)分离。
50.两个辐射器(230)可分开地形成。换句话说，辐射器(230)可包括第一辐射器(232)和第二辐射器(234)，第一辐射器和第二辐射器设置成彼此间隔开。第一辐射器(232)设置成邻近引导基板(210)的左侧，第二辐射器(234)设置成邻近引导基板(210)的右侧。第一辐
射器(232)和第二辐射器(234)的形成可以相同或不同。这里，辐射器(230)的形状和数量可根据所需的频带和特性而改变，因此，不限于附图中所示的形状和数量。
51.接地线(250)将辐射器(230)连接到地(gnd)。接地线(250)的一端电连接到辐射器(230)，接地线(250)的另一端电连接到底基板(300)的接地部(即，下接地图案(324))。此时，当配置多个辐射器(230)时，接地线(250)的一端可电连接到多个辐射器(230)中的每一个。
52.例如，接地线(250)的一端通过焊接电连接到辐射器(230)，接地线(250)的另一端以端子的形式构造并连接到形成在底基板(300)的接地部上的端子。
53.例如，底基板(300)是作为基板的印刷电路板(pcb)，在pcb上安装多个第一天线(100)和多个蜂窝天线(200)。
54.参照图6和图7，根据是否形成接地图案，底基板(300)划分成接地区(310)和非接地区(330)。
55.接地区(310)是在底基板(300)的整个区域之中形成有接地图案的区域，且接地区位于底基板(300)的中心。接地区(310)指的是如下区域，在该区域中，在底基板(300)的上表面和下表面中的至少一个表面上形成有接地图案。
56.底基板(300)包括形成接地区(310)的接地图案。此时，例如，接地图案包括形成在底基板(300)的上表面上的上接地图案(322)以及形成在底基板(300)的下表面上的下接地图案(324)。
57.上接地图案(322)是形成在底基板(300)的上表面上的接地图案且设置在底基板(300)的上表面的中心。上接地图案(322)形成为在底基板(300)的中心具有预定区域。
58.下表面接地图案是形成在底基板(300)的下表面上的接地图案且设置在底基板(300)的下表面的中心。然后，下接地图案形成为在底基板(300)的中心具有预定区域。
59.非接地区(330)是在底基板(300)的整个区域之中未形成有接地图案的区域，且非接地区围绕接地区(310)的外周。非接地区(330)可划分成天线安装区(332)和间隙区(334)，多个蜂窝天线(200)安装在天线安装区中，间隙区使天线安装区(332)与接地区(310)分离。
60.参照图8，在底基板300上布置多个第一安装区(350)和多个第二安装区(370)，第一天线(100)安装在多个第一安装区中，以及蜂窝天线(200)安装在多个第二安装区中。
61.第一安装区(350)位于接地区(310)中。通过移除接地图案的一部分来布置第一安装区(350)。第一安装区(350)还可包括非接地区(300)的一部分(即间隙区(334))。可以在第一安装区(350)中形成有用于给第一天线(100)馈电和使第一天线(100)接地的电极图案以及用于增强第一天线(100)的天线性能的辅助辐射图案。这里，第一安装区(350)可根据所安装的第一天线(100)而具有不同的尺寸、形状、电极图案，辅助辐射图案等。
62.第二安装区(370)位于非接地区(330)中。第二安装区(370)位于非接地区(330)的天线安装区(332)中。第二安装区(370)与接地区(310)通过间隙区(334)间隔开预定间隔。
63.在第二安装区(370)中形成有用于安装蜂窝天线(200)的多个装配孔。第二安装区(370)形成有第一装配孔(372)和第二装配孔(374)，形成在蜂窝天线(200)的引导基板(210)上的第一装配突起(214)插入并固定在第一装配孔中，以及形成在蜂窝天线(200)的引导基板(210)上的第二装配突起(216)和第三装配突起(218)插入并固定在第二装配孔
中。第二安装区(370)形成有通孔(376)，蜂窝天线(200)的接地线(250)穿过该通孔。通孔(376)设置在第一装配孔(372)和第二装配孔(374)之间。参照图9，当蜂窝天线(200)安装在底基板(300)上时，接地线(250)的另一端穿过通孔(376)且电连接到下表面接地图案。
64.如上所述，根据本公开的示例性实施例的用于车辆的智能天线将多个第一天线(100)布置在接地区(310)中，将多个蜂窝天线(200)布置在非接地区(330)中，以及将多个蜂窝天线(200)布置成通过非接地区(330)的间隙区(334)与接地图案间隔开，从而最小化蜂窝天线(200)之间的干扰。因此，如图10所示，根据本公开的示例性实施例的用于车辆的智能天线模块中安装的蜂窝天线(200)之间的隔离性能具有约6db的隔离性能，测量为约16db至22db，满足汽车行业所需的隔离性能。
65.虽然上文已经描述了本公开的优选的示例性实施例，但是应理解，可以以各种形式修改本公开，在不脱离本公开的权利要求的范围的情况下，本领域技术人员可实施各种修改的示例和变化的示例。