一種車載天線系統(tǒng)及汽車的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種車載天線系統(tǒng)及汽車，包括：中控單元和多個天線模塊，所述中控單元包括：中央處理器、多個長期演進LTE模塊，所述中控單元中每個所述LTE模塊與至少一個所述天線模塊連接，所述多個LTE模塊分別與所述中央處理器連接。通過多個天線模塊和中控單元的多個LTE模塊連接，實現(xiàn)車載天線的高速通信的功能，LTE模塊設(shè)置在中控單元中，減少了線束的長度，可以減少信號衰減，提升傳輸效率，減少功耗。
【專利說明】
一種車載天線系統(tǒng)及汽車
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及通訊技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種車載天線系統(tǒng)及汽車。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的發(fā)展，人們的生活水平在不斷的提高，人們對車輛的功能以及舒適性要求也在不斷的提高，可以實現(xiàn)車內(nèi)視頻觀看、高速網(wǎng)絡(luò)體驗等各種互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)功能，互聯(lián)網(wǎng)智能汽車將是未來發(fā)展必然趨勢。
[0003]車輛可以實現(xiàn)上述這些功能需要通過車載天線接收無線信號來實現(xiàn)，隨著車輛功能的增加，需要的天線也越來越多，如廣播、全球定位、移動電視，移動通訊等，現(xiàn)有技術(shù)中普遍采用單根天線的設(shè)計方案，由此可知，車輛無法同時接收到各類信號，無法實現(xiàn)車內(nèi)視頻觀看、尚速網(wǎng)絡(luò)體驗等各種互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實施例提供一種車載天線系統(tǒng)及汽車，用以實現(xiàn)車載天線的高速通信的功能，且便于安裝，穩(wěn)定性好。
[0005]本發(fā)明實施例提供的一種車載天線系統(tǒng)，包括:
[0006]中控單元和多個天線模塊；
[0007]所述中控單元包括:中央處理器、多個LTE (Long Term Evolut1n，長期演進)模塊；
[0008]所述中控單元中每個所述LTE模塊與至少一個所述天線模塊連接；
[0009]所述多個LTE模塊分別與所述中央處理器連接。
[0010]相應(yīng)地，本發(fā)明實施例還提供了一種汽車，包括上述車載天線系統(tǒng)。
[0011]本發(fā)明實施例提供的車載天線系統(tǒng)，通過多個天線模塊和中控單元的多個LTE模塊連接，實現(xiàn)車載天線的高速通信的功能，LTE模塊設(shè)置在中控單元中，減少了線束的長度，可以減少信號衰減，提升傳輸效率，減少功耗。
【附圖說明】
[0012]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0013]圖1為本發(fā)明實施例中的一種車載天線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本發(fā)明實施例中的一種天線模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為本發(fā)明實施例中的一種天線模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖4為本發(fā)明實施例中的一種天線模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖5a至圖5c為本發(fā)明實施例中的一種天線模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖6為本發(fā)明實施例中的一種天線模塊安裝位置示意圖；
[0019]圖7為本發(fā)明實施例中的一種天線模塊安裝位置示意圖；
[0020]圖8為本發(fā)明實施例中的一種天線模塊安裝位置示意圖；
[0021]圖9為本發(fā)明實施例中的一種天線模塊安裝位置示意圖；
[0022]圖10為本發(fā)明實施例中的一種車載天線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖11為本發(fā)明實施例中的一種車載天線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖12為本發(fā)明實施例中的一種車載天線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖13為本發(fā)明實施例中的一種車載天線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0026]為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0027]目前，傳統(tǒng)的車載天線系統(tǒng)的設(shè)計只是實現(xiàn)了 FM(Frequency Modulat1n，調(diào)頻)、GPS (Global Posit1ning System，全球定位系統(tǒng))、WiFi/BT (fflreless-Fidelity/Bluetooth，無線高保真/藍(lán)牙)、CMMB(China Mobile Multimedia Broadcasting，中國移動多媒體廣播)等基本功能，天線普遍采用鯊魚鰭天線、螺旋天線、立柱天線等設(shè)計方案。隨著技術(shù)的發(fā)展，用戶希望通過車載中控臺實現(xiàn)車載視頻通話，觀看高清視頻等活動，而實現(xiàn)這些功能需要車輛能夠提供高速網(wǎng)絡(luò)傳輸。
[0028]基于上述描述，圖1示出了一種車載天線系統(tǒng)的示意結(jié)構(gòu)，如圖1所示，該車載天線系統(tǒng)包括:
[0029]中控單元102和多個天線模塊101，中控單元102包括:CPU (Central ProcessingUnit，中央處理器)1022、多個LTE模塊1021，中控單元102中每個LTE模塊1021與至少一個天線模塊101連接，多個LTE模塊1021分別與CPU1022連接。
[0030]該LTE模塊1021可以進行2G (第二代移動通信)、3G (第三代移動通信)、4G (第四代移動通信)的通信，每個LTE模塊1021可以通過其對應(yīng)的天線模塊101接收和發(fā)射信號進行與外網(wǎng)的通信。
[0031]如圖1所示，多個LTE模塊1021，每個LTE模塊1021與兩個天線模塊101連接，分別是主路天線和輔路天線。該LTE模塊1021也可以與一個天線模塊101連接，連接的天線模塊101的個數(shù)越多，LTE模塊1021的通信性能越好。
[0032]在只有一個LTE模塊1021的場景下，該車載天線系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸速度可以比2G模式和3G模式下的天線系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸速度要快。在多個LTE模塊1021和多個天線模塊101的場景下，由于多載波聚合，通過車載天線系統(tǒng)中的多個LTE模塊1021和多個天線模塊101可以為車輛提供高速網(wǎng)絡(luò)傳輸，從而實現(xiàn)在車輛中進行車載視頻通話、觀看高清視頻的活動。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實施例提高了網(wǎng)絡(luò)傳輸速度。
[0033]本發(fā)明實施例中，天線模塊101的制作工藝有多種，本發(fā)明實施例中的天線模塊101的制作工藝至少包括以下幾種:
[0034]方案一
[0035]如圖2所示，將天線模塊101印刷在第一 PCB(Printed Circuit Board，印制電路板)上，通過刻蝕的方法刻蝕第一 PCB的金屬層，獲取天線模塊101。也可以將天線模塊101的圖形印刷在第一 PCB上。該天線模塊101通過RF (Rad1 Frequency，射頻)傳輸線連接至RF接口上，RF接口與LTE模塊1021連接。LTE模塊1021通過該天線模塊101進行收發(fā)信號。這種天線模塊101整體結(jié)構(gòu)簡單，便于安裝。
[0036]方案二
[0037]如圖3所示，天線模塊101通過刻蝕FPC(Flexible Printed Circuit，柔性電路板)形成的。通過對使用具有天線圖形的掩膜板遮掩的FPC進行曝光，然后對曝光后的FPC上的金屬層進行刻蝕，制作成迷宮型的天線模塊101。FPC工藝制作的天線模塊101，結(jié)構(gòu)空間小，便于安裝，可以將該FPC通過背膠粘貼在中控臺殼體上，如中控臺的外殼上，可以是中控臺外殼非金屬部分的外側(cè)，也可以是中控臺非金屬部分的內(nèi)側(cè)，也可以將FPC粘貼在第二 PCB上。該天線模塊101通過RF電纜連接至RF接口上，RF接口與LTE模塊1021連接。這種天線模塊101，具有配線密度高，重量輕，易彎折等優(yōu)點。
[0038]方案三
[0039]如圖4所示，天線模塊101是通過LDS (Laser Direct Structuring，激光直接成型技術(shù))鐳雕在結(jié)構(gòu)件的殼體上形成的。使用LDS工藝將金屬粉鐳雕至任意的結(jié)構(gòu)件的殼體上，如中控臺的外殼上，可以是中控臺的外殼非金屬部分的外側(cè)，也可以是外殼非金屬部分的內(nèi)側(cè)。這種天線模塊101可以任意設(shè)計天線圖形，鐳雕在任意形狀的結(jié)構(gòu)件的殼體上，不受產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形態(tài)的限制，靈活性較大，不僅可以避免與LTE模塊1021內(nèi)的金屬干擾，還可以減小LTE模塊1021的體積。該天線模塊101通過RF電纜連接至RF接口上，RF接口與LTE模塊1021連接。
[0040]相應(yīng)地，本發(fā)明實施例還提供了幾種天線模塊101的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖5a至圖5c所示。圖5a示出了一種天線模塊101的剖視圖，天線模塊101的截面圖，從圖5a中可以看出，天線模塊101的圖形結(jié)構(gòu)，該天線模塊101的圖形結(jié)構(gòu)是印制在FPC上的。圖5b和圖5c分別示出了兩種天線模塊101的天線圖形，分別是圓環(huán)形結(jié)構(gòu)和回形結(jié)構(gòu)。在制作天線模塊101時，可以設(shè)計成這兩種圖形，在FPC上按照圖形進行刻蝕得到天線模塊101，或者是使用金屬粉通過LDS鐳雕成這兩種圖形。天線模塊101的圖形在實際應(yīng)用時，可以自由設(shè)
i+o
[0041]上述三種制作天線模塊101的方案，僅是本發(fā)明實施例用以示例，不表示該天線模塊101的制作工藝僅限于上述方案，本發(fā)明實施例不對此做限制。
[0042]本發(fā)明實施例中的可以將天線模塊101設(shè)置在中控臺中，如圖6所示，可以使用LDS工藝將天線模塊101的圖形鐳雕在中控臺的外殼上，可以鐳雕在中控臺的外殼外側(cè)，也可以鐳雕在中控臺的外殼內(nèi)側(cè)。如果中控臺的外殼是與中控主屏幕前后疊加組裝，外殼單獨安裝，則將天線模塊101設(shè)置在該外殼面對乘客一面的四個邊上。
[0043]具體的，如圖7所示的天線模塊101的安裝位置的結(jié)構(gòu)，圖7中粗黑實體線標(biāo)注的區(qū)域為天線模塊101可以安裝的位置，即在中控臺的外殼的四條側(cè)邊的四個角的位置。在四個角共8個位置擺放4個天線模塊101 (包括主路天線和輔路天線)，四個角的天線模塊101之間距離最遠(yuǎn)。每個角的天線模塊101中的主路天線和輔路天線雖然距離不是最遠(yuǎn)，但是主路天線和輔路天線之間由于是“一橫一豎”的安裝位置，有利于極化方向隔離，同樣可以做到兩個天線之間的隔離度很好，保證通信性能。
[0044]如圖8所示的天線模塊101的安裝位置的結(jié)構(gòu)，圖8中粗黑實體線標(biāo)注的區(qū)域為天線模塊101可以安裝的位置，即在中控臺的外殼的四條側(cè)邊的上，在每個側(cè)邊的1/3位置處，共8個位置擺放4個天線模塊101 (包括主路天線和輔路天線)，這樣每個天線之間的距離可以做到間隔最遠(yuǎn)，從而保證每個天線之間的隔離度，保證通信性能。
[0045]如圖9所示的天線模塊101的安裝位置的結(jié)構(gòu)，圖9中粗黑實體線標(biāo)注的區(qū)域為天線模塊101可以安裝的位置。該中控臺的形狀為橢圓形，在中控臺的外殼的側(cè)邊上等距離劃分8個位置，在這8個位置擺放4個天線模塊101 (包括主路天線和輔路天線)，這樣每個天線之間的距離可以做到間隔最遠(yuǎn)，從而保證每個天線之間的隔離度，保證通信性能。如果中控臺的形狀為圓形，則依據(jù)上述方法進行安裝。
[0046]由于現(xiàn)有技術(shù)中的車輛的天線系統(tǒng)都是單天線設(shè)計方案，如果需要接收到各類信號，就需要將多個天線同時安裝在車輛上，這些天線需要安裝在車輛的車頂外部，這就增加了車輛的不穩(wěn)定性。而與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實施例可以將天線模塊101設(shè)置在車輛的中控臺上，無需安裝在車輛的外部，從而提高了車輛的穩(wěn)定性。
[0047]上述天線模塊101中的主路天線和輔路天線可以設(shè)計成輻射角小于等于180°的定向天線。與傳統(tǒng)的汽車外置天線相比，定向天線的增益較大，可以提升輻射效率。可以人為設(shè)計各天線的輻射角度和方向，根據(jù)實際中控單元102在車體的位置，以及天線在中控臺中的位置，將各個天線的輻射方向設(shè)計朝向車窗等無金屬遮擋的區(qū)域。與全向天線相比，信號傳輸效率更高，通訊效果更好。
[0048]本發(fā)明實施例中，中控臺的殼體的周邊可以是方形殼體的四個側(cè)邊，也可以是圓形或橢圓形殼體的側(cè)邊。本發(fā)明實施例的中控臺的殼體不限于上述形狀，僅是示例作用。
[0049]圖1所示，中控單元102可以設(shè)置在第二 PCB上，將多個LTE模塊1021和CPU1022設(shè)置在第二 PCB上，該多個LTE模塊1021通過第二 PCB上的走線與CPU1022連接。該LTE模塊也可以設(shè)置在第三PCB上，該LTE模塊可以通過MiniPCIE (Mini Peripheral ComponentInterconnect Express，小型特快外設(shè)組件互聯(lián))接口或者其它PCI (PeripheralComponent Interconnect，外設(shè)組件互聯(lián))接口與第二 PCB上的中控單元102中的CPU1022連接。
[0050]中控單元102包括N個LTE模塊1021，該N個LTE模塊1021都分別與CPU1022連接，與CPU1022連接的LTE模塊1021的數(shù)量越多，該車載天線系統(tǒng)的性能越優(yōu)，可以是實現(xiàn)高速通信，如10Gb/s，20Gb/s的高速通信功能。LTE模塊1021接收到的信號發(fā)送給該CPU1022進行處理。
[0051]在本發(fā)明實施例中，將天線模塊101和中控單元102設(shè)置在中控臺中，天線模塊101與中控單元102之間的走線設(shè)計簡單，線束少且短，能夠減少高頻能量傳輸過程的損耗，保證優(yōu)異的性能。
[0052]相應(yīng)地，本發(fā)明實施例還提供了一種車載天線系統(tǒng)，如圖10所示的結(jié)構(gòu)，該車載天線系統(tǒng)包括:中控單元1002和多個天線模塊1001，中控單元1002包括:CPU10022、多個LTE模塊10021，中控單元1002中每個LTE模塊10021與至少一個天線模塊1001連接，多個LTE模塊10021分別與CPU10022連接。
[0053]該中控單元1002的第二 PCB上設(shè)置了 CPU10022，F(xiàn)M模塊10023、GPS模塊10024、WiFi/BT模塊10025、CMMB模塊10026，該車載天線系統(tǒng)還包括與FM模塊10023、GPS模塊10024、WiFi/BT模塊10025、CMMB模塊10026對應(yīng)的FM天線、GPS天線、WiFi/BT天線和CMMB天線。該FM天線、GPS天線、WiFi/BT天線和CMMB天線依次通過RF傳輸線與中控單元1002連接。
[0054]圖11至圖13分別示出了天線模塊1001的三種設(shè)計工藝下的車載天線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，圖11中的結(jié)構(gòu)為天線模塊1001是PCB工藝的車載天線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。圖12中的結(jié)構(gòu)為天線模塊1001是FPC工藝的車載天線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。圖13中的結(jié)構(gòu)為天線模塊1001是LDS工藝的車載天線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。圖11至圖13中車載天線系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)已在上述實施例中描述，在此不再贅述。
[0055]基于相同的發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實施例還提供了一種汽車，該汽車包括上述車載天線系統(tǒng)，具體結(jié)構(gòu)以在上述實施例中描述，在此不再贅述。
[0056]本發(fā)明實施例提供的車載天線系統(tǒng)，通過多個天線模塊和中控單元的多個LTE模塊連接，實現(xiàn)車載天線的高速通信的功能，LTE模塊設(shè)置在中控單元中，減少了線束的長度，可以減少信號衰減，提升傳輸效率，減少功耗。
[0057]最后應(yīng)說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項】
1.一種車載天線系統(tǒng)，其特征在于，包括:中控單元和多個天線模塊； 所述中控單元包括:中央處理器、多個長期演進LTE模塊； 所述中控單元中每個所述LTE模塊與至少一個所述天線模塊連接； 所述多個LTE模塊分別與所述中央處理器連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛天線系統(tǒng)，其特征在于，所述天線模塊是通過印刷在第一印刷電路板PCB上形成的。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載天線系統(tǒng)，其特征在于，所述天線模塊是通過刻蝕柔性電路板形成的，所述天線模塊粘貼在車輛中控臺的殼體上。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載天線系統(tǒng)，其特征在于，所述天線模塊是通過激光直接成型工藝LDS錫雕在車輛中控臺的殼體上形成的。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載天線系統(tǒng)，其特征在于，所述LTE模塊設(shè)置在第二PCB上; 所述LTE模塊通過所述第二 PCB的走線與所述中央處理器連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載天線系統(tǒng)，其特征在于，所述中控單元通過射頻RF連接線與每個所述天線模塊連接。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述的車載天線系統(tǒng)，其特征在于，所述多個天線模塊和所述中控單元位于車輛中控臺區(qū)域。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的車載天線系統(tǒng)，其特征在于，所述多個天線模塊位于所述車輛中控臺的殼體的角上。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的車載天線系統(tǒng)，其特征在于，所述多個天線模塊位于所述車輛中控臺的殼體的周邊。10.一種汽車，其特征在于，包括根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項所述的車載天線系統(tǒng)。
【文檔編號】H01Q1/32GK105896031SQ201510766277
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2015年11月11日
【發(fā)明人】宋太威, 吳超, 王 忠
【申請人】樂卡汽車智能科技（北京）有限公司