阅读说明：本技术 一种nr天线和车载天线系统 (A kind of NR antenna and vehicle-mounted antenna system ) 是由 陈伟东 王冠君 李德强 殷年吉 吉青 于 2019-08-22 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种NR天线和车载天线系统,其中,NR天线安装在车辆的顶端,车辆的顶端作为NR天线的接地板,NR天线包括第一天线振子、第二天线振子和馈电点,第一天线振子主要用于收发低频频段的信号,第二天线振子主要用于收发高频频段的信号,第一天线振子为镂空结构,第二天线振子嵌套在第一天线振子的镂空处且与第一天线振子连接,第一天线振子和第二天线振子组成的嵌套结构用于提供2G/3G/4G/Sub-6GHz频段的无线信号,第一天线振子与馈电点联通且第二天线振子与馈电点联通,馈电点通过同轴电缆为车辆馈入无线信号。该技术方案用以提供实现车辆行驶过程中5G网络的接入。(The invention discloses a kind of NR antenna and vehicle-mounted antenna systems, wherein, NR antenna is mounted on the top of vehicle, earth plate of the top of vehicle as NR antenna, NR antenna includes first antenna oscillator, second antenna oscillator and feeding point, first antenna oscillator is mainly used for receiving and dispatching the signal of low frequency band, second antenna oscillator is mainly used for receiving and dispatching the signal of high-frequency band, first antenna oscillator is engraved structure, second antenna oscillator is nested in the hollow part of first antenna oscillator and connect with first antenna oscillator, the nested structure of first antenna oscillator and the second antenna oscillator composition is for providing the wireless signal of 2G/3G/4G/Sub-6GHz frequency range, first antenna oscillator and feeding point connection and the second antenna oscillator and feeding point connection, feeding point is vehicle feed-in wireless signal by coaxial cable.The technical solution realizes the access of 5G network in vehicle travel process to provide.)

一种NR天线和车载天线系统

技术领域

本发明实施例涉及移动通信领域，尤其涉及一种NR天线和车载天线系统。

背景技术

随着社会发展迈进5G时代，5G高速的网络应用也会使得安全的自动驾驶、远程医疗服务和虚拟现实等成为可能。更进一步的，5G网络还会提供随时随地的联网服务，在复杂场景中，例如楼宇、工业和制造环境、拥挤场景、远程控制(陆地和海洋)、海陆空的高速行驶环境中，都能进行随时随地的高速通信。新的通信模式下数据传输速率和通信带宽都将会大大提高。车载天线作为车联网、车际网、车内网融合的核心器件，在5G通信技术落地和普及方面承担着极其重要的作用。

当前亟需一种覆盖5G网络的车载天线，用于实现车辆行驶过程中5G网络的接入。

发明内容

本发明实施例提供一种NR天线和车载天线系统，用以提供实现车辆行驶过程中5G网络的接入。

一种新空口NR天线，包括第一天线振子、第二天线振子和馈电点；

所述第一天线振子为镂空结构，用于收发低频频段的信号；

所述第二天线振子嵌套在所述第一天线振子的镂空处且与所述第一天线振子相连接；所述第二天线振子用于收发高频频段的信号；

所述第一天线振子与所述馈电点联通且所述第二天线振子与所述馈电点联通。

可选的，所述第二天线振子为下窄上宽的类梯形结构。

可选的，所述NR天线为左右对称结构；

所述第二天线振子包括呈左右对称的第一部分和第二部分；所述第一部分和第二部分均为下窄上宽的类梯形结构。

可选的，所述NR天线为一体化结构；

所述第一天线振子对应所述一体化结构进行镂空操作后的边缘区域；

所述第二天线振子对应所述一体化结构进行镂空操作后的中心区域；

所述第一天线振子和所述第二天线振子在所述馈电点处相连接。

可选的，所述第一天线振子为类心形结构，所述馈电点位于所述类心形结构的尖端。

可选的，所述镂空结构包括多个段；所述多个段呈左右对称。

可选的，所述多个段中包括一个长段和多个短段；

所述长段远离所述馈电点；所述短段靠近所述馈电点。

可选的，所述NR天线沿左右对称的对称轴可折叠。

上述技术方案中，NR天线包括第一天线振子、第二天线振子，第一天线振子主要用于提供低频频段的信号，第二天线振子主要用于提供高频频段的信号，高频频段的信号包含但不限于Sub-6GHz信号，从而实现该NR天线可以提供2G/3G/4G/Sub-6GHz频段的无线信号，并且在整个频带内能够保持良好的类单极子的全向辐射场型，车辆在行驶过程中可以通过NR天线实现5G网络的接入。进一步的，设置第二天线振子嵌套在第一天线振子的镂空处，可以实现NR天线结构的紧凑设计，占用较少的空间；NR天线呈左右对称结构，且可以从对称轴处向内折叠，用于适配保护罩的外形。

相应的，本发明实施例还提供了一种车载天线系统，包括上述NR天线；

所述NR天线为多个，所述多个NR天线以MIMO(Multiple-Input Multiple-Out-put，多输入多输出)阵列的方式排列。

可选的，至少还包括以下之一或组合：

WIFI(WIreless-FIdelity)天线、BLE(Bluetooth Low Energy，蓝牙低功耗)天线、GNSS(Global Navigation Satellite System，全球卫星导航系统)天线、V2X(Vehicle toX)天线和AMFM(Amplitude Modulation、Frequency Modulation，调幅调频)天线；

其中，所述WIFI天线和/或所述BLE天线和/或所述GNSS天线位于所述MIMO阵列内部。

上述技术方案中，将多个NR天线、WIFI天线、BLE天线、GNSS天线、V2X天线和AMFM天线集成在保护罩内，结构紧凑且可以实现车辆在行驶过程中对网络的各种需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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。

图1为本发明实施例提供的一种NR天线的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种NR天线的驻波曲线图；

图3为本发明实施例提供的一种NR天线的辐射图；

图4为本发明实施例提供的一种NR天线为左右对称结构的示意图；

图5为本发明实施例提供的一种NR天线安装在保护罩内的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种车载天线系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种NR(New Radio，新空口)天线，该NR天线安装在车辆的顶端，将车辆的顶端作为NR天线的接地板，即将车辆金属表面作为NR天线的接地板。

如图1所示，NR天线100安装在车辆的顶端200处，NR天线100包括第一天线振子110、第二天线振子120和馈电点130，其中，第一天线振子110主要用于收发低频频段的信号，第二天线振子120主要用于收发高频频段的信号，高频频段的信号包含但不限于Sub-6GHz信号，具体的，第一天线振子110可以提供2G/3G/4G/Sub-6GHz频段的低频无线信号，第二天线振子120可以提供2G/3G/4G/Sub-6GHz频段的高频无线信号。第一天线振子110为镂空结构，第二天线振子120嵌套在第一天线振子110的镂空处，且第二天线振子120与第一天线振子110相连接，第一天线振子110和第二天线振子120的嵌套结构用于提供2G/3G/4G/Sub-6GHz频段的无线信号。馈电点130通过同轴电缆为车辆馈入无线信号。

NR天线100具有地面波束全覆盖，包括所有方位面的水平全方向性覆盖，辐射垂直极化波，如图2所示，为本发明实施例提供的NR天线100的驻波曲线。如图3所示，为本发明实施例提供的NR天线100的辐射图，具体的，对应频率为0.92GHz、1.71GHz、2.7GHz、6GHz，NR天线100在整个频段内都有类单极子的辐射图，避免出现频带过宽引起方向图畸变的问题。

一种实现方式中，可以如图4所示，第二天线振子为下窄上宽的类梯形结构，该形状的天线振子可以主要用于收发高频频段的信号，具体的，可以提供2G/3G/4G/Sub-6GHz频段的高频无线信号。

NR天线100为左右对称结构，NR天线100包括竖直方向的对称轴，NR天线100可以从该对称轴处向内折叠，第二天线振子120包括呈左右对称的第一部分和第二部分，第一部分和第二部分均为下窄上宽的类梯形结构。

可选的，NR天线为一体化结构；第一天线振子对应一体化结构进行镂空操作后的边缘区域；第二天线振子对应一体化结构进行镂空操作后的中心区域；第一天线振子和第二天线振子在馈电点处相连接。第一天线振子可以为类心形结构，馈电点位于类心形结构的尖端。

如图4所示，第一天线振子110包括呈左右对称的第三部分和第四部分，第三部分为左半边结构，第四部分为右半边结构，第三部分和第四部分为左右对称，且第三部分和第四部分均为类梯形结构。第一天线振子110的第三部分和第四部分中的任一个的外边缘可以包括4个段，依次为第一段a、第二段b、第三段c、第四段d，其中，第三段c、第四段d在第二段b的上方，第一段a在第二段b的下方，且第二段b趋近于竖直方向。

第一天线振子110的镂空结构的内边缘可以包括多个段，多个段呈左右对称。左半边或者右半边的多个段中可以包括一个长段和多个短段，其中一个短段可以如图4中线段f，该一个长段远离馈电点，该多个短段靠近馈电点。

在具体设计中，NR天线100的总长度可以为80mm至85mm，NR天线100的高度为60mm至65mm。优选的，NR天线100的总长度可以为82.5mm，NR天线100的总高度可以为63.6mm。其它部分尺寸可以如表1所示：

表1

NR天线100可以安装在保护罩内，其中，保护罩可以为绝缘保护罩，保护罩的形状可以为圆柱形，NR天线100可以从对称轴处向内折叠，用于适配保护罩，该技术方案中NR天线100结构紧凑可以折叠角度以适配绝缘保护罩的外形。如图5中，该保护罩300中包括有NR天线100、高精度定位天线400和同轴电缆500，其中，NR天线100为了可以适配保护罩300，可以从对称轴处向内折叠。实际使用时，NR天线100会集成到车载天线系统里，并可以从中间折叠角度以适配绝缘保护罩300的外形，NR天线100位于高精度定位天线400周围均匀设置，组成MIMO阵列，放置于车辆车顶金属表面上，由车辆线缆引入信号到车辆内部，绝缘保护罩300主要考虑防水防紫外线。

可选的，NR天线100可以是全金属打造，只发生热损耗，实现高效率辐射。

本发明实施例中，NR天线包括第一天线振子、第二天线振子，第一天线振子主要用于提供低频频段的信号，第二天线振子主要用于提供高频频段的信号，高频频段的信号包含但不限于Sub-6GHz信号，具体的，第一天线振子110可以提供2G/3G/4G/Sub-6GHz频段的低频无线信号，第二天线振子120可以提供2G/3G/4G/Sub-6GHz频段的高频无线信号，从而实现该NR天线可以提供2G/3G/4G/Sub-6GHz频段的无线信号，并且在整个频带内能够保持良好的类单极子的全向辐射场型，车辆在行驶过程中可以通过NR天线实现5G网络的接入。进一步的，设置第二天线振子嵌套在第一天线振子的镂空处，可以实现NR天线结构的紧凑设计，占用较少的空间；NR天线呈左右对称结构，且可以从对称轴处向内折叠，用于适配保护罩的外形。

基于同样的发明构思，本发明实施例提供的一种车载天线系统，该车载天线系统安装在车辆的顶端，车辆的顶端作为车载天线系统的接地板。

如图6所示，该车载天线系统包括上述NR天线，其中，该NR天线可以有多个，该多个NR天线以MIMO阵列的方式排列。该多个NR天线可以是通过同轴电缆为车辆馈入无线信号。优选的，该多个NR天线为4个NR天线。

此外，该车载天线系统还可以至少包括以下之一或组合：

WiFi天线、BLE天线、GNSS天线、V2X天线和AMFM天线。其中，WIFI天线和/或BLE天线和/或GNSS天线位于MIMO阵列内部。

车载天线系统上设置有保护罩，该保护罩用于防水防紫外线，可以将多个NR天线、WIFI天线、BLE天线、GNSS天线、V2X天线和AMFM天线设置于保护罩内。

上述技术方案中，将多个NR天线、WIFI天线、BLE天线、GNSS天线、V2X天线和AMFM天线集成在保护罩内，结构紧凑且可以实现车辆在行驶过程中对网络的各种需求。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。