一種車載天線系統及汽車的制作方法

一種車載天線系統及汽車的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種車載天線系統及汽車，該系統包括：中控單元和多個長期演進LTE模塊，所述LTE模塊包括一個LTE模組和至少一個天線模組，所述LTE模組與所述天線模組連接，所述中控單元與每個所述LTE模塊連接。通過多個LTE模塊和中控單元連接，實現車載天線的高速通信的功能，LTE模組與天線模組為一體化結構，可以將多個LTE模塊進行靈活安裝，避免多個LTE模組集中在中控單元而導致通信干擾的問題。
【專利說明】
一種車載天線系統及汽車
技術領域
[0001]本發明實施例涉及通訊技術領域，尤其涉及一種車載天線系統及汽車。
【背景技術】
[0002]隨著社會的發展，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，可以實現車內視頻觀看、高速網絡體驗等各種互聯網相關功能，互聯網智能汽車將是未來發展必然趨勢。
[0003]車輛可以實現上述這些功能需要通過車載天線接收無線信號來實現，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，現有技術中普遍采用單根天線的設計方案，由此可知，車輛無法同時接收到各類信號，無法實現車內視頻觀看、尚速網絡體驗等各種互聯網相關功能。

【發明內容】

[0004]本發明實施例提供一種車載天線系統及汽車，用以實現車載天線的高速通信的功能，且便于安裝，穩定性好。
[0005]本發明實施例提供的一種車載天線系統，包括:
[0006]中控單元和多個LTE (Long Term Evolut1n，長期演進)模塊；
[0007]所述LTE模塊包括一個LTE模組和至少一個天線模組；
[0008]所述LTE模組與所述天線模組連接；
[0009]所述中控單元與每個所述LTE模塊連接。
[0010]相應地，本發明實施例還提供了一種汽車，包括上述車載天線系統。
[0011]本發明實施例提供的車載天線系統，通過多個LTE模塊和中控單元連接，實現車載天線的高速通信的功能，LTE模組與天線模組為一體化結構，可以將多個LTE模塊進行靈活安裝，避免多個LTE模組集中在中控單元而導致通信干擾的問題。
【附圖說明】
[0012]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術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明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0013]圖1為本發明實施例中的一種車載天線系統的結構示意圖；
[0014]圖2a至圖2d為本發明實施例中的一種天線模組的結構示意圖；
[0015]圖3為本發明實施例中的一種LTE模塊的結構示意圖；
[0016]圖4為本發明實施例中的一種LTE模塊安裝位置示意圖；
[0017]圖5為本發明實施例中的一種LTE模塊安裝位置示意圖；
[0018]圖6為本發明實施例中的一種車載天線系統的結構示意圖；
[0019]圖7為本發明實施例中的一種車載天線系統的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0021]目前，傳統的車載天線系統的設計只是實現了 FM(Frequency Modulat1n，調頻)、GPS (Global Posit1ning System，全球定位系統)、WiFi/BT (fflreless-Fidelity/Bluetooth，無線高保真/藍牙)、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、立柱天線等設計方案。隨著技術的發展，用戶希望通過車載中控臺實現車載視頻通話，觀看高清視頻等活動，而實現這些功能需要車輛能夠提供高速網絡傳輸。
[0022]基于上述描述，圖1示出了一種車載天線系統的示意結構，如圖1所示，該車載天線系統包括:
[0023]中控單元102和多個LTE模塊101，該LTE模塊101包括一個LTE模組1011和至少一個天線模組1012，其中，LTE模組1011與天線模組1012連接，該中控單元102與每個LTE模塊101連接。
[0024]該LTE模塊101中的LTE模組1011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，該LTE模組1011可以通過其對應的天線模組1012接收和發射信號進行與外網的通信。
[0025]如圖1所示，多個LTE模塊101，每個LTE模塊101對應一個LTE模組1011，該LTE模組1011與兩個天線模組1012連接，該LTE模組1011也可以與一個天線模組1012連接，連接的天線模組1012的個數越多，LTE模組1011的通信性能越好。
[0026]在只有一個LTE模塊101的場景下，該車載天線系統的網絡傳輸速度可以比2G模式和3G模式下的天線系統的網絡傳輸速度要快。在多個LTE模塊101的場景下，由于多載波聚合，通過車載天線系統中的多個LTE模塊101可以為車輛提供高速網絡傳輸，從而實現在車輛中進行車載視頻通話、觀看高清視頻的活動。與現有技術相比，本發明實施例提高了網絡傳輸速度。
[0027]該LTE模組1011可以設置在PCB (Printed Circuit Board，印制電路板)上，將LTE模組1011集成到PCB上，天線模組1012的天線饋腳可以壓接在該PCB上的天線饋點上，然后通過PCB上的走線與其對應的LTE模組1011進行電連接。
[0028]天線模組1012的制作工藝有多種，本發明實施例中的天線模組1012的制作工藝至少包括以下幾種:
[0029]方案一
[0030]天線模組1012固定在PCB的天線支架上，通過天線支架支撐該天線模組1012，天線支架固定在PCB上，天線模組1012的天線饋腳可以壓接在該PCB上的天線饋點上。
[0031]方案二
[0032]天線模組1012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組1012。FPC工藝制作的天線模組1012，結構空間小，便于安裝，可以將該FPC通過背膠粘貼在結構殼體上，如LTE模塊101的外殼上，可以是模塊外殼非金屬部分的外側，也可以是外殼非金屬部分的內側，還可以是非金屬中殼的面上，也可以將FPC粘貼在PCB上。這種天線模組1012，具有配線密度高，重量輕，易彎折等優點。
[0033]方案三
[0034]天線模組1012是通過LDS (Laser Direct Structuring，激光直接成型技術)錫雕在結構件的殼體上形成的。使用LDS工藝將金屬粉鐳雕至任意的結構件的殼體上，如LTE模塊101的外殼上，可以是模塊外殼非金屬部分的外側，也可以是外殼非金屬部分的內側，還可以是非金屬中殼的面上。這種天線模組1012可以任意設計天線圖形，鐳雕在任意形狀的結構件的殼體上，不受產品結構形態的限制，靈活性較大，不僅可以避免與LTE模塊101內的金屬干擾，還可以減小LTE模塊101的體積。
[0035]相應地，本發明實施例還提供了幾種天線模組1012的結構示意圖，如圖2a至圖2d所示。圖2a示出了一種天線模組1012的剖視圖，天線模組1012的截面圖，從圖2a中可以看出，天線模組1012的圖形結構，該天線模組1012的圖形結構是印制在FPC上的。圖2b示出了一種由FPC制作而成的天線模組1012，圖中的黑點為天線饋腳。圖2c和圖2d分別示出了兩種天線模組1012的天線圖形，分別是圓環形結構和回形結構。在制作天線模組1012時，可以設計成這兩種圖形，在FPC上按照圖形進行刻蝕得到天線模組1012，或者是使用金屬粉通過LDS鐳雕成這兩種圖形。天線模組1012的圖形在實際應用時，可以自由設計。
[0036]上述三種制作天線模組1012的方案，僅是本發明實施例用以示例，不表示該天線模組1012的制作工藝僅限于上述方案，本發明實施例不對此做限制。
[0037]本發明實施例中的每個LTE模塊101可以設計成在一個單獨模塊盒子，圖3示出了一種LTE模塊101成型的示意圖。如圖3所示，將天線模組1012使用LDS鐳雕在該盒體的頂部，如天線圖形303。而LTE模塊101中的LTE模組1011通過USB線束可以與中控單元102進行互聯通信，每個盒子包括盒體302，預留USB接口 301，該USB接口可以兼容各種USB版本，本發明實施例使用的是USB3.0版本，LTE模塊101與中控單元102通過USB3.0線束進行通信和供電。在該模塊盒子中還包括LTE模組1011的主路天線和輔路天線，用于收發信號。天線可以設計成輻射角小于等于180°的定向天線，這樣可以根據不同的安裝位置的周邊環境判定天線的實際設計輻射面位置。
[0038]每個盒子的外觀可以根據實際應用進行設計，并不限于長方體。同時，也可以根據實際應用，將天線模組1012鐳雕在該模塊盒子的四個邊上，將天線設計為定向天線，可以根據不同的安裝位置的設計天線模組1012的輻射面。本發明實施例中，優選地，將天線模組1012的位置設置在模塊盒子面對乘客的一面的區域，即將天線模組1012鐳雕在該模塊盒子的頂部，或是設置在模塊盒子側面四個面的位置。
[0039]為了更好的使得車載天線系統進行高速通信，可以將多個LTE模塊101安裝在車輛的不同的位置，如圖4所示LTE模塊101安裝位置，可以將LTE模塊101安裝在車輛的A柱、B柱、C柱、D柱內。然后通過USB總線分別連接到車輛中控臺的中控單元102上，與中控單元102進行通信。
[0040]本發明實施例中LTE模塊101還可以位于車輛的車頂外部、車輛的車門內側、車輛前擋風玻璃底部的平臺、車輛后擋風玻璃底部的平臺、車輛后視鏡中的位置之一或者任意組合。如果車輛需要的LTE模塊101數量多，同一位置可以放置多個，使用的LTE模塊101的數量越多，進行高速通信的質量越好。如圖5所示，LTE模塊101可以安裝在圖5中粗黑色線區域的車輛的車頂外部、車輛的車門內側。
[0041]圖1中包括N個LTE模塊101，該N個LTE模塊101都分別與中控單元102連接，與中控單元102連接的LTE模塊101的數量越多，該車載天線系統的性能越優，可以是實現高速通信，如10Gb/s，20Gb/s的高速通信功能。LTE模塊101接收到的信號發送給該中控單元102進行處理。
[0042]本發明實施例中，該中控單元102是通過USB (Universal Serial Bus，通用串行總線)總線與每個LTE模塊101連接的。中控單元102和LTE模塊101都設有USB接口，該USB總線分別連接中控單元102和LTE模塊101的USB接口。
[0043]由于現有技術中的車輛的天線系統都是單天線設計方案，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定性。而與現有技術相比，本發明實施例將LTE模組1011和天線模組1012集成在LTE模塊中，該LTE模塊101可以將設置在車輛的多個位置，無需只安裝在車輛的車頂外部，從而提高了車輛的穩定性。
[0044]如圖6所示，本發明實施例提供了一種中控單元102與LTE模塊101的連接方式。每個LTE模塊101通過USB總線與中控單元102中的USB接口相連接，一個LTE模塊101對應一個USB接口。在中控單元102中，多個USB接口與USB集線器連接，每個USB集線器可以連接Y個USB接口，Y大于等于1，如可以4個USB接口連接一個USB集線器。該USB集線器有X個，X大于等于1，該X個USB集線器匯總到一個USB集線器上，通過這個總的USB集線器與中控單元102的CPU連接。
[0045]在本發明實施例中，進行組網需要時，可以使用更多的LTE模塊101進行組合，將多個LTE模塊101分散到車輛的各個位置，降低了車載天線系統的組裝難度，便于隨意組合。在需要時，只需將設計的LTE模塊101盒子與中控臺中的中控單元102進行連接即可。同時使用USB總線與中控單元102進行通信，與傳統設計相比，能夠有效降低由同軸線引入的射頻功率損耗，提高射頻性能，且能夠降低LTE模塊101和中控單元102之間線束長度的約束，使得LTE模塊101安裝位置選擇更靈活。
[0046]相應地，本發明實施例還提供了一種車載天線系統，如圖7所示的結構，該車載天線系統包括:中控單元702和多個LTE模塊701，該LTE模塊701包括一個LTE模組7011和至少一個天線模組7012，其中，LTE模組7011與天線模組7012連接，該中控單元702與每個LTE模塊701連接。
[0047]該中控單元702的PCB上設置了 CPU (Central Processing Unit，中央處理器)7021，FM模塊7022、GPS模塊7023、WiFi/BT模塊7024、CMMB模塊7025，該車載天線系統還包括與FM模塊7022、GPS模塊7023、WiFi/BT模塊7024、CMMB模塊7025對應的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天線依次通過同軸線通過端子與中控單元702連接。
[0048]該中控單元702是通過USB (Universal Serial Bus，通用串行總線)總線與每個LTE模塊701連接的。中控單元702和LTE模塊701都設有USB接口，該USB總線分別連接中控單元702和LTE模塊701的USB接口。基于相同的發明構思，本發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，具體結構以在上述實施例中描述，不再贅述。
[0049]本發明實施例通過多個LTE模塊和中控單元連接，實現車載天線的高速通信的功能，LTE模組與天線模組為一體化結構，可以將多個LTE模塊進行靈活安裝，避免多個LTE模組集中在中控單元而導致通信干擾的問題。
[0050]最后應說明的是:以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和范圍。
【主權項】
1.一種車載天線系統，其特征在于，包括:中控單元和多個長期演進LTE模塊； 所述LTE模塊包括一個LTE模組和至少一個天線模組； 所述LTE模組與所述天線模組連接； 所述中控單元與每個所述LTE模塊連接。2.根據權利要求1所述的車載天線系統，其特征在于，所述LTE模組設置在印刷電路板PCB 上； 所述天線模組的天線饋腳壓接在所述PCB上的天線饋點焊盤上。3.根據權利要求2所述的車載天線系統，其特征在于，所述天線模組固定在所述PCB的天線支架上。4.根據權利要求2所述的車載天線系統，其特征在于，所述天線模組是通過刻蝕柔性電路板形成的，所述天線模組粘貼在所述LTE模塊的外殼上。5.根據權利要求2所述的車載天線系統，其特征在于，所述天線模組是通過激光直接成型工藝LDS鐳雕在所述LTE模塊的外殼上形成的。6.根據權利要求1所述的車載天線系統，其特征在于，所述中控單元通過USB總線與每個所述LTE模塊連接。7.根據權利要求1至6任一項所述的車載天線系統，其特征在于，所述中控單元位于車輛的中控臺中，所述LTE模塊位于所述車輛的中控臺之外。8.根據權利要求7所述的車載天線系統，其特征在于，所述LTE模塊位于下述位置之一或任意組合: 車輛的A柱、車輛的B柱、車輛的C柱、車輛的D柱。9.根據權利要求7所述的車載天線系統，其特征在于，所述LTE模塊位于下述位置之一或任意組合: 車輛的車頂外部、車輛的車門內側、車輛前擋風玻璃底部的平臺、車輛后擋風玻璃底部的平臺、車輛后視鏡。10.一種汽車，其特征在于，包括根據權利要求1至9任一項所述的車載天線系統。
【文檔編號】H01Q1/32GK105896032SQ201510767881
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2015年11月11日
【發明人】王 忠, 宋太威, 吳超
【申請人】樂卡汽車智能科技（北京）有限公司