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一种天线及无线设备

文献发布时间:2023-06-19 11:14:36


一种天线及无线设备

技术领域

本发明涉及无线技术领域,特别是涉及一种天线及无线设备。

背景技术

随着无线技术的发展,为了实现无线设备更好地无线通信性能,现有的很多无线设备中的天线通常包括两个子天线,以满足不同的应用需求。但两个子天线之间容易产生干扰,为了提高两个子天线的隔离度,现有技术中通常是增大二者之间的距离,有些子天线之间的中心间距甚至达到60mm,增大了天线及天线所在无线设备的体积,不满足用户对于天线的小型化需求及无线设备的便携式需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种天线及无线设备,可实现第一子天线和第二子天线之间较好的隔离度及抗干扰性能,实现了天线的小型化,满足了便携式的需求。

为解决上述技术问题,本发明提供了一种天线,包括介质板和设置于所述介质板上的第一子天线和第二子天线,所述第一子天线的辐射部和所述第二子天线的辐射部垂直,所述第一子天线的第一参考地和所述第二子天线的第一参考地连接。

优选地,所述第一子天线和所述第二子天线均包括所述第一参考地、辐射部、寄生部、导电部和接地部;

所述辐射部通过所述接地部与所述第一参考地连接,所述寄生部通过所述导电部与馈电点连接,所述寄生部用于将通过所述馈电点接收的电信号耦合至所述辐射部。

优选地,所述辐射部和所述寄生部位于第一平面内,所述第一平面与所述参考地所在的第二平面平行。

优选地,所述第一子天线的第一参考地与所述第二子天线的第一参考地垂直。

优选地,所述第一子天线的寄生部与所述第二子天线的寄生部垂直。

优选地,所述第一子天线和所述第二子天线均还包括与对应地所述第一参考地连接的第二参考地。

优选地,所述第一子天线的第二参考地与所述第二子天线的第二参考地垂直。

优选地,所述第一子天线和所述第二子天线均还包括与对应地所述第一参考地连接的第二参考地;所述第一子天线及所述第二子天线的所述辐射部、寄生部及第一参考地均为矩形,所述第一子天线的第二参考地为矩形,所述第二子天线的第二参考地为T型。

优选地,所述介质板为FR-4板。

优选地,所述第一子天线及所述第二子天线的第一参考地的面积大于对应地辐射部的面积。

为解决上述技术问题,本发明还提供了一种无线设备,包括如上述所述的天线。

本发明提供了一种天线,该天线包括第一子天线和第二子天线,其中,第一子天线的辐射部和第二子天线的辐射部垂直,以减少第一子天线和第二子天线在相同方向上的辐射分量,通过该种方式,第一子天线和第二子天线之间较小的距离便可实现第一子天线和第二子天线之间较好的隔离度及抗干扰性能,实现了天线的小型化。此外,第一子天线的第一参考地和第二子天线的第一参考地连接,能够改变第一参考地地上电流的走向,从而进一步减少第一子天线和第二子天线在相同方向上的辐射分量,进一步提高第一子天线和第二子天线之间的隔离度及抗干扰性能。

本发明还提供了一种无线设备,具有与上述天线相同的有益效果,满足了便携式的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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。

图1为本发明提供的一种天线的俯视图示意图;

图2为本发明提供的图1所示天线的前视图;

图3为本发明提供的图1所示天线的左视图;

图4为本发明提供的图1所示天线的S参数示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种天线及无线设备,可实现第一子天线和第二子天线之间较好的隔离度及抗干扰性能,实现了天线的小型化,满足了便携式的需求。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中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他实施例,都属于本发明保护的范围。

请参照图1,图1为本发明提供的一种天线的俯视图示意图。

该天线包括介质板3和设置于介质板3上的第一子天线1和第二子天线2,第一子天线1的辐射部12和第二子天线2的辐射部12垂直,第一子天线1的第一参考地11和第二子天线2的第一参考地11连接。

具体地,该天线包括介质板3、第一子天线1和第二子天线2,第一子天线1和第二子天线2设置在介质板3上,申请人考虑到在第一子天线1和第二子天线2的工作频段相同且第一子天线1和第二子天线2在相同方向上的辐射分量较多时,第一子天线1和第二子天线2之间的干扰会比较大,隔离度较差。为了解决该问题,本申请中,第一子天线1的辐射部12和第二子天线2的辐射部12垂直,通过该种方式使得第一子天线1的辐射方向和第二子天线2的辐射方向尽可能的不同,从而使得第一子天线1和第二子天线2在相同方向上的辐射分量减少,提高了第一子天线1和第二子天线2之间的隔离度及抗干扰性能,可见,本申请通过调整第一子天线1的辐射部12和第二子天线2的辐射部12的设置方向来提高隔离度,与现有技术中通过调整第一子天线1和第二子天线2的辐射部12之间的距离来提高隔离度相比,天线的尺寸更小,实现了天线的小型化。

进一步地,第一子天线1和第二子天线2均包括第一参考地11,第一子天线1的第一参考地11和第二子天线2的第一参考地11连接,通过该种方式,第一子天线1的第一参考地11和第二子天线2的第一参考地11之间实现了辐射电流的互通,通过改变第一参考地11上辐射电流的走向,使得第一参考地11上的辐射电流方向变得有规律、更有方向性,从而进一步减少第一子天线1和第二子天线2在相同方向上的辐射分量,进一步提高第一子天线1和第二子天线2之间的隔离度及抗干扰性能。

综上,本申请提供的天线减少了第一子天线1和第二子天线2在相同方向上的辐射分量,提高了第一子天线1和第二子天线2之间的隔离度及抗干扰性能,且尺寸小,实现了天线的小型化。

在上述实施例的基础上:

作为一种优选地实施例,第一子天线1和第二子天线2均包括第一参考地11、辐射部12、寄生部13、导电部14和接地部15;

辐射部12通过接地部15与第一参考地11连接,寄生部13通过导电部14与馈电点连接,寄生部13用于将通过馈电点接收的电信号耦合至辐射部12。

具体地,请参照图2和图3,图2为本发明提供的图1所示天线的前视图,图3为本发明提供的图1所示天线的左视图。

第一子天线1的辐射部12通过自身的接地部15与自身的第一参考地11连接,第一子天线1的寄生部13通过自身的导电部14与自身的馈电点连接,第二子天线2的辐射部12通过自身的接地部15与自身的第一参考地11连接,第二子天线2的寄生部13通过自身的导电部14与自身的馈电点连接。

寄生部13和辐射部12构成天线的辐射体,寄生部13通过与自身连接的馈电点接收电信号,并将电信号耦合至辐射部12,以便辐射部12在接收到电信号后通过辐射部12与第一参考地11之间形成的电容结构储蓄能量,并在辐射部12的边沿将信号能量辐射至自由空间。

图1中,馈电点为非金属圆形区域,将电路中的电信号传输至天线的接入口,其接入方式一般为微带电路。导电部14圆柱形导电PIN,将从馈电点接收到的电信号传输至寄生部13。接地部15将辐射部12与第一参考地11导通,通过改变接地点的位置可以调整天线的阻抗特性,优化天线的辐射性能。此外,在实际应用中,还可以通过调整寄生部13的尺寸改变天线的阻抗,可以通过调整辐射部12的尺寸改变天线的谐振。

作为一种优选地实施例,辐射部12和寄生部13位于第一平面内,第一平面与参考地所在的第二平面平行。

本申请中,辐射部12和寄生部13在一个平面内,该平面与参考地平行,该种方式使得天线的结构更加规整,便于天线的工艺制作,便于天线所在的无线设备的空间布局。

作为一种优选地实施例,第一子天线1的第一参考地11与第二子天线2的第一参考地11垂直。

具体地,为了进一步减少第一子天线1和第二子天线2在相同方向上的辐射分量,本申请中,第一子天线1的第一参考地11和第二子天线2的第一参考地11垂直,通过该种方式,来使得第一参考地11上的辐射电流方向变得有规律、更有方向性,进一步调整第一子天线1和第二子天线2的辐射方向,使得第一子天线1和第二子天线2在相同方向上的辐射分量进一步减少,提高了第一子天线1和第二子天线2之间的隔离度及抗干扰性能。

作为一种优选地实施例,第一子天线1的寄生部13与第二子天线2的寄生部13垂直。

具体地,为了进一步减少第一子天线1和第二子天线2在相同方向上的辐射分量,本申请中,第一子天线1的寄生部13与第二子天线2的寄生部13垂直,通过该种方式,来使得第一参考地11上的辐射电流方向变得有规律、更有方向性,进一步调整第一子天线1和第二子天线2的辐射方向,使得第一子天线1和第二子天线2在相同方向上的辐射分量进一步减少,提高了第一子天线1和第二子天线2之间的隔离度及抗干扰性能。

作为一种优选地实施例,第一子天线1和第二子天线2均还包括与对应地第一参考地11连接的第二参考地16。

具体地,为了进一步减少第一子天线1和第二子天线2在相同方向上的辐射分量,本申请中,第一子天线1包括与自身的第一参考地11连接的第二参考地16,第二子天线2包括与自身的第一参考地11连接的第二参考地16。第二参考地16的设置使得第一参考地11上的辐射电流更加均匀,进一步使得第一参考地11上的辐射电流方向变得有规律、更有方向性,从而进一步减少第一子天线1和第二子天线2在相同方向上的辐射分量,进一步提高第一子天线1和第二子天线2之间的隔离度及抗干扰性能。

作为一种优选地实施例,第一子天线1的第二参考地16与第二子天线2的第二参考地16垂直。

为了进一步减少第一子天线1和第二子天线2在相同方向上的辐射分量,本申请中,第一子天线1的第二参考地16与第二子天线2的第二参考地16垂直,从而使得第一参考地11上的辐射电流方向变得有规律、更有方向性,从而进一步减少第一子天线1和第二子天线2在相同方向上的辐射分量,进一步提高第一子天线1和第二子天线2之间的隔离度及抗干扰性能。

作为一种优选地实施例,第一子天线和第二子天线均还包括与对应地所述第一参考地连接的第二参考地;第一子天线1及第二子天线2的辐射部12、寄生部13及第一参考地11均为矩形,第一子天线1的第二参考地16为矩形,第二子天线2的第二参考地16为T型。

请参照图1,各子天线的辐射部12、寄生部13及第一参考地11均为矩形,第一子天线1的的第二参考地16也为矩形,第一子天线1的第一参考地11的第一边与第二子天线2的第一参考地11的第一边连接,还与第二子天线2的第一参考地11的第二边垂直连接,第二子天线2的第一参考地11的第一边与第二边垂直。第一子天线1的第二参考地16的一个短边与自身的第一参考地11的第一边连接,且第一子天线1的第二参考地16与第二子天线2的第二边平行。

第二子天线2的第二参考地16为T型,第二子天线2具体包括第一矩形部和第二矩形部,第一矩形部的第一短边和第二矩形部连接,第一矩形部的第二短边与第二子天线2的第一参考地11的第二边连接,第一矩形部与第二子天线2的第一参考地11的第二边垂直,第一矩形部与第二矩形部垂直。

第一子天线1的第二参考地16和第二子天线2的第二参考地16垂直,进一步提高第一子天线1和第二子天线2之间的隔离度及抗干扰性能。

作为一种优选地实施例,介质板3为FR-4板。

本申请中,介质板3采用FR-4板,FR-4板具有阻燃、较好的耐热性和耐潮性,且本身性能受环境影响小的优点。

当然,这里也可以根据实际需要选用其他类型的介质板3,本申请在此不作特别的限定。

作为一种优选地实施例,第一子天线1及第二子天线2的第一参考地11的面积大于对应地辐射部12的面积。

具体地,为了使得天线的辐射方向朝上(以朝向介质板3方向为下为基准),尽可能地减小朝向介质板3方向的辐射分量,本申请中,第一子天线1及第二子天线2的第一参考地11的面积大于对应地辐射部12的面积。通过该种方式可以使得天线的辐射方向尽可能地朝上,提高天线的辐射性能。

在实际应用中,第一子天线1和第二子天线2的尺寸可以均为12*10*7mm,均工作在2.4GHz频段,两子天线的中心间距约为14mm,与现有技术中的60mm天线中心间距相比,极大地减小了第一子天线1和第二子天线2的尺寸,可以适应于小型化的无线设备。

请参照图4,图4为本发明提供的图1所示天线的S参数示意图。

S11为第一子天线的反射系数,S22为第二子天线的反射系数,S21为两天线的隔离度。

可见,在2.4GHz附近,天线的S11和S22均在-10dB以下,S21为-20dB以下。

本发明还提供了一种无线设备,包括如上述的天线。

具体地,这里的无线设备可以为手机、手表等,本申请在此不做特别地限定。此外对于本发明提供的无线设备中的天线的介绍请参照上述实施例,本发明在不再赘述。

需要说明的是,在本说明书中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其他实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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06120112855767