本實(shí)用新型涉及通信技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種偶極雙頻天線和電子產(chǎn)品。
背景技術(shù):
在通信技術(shù)領(lǐng)域,天線是制約通信質(zhì)量的關(guān)鍵部件。隨著新技術(shù)的發(fā)展和人們?nèi)找嬖鲩L的消費(fèi)需求,具有藍(lán)牙、WIFI、GPS及3G\4G功能的無線產(chǎn)品越來越普及。然而,為方便天線類產(chǎn)品的佩戴和攜帶,天線類產(chǎn)品的尺寸也越來越小,剖面越來越低,比如耳塞式藍(lán)牙耳機(jī)等。天線類產(chǎn)品尺寸的減小意味著天線會(huì)面臨PCBA“地”面積和天線凈空區(qū)面積不足,以及天線諧振長度較短,并導(dǎo)致天線諧振頻率太高、諧振深度較淺以及天線帶寬較窄等問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
鑒于現(xiàn)有技術(shù)中天線面臨PCBA“地”面積和天線凈空區(qū)面積不足,以及天線諧振長度較短,并導(dǎo)致天線諧振頻率太高、諧振深度較淺以及天線帶寬較窄等的問題,提出了本實(shí)用新型的一種偶極雙頻天線和電子產(chǎn)品,以便解決或至少部分地解決上述問題。
根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面,提供了一種偶極雙頻天線,所述天線包括一主天線、一從天線和一介質(zhì)板;所述主天線和所述從天線均位于所述介質(zhì)板的上方;
所述主天線為PIFA天線,包括第一諧振壁、饋電部和第一接地部,所述饋電部的頂端連接所述第一諧振壁,底端連接在所述介質(zhì)板上表面邊緣處的饋電點(diǎn)上;所述第一接地部的頂端連接所述第一諧振壁,底端連接在所述介質(zhì)板上表面邊緣處的第一接地點(diǎn)上;
所述從天線包括第二諧振壁和第二接地部,所述第二接地部的頂端連接所述第二諧振壁,所述第二接地部的底端連接所述介質(zhì)板上表面邊緣處的第二接地點(diǎn);
所述第一諧振壁和所述第二諧振壁從不同側(cè)沿所述介質(zhì)板的邊緣走線;
所述主天線與所述從天線構(gòu)成偶極雙頻天線,所述主天線用于產(chǎn)生第一諧振頻率,接收和發(fā)射第一諧振頻帶內(nèi)的射頻信號(hào);所述從天線用于產(chǎn)生第二諧振頻率,接收和發(fā)射第二諧振頻帶內(nèi)的射頻信號(hào)。
根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)方面,提供了一種電子產(chǎn)品,包括殼體,所述殼體內(nèi)設(shè)置有電路板,所述電路板上使用有前述的偶極雙頻天線。
綜上所述,本實(shí)用新型的偶極雙頻天線在小尺寸、低剖面的環(huán)境下,通過調(diào)節(jié)主天線產(chǎn)生的第一諧振頻率或者從天線產(chǎn)生的第二諧振頻率可以克服諧振頻率太高、諧振深度較淺以及天線帶寬較窄等問題,且可實(shí)現(xiàn)雙頻特性。例如,固定第一諧振頻率,調(diào)節(jié)從天線的第二接地部位于從天線的靠近所述第一接地部的一端或者位于遠(yuǎn)離所述第一接地部的另一端,可以拓寬第一諧振頻率;調(diào)節(jié)從天線的第二接地部位于從天線第二諧振壁的中間位置,可以實(shí)現(xiàn)雙頻特性??梢?,本實(shí)用新型的偶極雙頻天線產(chǎn)生的諧振頻率較低以及天線帶寬較寬。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種偶極雙頻天線的主天線的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種偶極雙頻天線的主天線的反射損耗曲線圖;
圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的一種偶極雙頻天線的結(jié)構(gòu)示意圖;其中,(a)為偶極雙頻天線的結(jié)構(gòu)示意圖;(b)為偶極雙頻天線的側(cè)視圖;
圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的一種偶極雙頻天線的反射損耗曲線圖;
圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例三提供的一種偶極雙頻天線的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例三提供的一種偶極雙頻天線的反射損耗曲線圖;
圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例四提供的一種偶極雙頻天線的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例四提供的一種偶極雙頻天線的反射損耗曲線圖;
圖9為本實(shí)用新型實(shí)施例四提供的一種偶極雙頻天線的方向圖;
圖10為本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的一種偶極雙頻天線的方向圖;
圖11為本實(shí)用新型實(shí)施例五提供的一種電子產(chǎn)品的示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)思路是:鑒于現(xiàn)有技術(shù)中天線面臨PCBA“地”面積和天線凈空區(qū)面積不足,以及天線諧振長度較短,并導(dǎo)致天線諧振頻率太高、諧振深度較淺以及天線帶寬較窄等的問題。本實(shí)用新型的天線包括一主天線、一從天線和一介質(zhì)板,主天線的第一諧振壁通過饋電部和第一接地部與介質(zhì)板連接;從天線的第二諧振壁通過第二接地部與介質(zhì)板連接;且主天線和從天線從不同側(cè)沿所述介質(zhì)板的邊緣走線。這樣主天線與從天線就構(gòu)成偶極雙頻天線,在小尺寸、低剖面的環(huán)境下,產(chǎn)生第一諧振頻率和第二諧振頻率,可以達(dá)到拓寬天線帶寬的效果,且可實(shí)現(xiàn)雙頻特性。為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
實(shí)施例一:
本實(shí)用新型的偶極雙頻天線的主天線為PIFA天線。圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種偶極雙頻天線的主天線的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示,主天線110包括第一諧振壁111、饋電部112和第一接地部113,饋電部112的頂端連接第一諧振壁111,底端連接在圓形介質(zhì)板120上表面邊緣處的饋電點(diǎn)上;第一接地部113的頂端連接第一諧振壁111,底端連接在介質(zhì)板120上表面邊緣處的第一接地點(diǎn)上。第一諧振壁111的長度等于圓形介質(zhì)板周長的一半,從左側(cè)沿介質(zhì)板120的邊緣走線。第一接地部113位于第一諧振壁111的一端,饋電部位于距離第一接地部5.5mm處的位置。這里的圓形介質(zhì)板的上表面覆銅。
主天線110用于產(chǎn)生第一諧振頻率,接收和發(fā)射第一諧振頻帶內(nèi)的射頻信號(hào)。圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種偶極雙頻天線的主天線的反射損耗曲線圖。如圖2所示,主天線110產(chǎn)生的第一諧振頻率為2.4Ghz,諧振頻率不高,該頻率符合藍(lán)牙通信中的頻率要求,天線可以應(yīng)用在藍(lán)牙通信中。
實(shí)施例二:
圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的一種偶極雙頻天線的結(jié)構(gòu)示意圖;其中,(a)為偶極雙頻天線的結(jié)構(gòu)示意圖;(b)為偶極雙頻天線的側(cè)視圖。如圖3所示,天線包括一主天線310、一從天線320和一上表面覆銅的介質(zhì)板330;主天線310和從天線320均位于介質(zhì)板330的上方。介質(zhì)板的上表面覆銅。
主天線310為PIFA天線,包括第一諧振壁311、饋電部312和第一接地部313,饋電部312的頂端連接第一諧振壁311,底端連接在介質(zhì)板330上表面邊緣處的饋電點(diǎn)上;第一接地部313的頂端連接第一諧振壁311,底端連接在介質(zhì)板330上表面邊緣處的第一接地點(diǎn)上。
從天線320包括第二諧振壁321和第二接地部322,第二接地部322的頂端連接第二諧振壁321,第二接地部322的底端連接介質(zhì)板330上表面邊緣處的第二接地點(diǎn)。
如圖3所示,第一諧振壁和第二諧振壁分別從左右兩側(cè)沿介質(zhì)板的邊緣走線。
這樣,主天線與從天線構(gòu)成偶極雙頻天線,主天線用于產(chǎn)生第一諧振頻率,接收和發(fā)射第一諧振頻帶內(nèi)的射頻信號(hào);從天線用于產(chǎn)生第二諧振頻率,接收和發(fā)射第二諧振頻帶內(nèi)的射頻信號(hào)。主天線的第一諧振壁的長度、饋電部的位置或第一接地部的位置可改變,以調(diào)節(jié)主天線產(chǎn)生的第一諧振頻率;或者,第二諧振壁的長度或者第二接地部的位置可改變,以調(diào)節(jié)從天線產(chǎn)生的第二諧振頻率。
本實(shí)施例中,如圖3所示,介質(zhì)板330為圓形介質(zhì)板,直徑為16mm,介電常數(shù)為4.4。第一諧振壁311和第二諧振壁321的長度相同,均等于介質(zhì)板330周長的一半,第一諧振壁311和第二諧振壁321圍成一個(gè)圓形,且第一諧振壁311和第二諧振壁321位于介質(zhì)板330上方相同高度的2.5mm處。主天線310的第一接地部313位于第一諧振壁311的一端,饋電部312位于靠近第一接地部313的5.5mm處的位置,可以產(chǎn)生固定2.4GH的第一諧振頻率;從天線320的第二接地部322位于從天線312的靠近第一接地部313的一端。
圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的一種偶極雙頻天線的反射損耗曲線圖。如圖4所示,本實(shí)施例中的偶極雙頻天線,主天線產(chǎn)生第一諧振頻率為2.4GHz,從天線產(chǎn)生的第二諧振頻率在2.7GHz,一方面,該偶極天線可以產(chǎn)生雙頻,另一方面,第二諧振頻率2.7GHz接近第一諧振頻率的2.4GHz。因此,由于第二諧振臂321與第一諧振臂311長度相近,兩者均諧振頻率在2.4GHz附近,第一諧振頻率與第二諧振頻率融合,拓寬了的天線帶寬。該頻率符合藍(lán)牙通信中的頻率要求,天線可以應(yīng)用在藍(lán)牙通信中。
可見,本實(shí)施例通過調(diào)節(jié)從天線的第二接地部的位置,使其位于從天線的靠近第一接地部的一端,在介質(zhì)板尺寸較小,剖面較低的情況下,可以拓寬第一諧振頻率的天線帶寬。
實(shí)施例三:
圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例三提供的一種偶極雙頻天線的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示,天線包括一主天線510、一從天線520和一上表面覆銅的介質(zhì)板530;主天線510和從天線520均位于介質(zhì)板530的上方的相同的高度的位置。
主天線510為PIFA天線,包括第一諧振壁511、饋電部512和第一接地部513,饋電部512的頂端連接第一諧振壁511,底端連接在介質(zhì)板530上表面邊緣處的饋電點(diǎn)上;第一接地部513的頂端連接第一諧振壁511,底端連接在介質(zhì)板530上表面邊緣處的第一接地點(diǎn)上。
從天線520包括第二諧振壁521和第二接地部522,第二接地部522的頂端連接第二諧振壁521,第二接地部522的底端連接介質(zhì)板530上表面邊緣處的第二接地點(diǎn)。
如圖5所示,第一諧振壁和第二諧振壁分別從左右兩側(cè)沿介質(zhì)板的邊緣走線。
本實(shí)施例中,如圖5所示,介質(zhì)板530為圓形介質(zhì)板,尺寸較小,其直徑為16mm,介電常數(shù)為4.4。第一諧振壁511和第二諧振壁521的長度相同,均等于介質(zhì)板530周長的一半,第一諧振壁511和第二諧振壁521圍成一個(gè)圓形,且第一諧振壁511和第二諧振壁521位于介質(zhì)板530上方的相同高度的2.5mm處,剖面較低。主天線510的第一接地部513位于第一諧振壁511的一端,饋電部512位于靠近第一接地部513的5.5mm處的位置,可以產(chǎn)生固定2.4GH的第一諧振頻率;從天線520的第二接地部522位于第二諧振壁521的中間位置,相當(dāng)于縮短了從天線的諧振壁。
圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例三提供的一種偶極雙頻天線的反射損耗曲線圖。如圖6所示,本實(shí)施例中的偶極雙頻天線,主天線產(chǎn)生第一諧振頻率為2.4GHz,從天線產(chǎn)生的第二諧振頻率在5.8GHz,實(shí)現(xiàn)了偶極雙頻天線的雙頻特性。2.4GHz頻率符合藍(lán)牙通訊中的頻率要求;5.8GHz頻率符合WiFi通信中的頻率要求,因此本實(shí)施例中的天線可以同時(shí)應(yīng)用在藍(lán)牙通信和WiFi通信中。
可見,本實(shí)施例通過調(diào)節(jié)從天線的第二接地部的位置,使其位于從天線的第二諧振壁的中間位置,在介質(zhì)板尺寸較小,剖面較低的情況下,可以實(shí)現(xiàn)天線的雙頻特性。
實(shí)施例四:
圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例四提供的一種偶極雙頻天線的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖7所示,天線包括一主天線710、一從天線720和一上表面覆銅的介質(zhì)板730;主天線710和從天線720均位于介質(zhì)板730的上方的相同的高度的位置。
主天線710為PIFA天線,包括第一諧振壁711、饋電部712和第一接地部713,饋電部712的頂端連接第一諧振壁711,底端連接在介質(zhì)板730上表面邊緣處的饋電點(diǎn)上;第一接地部713的頂端連接第一諧振壁711,底端連接在介質(zhì)板730上表面邊緣處的第一接地點(diǎn)上。
從天線720包括第二諧振壁721和第二接地部722,第二接地部722的頂端連接第二諧振壁721,第二接地部722的底端連接介質(zhì)板730上表面邊緣處的第二接地點(diǎn)。
如圖7所示,第一諧振壁和第二諧振壁分別從左右兩側(cè)沿介質(zhì)板的邊緣走線。
本實(shí)施例中,如圖7所示,介質(zhì)板730為圓形介質(zhì)板,尺寸較小,其直徑為16mm,介電常數(shù)為4.4。第一諧振壁711和第二諧振壁721的長度相同,均等于介質(zhì)板730周長的一半,第一諧振壁711和第二諧振壁721圍成一個(gè)圓形,且第一諧振壁711和第二諧振壁721位于介質(zhì)板730上方2.5mm處,剖面較低。主天線710的第一接地部713位于第一諧振壁711的一端,饋電部712位于靠近第一接地部713的5.5mm處的位置,可以產(chǎn)生固定2.4GH的第一諧振頻率;從天線720的第二接地部722位于遠(yuǎn)離第一接地部713的另一端。
圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例四提供的一種偶極雙頻天線的反射損耗曲線圖。如圖8所示,本實(shí)施例中的偶極雙頻天線,主天線產(chǎn)生第一諧振頻率為2.4GHz,從天線產(chǎn)生的第二諧振頻率在2.7GHz,一方面,該偶極天線可以產(chǎn)生雙頻率,另一方面,第二諧振頻率2.7GHz。同樣的,由于第二諧振臂711與第一諧振臂721長度相近,兩者均諧振在2.4GHz附近,因此拓展了天線帶寬。該頻率符合藍(lán)牙通信中的頻率要求,天線可以應(yīng)用在藍(lán)牙通信中。
圖9為本實(shí)用新型又一個(gè)實(shí)施例提供的一種偶極雙頻天線的方向圖;作為對(duì)比,圖10為本實(shí)用新型實(shí)施二提供的一種偶極雙頻天線的方向圖。由于本實(shí)施例中的第一諧振臂711與第二諧振臂721上的電流分布相反,本實(shí)施例中的圖9所示的輻射方向圖與圖10所示的實(shí)施二的方向圖相比,具有更好的全向性。
可見,本實(shí)施例通過調(diào)節(jié)從天線的第二接地部的位置,使其位于從天線的遠(yuǎn)離第一接地部的另一端,在介質(zhì)板尺寸較小,剖面較低的情況下,可以拓寬天線的帶寬,并且具有良好的方向性。
需要說明的是,本實(shí)用新型的偶極雙頻天線,可以根據(jù)需求通過改變第一諧振壁的長度或者改變饋電部或第一接地部的位置以及兩者的距離距離,調(diào)節(jié)主天線產(chǎn)生的第一諧振頻率;或者,通過第二諧振壁的長度或者改變第二接地部的位置,調(diào)節(jié)從天線產(chǎn)生的第二諧振頻率。所以,上述實(shí)施例中的天線的剖面高度(2.5mm),饋電部與第一接地部的距離(5.5mm)和位置可以不做具體限定。具體的參數(shù)大小均可根據(jù)天線的要求進(jìn)行設(shè)定,且主天線和從天線的高度可以不一致。上述實(shí)施例中,在介質(zhì)板尺寸較小、剖面較低的情況下,通過固定主天線的第一諧振壁的長度,饋電部和第一接地部的位置和距離,改變從天線的第二接地部的位置,來實(shí)現(xiàn)天線的諧振頻率的拓寬,或者實(shí)現(xiàn)天線的雙頻特性。
還需要說明的是,上述實(shí)施例中的介質(zhì)板的形狀(圓形)和大小(直徑16mm)也可以不作具體限定,根據(jù)需求進(jìn)行設(shè)定。
實(shí)施例五:
圖11為本實(shí)用新型實(shí)施例五提供的一種電子產(chǎn)品的示意圖。如圖11所示,該電子產(chǎn)品包括殼體111,殼體111內(nèi)設(shè)置有電路板112,電路板112上使用有如圖3、圖5或圖7所示的偶極雙頻天線113。
例如,該電子產(chǎn)品可是耳塞式藍(lán)牙耳機(jī)或者智能手表等小尺寸的電子產(chǎn)品,但不限于此。
需要說明的是,圖11所示的電子產(chǎn)品的各實(shí)施例與圖3、圖5或圖7所示的偶極雙頻天線的各實(shí)施例對(duì)應(yīng)相同,上文已有詳細(xì)說明,在此不再贅述。
綜上所述,本實(shí)用新型的偶極雙頻天線在小尺寸、低剖面的環(huán)境下,通過調(diào)節(jié)主天線產(chǎn)生的第一諧振頻率或者從天線產(chǎn)生的第二諧振頻率可以克服諧振頻率太高、諧振深度較淺以及天線帶寬較窄等問題,且可實(shí)現(xiàn)雙頻特性。例如,固定第一諧振頻率,調(diào)節(jié)從天線的第二接地部位于從天線的靠近所述第一接地部的一端或者位于遠(yuǎn)離所述第一接地部的另一端,可以拓寬第一諧振頻率;調(diào)節(jié)從天線的第二接地部位于從天線第二諧振壁的中間位置,可以實(shí)現(xiàn)雙頻特性。可見,本實(shí)用新型的偶極雙頻天線產(chǎn)生的諧振頻率較低以及天線帶寬較寬。
以上所述,僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式,在本實(shí)用新型的上述教導(dǎo)下,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)行其他的改進(jìn)或變形。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白,上述的具體描述只是更好的解釋本實(shí)用新型的目的,本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。