CN101102007A - 多频天线 - Google Patents

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Abstract

一种多频天线，用于可移动电子设备中，可以工作于WWAN，其包括T型绝缘基板、设于绝缘基板一表面的第一天线本体和设于绝缘基板另一表面的第二天线本体。第一天线本体和第二天线本体的馈点位置及接地点位置设有电性贯通第一天线本体、第二天线本体和绝缘基板的贯通孔。本发明多频天线利用双层天线本体的结构使其高频具有较宽的频带和低频具有较好的辐射强度且第一天线本体和第二天线本体之间的相互干扰减小。

Description

多频天线
【技术领域】
本发明涉及一种多频天线，尤指一种用于移动电子装置的平面倒“F”(Planar Inverted-F Antenna，PIFA)型天线与单极天线结合的多频天线。
【背景技术】
随着现代通信技术的日新月异，越来越多的可移动电子设备如笔记本电脑等都安装有天线，以使其可以接入一个无线局域网(WLAN)工作。目前，无限局域网大多基于蓝牙(Bluetooth)技术标准或IEEE802.11是列标准。蓝牙技术标准中天线的工作频带落于2.4GHz，IEEE802.11是列技术标准中天线的工作频带分别落于2.4GHz和5GHz。因此，目前笔记本电脑中的天线大多是应用于上述频带的天线。
然而，人们不满足将电子设备仅仅接入一个不能移动(蓝牙技术中信号最大传输距离只有10米，几乎不允许接入该系统的电子设备移动)的或者移动范围很小(IEEE802.11是列标准中信号传输最大距离也只有150米，仅限于办公室之间的移动)的无线局域网。将可移动电子设备接入WWAN(WirelessWide Area Network，无线广域网)和GPS(Global Positioning System，全球定位系统)是人们追求的目标。接入WWAN和GPS的可移动电子设备将可以更大范围的移动办公、娱乐。目前全球的WWAN主要采用两大技术——分别是GSM及CDMA技术。而要使可移动电子设备如笔记本电脑能接入GSM及CDMA网络，笔记本电脑中应用的天线就必须能工作于GSM网络工作的频带，即900/1800MHz。中国台湾专利公告第220581号揭示了一种可工作于900/1800MHz的双频倒F型天线，该天线虽可以安装于笔记本电脑以供其工作于WWAN，然而，该天线具有较大的高度，占据较大的笔记本电脑或其它电子设备的内部空间，且其高频频宽较窄，低频辐射强度较小，在很大程度上限制了笔记本电脑或其它电子设备的无线工作性能，而且低频和高频之间存在相互干扰。
因此，有必要改进现有天线，以解决现有技术中的上述缺陷。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种多频天线，其通过双层板式天线设计使多频天线具有更宽的频带、更大的辐射强度且高低频之间相互干扰大大减小。
为实现上述目的，本发明多频天线采用如下技术方案：
一种多频天线，用于可移动电子设备中，其包括：绝缘基板、设于绝缘基板上、下表面的第一天线本体和第二天线本体和馈线，绝缘基板上设有贯通孔电性连接第一、第二天线本体；第一天线本体具有工作于低频的第一辐射部和与第一辐射部间隔设置的第一接地部，所述第二天线本体具有工作于高频的第二辐射部、第二接地部和连接第二辐射部与第二接地部的连接部；所述馈线包括电性连接于第一辐射部的内导体和电性连接于第一接地部的外导体；其中，第一辐射部上具有垂直贯通第一辐射部、绝缘基板及第二辐射部的贯通孔以使第一辐射部和第二辐射部电性导通。
与现有技术相比，本发明多频天线具有以下优点：通过双层天线本体设于绝缘基板表面的设计，使多频天线的两个辐射部分别设置于绝缘基板的两面，在节省空间前提下使每一个辐射部具有足够的设计空间，从而可以加宽多频天线的辐射频带、使天线低频具有较好的辐射强度且可以有效减少两个辐射部之间的相互干扰。
【附图说明】
图1是本发明多频天线的立体图。
图2是图1的另一角度的立体图。
图3是本发明多频天线的电压驻波比图。
图4是本发明多频天线的增益图。
【具体实施方式】
图1和图2所示是本发明多频天线1的具体实施方式，在本实施方式中，多频天线1可以工作于WWAN(工作于824-960MHz和1710-2170MHz)，其包括T型绝缘基板(在本实施例中为印刷电路板)2、形成于绝缘基板2一表面的第一天线本体(未标号)和设于绝缘基板2另一表面的第二天线本体(未标号)。
第一天线本体是一种单极天线，其包括设于T型绝缘基板2的上半部分的第一辐射部3和设置于T型绝缘基板2的下半部分且与第一辐射部3在绝缘基板2同一侧断开的第一接地部34。第一辐射部3呈“ㄈ”型，工作于低频(824-960MHz)，其包括相互平行的第一、二辐射臂31、32和垂直连接第一、二辐射臂31、32的第三辐射臂33。第一辐射臂31末端垂直于第一辐射臂31朝向第一接地部34延伸出一馈线接入部240。第一辐射臂31和馈线接入部240结合处设有一贯通孔5，该贯通孔5自上而下电性垂直贯通第一天线本体、绝缘基板2和第二天线本体。
第一接地部34包括矩形片体341和自矩形片体341相对于第一辐射臂31一侧平行于第一辐射臂3且贴着绝缘基板2的边缘延伸的第一窄带342。一长方形片体8设于绝缘基板2上半部相对于第一窄带342的另一端。第一窄带342及长方形片体8的设置是本实施例多频天线1为了达到更好的辐射性能所做的改进。矩形片体341上设有多个贯通孔5，这些贯通孔5自上而下垂直电性贯通第一天线本体、绝缘基板2和第二天线本体。矩形片体341顶部右侧相对于馈线接入部240设有接地点343。
一馈线(未图示)具有内导体和外导体，其内导体电性连接于上述馈线接入部240，外导体电性连接于接地点343。
第二天线本体是一种PIFA天线，其包括贴设于T型绝缘基板2的上半部分的第二辐射部6、设置于T型绝缘基板2的下半部分且与第二辐射部6间隔设置的第二接地部44和连接第二辐射部6和第二接地部44的连接部4。
第二辐射部6工作于高频，其包括由宽至窄延伸的第一部分61和与第一部分61一体延伸的第二部分62。
连接部4呈Z型，其包括垂直于第二接地部44的第一支41、与第二辐射部6的第一部分较宽端连接的第二支42和连接第一支41和第二支42且垂直于第一支41和第二支42的第三支43。第一支41、第二支42和第三支43顺次连接。第二支42与第一部分61结合处开设有一贯通孔5，该贯通孔5自上而下垂直电性贯通第一天线本体、绝缘基板2和第二天线本体。
第二接地部44包括矩形片体441和自矩形片体441相对于第二辐射部61向另一端贴着绝缘基板2边缘延伸的第二窄带442。第二窄带442的设置是本实施例多频天线1为了达到更好的辐射性能所做的改进。矩形片体441上设有多个贯通孔5，这些贯通孔5自上而下垂直电性贯通第一天线本体、绝缘基板2和第二天线本体。
当然，上述馈线亦可以移到第二天线本体一侧，其内导体与连接部的第二支42和第三支43的结合处电性连接，其外导体和第二接地部44电性连接。
本发明多频天线1为了具有较好的接地效果而采用两个接地部34、44，需要说明的是仅采用一个接地部亦不会影响本发明多频天线的正常工作。
第一接地部34和第二接地部44上设有较多贯通孔，可以使第一接地部34和第二接地部44更好的电性连接。
请参考图3所示，其是本发明多频天线1的VSWR(电压驻波比)图，从该图可以看到，本发明多频天线1可以较好工作于WWAN需求的低频段(824-960MHz)，由于上述的第二辐射部6辐射面积增加，本发明多频天线高频段具有非常宽的频带，从1710-2170MHz都可以很好的工作，该频段完全涵盖了WWAN的高频段。
众所周知，单极天线的增益(Gain)较一般PIFA天线好，由于第一天线本体采用单极天线，所以本发明多频天线的低频具有较好的增益，这点可以从图4明显看出。在本发明多频天线的低频带(824-960MHz)，天线的增益在-4dBi至-7dBi之间，比一般PIFA天线在该频带的增益要好很多。天线的增益直接影响天线的辐射强度，本发明多频天线的低频因而具有很好的辐射强度，从而弥补了传统WWAN天线的低频辐射强度较低的缺陷。
本发明多频天线通过双层设计，将工作于WWAN的两个辐射部设置于PCB两面，使每一个辐射部具有足够的设计空间，且使两个辐射部之间相互干扰大大减少。

Claims (10)

1.一种多频天线，用于可移动电子设备中，其包括绝缘基板、设于绝缘基板上、下表面的第一天线本体和第二天线本体和馈线，所述绝缘基板上设有贯通孔电性连接第一、第二天线本体；其特征在于：所述第一天线本体具有工作于低频的第一辐射部和与第一辐射部间隔设置的第一接地部，所述第二天线本体具有工作于高频的第二辐射部、第二接地部和连接第二辐射部与第二接地部的连接部；所述馈线包括电性连接于第一辐射部的内导体和电性连接于第一接地部的外导体；其中，第一辐射部上具有垂直贯通第一辐射部、绝缘基板及第二辐射部的贯通孔以使第一辐射部和第二辐射部电性导通。
2.如权利要求1所述的多频天线，其特征在于：所述第二天线本体的第二接地部设有多个垂直贯通第一接地部、绝缘基板及第二接地部的贯通孔，所述贯通孔使第一接地部和第二接地部电性连接。
3.如权利要求1所述的多频天线，其特征在于：所述第一天线本体的第一辐射部延伸出一馈线接入部，所述馈线的内导体电性连接于该馈线接入部，所述导线的外导体电性连接于第一接地部。
4.如权利要求1所述的多频天线，其特征在于：所述第一、二接地部贴着绝缘基板边缘分别延伸出一窄带。
5.如权利要求1所述的多频天线，其特征在于：所述第一天线本体的第一辐射部呈ㄈ型，其包括相互平行的第一、第二辐射臂和垂直连接第一、第二辐射臂的第三辐射臂。
6.如权利要求1所述的多频天线，其特征在于：所述第二天线本体的第二辐射部的一部分由宽至窄延伸。
7.如权利要求6所述的多频天线，其特征在于：所述第二天线本体的连接部呈Z型，其包括垂直于第二接地部的第一支、与第二辐射部连接的第二支和连接第一支和第二支且垂直于第一支和第二支的第三支。
8.如权利要求1所述的多频天线，其特征在于：所述第一辐射部、第一接地部和馈线共同组成一单极天线。所述第二天线本体的第二辐射部、连接部及第二接地部共同组成一平面倒F型天线。
9.如权利要求8所述的多频天线，其特征在于：所述单极天线工作于824-960MHz频带。
10.如权利要求8所述的多频天线，其特征在于：所述平面倒F型天线工作于1710-2170MHz。
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