CN101295815B - 复合天线 - Google Patents

Abstract

本发明有关一种复合天线，其包括共用接地部和安装部的第一天线和第二天线，所述第一天线工作于无线局域网，其包括第一连接部和自第一连接部分别向相反方向延伸的第一辐射部和第二辐射部；所述第二天线工作于无线广域网，其包括第二连接部和自第二连接部分别向相反方向延伸的第三辐射部和第四辐射部。本发明复合天线具有较宽的频带且第一天线与第二天线之间干扰较小。

Description

复合天线

【技术领域】

本发明涉及一种复合天线结构，尤其指一种可以同时工作于无线局域网和无线广域网且具有良好性能和频宽的复合天线。

【背景技术】

现代电子设备中，运用无线通信技术对数据、声音、图像等进行无线传输已被越来越多的运用。天线，作为一种用以感应电磁波的元件，是应用无线通信技术设备必要的装置。如今，人们对于便携式电子设备的无线接入要求越来越高，已不满足于仅仅只是接入WLAN(Wireless Local Area Network，无线局域网)，而是希望同时能接入WWAN(Wireless Wide Area Network，无线广域网)。

目前，WLAN大多基于蓝牙(Bluetooth)技术标准或Wi-Fi标准。蓝牙技术标准中天线的工作频带落于2.4GHz，Wi-Fi系列技术标准中天线工作频带分别落于2.4GHz和5GHz。而WWAN大多基于GSM(Global System for Mobilecommunication)、GPS(Global Positioning System，全球定位系统)和CDMA(Code Division Multiple Access，码分多址)技术标准。GSM技术工作频带落于900MHz和1800MHz。GPS技术标准工作于1575MHz频带。CDMA技术标准又分为三种：CDMA2000、WCDMA和TD-SCDMA。CDMA2000工作频带包括800、900、1700、1800、1900、2100MHz；WCDMA工作频带包括1800、1900、2100MHz；TD-SCDMA工作频带包括900、1800、2100MHz。

要使便携式电子设备能同时工作于WLAN和WWAN，就必须安装有能工作于上述频带的天线。现有技术中一般采用两支天线来实现电子设备同时工作于WLAN和WWAN，一支天线工作于WLAN，另一支天线工作于WWAN。但由于电子设备小型化趋势所致，很多电子设备内部空间不足以安装两支或更多支天线。

中国台湾省发明专利公开第200642171号揭示了一种将WLAN天线和WWAN天线整合在一支天线上的多频天线。该多频天线可以同时工作于WLAN和WWAN，而且体积较小，适应电子设备小型化发展趋势。

然而，上述多频天线频带较窄，不能覆盖WWAN所有工作频带，而且该多频天线的第一、第二、第三、第四天线都从接地部同一侧向上延伸，辐射性能彼此会有影响。

因此，我们有必要对上述天线进行改良，以弥补上述缺陷。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种辐射体之间干扰较小且具有较宽频带的复合天线。

为了实现上述目的，本发明复合天线采用如下技术方案：

一种复合天线，其包括：接地部、第一天线和第二天线，所述接地部具有纵长两侧边；所述第一天线具有与所述接地部间隔设置的第一辐射体和连接第一辐射体与接地部的第一连接部；所述第二天线具有与所述接地部间隔设置的第二辐射体和连接第二辐射体与接地部的第二连接部；所述第一天线从所述接地部一侧边延伸出来且应用于无线局域网，可同时工作于一较低频带和一较高频带；所述第二天线从所述接地部另一侧边延伸出来且应用于无线广域网，可同时工作于一较低频带和一较高频带。

为实现上述目的，本发明复合天线还可采用如下技术方案：

一种复合天线，其包括：接地部、第一天线、第二天线和第一寄生辐射部，所述接地部为纵长板体；所述第一天线具有与所述接地部间隔设置的第一辐射体和连接第一辐射体与接地部的第一连接部；所述第二天线具有与所述接地部间隔设置的第二辐射体和连接第二辐射体与接地部的第二连接部；所述第一寄生辐射部从接地部侧边延伸出来；所述第一、二天线各自从所述接地部侧边延伸出来且均包括工作于一较低频带和一较高频带的两个辐射部；所述第一寄生辐射部可增加第二天线的高频辐射频宽。

较现有技术，本发明复合天线具有如下有益效果：

本发明复合天线因为第一天线和第二天线从接地部的两侧分别向上延伸，故可降低第一天线和第二天线间的相互干扰，又因为第一天线和第二天线以及寄生辐射部的存在，使复合天线的频宽显著增加。

【附图说明】

图1是本发明复合天线第一实施方式的立体图。

图2是图1的另一角度立体图。

图3是本发明复合天线第二实施方式的立体图。

图4是图3的另一角度立体图。

图5是本发明第一实施方式中第二天线的电压驻波比图。

图6是本发明第一实施方式中第一天线的电压驻波比图。

图7是本发明第二实施方式中第二天线的电压驻波比图。

图8是本发明第二实施方式中第一天线的电压驻波比图。

【具体实施方式】

请参照图1至图2所示，其为本发明的第一实施方式复合天线100的立体图。在该实施方式中，复合天线100是由一金属片弯折切割而成，其包括位于水平平面的具有纵长两侧边的接地部3、位于接地部3两端的安装部4、和分别从接地部3两侧向上延伸的第一天线1和第二天线2。所述第一天线1、第二天线2、安装部4均位于接地部3所处的水平平面的同一侧。

第一天线1工作于WLAN，其从接地部3一侧边向上延伸且包括与接地部3间隔设置的第一辐射体10及连接第一辐射体10和接地部3的位于垂直平面的第一连接部11。第一连接部11包括一端与接地部3连接的第一支111、一端连接于第一辐射体10上P点的第二支112及连接第一支111和第二支112的第三支113。第一辐射体10包括工作于2.4GHz频带的第一辐射部12和工作于5GHz频带的第二辐射部13。第一连接部11与第一辐射体10的结合点P也是第一辐射部12和第二辐射部13的分割点。一馈线(未图示)的内导体焊接于上述P点，该馈线的外导体焊接于接地部3上。所述第一辐射部12大致呈Z型，其包括在垂直平面内呈L型的第一辐射臂121和与第一辐射臂121相连的整体向内、向上延伸呈L型的第二辐射臂122。第二辐射臂122向内、向上倾斜延伸可以适当降低天线的整体高度。第一天线1的高度接近安装部4的高度。所述第二辐射部13上半部向内、向上倾斜延伸，这样设计也是为了降低天线整体高度。

第二天线2工作于WWAN，其从接地部3的另一侧边向上延伸且包括与接地部3间隔设置的第二辐射体20及连接第二辐射体20和接地部3的位于垂直平面的第二连接部21。第二连接部21包括自接地部3侧边倾斜向上延伸的第一段211和自第一段211邻近末端处垂直向上延伸且连接于第二辐射体20的第二段212。一馈线(未图示)的内导体电性连接于第一段211末端处的Q点。第二辐射体20大部分平行于接地部3所在的平面且包括工作于900MHz频带的第三辐射部22和工作于1800MHz频带的第四辐射部23。第二辐射体20自与第二连接部21结合处被分割为第三辐射部22和第四辐射部23。第三辐射部22包括第三辐射臂221和自第三辐射臂末端弯折延伸的第四辐射臂222。第四辐射部23包括第五辐射臂231和自第五辐射臂231末端垂直向下延伸的第六辐射臂232。第二天线2的第二辐射体20纵长两端接近两安装部4，且第二天线2的高度与安装部4高度大体相当。

一呈L型第一寄生辐射部7自接地部3一侧邻近第一连接部11与接地部3连接处向上延伸。第一寄生辐射部7包括自接地部3垂直向上延伸的第一臂71和自第一臂71末端向远离第一天线1方向水平延伸的第二臂72。第二臂72在与第一臂71连接端具有一缺口721以降低第一寄生辐射部7与第一辐射体10的第一辐射部12间的相互干扰。第一寄生辐射部7长度稍短于第二辐射体20的第四辐射部23的长度。因为天线辐射部的长度大致等于该辐射部工作频带中心频率的1/4波长，因此，第一寄生辐射部7工作的频带稍高于第二辐射体20的第四辐射部23的工作频带并和第四辐射部23的工作频带连接起来成为一个较宽的频带。

另一呈L型第二寄生辐射部8自接地部3另一侧邻近第二连接部21与接地部3连接处向上延伸。第二寄生辐射部8包括自接地部3垂直向上延伸的第三臂81和自第三臂81末端向远离第二天线2方向水平延伸的第四臂82。第二寄生辐射部8长度稍长于第二辐射体20的第四辐射部23的长度。因此，第二寄生辐射部8工作的频带稍低于第二辐射体20的第四辐射部23的工作频带并和第四辐射部23的工作频带及第一寄生辐射部7的工作频带连接起来成为一个更宽的频带。当然，如果为了显著增加低频辐射部的频宽，可以适当调节第一、第二寄生辐射部7、8的长度以达到目的。

安装部4设置于接地部3两端。每一安装部3均设置一个较大安装孔5和一个较小安装孔6以方便将天线安装在笔记本电脑或其它移动式电子设备内。

请参考图5所示，其为本发明第一实施方式复合天线100的第二天线2的VSWR(电压驻波比)图。从第五图可以看出，第二天线2可工作频率为880MHz-1000MHz、1.5GHz-2.2GHz。上述频带覆盖了WWAN的GSM、GPS、CDMA2000、WCDMA和TD-SCDMA等所有技术标准工作的频带。

请参考图6所示，其为本发明第一实施方式复合天线100的第一天线1的VSWR图。从图6可以看出第一天线1可工作频率为2.4-2.5GHz、4.9-5.9GHz。上述频带覆盖了WLAN的BlueTooth、Wi-Fi等技术标准工作的频带。

本发明第一实施方式复合天线100在第一天线1、第二天线2、第一寄生辐射部7及第二寄生辐射部8的共同作用下，可工作的频带覆盖了WWAN和WLAN当今所有流行的技术标准工作的频带。并且，第一天线1与第二天线2分别从接地部3的相对两边向上延伸，使第一天线1和第二天线2的相互干扰最大程度降低。

请参考图3和图4所示，其为本发明第二实施方式复合天线100’。在该实施方式中，复合天线100’形状与复合天线100大致相同，其是由一金属片弯折切割而成，包括位于水平平面的具有纵长两侧边的接地部3’、位于接地部3’两端的安装部4’、和分别从接地部3’两侧向上延伸的第一天线1’和第二天线2’。

第一天线1’工作于WLAN，其从接地部3’一侧边向上延伸且包括与接地部3’间隔设置的第一辐射体10’及连接第一辐射体10’和接地部3’的位于垂直平面的第一连接部11’。第一连接部11’包括一端与接地部3’连接的第一支111’、一端连接于第一辐射体10’上P’点的第二支112’及连接第一支111’和第二支112’的第三支113’。第一辐射体10’包括工作于2.4GHz频带的第一辐射部12’和工作于5GHz频带的第二辐射部13’。第一连接部11’与第一辐射体10’的结合点P’也是第一辐射部12’和第二辐射部13’的分割点。一馈线(未图示)的内导体焊接于上述P’点，该馈线的外导体焊接于接地部3’上。所述第一辐射部12’大致呈L型。所述第二辐射部13’大体呈Z型。第一辐射部12’、第二辐射部13’及第一连接部11’位于同一垂直平面内。

第二天线2’工作于WWAN，其从接地部3’的另一侧边向上延伸且包括与接地部3’间隔设置的第二辐射体20’及连接第二辐射体20’和接地部3’的位于垂直平面的第二连接部21’。第二连接部21’包括自接地部3’侧边呈圆弧状倾斜向上延伸的第一段211’和自第一段211’末端垂直向上延伸且连接于第二辐射体20’的第二段212’。一馈线接入部213’自第一段211’和第二段212’结合处水平延伸出来。一馈线(未图示)的内导体电性连接于馈线接入部213’末端处。第二辐射体20’大部分平行于接地部3’所在的平面且包括工作于900MHz频带的第三辐射部22’和工作于1800MHz频带的第四辐射部23’。第二辐射体20’自与第二连接部21’结合处被分割为第三辐射部22’和第四辐射部23’。第三辐射部22’包括平行于接地部3’的第三辐射臂221’和自第三辐射臂221’末端弯折向下延伸的第四辐射臂222’。第四辐射部23’包括平行于接地部3’的第五辐射臂231’和自第五辐射臂231’末端垂直向下延伸的第六辐射臂232’。

一呈L型第一寄生辐射部7’自接地部3’一侧邻近第二连接部11’与接地部3’连接处向上延伸。第一寄生辐射部7’包括自接地部3’垂直向上延伸的第一臂71’和自第一臂71’末端向远离第二连接部21’方向水平延伸的第二臂72’。第二辐射体20’在与第二臂72’邻近区域设有一矩形缺口201’以降低第一寄生辐射部7’与第二辐射体20’间的相互干扰。第一寄生辐射部7’长度与第二辐射体20’的第四辐射部23’的长度大致相当。因为天线辐射部的长度大致等于该辐射部工作频带中心频率的1/4波长，因此，第一寄生辐射部7’工作的频带与第二辐射体20’的第四辐射部23’的工作频带相接近并和第四辐射部23’的工作频带连接起来成为一个较宽的频带。

安装部4’设置于接地部3’两端。每一安装部4’均设置一个较大安装孔5’和一个较小安装孔6’以方便将天线安装在笔记型计算机或其它移动式电子设备内。

请参考图7所示，其为本发明第二实施方式复合天线100’的第二天线2’的VSWR图。从图7可以看出，第二天线2’可工作频率为800MHz-950MHz、1.7GHz-2.2GHz。上述频带覆盖了WWAN除GPS外的GSM、CDMA2000、WCDMA和TD-SCDMA技术标准工作的频带。

请参考图8所示，其为本发明第一实施方式复合天线100’的第一天线1’的VSWR图。从图8可以看出第一天线1’可工作频率为2.4-2.5GHz、4.9-5.9GHz。上述频带覆盖了WLAN的BlueTooth、Wi-Fi等技术标准工作的频带。

本发明第二实施方式复合天线100’在第一天线1’、第二天线2’及第一寄生辐射部7’的共同作用下，可工作的频带覆盖了WWAN和WLAN当今流行的大部分技术标准工作的频带。并且，第一天线1’与第二天线2’分别从接地部3’的相对两边向上延伸，使第一天线1’和第二天线2’的相互干扰最大程度降低。

Claims (8)

1.一种复合天线，其包括：接地部、第一天线和第二天线，所述接地部具有纵长两侧边；所述第一天线具有与所述接地部间隔设置的第一辐射体和连接第一辐射体与接地部的第一连接部；所述第二天线具有与所述接地部间隔设置的第二辐射体和连接第二辐射体与接地部的第二连接部；其特征在于：所述第一天线从所述接地部一侧边延伸出来且应用于无线局域网，可同时工作于一较低频带和一较高频带；所述第二天线从所述接地部另一侧边延伸出来且应用于无线广域网，可同时工作于一较低频带和一较高频带，所述第二连接部具有自接地部侧边倾斜向上呈直线状延伸的第一段和自第一段邻近末端处垂直向上延伸且连接于第二辐射体的第二段。

2.如权利要求1所述的复合天线，其特征在于：所述复合天线还包括从接地部的延伸出第一天线的一侧延伸出的L型第一寄生辐射部，该第一寄生辐射部可增加第二天线的高频辐射频带。

3.如权利要求1或2所述的复合天线，其特征在于：所述复合天线还包括从接地部的延伸出第二天线的一侧延伸出的L型第二寄生辐射部，该第二寄生辐射部可以增加第二天线的高频辐射频带。

4.如权利要求1所述的复合天线，其特征在于：所述第二天线包括一具有内导体的馈线，所述内导体电性连接于第一段末端处。

5.如权利要求1所述的复合天线，其特征在于：所述第二连接部的第一段与所述接地部连接处呈圆弧状连接，一馈线接入部从所述第一段和第二段的结合处延伸出来。

6.一种复合天线，其包括：接地部、第一天线、第二天线和第一寄生辐射部，所述接地部为纵长板体；所述第一天线具有与所述接地部间隔设置的第一辐射体和连接第一辐射体与接地部的第一连接部；所述第二天线具有与所述接地部间隔设置的第二辐射体和连接第二辐射体与接地部的第二连接部；所述第一寄生辐射部从接地部侧边延伸出来；其特征在于：所述第一、二天线各自从所述接地部侧边延伸出来且均包括工作于一较低频带和一较高频带的两个辐射部；所述第一寄生辐射部可增加第二天线的辐射频宽，所述第二连接部具有自接地部侧边倾斜向上延伸的第一段和自第一段邻近末端处垂直向上延伸且连接于第二辐射体的第二段。

7.如权利要求6所述的复合天线，其特征在于：所述复合天线还包括从接地部相对于第一寄生辐射部所在一侧延伸出的第二寄生辐射部，该第二寄生辐射部可以进一步增加第二天线的辐射频带。

8.如权利要求6所述的复合天线，其特征在于：所述接地部具有安装部，其中所述第一天线、第二天线、安装部均位于接地部板体的同一侧，所述第一天线、第二天线分别自所述接地部的两侧边延伸形成。

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