CN102394354A - 一种用于全金属外壳表面的多频天线 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于全金属外壳表面的多频天线，该天线设置于金属外壳表面，通过同轴电缆与金属外壳内的线路板连接；该天线包括金属片及设置在金属片上的缝隙、馈电点及馈地点，所述缝隙包括第一水平部，分别与第一水平部两端相接并分别向上竖直延伸形成的第一垂直部及第二垂直部，由第一垂直部向内弯折延伸形成的第二水平部，由第二垂直部向内弯折延伸形成的第三水平部，所述第二水平部与第三水平部不相接；馈电点和馈地点分别位于其中一条缝隙的两侧；每条缝隙距离最近的金属边缘的距离固定，均大于15mm。本发明所述天线具有广谱适用性，且结构简洁、性能稳定、可大大提高研发和设计效率，且天线各项参数可灵活调整具有很强的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及射频天线领域，具体是指一种应用于全金属外壳表面的多频WIFI天线。
背景技术
目前，无线通讯终端内置式WIFI多频天线应用越来越广泛，制式越来越复杂，所需频段也由原来的2.4G～2.48G发展到现在的2.3G~2.7G以及4.9G~5.9G甚至更宽频段。同时，由于无线通讯的发展，空中电磁环境更加复杂，对无线通讯产品的增益和方向性要求更高，同时对天线的抗干扰要求亦越来越高。而通讯产品小型化的趋势不可阻挡，使得体积和性能的矛盾愈加突出。而现有WIFI天线的设计形式单一，结构较复杂，体积过大，且频带过窄，基本形式属于比较古旧的IFA形式。方向性更加不好控制。对一些要求全向性的发射天线来说有很严重的缺陷。同时,由于消费者对外观和质感的要求更高,更多的金属材质被应用于机壳表面,全金属的外壳,像屏蔽罩一样,对天线性能造成了毁灭性的打击,普通使用的PIFA,IFA,monopole甚至loop和dipole天线均无法在这样的环境下有好的表现。
发明内容
本发明的需解决的问题是提供一种普遍适用于各种全金属外壳表面，性能较好、参数灵活可调的多频天线。
为解决上述问题，本发明通过如下技术方案实现：一种用于全金属外壳表面的多频天线，所述天线设置于金属外壳表面，通过同轴电缆与金属外壳内的线路板连接；所述天线包括金属片及设置在金属片上的缝隙、馈电点和馈地点，所述缝隙包括沿金属片水平方向开出的第一水平部，分别与该第一水平部两端相接,由该第一水平部两末端向上竖直延伸的形成的第一垂直部及第二垂直部，由第一垂直部向内弯折延伸形成的第二水平部，由第二垂直部向内弯折延伸形成的第三水平部，所述第二水平部与第三水平部不相接；所述馈电点和馈地点分别位于其中一条缝隙的两侧；组成缝隙的各水平部及垂直部距离最近的金属片边缘的距离均大于15mm。
优选的，所述馈电点和馈地点并列设置于第一水平部的两侧。
优选的，所述金属片为全金属外壳表面，所述缝隙直接在全金属外壳表面开出。
所述天线用于接地面在80mm×50mm以上面积的通讯产品上；使用时，所述全金属壳体与最近的其他金属需保持2mm以上距离。
相对于现有技术，本发明具有如下优点：
（1）该天线普遍适用于限定条件范围之内各种类似环境和情况，具有广谱适用性；
（2）该天线结构简洁，性能稳定，可大大提高研发和设计效率，且天线各项参数可灵活调整具有很强的实用性。
附图说明
图1是本发明所述天线的一实施例结构示意图；
图2是本发明所述天线安装实施例结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明，但本发明要求保护的范围并不局限于下例表述的范围。
如图1所示，本实施例所揭示的应用于全金属外壳表面的多频天线，包括金属片10及设置在金属片10上的缝隙，所述缝隙包括第一水平部1，分别与该水平部1两端相接,由该水平部两末端向上竖直延伸的形成的第一垂直部21及第二垂直部22，由第一垂直部21向内弯折延伸形成的第二水平部12，由第二垂直部22向内弯折延伸形成的第三水平部14，所述第二水平部12与第三水平部14不相接。其中水平部1距金属片下边缘距离、第一垂直部21距金属片左侧边缘距离、第二垂直部22距金属片右侧边缘距离、第二水平部12、第三水平部14距金属片边缘的距离均大于15mm。馈电点13及馈地点15分别位于第一水平部的两侧，且并联设置于该水平部的两侧。
所述天线需用于接地面大于80mm×50mm以上的通讯产品内，同时金属壳体与最近的其他金属需保持2mm以上距离。
使用时，可如图2所示，采用单一金属片形式，在金属片上开出图1所述结构的缝隙，该金属片设置于通讯产品的全金属外壳100表面，通过同轴电缆连接通讯产品外壳内的线路板200。
所述天线缝隙也可以直接在通讯产品的全金属外壳上镂空形成,节约成本。或者也可以将图1所述天线结构附着在具有一定介电常数的支架上，再将该支架安装于通讯产品金属壳体内，以缩小天线体积，增加天线强度。
本发明所述天线设计中只要保证缝隙距外围金属边缘距离固定，其余缝隙长度和宽度、馈电点及馈地点位置等都可根据具体项目环境不同做相应调整。例如调节各缝隙电长度、宽度以及形状，可以延伸得到三频、四频甚至更多频段。天线结构基本形式如图1所示，根据实际空间需要可进行折弯、变形，如弯折后附着于支架上。
本发明所述天线可在通讯产品内部重复使用，位置也不受限制，例如在笔记本电脑中，可将其设置在电脑屏幕背面或键盘上方均可；在同一通讯设备中，按使用空间分集方式工作的模块还可同时配备多个方向面的天线，即在有空间分集功能的模块上同时使用两个或更多不同方向性的天线，达到更加接近全向性的性能。
下表为图1所示实施例在各个频段的效率和各个面增益实测数据。从下表可以看出所述天线具有高效率及H面高增益，指向性好的特点。
| 频率 | 效率 | 平均增益 | 最大增益 |
| 2300000000 | 63% | -2.026 | 4.737 |
| 2320000000 | 63% | -1.987 | 4.918 |
| 2340000000 | 67% | -1.741 | 5.097 |
| 2360000000 | 69% | -1.583 | 5.195 |
| 2380000000 | 69% | -1.581 | 5.302 |
| 2400000000 | 69% | -1.602 | 5.347 |
| 2420000000 | 74% | -1.328 | 5.764 |
| 2440000000 | 75% | -1.227 | 5.823 |
| 2460000000 | 75% | -1.235 | 5.620 |
| 2480000000 | 74% | -1.335 | 5.413 |
| 2500000000 | 75% | -1.274 | 5.505 |
| 2520000000 | 75% | -1.233 | 5.494 |
| 2540000000 | 74% | -1.303 | 5.487 |
| 2560000000 | 73% | -1.379 | 5.547 |
| 2580000000 | 72% | -1.418 | 5.423 |
| 2600000000 | 70% | -1.535 | 5.119 |
| 2620000000 | 70% | -1.567 | 5.007 |
| 2640000000 | 69% | -1.618 | 4.939 |
| 2660000000 | 68% | -1.679 | 4.806 |
| 2680000000 | 65% | -1.857 | 4.536 |
| 2700000000 | 63% | -2.015 | 4.321 |
综上所述，本发明在金属外壳表面设计缝隙馈电，并通过缝隙的拓扑形式、耦合和线长,达到天线阻抗匹配的低剖面缝隙天线，保证了在大多数全金属表面都可以产生基本相同的谐振形式和达到基本要求的天线接收和辐射效率，并且达到在特定方向的高增益性能，有效改善了全金属机壳天线设计复杂程度。
上述实施例为本发明实现的优选方案，并非限定性穷举，在相同构思下本发明还可以有其他变换形式，需要说明的是，在不脱离本发明发明构思的前提下，任何显而易见的替换均在本发明保护范围之内。
Claims (5)
1.一种用于全金属外壳表面的多频天线，所述天线设置于金属外壳表面，通过同轴电缆与金属外壳内的线路板连接，其特征在于：
所述天线包括金属片及设置在金属片上的缝隙、馈电点和馈地点；
所述缝隙包括：沿金属片水平方向开出的第一水平部（1），分别与该水平部两端相接由该第一水平部两末端向上竖直延伸的形成的第一垂直部（21）及第二垂直部（22），由第一垂直部（21）向内弯折延伸形成的第二水平部（12），由第二垂直部（22）向内弯折延伸形成的第三水平部（14），所述第二水平部（12）与第三水平部（14）不相接；
所述馈电点（13）和馈地点（15）分别位于其中一条缝隙的两侧；
组成缝隙的各水平部及垂直部距离最近的金属片边缘的距离均大于15mm。
2.根据权利要求1所述的用于全金属外壳表面的多频天线，其特征在于，所述馈电点和馈地点并列设置于第一水平部（1）的两侧。
3.根据权利要求2所述的用于全金属外壳表面的多频天线，其特征在于，所述金属片为全金属外壳表面，所述缝隙直接在全金属外壳表面开出。
4.根据权利要求3所述的用于全金属外壳表面的多频天线，其特征在于，所述全金属壳体距最近的其他金属2mm以上。
5.根据权利要求4所述的用于全金属外壳表面的多频天线，其特征在于，所述天线用于接地面在80mm×50mm以上面积的通讯产品。
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| CN2011103073000A CN102394354A (zh) | 2011-10-12 | 2011-10-12 | 一种用于全金属外壳表面的多频天线 |
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| CN2011103073000A CN102394354A (zh) | 2011-10-12 | 2011-10-12 | 一种用于全金属外壳表面的多频天线 |
Publications (1)
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