CN103594782A - 电路板天线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电路板天线，其包括一基板、设于基板上的辐射体以及电性连接至该辐射体的信号传输线，信号传输线包括屏蔽层及中心导体，所述辐射体包括环状金属带、位于环状金属带内对称设置的第一辐射元件和第二辐射元件，环状金属带局部断开分别形成第一馈入点及第二馈入点两个端点，所述信号传输线的中心导体与第一馈入点及第一辐射元件电性相连，所述屏蔽层与第二馈入点及第二辐射元件电性相连。

Description

电路板天线

【技术领域】

本发明是关于一种电路板天线，尤其指一种安装于电子设备内部用于无线传输的电路板天线。

【背景技术】

无线通讯功能已经越来越多的整合到现代电子设备中。而天线作为一种无线通讯的必备元件也越来越多的运用在电子设备中。随着电子设备小型化，美观化的发展，以及天线技术的进步，天线越来越多的被内置在电子设备中。现有技术中，通常利用制作印刷电路板的方法来制作薄片天线，通过蚀刻或激光镭射等技术来制作出需要的天线形状。如美国专利公告第US7639194号揭示一种电路板天线，该天线是一种双频回路天线被用于小型电子移动设备上传输两个较为相邻的频段，其包括一金属回路、一辐射体及一接地区域，所述接地区域占据了电路板的大部分空间，这不利于节省空间。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种结构简单，可节省空间的电路板天线。

为了实现上述目的，本发明提供一种电路板天线，其包括一基板、设于基板上的辐射体以及电性连接至该辐射体的信号传输线，信号传输线包括屏蔽层及中心导体，所述辐射体包括环状金属带、位于环状金属带内对称设置的第一辐射元件和第二辐射元件，环状金属带局部断开分别形成第一馈入点及第二馈入点两个端点，所述信号传输线的中心导体与第一馈入点及第一辐射元件电性相连，所述屏蔽层与第二馈入点及第二辐射元件电性相连。

所述辐射体还包括一独立设置于环状金属带内的寄生元件。

所述寄生元件的长度约为5.5GHz工作频率对应波长的二分之一。

所述寄生元件与第一辐射元件和第二辐射元件平行设置。

所述第一辐射元件和第二辐射元件被分开设置，第一辐射元件邻近第二辐射元件的一端与第一馈入点相连，第二辐射元件邻近第一辐射元件的一端与第二馈入点相连。

所述第一辐射元件和第二辐射元件的长度约为5.5GHz工作频率对应波长的四分之一。

所述第一馈入点与第二馈入点分别连接至第一辐射元件与第二辐射元件相近的一端。

所述环状金属带大致成矩形并具有相对设置的宽边与窄边，第一辐射元件和第二辐射元件沿平行于宽边设置。

所述环状金属带的电性长度约为一个2.45GHz工作频率对应波长。

相较于现有技术，本发明所揭示的电路板天线具有制造方法简单、成本低及体积小等优点。

【附图说明】

图1为符合本发明的电路板天线的立体图。

图2为图1所示电路板天线基板及辐射体的正视图。

图3及图4为图1所示电路板天线的回波损耗随频率变化的仿真图。

图5及图6为图1所示电路板天线的圆极化辐射场型的仿真图。

【具体实施方式】

参照图1及图2所示，图中电路板天线100包括一基板30、设于基板30一侧的辐射体10以及电性连接至该辐射体10的信号传输线20。信号传输线20包括中心导体21及包围在中心导体21外的屏蔽层22，通常优先选用同轴线缆。所述辐射体10包括环状金属带14、独立设置于环状金属带14内的寄生元件13以及位于环状金属带14内对称设置的第一辐射元件11和第二辐射元件12，环状金属带14局部断开分别形成第一馈入点141及第二馈入点142两个端点，所述信号传输线20的中心导体21与第一馈入点141及第一辐射元件11电性相连，屏蔽层22与第二馈入点142及第二辐射元件12电性相连。

本实施例中，第一辐射元件11和对称设置的第二辐射元件12以及寄生元件13的形状均为狭长形金属薄片并与环状金属带14位于基板30的同一侧面内。优选地，寄生元件13被设置成与第一辐射元件11和第二辐射元件12平行。第一辐射元件11和第二辐射元件12被分开设置，第一辐射元件11邻近第二辐射元件12的一端通过金属微带101与第一馈入点141相连，第二辐射元件12邻近第一辐射元件11的一端通过金属微带102与第二馈入点142电性相连。

图3及图4是符合本发明电路板天线100的回波损耗分别在2.45GHz附近及5GHz到6GHz范围内的仿真图，其横轴为频率，单位为千兆赫(GHz)，纵轴为损耗比例，单位为dB。从图中可以看出，虽然本发明所揭示的天线具有较小巧的体积，但是其在2.45GHz频率附近及5GHz到6GHz频率范围内回波损耗小于-10dB的带宽仍然有较好的表现，可适用于由国际电气电子工程师学会（IEEE）所定义的IEEE 802.11a/b/g三个工作频段。

其中，环状金属带14对应低频段，第一辐射元件11和第二辐射元件12以及寄生元件13对应高频段。环状金属带14的电性长度约为1个对应工作频段中心频率即2.45GHz频率对应的波长，寄生元件13的长度约为对应工作频段之中心频率即5.5 GHz频率对应波长的一半，对称设置的第一辐射元件11和第二辐射元件12的长度均为对应工作频段之中心频率即5.5 GHz频率对应波长的四分之一左右。

本实施例中，环状金属带14大致成矩形并具有相对设置的宽边与窄边，第一辐射元件11和第二辐射元件12沿平行于宽边设置，第一馈入点141及第二馈入点142设置在长边上。优选地，第一馈入点141及第二馈入点142之间的距离与第一辐射元件11和第二辐射元件12之间的距离相同，使得金属微带101与金属微带102平行设置。

图5及图6为举例将该电路板天线100对称安装在竖直放置的电视机（未图示）两侧时，左右两边的电路板天线100所共同产生的圆极化辐射场型的仿真图。其中曲线145为电路板天线100被安置在电视右侧并工作于2.45 GHz频率时在水平面内产生的辐射场型的实验数据图，曲线146为电路板天线100被安置在电视左侧并工作于2.45 GHz频率时在水平面内产生的辐射场型的实验数据图；曲线115为电路板天线100被安置在电视右侧并工作于5.5 GHz频率时在水平面内产生的辐射场型的实验数据图，曲线116为电路板天线100被安置在电视左侧并工作于5.5 GHz频率时在水平面内产生的辐射场型的实验数据图。可以看出，对称设置在电视机两侧的两个电路板天线100可以产生较为理想的圆极化效果，当然，该电路板天线100并不限于使用在电视机上。

由于电路板天线100负责低频段的环状金属带14两端分别连接中心导体21及屏蔽层22，所形成的回路对直流弱电的馈入形成短路的效果，因此该电路板天线100对周边的静电具有较强的抗干扰能力，有利于缩小电路板天线100与其他电子设备之间的距离以达到节省空间之效果。

Claims (8)

1.一种电路板天线，其包括一基板、设于基板上的辐射体以及电性连接至该辐射体的信号传输线，信号传输线包括屏蔽层及中心导体，其特征在于：所述辐射体包括环状金属带、位于环状金属带内对称设置的第一辐射元件和第二辐射元件，环状金属带局部断开分别形成第一馈入点及第二馈入点两个端点，所述信号传输线的中心导体与第一馈入点及第一辐射元件电性相连，所述屏蔽层与第二馈入点及第二辐射元件电性相连。

2.如权利要求1所述的电路板天线，其特征在于：所述辐射体还包括一独立设置于环状金属带内的寄生元件。

3.如权利要求2所述的电路板天线，其特征在于：所述寄生元件的长度约为5.5GHz工作频率对应波长的二分之一。

4.如权利要求2所述的电路板天线，其特征在于：所述寄生元件与第一辐射元件和第二辐射元件平行设置。

5.如权利要求1所述的电路板天线，其特征在于：所述第一辐射元件和第二辐射元件被分开设置，第一辐射元件邻近第二辐射元件的一端与第一馈入点相连，第二辐射元件邻近第一辐射元件的一端与第二馈入点相连，。

6.如权利要求5所述的电路板天线，其特征在于：所述第一辐射元件和第二辐射元件的长度约为5.5GHz工作频率对应波长的四分之一。

7.如权利要求1所述的电路板天线，其特征在于：所述环状金属带大致成矩形并具有相对设置的宽边与窄边，第一辐射元件和第二辐射元件沿平行于宽边设置。

8.如权利要求1所述的电路板天线，其特征在于：所述环状金属带的电性长度约为一个2.45GHz工作频率对应波长。

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