CN104733869A - Gps天线结构及具有该gps天线结构的无线通信装置 - Google Patents

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董行
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Shenzhen Futaihong Precision Industry Co Ltd
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Shenzhen Futaihong Precision Industry Co Ltd
Chiun Mai Communication Systems Inc
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Abstract

本发明提供一种GPS天线结构，其包括柔性电路板、有源振子、反射器、至少一引向器和金属梁，所述反射器、有源振子和至少一引向器相互平行间隔设置于该柔性电路板一面，该金属梁设置于该柔性电路板的另一面，且该金属梁垂直并绝缘地通过所述反射器、有源振子和至少一引向器的中点所对应的位置。另，本发明还提供一种应用该GPS天线结构的无线通信装置。该GPS天线结构具有高指向性和高增益的特点。

Description

GPS天线结构及具有该GPS天线结构的无线通信装置
技术领域
本发明涉及天线结构，尤其涉及一种GPS天线结构及具有该GPS天线结构的无线通信装置。
背景技术
理想的全球定位系统（Global Positioning System，GPS）天线在上半平面具有近似半球形的方向图，因此GPS天线的上半球效率是其主要的性能指标之一。但是由于目前GPS天线所采用的大都是全向型的单极天线、平面倒F型天线等微带天线结构，此类天线结构无法满足GPS所需求的高增益及高指向性的天线辐射场型。
发明内容
鉴于以上情况，有必要提供一种高增益和高指向性的GPS天线结构。
另，还有必要提供一种应用该GPS天线结构的无线通信装置。
一种GPS天线结构，其包括柔性电路板、有源振子、反射器、至少一引向器和金属梁，所述反射器、有源振子和至少一引向器相互平行间隔设置于该柔性电路板一面，该金属梁设置于该柔性电路板的另一面，且该金属梁垂直并绝缘地通过所述反射器、有源振子和至少一引向器的中点所对应的位置。
一种无线通信装置，包括一基板，该无线通信装置还包括设置于该基板上的GPS天线结构，该GPS天线结构包括柔性电路板、有源振子、反射器、至少一引向器和金属梁，所述反射器、有源振子和至少一引向器相互平行间隔设置于该柔性电路板一面，该金属梁设置于该柔性电路板的另一面，且该金属梁垂直并绝缘地通过所述反射器、有源振子和至少一引向器的中点所对应的位置。
该GPS天线结构充分利用所述反射器的反射作用和所述至少一引向器的引导作用，使该GPS天线结构具有高指向性和高增益的特点，提升了该无线通信装置的GPS性能。
附图说明
图1为本发明较佳实施方式的无线通信装置的平面图；
图2为图1所示无线通信装置的GPS天线结构的平面图。
主要元件符号说明
无线通信装置 300
基板 310
净空区 311
第一端 313
第二端 315
GPS天线结构 100
柔性电路板 10
长边 12
短边 14
有源振子 20
反射器 30
第一引向器 40
第二引向器 50
第三引向器 60
金属梁 70
信号馈入点 80
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1，本发明较佳实施例提供一种GPS天线结构100，其可应用于手机、平板电脑等无线通信装置300中，用以发送和接收GPS信号。
该无线通信装置300还包括一基板310，该基板310包括相对设置的第一端313及第二端315，在本实施方式中，该第一端313为基板310的顶端，第二端315为基板310的底端，该第一端313与第二端315分别与该无线通信装置300的顶端和底端对应，在该基板310上靠近其第一端313设有一天线净空区311，用以装设所述GPS天线结构100。
请参阅图2，所述GPS天线结构100为一八木天线结构，其包括柔性电路板10、有源振子20、反射器30、第一引向器40、第二引向器50、第三引向器60、金属梁70和信号馈入点80。
在本实施例中，该柔性电路板10包括长边12及与长边12垂直的短边14，并定义与短边14平行的方向为X轴方向，定义与长边12平行的方向为Y轴方向，X轴方向垂直于Y轴方向。该有源振子20沿X轴方向设置于该柔性电路板10上，该反射器30平行设置于该有源振子20的一侧，所述第一引向器40、第二引向器50和第三引向器60依次平行设置于该有源振子20的另一侧，且所述反射器30、有源振子20、第一引向器40、第二引向器50及第三引向器60等间距设置。该金属梁70沿Y轴方向设置于该柔性电路板10上，且该金属梁70垂直并绝缘地通过所述反射器30、有源振子20、第一引向器40、第二引向器50和第三引向器60的中点。该信号馈入点80位于该有源振子20的中点。
该有源振子20的长度等于该GPS天线结构频带波长的二分之一，该反射器30略长于该有源振子20，且该反射器30与该有源振子20相距该GPS天线结构频带波长的四分之一，其用于反射该有源振子20产生的辐射场型，使该GPS天线结构100的辐射场型具有指向性效果。
所述第一引向器40、第二引向器50和第三引向器60的长度相对于该有源振子20依次缩短，该第一引向器40和该有源振子20之间及所述第一引向器40、第二引向器50和第三引向器60之间均相距该GPS天线结构频带波长的四分之一。所述第一引向器40、第二引向器50和第三引向器60用于将该有源振子20产生的辐射场型往所述各引向器所在的方向引导，以使该GPS天线结构100的辐射场型具有更强指向性效果。
具体地，该GPS天线结构100采用双层走线设计，所述反射器30、有源振子20、第一引向器40、第二引向器50和第三引向器60相互平行且间隔地设置于该柔性电路板10的一面，且相邻二者之间的间隔距离为该GPS天线结构频带波长的四分之一，该金属梁70设置于该柔性电路板10的另一面，且垂直地通过所述反射器30、有源振子20、第一引向器40、第二引向器50和第三引向器60中点所对应的位置。在本实施例中，该GPS天线结构100的尺寸为9.5mm×21.85mm。
请再次参阅图1，该GPS天线结构100采用双面胶粘结或卡合的方式固定于所述基板310的天线净空区311上，且保持所述金属梁70垂直于该基板310的第一端313，所述反射器30朝向该基板310的第二端315，所述第一引向器40、第二引向器50和第三引向器60朝向该基板310的第一端313的方向装设，以使该GPS天线结构100获得更好的指向性和上半球辐射效率。
该GPS天线结构100采用八木天线的结构形式，通过在柔性电路板10上双面走线设计形成，充分利用了八木天线高增益、高指向性的特点，提高了所述无线通信装置300的GPS性能。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非是对本发明作任何形式上的限定。另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种GPS天线结构，其特征在于：该GPS天线结构包括柔性电路板、有源振子、反射器、至少一引向器和金属梁，所述反射器、有源振子和至少一引向器相互平行间隔设置于该柔性电路板一面，该金属梁设置于该柔性电路板的另一面，且该金属梁垂直并绝缘地通过所述反射器、有源振子和至少一引向器的中点所对应的位置。
2.如权利要求1所述的GPS天线结构，其特征在于：所述GPS天线结构为八木天线结构。
3.如权利要求1所述的GPS天线结构，其特征在于：所述反射器略长于所述有源振子，该反射器与该有源振子的间隔距离为该GPS天线结构频带波长的四分之一，该反射器用于反射该有源振子产生的辐射场型。
4.如权利要求1所述的GPS天线结构，其特征在于：所述至少一引向器依次平行设置于所述有源振子相对于所述反射器的一侧，用于将该有源振子产生的辐射场型往该至少一引向器所在的方向引导。
5.如权利要求4所述的GPS天线结构，其特征在于：所述至少一引向器包括第一引向器、第二引向器和第三引向器，所述有源振子、第一引向器、第二引向器和第三引向器之间的间隔距离均为该GPS天线结构频带波长的四分之一。
6.如权利要求5所述的GPS天线结构，其特征在于：所述第一引向器、第二引向器和第三引向器的长度相对于该有源振子依次缩短。
7.如权利要求1所述的GPS天线结构，其特征在于：所述GPS天线结构还包括信号馈入点，该信号馈入点位于所述有源振子的中点。
8.一种无线通信装置，包括基板，其特征在于：该无线通信装置还包括设置于该基板上的如权利要求1-7任意一项所述的GPS天线结构。
9.如权利要求8所述的无线通信装置，其特征在于：所述基板包括相对设置的第一端及第二端，该基板上靠近其第一端设有一天线净空区，所述GPS天线结构设置于该天线净空区。
10.如权利要求9所述的无线通信装置，其特征在于：所述GPS天线结构采用双面胶粘结或卡合的方式固定于所述天线净空区，且保持所述金属梁垂直于该基板第一端，所述至少一引向器朝向该基板第一端，所述反射器朝向该基板第二端。
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