CN105048090B - 双面偶极子天线 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种双面偶极子天线，所述天线包括第一天线单元和第二天线单元，所述第一天线单元包括：第一主辐射部；第一地辐射部；第一信号传输部，一端耦接于所述第一主辐射部上与所述第一地辐射部相对的一端，另一端设有信号馈入点；及第一接地点；所述第二天线单元包括：第二地辐射部，与所述第一地辐射部相对设置且导电连接，且形成电流平衡；及第二信号传输部，一端耦接于所述第二地辐射部的一端，另一端耦接于所述第二接地点。通过平行双导向的信号馈入段特殊的馈电，使其能用在非常狭窄的硬件环境；主辐射部、地辐射部简单并易于调节，可以应用在各种所需的频段；两个地辐射部的通过到导电连接，保护地电流。

Description

双面偶极子天线

技术领域

本发明涉及天线技术，特别是涉及一种双面偶极子天线。

背景技术

随着人们对通信质量和通信设备的集成要求不断增强。作为通信设备子部件，天线也需要更高的性能以满足通信系统的需要。各种移动终端设备在社会上的普及率提升速度非常快，在这其中，最方便、最快捷的方式就是无线接入方式，因为无线的接入方式节约了大量的网络铺设费用，可以快速规划、快速安装、快速投入使用，维护也相对简洁。如何设计一种小型化内置天线成为移动通讯发展的难点和瓶颈，所以为了满足这种产品的特点，相应的内置天线就需要同样的轻、薄、小，而且天线自身的性能却不能明显降低。

目前，各种网络通信终端产品的内置式PCB印制天线向着小空间，高性能方向发展，但由于设计流程不规范，天线设计随意性比较强，导致研发过程中会存在一些问题。包括与路由器内空间矛盾日益突出，走线形式复杂，随意性强，以至于在内置天线设计时调整顺序复杂，调整难度大。同时，不同项目差异大，天线设计的通用性差导致研发成本高，资源消耗大。如何使得天线设计有很强的延续性和通用性，从而降低成本，降低难度，降低周期成为难题之一。

由于产品的小型化，使天线周围的环境较为复杂，这影响了天线输入端的阻抗，传统的调整输入阻抗的方法为直接调整振子形状或在振子上添加寄生辐射段，这些方法的缺点主要表现为天线振子电流的不对称、不均匀分布，不仅影响方向图，还会降低天线增益、效率。

发明内容

本发明目的在于提供一种双面偶极子天线，旨在解决现有的天线振子电流的不对称、不均匀分布，降低天线增益、效率的问题。

本发明提供了一种双面偶极子天线，设于基板上，该基板包括第一表面和与该第一表面相对的第二表面，所述天线包括分别设于所述第一表面和第二表面的第一天线单元和第二天线单元，

其中，所述第一天线单元包括：

第一主辐射部；

第一地辐射部，与所述第一主辐射部间隔相对设置；

第一信号传输部，为弯折型，一端耦接于所述第一主辐射部上与所述第一地辐射部相对的一端，另一端设有信号馈入点，所述第一信号传输部包括与所述第一地辐射部平行相对的第一平行传输段；及

第一接地点，与所述信号馈入点相对设置；

其中，所述第二天线单元包括：

第二接地点，与所述第一接地点相对且导电连接；

第二地辐射部，与所述第一地辐射部相对设置且导电连接，且形成电流平衡；及

第二信号传输部，为弯折型，一端耦接于所述第二地辐射部的一端，另一端耦接于所述第二接地点，所述第二信号传输部包括与所述第二地辐射部平行相对的第二平行传输段。

与传统方式相比，上述的双面偶极子天线的优点在于通过平行双导向的信号馈入段特殊的馈电，使其能用在非常狭窄的硬件环境；主辐射部、地辐射部简单并易于调节，可以应用在各种所需的频段；两个地辐射部的通过到导电连接，保护地电流，故减少使用环境各种近场因素的影响。

附图说明

图1为本发明较佳实施例中双面偶极子天线的第一表面结构示意图；

图2为本发明较佳实施例中双面偶极子天线的第二表面结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1和图2，本发明较佳实施例中应用于网络通信终端设备的双面偶极子天线，一改以往偶极子天线中间馈电的方式，采用边侧馈电，以便适用复杂的天线适用环境。天线主体印制在PCB板上，既可以单独制作成PCB天线，也可以印制在系统主板上制作成板载天线。

基板包括第一表面1和与该第一表面1相对的第二表面2，所述天线包括分别设于所述第一表面1和第二表面2的第一天线单元和第二天线单元。

其中，所述第一天线单元包括第一主辐射部11、第一地辐射部12、第一信号传输部13和第一接地点00。

所述第一主辐射部11为矩形，其尺寸大小可以根据实际情况设置。第一地辐射部12与所述第一主辐射部11间隔相对设置。所述第一地辐射部12为矩形或L形，与第一主辐射部11在天线性能上是相对称的，形成电流平衡。

第一信号传输部13为弯折型，具体为L形。第一信号传输部13一端耦接于所述第一主辐射部11上与所述第一地辐射部12相对的一端，另一端设有信号馈入点01；所述第一信号传输部13包括与所述第一地辐射部12平行相对的第一平行传输段31；第一接地点00与所述信号馈入点01相对设置，落在第一信号传输部13的走线方向上。

第一信号传输部13还包括第一信号馈入段21，所述第一信号馈入段21耦接于所述第一主辐射部11和所述第一平行传输段31之间。第一信号馈入段21是垂直于所述第一主辐射部11的，将正相电流耦合至第一主辐射部11的一端。

所述第二天线单元包括第二接地点02、第二地辐射部10和第二信号传输部14。

第二地辐射部10与所述第一地辐射部12相对设置且导电连接。第一地辐射部12和第二地辐射部10在所述基板上投影重合，为矩形或L形。第一地辐射部12上除与所述第一接地点00相对的部分121之外的其余部分122通过密集过孔与所述第二地辐射部10相对应部分101导电连接。这种方式是为了保护地电流的平衡，抵御外界近区场因素的影响。

第一地辐射部12和第二地辐射部10为L形时，所述第一地辐射部12弯折的一端122远离所述第一主辐射部11且向所述第一接地点00方向延伸，所述第二地辐射部10弯折的一端102向所述第二接地点02方向延伸。

第二信号传输部14为弯折型，具体为L形。第二信号传输部14一端耦接于所述第二地辐射部10的一端，另一端耦接于所述第二接地点02，第二接地点02与所述第一接地点00相对且通过过孔导电连接；所述第二信号传输部14包括与所述第二地辐射部10平行相对的第二平行传输段30。第一平行传输段31和所述第二平行传输段30形成平行双导线的形式将正相电流与地电流同相传输第一主辐射部11和第二地辐射部10，构成了基础偶极子的形态。

第二信号传输部14还包括第二信号馈入段20，所述第二信号馈入段20耦接于所述第二地辐射部10远离第二接地点02的一端和所述第二平行传输段30远离第二接地点02的一端之间。第二信号馈入段20为L形，将地电流耦合至第二地辐射部10。

本实施例中，所述第一主辐射部11、第一地辐射部12、第二地辐射部10的布设路径长度均对应预设天线谐振频率的1/4波长。第一平行传输段31和第二信号传输部14的布线宽度<第一地辐射部12的布线宽度＝第二地辐射部10的布线宽度<第一主辐射部11的布线宽度。

所述双面偶极子天线的第一接地点00和信号馈入点01通过50欧姆同轴电缆进行馈电。并且本申请的边侧馈电的双面偶极子天线所需要的PCB板材可以采用低至0.5mm板厚的材质，解决了很多主机预留给PCB天线环境过窄的问题。

可见，所述主辐射段的长度为规定频率的1/4波长，其有效电长度的范围可以由目标的频率范围直接影响，且结构简单。在复杂的环境下，第一主辐射部11、第一地辐射部12、第二地辐射部10的尺寸，可以方便的调整天线性能，使之最优。

本实施例中，天线安装方式为组装，天线主体印制在PCB板上，既可以单独制作成PCB天线，安装在机壳的内壁，也可以印制在系统主板上制作成板载天线，两种安装方式都可以通过50欧姆同轴电缆进行馈电，通过同轴电缆线连接到网通终端设备的RF射频系统上进行工作。较传统PCB印制偶极子天线，本天线可在机壳较小空间内使用，保证效率和增益。

双面偶极子天线的优点在于通过平行双导线的信号馈入段特殊的馈电，使其能用在非常狭窄的硬件环境；主辐射部、地辐射部简单并易于调节，可以应用在各种所需的频段；两个地辐射部的通过到导电连接，保护地电流，故减少使用环境各种近场因素的影响。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种双面偶极子天线，设于基板上，该基板包括第一表面和与该第一表面相对的第二表面，所述天线包括分别设于所述第一表面和第二表面的第一天线单元和第二天线单元，其特征在于：

其中，所述第一天线单元包括：

第一主辐射部；

第一地辐射部，与所述第一主辐射部间隔相对设置；

第一信号传输部，为弯折型，一端耦接于所述第一主辐射部上与所述第一地辐射部相对的一端，另一端设有信号馈入点，所述第一信号传输部包括与所述第一地辐射部平行相对的第一平行传输段；及

第一接地点，与所述信号馈入点相对设置；

其中，所述第二天线单元包括：

第二接地点，与所述第一接地点相对且导电连接；

第二地辐射部，与所述第一地辐射部相对设置且导电连接，且形成电流平衡；及

第二信号传输部，为弯折型，一端耦接于所述第二地辐射部的一端，另一端耦接于所述第二接地点，所述第二信号传输部包括与所述第二地辐射部平行相对的第二平行传输段。

2.如权利要求1所述的双面偶极子天线，其特征在于，所述第一主辐射部为矩形，所述第一地辐射部和第二地辐射部为矩形，且所述第一地辐射部和第二地辐射部在所述基板上投影重合。

3.如权利要求1所述的双面偶极子天线，其特征在于，所述第一主辐射部为矩形，所述第一地辐射部和第二地辐射部为L形，且所述第一地辐射部和第二地辐射部在所述基板上投影重合，所述第一地辐射部弯折的一端远离所述第一主辐射部且向所述第一接地点方向延伸，所述第二地辐射部弯折的一端向所述第二接地点方向延伸。

4.如权利要求1、2或3所述的双面偶极子天线，其特征在于，所述第一主辐射部、第一地辐射部、第二地辐射部的布设路径长度均对应预设天线频率的1/4波长。

5.如权利要求1所述的双面偶极子天线，其特征在于，所述第一信号传输部还包括第一信号馈入段，所述第一信号馈入段耦接于所述第一主辐射部和所述第一平行传输段之间。

6.如权利要求1或5所述的双面偶极子天线，其特征在于，所述第二信号传输部还包括第二信号馈入段，所述第二信号馈入段耦接于所述第二地辐射部和所述第二平行传输段之间。

7.如权利要求1所述的双面偶极子天线，其特征在于，所述第一平行传输段和所述第二平行传输段在所述基板上投影重合。

8.如权利要求1、2或3所述的双面偶极子天线，其特征在于，所述第一地辐射部上除与所述第一接地点相对的部分之外的其余部分通过密集过孔与所述第二地辐射部导电连接。

9.如权利要求1、2或3所述的双面偶极子天线，其特征在于，所述双面偶极子天线的第一接地点和信号馈入点通过同轴电缆进行馈电。