CN109390670B - 一种小封装双频弹片天线 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种小封装双频弹片天线,属于天线技术领域。该小封装双频弹片天线包括第一弹片天线和第二弹片天线，第一弹片天线包括第一主天线、第一左副天线和第一右副天线，第一主天线的一端与第一左副天线的一端的连接有第一左弯折臂，第一主天线的另一端与第一左副天线的另一端朝同一方向延伸，第一主天线的一端与第一右副天线的一端连接有第一右弯折臂，第一主天线靠近第一左副天线的一端向第一主天线一侧弯曲设有第一入馈点，第一主天线远离第一入馈点的一端与第一主天线位于同一平面设有第一L型延伸片，第一右副天线远离第一右弯折臂的一端与第一入馈点同侧设有第一接地脚。具有结构简单、成本低、体积小、抗干扰性强的优点。

Description

一种小封装双频弹片天线
技术领域
本发明涉及天线技术领域，尤其涉及一种小封装双频弹片天线。
背景技术
近年来，随着无线通信的飞跃发展，人们对高集成度、高传输速率以及高性能的通信设备要求越来越高。各种微波、无线通信领域的先进手段和方法不断引入，其中就包括无线局域网WLAN的进步，才使无线接入领域有比较大的进展。与此同时,为了满足IEEE802.11a(5150-5350/5725-5875MHz)、IEEE802.11b/g(2400-2484MHz)所定义的WLAN标准，天线作为通信设备的重要组成部件之一，人们对其性能的要求也更加苛刻，如双频天线设计就成为人们关注的热点之一。就目前的研究成果来看，通过各种不同的开槽技术、馈电方式、倒F结构以及介质谐振器等方法设计出了各式各样工作于双频段的天线，并且这些天线在WLAN中已经得到广泛的研发和应用。由于这些印刷天线结构相对简单，体积小，成本低等优点，所以非常适合集成到无线通信设备中。但是，前面所设计的天线，诸如倒F天线，要求加载短路探针使辐射片与地板相连，相应地增加了天线设计的复杂度，同时也在一定程度上增加了制作成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种小封装双频弹片天线，具有体积小、结构简单、成本低的优点。
本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种小封装双频弹片天线,包括第一弹片天线和第二弹片天线，所述第一弹片天线包括第一主天线、第一左副天线和第一右副天线，所述第一主天线的一端与第一左副天线的一端的连接有第一左弯折臂，所述第一主天线的另一端与所述第一左副天线的另一端朝同一方向延伸，所述第一主天线的一端与所述第一右副天线的一端连接有第一右弯折臂，所述第一主天线靠近第一左副天线的一端向第一主天线一侧弯曲设有第一入馈点，所述第一主天线远离第一入馈点的一端与第一主天线位于同一平面设有第一L型延伸片，所述第一右副天线远离第一右弯折臂的一端与第一入馈点同侧设有第一接地脚；第二弹片天线包括相互平行的第二主天线和第二副天线，所述第二主天线的两端一侧向内弯折呈“C字形”，第二主天线的一端向第二主天线一侧弯曲设有第二接地脚，所述第二副天线的一端与第二主天线背离第二接地脚的一端之间连接第二弯折臂，所述第二弯折臂上设有第二入馈点，第二副天线的另一端向所述第二主天线远离第二入馈点的一端延伸。
通过采用上述技术方案，第一弹片天线和第二弹片天线采用不同的结构，两者在相同的输入频率下具有不同的回波损耗和增益，从而提高天线的抗干扰性更强。
进一步的，所述第一左副天线远离第一左弯折臂的一端设有与第一入馈点同侧的第一支撑脚，所述第一左副天线靠近第一左弯折臂的一端背离第一主天线的一侧设有与第一支撑脚同侧的第二支撑脚，所述第一右副天线背离第一主天线的一侧设有与第二支撑脚同侧的第三支撑脚。
通过采用上述技术方案，对第一主天线、第一左副天线和第一右副天线进行支撑，使它们与电路板之间保持一定的距离。
进一步的，所述第一L型延伸片的宽度大于所述第一主天线的宽度。
通过采用上述技术方案，第一L型延伸片增大了天线的容性。
进一步的，所述第一L型延伸片朝第一弹片天线的中部延伸。
通过采用上述技术方案，减小了第一弹片天线所占的矩形面积。
进一步的，所述第一左副天线的长度小于第一右副天线的长度。
进一步的，所述第二主天线远离第二入馈点的一端设有与第二入馈点同侧的第四支撑脚，所述第二副天线的背离第二主天线的一侧设有与所述第四支撑脚同侧的第五支撑脚。
通过采用上述技术方案，对第二主天线和第二副天线进行支撑，使它们与电路板之间保持一定的距离。
进一步的，所述第二主天线包括直线段和设于所述直线段两端的均呈“L形”的第一弯折段和第二弯折段，所述直线段、第一弯折段和第二弯折段位于同一平面，所述第四支撑脚连接于第一弯折段与直线段的连接点，所述第二接地脚设于所述第二弯折段远离直线段的一端。
进一步的，所述第一弹片天线和第二弹片天线的厚度均为2mm。
通过采用上述技术方案，减小了第一弹片天线和第二弹片天线的厚度，使第一弹片天线和第二弹片天线连接在电路板上的高度降低。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
一、第一弹片天线和第二弹片天线采用不同的结构，两者在相同的输入频率下具有不同的回波损耗和增益，从而提高天线的抗干扰性更强;
二、结构简单且通过第一左弯折臂连接第一左副天线和第一主天线，通过第一右副弯折臂连接第一右副天线和第一主天线，使电流的有效长度边长，从而实现缩小第一主天线谐振臂长度的目的，即实现天线小型化；同理，第二主天线的两端一侧向内弯折呈“C字形”，第二副天线的一端与第二主天线背离第二接地脚的一端之间连接第二弯折臂，同样达到了天线小型化的效果。
三、第一弹片天线与第二弹片天线的厚度均为2mm，厚度的减小使第一弹片天线与第二弹片天线在电路板上凸出的高度更低；
四、第一弹片天线和第二弹片天线结构简单，更加节省成本。
附图说明
图1是本发明实施例第一弹片天线的结构示意图；
图2是本发明实施例第二弹片天线的结构示意图；
图3是使用电磁仿真软件HFSS对第一弹片天线进行仿真得到的回波损耗图；
图4是第一弹片天线在2.45GHz、 5GHz频段处的仿真辐射方向图；
图5是使用电磁仿真软件HFSS对第二弹片天线进行仿真得到的回波损耗图；
图6是第二弹片天线在2.45GHz、5GHz频段处的仿真辐射方向图。
附图标记：1、第一弹片天线；101、第一主天线；102、第一左副天线；103、第一右副天线；104、第一左弯折臂；105、第一右弯折臂；106、第一入馈点；107、第一L型延伸片；108、第一接地脚；109、第一支撑脚；110、第二支撑脚；111、第三支撑脚；2、第二弹片天线；201、第二主天线；2011、直线段；2012、第一弯折段；2013、第二弯折段；202、第二副天线；203、第二接地脚；204、第二弯折臂；205、第二入馈点；206、第四支撑脚；207、第五支撑脚。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明实施例的技术方案进行描述。
本发明揭露了一种小封装双频弹片天线，包括第一弹片天线1和第二弹片天线2。
如图1所示，第一弹片天线1包括第一主天线101、第一左副天线102和第一右副天线103，所述第一主天线101的一端与第一左副天线102的一端的连接有第一左弯折臂104，所述第一主天线101的另一端与所述第一左副天线102的另一端朝同一方向延伸，所述第一主天线101的一端与所述第一右副天线103的一端连接有第一右弯折臂105。所述第一主天线101靠近第一左副天线102的一端向第一主天线101一侧弯曲设有第一入馈点106，所述第一主天线101远离第一入馈点106的一端与第一主天线101位于同一平面设有第一L型延伸片107。其中，第一L型延伸片107朝第一弹片天线1的中部延伸，第一L型延伸片107的宽度大于所述第一主天线101的宽度，第一L型延伸片107的设置增大了天线的容性。所述第一右副天线103远离第一右弯折臂105的一端与第一入馈点106同侧设有第一接地脚108。第一左副天线102远离第一左弯折臂104的一端设有与第一入馈点106同侧的第一支撑脚109，所述第一左副天线102靠近第一左弯折臂104的一端背离第一主天线101的一侧设有与第一支撑脚109同侧的第二支撑脚110，所述第一右副天线103背离第一主天线101的一侧设有与第二支撑脚110同侧的第三支撑脚111。第一左弯折臂104和第一右弯折臂105使第一主天线101、第一左副天线102和第一右副天线103连接更加紧凑，通过第一左弯折臂104和第一右弯折臂105的曲流技术，使电流有效长度边长，从而实现缩小天线谐振臂长度的目的，结合第一L型延伸片107片朝第一弹片天线1的中部延伸的设置，在提高天线容性的同时实现天线小型化。
如图2所示，第二弹片天线2包括相互平行的第二主天线201和第二副天线202，所述第二主天线201的两端一侧向内弯折呈“C字形”，第二主天线201的一端向第二主天线201一侧弯曲设有第二接地脚203，所述第二副天线202的一端与第二主天线201背离第二接地脚203的一端之间连接第二弯折臂204，所述第二弯折臂204上设有第二入馈点205，第二副天线202的另一端向所述第二主天线201远离第二入馈点205的一端延伸。所述第二主天线201远离第二入馈点205的一端设有与第二入馈点205同侧的第四支撑脚206，所述第二副天线202的背离第二主天线201的一侧设有与所述第四支撑脚206同侧的第五支撑脚207。所述第二主天线201包括直线段2011和设于所述直线段2011两端的均呈“L形”的第一弯折段2012和第二弯折段2013，所述直线段2011、第一弯折段2012和第二弯折段2013位于同一平面，所述第四支撑脚206连接于第一弯折段2012与直线段2011的连接点，所述第二接地脚203设于所述第二弯折段2013远离直线段2011的一端。
在本发明的实施例中，第一弹片天线1和第二弹片天线2的厚度为2mm。使第一弹片天线1和第二弹片天线2连接在电路板上时的高度降低。
如图3所示，是使用电磁仿真软件HFSS对第一弹片天线1进行仿真得到的回波损耗图。从图中的曲线可以看出，第一弹片天线1在多个频点出现谐振，小于等于－10dB的阻抗带宽在2.45G的频段为700M(2200M～2900M)，覆盖了LTE2300，LTE2500，BT/WiFi，WiMAX2.5GHz，4.4G的频段是150M(4350M～4500M)，在高频段5.8G有较大的阻抗带宽是2450M(5150M～7600M)，能同时满足WLAN(5.2/5.8GHz)，WiMAX5.5G等频段，展示了很好的宽频特性。
图4给出了第一弹片天线1在2.4GHz、5GHz频段处的仿真辐射方向图，分别是第一弹片天线1在xoy, xoz, yoz平面的辐射方向图，从图中可以看出第一弹片天线1呈现的是不完全的全向特性，在某些方向上会有畸变，而且方向图的对称性并不是很好，由于天线本身并不是一个对称结构因此其辐射方向图出现这样的特性也是正常的，虽然方向图没有类似圆形的全向性但是在大部分方向上都有着较高的增益。随着频率的升高天线的方向图并没有出现恶化的现象，虽然出现了一些扭曲和变形，但是并不影响天线的辐射性能。
如图5所示，是使用电磁仿真软件HFSS对第二弹片天线2进行仿真得到的回波损耗图。图6是第二弹片天线2在2.4GHz、5GHz频段处的仿真辐射方向图，分别是第一弹片天线1在xoy, xoz, yoz平面的辐射方向图。可以看出第一弹片天线1与第二弹片天线2的性能基本相同。但在不同频率下回波损耗存在一定差异，使信号能够在两种回波损耗下发送，以提高信号的抗干扰能力。

Claims (3)

1.一种小封装双频弹片天线,其特征在于，包括第一弹片天线(1)和第二弹片天线(2)，所述第一弹片天线(1)包括第一主天线(101)、第一左副天线(102)和第一右副天线(103)，所述第一主天线(101)的一端与第一左副天线(102)的一端的连接有第一左弯折臂(104)，所述第一主天线(101)的另一端与所述第一左副天线(102)的另一端朝同一方向延伸，所述第一主天线(101)的一端与所述第一右副天线(103)的一端连接有第一右弯折臂(105)，所述第一主天线(101)靠近第一左副天线(102)的一端向第一主天线(101)一侧弯曲设有第一入馈点(106)，所述第一主天线(101)远离第一入馈点(106)的一端与第一主天线(101)位于同一平面设有第一L型延伸片(107)，所述第一右副天线(103)远离第一右弯折臂(105)的一端与第一入馈点(106)同侧设有第一接地脚(108)；所述第二弹片天线(2)包括相互平行的第二主天线(201)和第二副天线(202)，所述第二主天线(201)的两端一侧向内弯折呈“C字形”，第二主天线(201)的一端向第二主天线(201)一侧弯曲设有第二接地脚(203)，所述第二副天线(202)的一端与第二主天线(201)背离第二接地脚(203)的一端之间连接第二弯折臂(204)，所述第二弯折臂(204)上设有第二入馈点(205)，第二副天线(202)的另一端向所述第二主天线(201)远离第二入馈点(205)的一端延伸；所述第一左副天线(102)远离第一左弯折臂(104)的一端设有与第一入馈点(106)同侧的第一支撑脚(109)，所述第一左副天线(102)靠近第一左弯折臂(104)的一端背离第一主天线(101)的一侧设有与第一支撑脚(109)同侧的第二支撑脚(110)，所述第一右副天线(103)背离第一主天线(101)的一侧设有与第二支撑脚(110)同侧的第三支撑脚(111)；所述第一L型延伸片(107)朝第一弹片天线(1)的中部延伸；所述第二主天线(201)远离第二入馈点(205)的一端设有与第二入馈点(205)同侧的第四支撑脚(206)，所述第二副天线(202)的背离第二主天线(201)的一侧设有与所述第四支撑脚(206)同侧的第五支撑脚(207)；所述第二主天线(201)包括直线段(2011)和设于所述直线段(2011)两端的均呈“L形”的第一弯折段(2012)和第二弯折段(2013)，所述直线段(2011)、第一弯折段(2012)和第二弯折段(2013)位于同一平面，所述第四支撑脚(206)连接于第一弯折段(2012)与直线段(2011)的连接点，所述第二接地脚(203)设于所述第二弯折段(2013)远离直线段(2011)的一端；所述第一弹片天线(1)和第二弹片天线(2)的厚度均为2mm。
2.根据权利要求1所述的一种小封装双频弹片天线，其特征在于，所述第一L型延伸片(107)的宽度大于所述第一主天线(101)的宽度。
3.根据权利要求1所述的一种小封装双频弹片天线，其特征在于，所述第一左副天线(102)的长度小于第一右副天线(103)的长度。
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GR01 Patent grant
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