CN110350303A - Wifi天线及无线通信装置 - Google Patents

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Abstract

一种WIFI天线，包括：偶极子，所述偶极子包括相对间隔设置的第一辐射体和第二辐射体；馈电口，所述馈电口设于所述第一辐射体和所述第二辐射体相邻的端部；巴伦结构，所述巴伦结构包括：第一接入部、与所述第一接入部相对设置的第二接入部、连接所述第一接入部和所述第二接入部的中间部，所述中间部具有环形结构；所述巴伦结构的第一接入部在所述馈电口处与所述第一辐射体连接，所述第二接入部在所述馈电口处与所述第二辐射体连接。该WIFI天线的设置具有全向辐射、增益高以及实物稳定性高的特点，不仅提高了增益，而且又全面覆盖了WIFI频段。

Description

WIFI天线及无线通信装置
【技术领域】
本发明涉及一种信号处理领域，具体涉及一种WIFI天线及无线通信装置。
【背景技术】
随着无线通信技术的迅速发展，无线通信装置(比如，路由器)已经成为了现代人日常生活中必不可少的一部分。在无线通信装置中用来发射、接收无线电波以传递、交换无线电数据信号的天线无疑是最重要的组件之一。传统的天线往往存在增益低、无法全面覆盖WIFI频段等问题。
为此，亟需要提出一种可以全面覆盖WIFI频段且增益高的天线。
【发明内容】
本发明针对传统的天线增益低、无法全面覆盖WIFI频段的问题，提供一种既可以提高增益，又可以全面覆盖WIFI频段的WIFI天线及无线通信装置。
一种WIFI天线，包括：偶极子，所述偶极子包括相对间隔设置的第一辐射体和第二辐射体；馈电口，所述馈电口设于所述第一辐射体和所述第二辐射体相邻的端部；
巴伦结构，所述巴伦结构包括：第一接入部、与所述第一接入部相对设置的第二接入部、连接所述第一接入部和所述第二接入部的中间部，所述中间部具有环形结构；
所述巴伦结构的第一接入部在所述馈电口处与所述第一辐射体连接，所述第二接入部在所述馈电口处与所述第二辐射体连接。
在一个实施例中，所述第一辐射体包括：第一枝节单元和第二枝节单元；所述第二辐射体包括：第三枝节单元和第四枝节单元；所述第一枝节单元、第二枝节单元、第三枝节单元和第四枝节单元的结构均为“L”形结构。
在一个实施例中，所述第一枝节单元和第三枝节单元呈中心对称设置或呈轴对称设置、所述第二枝节单元和所述第四枝节单元呈轴对称设置。
在一个实施例中，所述第一枝节单元的总长度大于所述第二枝节单元的总长度，所述第三枝节单元的总长度大于所述第四枝节单元的总长度；所述第一枝节单元和所述第三枝节单元形成工作于2.4GHz-2.5GHz频段的天线，所述第二枝节单元和所述第四枝节单元形成工作于5.15GHz-5.85GHz频段的天线。
在一个实施例中，所述巴伦结构中的第一接入部与所述第二接入部平行设置，所述中间部包括：第一横条、第二横条和第一竖条，所述第一横条和所述第二横条平行，且位于所述第一竖条的同一侧，所述第一横条的一端与所述第一竖条的一端垂直连接，所述第二横条的一端与所述第一竖条的另一端垂直连接，以形成环状结构；所述第一横条的另一端与所述第一接入部垂直连接，所述第二横条的另一端与所述第二接入部垂直连接。
在一个实施例中，所述第一横条的长度大于所述第二横条的长度，所述第一接入部的长度大于所述第二接入部的长度。
在一个实施例中，所述第一枝节单元的一端与所述第二枝节单元的一端垂直连接，所述第三枝节单元的一端与所述第四枝节单元的一端垂直连接。
为实现上述目的，本发明还提供一种无线通信装置，包括上述的WIFI天线。
上述WIFI天线包括偶极子，偶极子包括相对间隔设置的第一辐射体和第二辐射体，馈电口，馈电口设于第一辐射体和第二辐射体相邻的端部，巴伦结构包括：第一接入部、第二接入部以及连接所述第一接入部和第二接入部的中间部，该巴伦结构的中间部具有环形结构，该WIFI天线的设置具有全向辐射、增益高以及实物稳定性高的特点，不仅提高了增益，而且又全面覆盖了WIFI频段。
【附图说明】
图1为一个实施例中WIFI天线的结构图；
图2为一个实施例中WIFI天线中巴伦结构的结构图；
图3为一个实施例中WIFI天线的各个部分的尺寸示意图；
图4为一个实施例中WIFI天线对应的反射系数的仿真图；
图5为一个实施例中WIFI天线对应的天线效率的仿真图；
图6为一个实施例中WIFI天线的两个不同的方向辐射图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，提出了一种WIFI天线，包括偶极子、馈电口103、巴伦结构30；偶极子包括相对间隔设置的第一辐射体10和第二辐射体20；馈电口103，馈电口设于第一辐射体和第二辐射体相邻的端部，所述巴伦结构30包括：第一接入部301、与所述第一接入部301相对设置的第二接入部302、连接所述第一接入部和所述第二接入部的中间部303，所述中间部具有环形结构；所述巴伦结构的第一接入部301在所述馈电口处与所述第一辐射体连接10，所述第二接入部301在所述馈电口与所述第二辐射体20连接。
其中，巴伦是指平衡-不平衡转换器。第一辐射体和第二辐射体组成的天线为偶极子天线，按照天线原理，偶极子天线属于平衡型天线，而连接天线的同轴电缆属于不平衡传输线，若将偶极子天线与同轴电缆直接连接，则同轴电缆的外皮就有高频电流流过，会影响天线的辐射，因此需要在天线和地之间加入巴伦结构。本发明中的巴伦结构为具有环形结构的巴伦结构，通过加入巴伦结构，该WIFI天线具有高增益、全向辐射以及实物稳定性高的特点。
在一个实施例中，巴伦结构分别与第一辐射体的中间部位进行连接，与第二辐射体的中间部位进行连接。第一辐射体和第二辐射体的形状可以根据需要自定义设置，比如，可以设置为弯折状。
参考图1，在一个实施例中，所述第一辐射体10包括：第一枝节单元101和第二枝节单元102；所述第二辐射体20包括：第三枝节单元201和第四枝节单元202；所述第一枝节单元101、第二枝节单元102、第三枝节单元201和第四枝节单元202的结构均为“L”形结构。第一枝节单元101与第三枝节单元201呈中心对称设置，第二枝节单元102和第四枝节单元202呈轴对称设置。
在另一个实施例中，所述第一枝节单元和第三枝节单元也可以呈轴对称设置，这个可以根据实际需求自定义设置。
参考图1，在一个实施例中，所述第一枝节单元的总长度大于所述第二枝节单元的总长度，所述第三枝节单元的总长度大于所述第四枝节单元的总长度；所述第一枝节单元和所述第三枝节单元形成工作于2.4GHz-2.5GHz频段的天线，所述第二枝节单元和所述第四枝节单元形成工作于5.15GHz-5.85GHz频段的天线。
其中，总长度是指组成枝节单元的“L”形状结构的竖条和横条的长度之和。WIFI频段涉及两个频段，第一枝节单元和第三枝节单元形成工作于2.4GHz-2.5GHz频段的天线，第二枝节单元和所述第四枝节单元形成工作于5.15GHz-5.85GHz频段的天线，实现了WIFI天线的全面辐射。
如图2所示，在一个实施例中，所述巴伦结构中的第一接入301与所述第二接入部302平行设置，所述中间部303包括：第一横条3031、第二横条3032和第一竖条3033，所述第一横条3031和所述第二横条3032平行，且位于所述第一竖条3033的同一侧，所述第一横条3031的一端与所述第一竖条3033的一端垂直连接，所述第二横条3032的一端与所述第一竖条3033的另一端垂直连接，以形成环状结构；
所述第一横条3031的另一端与所述第一接入部301垂直连接，所述第二横条3032的另一端与所述第二接入部302垂直连接。
参考图2，在一个实施例中，所述第一横条的长度大于所述第二横条的长度，所述第一接入部的长度大于所述第二接入部的长度。
在一个实施例中，所述第一枝节单元的一端与所述第二枝节单元的一端垂直连接，所述第三枝节单元的一端与所述第四枝节单元的一端垂直连接。
在一个实施例中，根据覆盖场景的需要，可以多个WIFI天线通过不同倾角组合，以便增加垂直方向的WIFI覆盖范围。
如图3所示，在一个实施例中，WIFI天线的各个部分的尺寸具体设置如图3中所示。其中，第一枝节单元的总长度为8mm+15.9mm＝23.9mm；宽度为1mm。第二枝节单元的总长度为9.7mm+6mm＝15.7mm；第三枝节单元的总长度为8mm+14.9mm＝22.9mm，第四枝节单元的总长度为9.4mm+6mm＝15.4mm；巴伦结构的第一接入部的长度为7.5mm，第二接入部的长度为5mm，中间部的第一横条的长度为6mm，第一竖条的长度为3mm，第二横条的长度为3mm。其他部分的尺寸如图中标示，比如，第一辐射体和第二辐射体的间隙在最底部只有0.4mm。为了仿真优化，第四枝节单元中的部分宽度增加了0.3mm，第二枝节单元中的部分宽度增加了0.3mm。
如图4所示，在一个实施例中，WIFI天线对应的反射系数的示意图；
如图5为WIFI天线对应的天线效率的示意图，上面的线表示辐射效率，下面的线表示总效率。
如图6所示，为一个实施例中，WIFI天线的两个不同的方向辐射图。
在一实施例中，还提出了一种无线通信装置，该无线通信装置中包含有上述WIFI天线。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种WIFI天线，其特征在于，包括：
偶极子，所述偶极子包括相对间隔设置的第一辐射体和第二辐射体；
馈电口，所述馈电口设于所述第一辐射体和所述第二辐射体相邻的端部；
巴伦结构，所述巴伦结构包括：第一接入部、与所述第一接入部相对设置的第二接入部、连接所述第一接入部和所述第二接入部的中间部，所述中间部具有环形结构；
所述巴伦结构的第一接入部在所述馈电口处与所述第一辐射体连接，所述第二接入部在所述馈电口处与所述第二辐射体连接。
2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述第一辐射体包括：第一枝节单元和第二枝节单元；所述第二辐射体包括：第三枝节单元和第四枝节单元；
所述第一枝节单元、第二枝节单元、第三枝节单元和第四枝节单元的结构均为“L”形结构。
3.根据权利要求2所述的天线，其特征在于，所述第一枝节单元和第三枝节单元呈中心对称设置或呈轴对称设置、所述第二枝节单元和所述第四枝节单元呈轴对称设置。
4.根据权利要求3所述的天线，其特征在于，所述第一枝节单元的总长度大于所述第二枝节单元的总长度，所述第三枝节单元的总长度大于所述第四枝节单元的总长度；
所述第一枝节单元和所述第三枝节单元形成工作于2.4GHz-2.5GHz频段的天线，所述第二枝节单元和所述第四枝节单元形成工作于5.15GHz-5.85GHz频段的天线。
5.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述巴伦结构中的第一接入部与所述第二接入部平行设置，所述中间部包括：第一横条、第二横条和第一竖条，所述第一横条和所述第二横条平行，且位于所述第一竖条的同一侧，所述第一横条的一端与所述第一竖条的一端垂直连接，所述第二横条的一端与所述第一竖条的另一端垂直连接，以形成环状结构；
所述第一横条的另一端与所述第一接入部垂直连接，所述第二横条的另一端与所述第二接入部垂直连接。
6.根据权利要求5所述的天线，其特征在于，所述第一横条的长度大于所述第二横条的长度，所述第一接入部的长度大于所述第二接入部的长度。
7.根据权利要求2所述的天线，其特征在于，所述第一枝节单元的一端与所述第二枝节单元的一端垂直连接，所述第三枝节单元的一端与所述第四枝节单元的一端垂直连接。
8.一种无线通信装置，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的WIFI天线。
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