CN112490624A - 一种WiFi天线及移动终端 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种WiFi天线及移动终端，包括基板和设置于基板表面的天线主体，天线主体包括电性连通的2.4G枝节、5G枝节、地枝节和调谐枝节；5G枝节和调谐枝节相邻且间隔设置，2.4G枝节和地枝节包围5G枝节和调谐枝节，以在天线主体内形成开槽。通过调整2.4G枝节和5G枝节可以对应调整2.4G频段和5G频段的带宽和中心频率，调整开槽可以降低同轴线缆对天线的影响并增加天线整体的带宽和效率，使得天线可以同时覆盖2.4G和5G的频段，拓宽了天线的带宽、提升了天线的性能，解决了现有WiFi天线带宽较窄的问题；此外，由于本发明提供的WiFi天线可以同时覆盖2.4G和5G的频段，使得在一个设备中不需要多个WiFi天线分别覆盖不同的频段，减少了天线的数量，降低了贴装作业的复杂度。

Description

一种WiFi天线及移动终端
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种WiFi天线及移动终端。
背景技术
目前普遍使用的WiFi天线为“FPC天线主体+Cable线(同轴线缆)”的结构，这种结构的WiFi天线其频段和性能除了受FPC天线主体走线布局的影响外，还受到Cable线的材质、结构和长短的影响，进而导致这种结构的WiFi天线的带宽较窄。
在实际应用中，例如应用在有5G MIMO阵列的设备里，会设置多个不同结构的WiFi天线，以满足WiFi天线能够覆盖要求的频段范围。但由于天线在设备内的摆放装贴位置不同，Cable线有长有短，进而导致WiFi天线的谐振产生非常大的变化，便极有可能导致天线性能不满足要求。此外，由于一台设备内设置多个不同结构的WiFi天线，不仅增加了项目生产的复杂性，还容易导致生产贴装出错。
发明内容
本发明的目的在于提供一种WiFi天线及移动终端，以至少解决现有WiFi天线带宽较窄的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种WiFi天线，所述WiFi天线包括基板和设置于所述基板表面的天线主体，所述天线主体包括电性连通的2.4G枝节、5G枝节、地枝节和调谐枝节；所述5G枝节和所述调谐枝节相邻且间隔设置，所述2.4G枝节和所述地枝节包围所述5G枝节和所述调谐枝节，以在所述天线主体内形成开槽。
可选的，在所述的WiFi天线中，所述2.4G枝节和所述地枝节均呈L型，且所述2.4G枝节一端和所述地枝节的一端相连，以包围所述5G枝节和所述调谐枝节。
可选的，在所述的WiFi天线中，所述2.4G枝节的辐射末端与所述地枝节的辐射末端互呈90度。
可选的，在所述的WiFi天线中，所述5G枝节设置有馈电点，所述调谐枝节设置有地点。
可选的，在所述的WiFi天线中，所述馈电点设置于所述5G枝节靠近所述调谐枝节的一侧，所述地点设置于所述调谐枝节靠近所述5G枝节的一侧。
可选的，在所述的WiFi天线中，所述馈电点和所述地点的中轴线重合。
可选的，在所述的WiFi天线中，所述WiFi天线还包括同轴线缆，所述同轴电缆包括相互绝缘的芯线和屏蔽层，所述芯线与所述馈电点电性连接，所述屏蔽层与所述地点电性连接。
可选的，在所述的WiFi天线中，所述开槽的宽度为0.3～2.8mm；所述2.4G枝节的走线宽度为2.0～4.0mm；所述地枝节的走线宽度为2.2～3.5mm。
可选的，在所述的WiFi天线中，所述2.4G枝节的辐射末端与所述地枝节的辐射末端之间的距离为8.0～8.5mm。
为解决上述技术问题，本发明还提供一种移动终端，所述移动终端包括如上任一项所述的WiFi天线。
本发明提供的WiFi天线及移动终端，所述WiFi天线包括基板和设置于所述基板表面的天线主体，所述天线主体包括电性连通的2.4G枝节、5G枝节、地枝节和调谐枝节；所述5G枝节和所述调谐枝节相邻且间隔设置，所述2.4G枝节和所述地枝节包围所述5G枝节和所述调谐枝节，以在所述天线主体内形成开槽。通过调整2.4G枝节可以调整2.4G频段的带宽和中心频率，通过调整5G枝节可以调整5G频段的带宽和中心频率，通过调整开槽可以降低同轴线缆对天线的影响以及增加天线整体的带宽和效率，使得单个WiFi天线可以同时覆盖2.4G和5G的频段，拓宽了天线的带宽、提升了天线的性能，解决了现有WiFi天线带宽较窄的问题；此外，由于本发明提供的WiFi天线可以同时覆盖2.4G和5G的频段，使得在一个设备中不需要多个WiFi天线分别覆盖不同的频段，减少了天线的数量，降低了贴装作业的复杂度。
附图说明
图1为本实施例提供的WiFi天线的结构示意图；
图2为本实施例提供的同轴电缆的结构示意图；
图3为本实施例提供的天线主体的结构尺寸示意图；
其中，各附图标记说明如下：
10-基板；20-天线主体；21-2.4G枝节；22-5G枝节；23-地枝节；24-调谐枝节；25-馈电点；26-地点；30-同轴电缆；31-芯线；32-介质层；33-屏蔽层；34-保护层。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的WiFi天线及移动终端作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及附图说明中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本实施例提供一种WiFi天线，如图1所示，所述WiFi天线包括基板10和设置于所述基板10表面的天线主体20，所述天线主体20包括电性连通的2.4G枝节21、5G枝节22、地枝节23和调谐枝节24；所述5G枝节22和所述调谐枝节24相邻且间隔设置，所述2.4G枝节21和所述地枝节23包围所述5G枝节22和所述调谐枝节24，以在所述天线主体20内形成开槽。
本实施例提供的WiFi天线，通过调整2.4G枝节可以调整2.4G频段的带宽和中心频率，通过调整5G枝节可以调整5G频段的带宽和中心频率，通过调整开槽可以降低同轴线缆对天线的影响以及增加天线整体的带宽和效率，使得单个WiFi天线可以同时覆盖2.4G和5G的频段，拓宽了天线的带宽、提升了天线的性能，解决了现有WiFi天线带宽较窄的问题；此外，由于本发明提供的WiFi天线可以同时覆盖2.4G和5G的频段，使得在一个设备中不需要多个WiFi天线分别覆盖不同的频段，减少了天线的数量，降低了贴装作业的复杂度。
在本实施例中，为了便于将天线主体20与同轴线缆30进行焊接连接，所述基板10可以为PCB介质板或FPC介质板，天线主体20的材质可以为金属，例如铜。
在本实施例提供的WiFi天线中，所述2.4G枝节21和所述地枝节23均呈L型，且所述2.4G枝节21一端和所述地枝节23的一端相连，以包围所述5G枝节22和所述调谐枝节24。具体的，如图1所示，所述5G枝节22的一端与所述2.4G枝节21的一端走线连通，同时，所述地枝节23的一端也与连接所述5G枝节22的所述2.4G枝节的一端走线连通；而所述调谐枝节24在所述地枝节23的L型拐角处与所述地枝节23走线连通。如此一来，便在所述5G枝节22和所述调谐枝节24之间、所述调谐枝节24和所述地枝节23之间、以及所述5G枝节22和所述2.4G枝节之间形成了连通的开槽，通过调整各枝节的尺寸和开槽的尺寸便可以对应调整天线的部分和/或整体的性能。
进一步的，在本实施例中，所述2.4G枝节21的辐射末端与所述地枝节23的辐射末端互呈90度，这样可以使得天线的辐射性能极性较好，有利于提高低频的辐射效率。
在本实施例中提供的WiFi天线中，所述5G枝节22设置有馈电点25，所述调谐枝节24设置有地点26。由于5G频段的频率为高频，因此，将馈电点25设置于5G枝节22处有利于提高5G频段的辐射效率，进而还能够提高高频和低频之间的耦合效率。而由于馈电点25设置在5G枝节22上，而调谐枝节24又与5G枝节22相邻设置，因此，将地点26设置于调谐枝节24处能够提高地馈耦合，进一步提升天线的整体性能。
进一步的，在本实施例中，所述馈电点25设置于所述5G枝节22靠近所述调谐枝节24的一侧，所述地点26设置于所述调谐枝节24靠近所述5G枝节22的一侧。如此一来，使得馈电点25和地点26间隔相邻设置，能够使地馈耦合的效率最佳化。同时，由于馈电点25和地点26需要与同轴线缆焊接，因此，相邻设置的好处是便于同轴线缆的对应加工，使得同轴线缆更多的部分能够被外层的保护层所保护，延长了天线的使用寿命。
较佳的，在本实施例中，所述馈电点25和所述地点26的中轴线重合。这样不仅便于同轴线缆的焊接，还能保证地馈的耦合效率较高。
在本实施例中，所述同轴电缆30包括相互绝缘的芯线31和屏蔽层33，所述芯线31与所述馈电点25电性连接，所述屏蔽层33与所述地点26电性连接。具体的，将同轴电缆30的芯线31与WiFi天线的馈电点25焊接，屏蔽层43与WiFi天线的地点26焊接，如此使同轴电缆30与天线主体20电性导通。
本实施例选用的同轴电缆30，其结构如图2所示，从内到外依次是芯线31、介质层32、屏蔽层33和保护层34，所述介质层32包覆所述芯线31，所述屏蔽层33包覆所述介质层32，所述保护层34包覆所述屏蔽层33。芯线31可以为单芯线或多股铜丝构成的多芯线。介质层32一般为绝缘塑胶材质，如FEP等。屏蔽层33一般为金属编织层，金属编织层通常为镀锡合金线。保护层34即为电缆为外层的保护层，通常为PFA材质。
以下，请参考图1和图3，以一具体实施例说明本发明提供的WiFi天线的结构。
在本实施例中，WiFi天线的天线主体20的整体尺寸为32.2mm×16.2mm。所述2.4G枝节21的走线宽度为2.0～4.0mm，具体可以为3.9mm；所述地枝节23的走线宽度为2.2～3.5mm，具体可以为3.3mm；所述开槽的宽度为0.3～2.8mm，具体可以为0.5mm，由于开槽部分位于馈电点25和地点26之间，为了保证在焊接同轴线缆时馈电点25和地点26之间不会发生锡焊短路，此部位的槽的宽度可以适当加宽，例如可以为1～2mm。馈电点25的长宽可以为1.4mm，地点26的长度可以为2.3mm、宽度可以为2.0mm。
由于调谐枝节24的主要功能是降低同轴线缆对天线性能的影响，因此调整调谐枝节24的尺寸和位置，进而改变调谐枝节24与地枝节23之间开槽的宽度和长度，能够改变天线的性能。发明人经大量模拟验证发现，当调谐枝节24与地枝节23之间开槽的宽度在0.9～2.8mm时，天线主体20受同轴线缆30长度的影响最小，同时，天线主体20的辐射性能最佳，且具有较宽的带宽。
在本实施例中，2.4G枝节21的辐射末端和地枝节23的辐射末端互呈90度，且两者之间的距离为8.0～8.5mm，经模拟验证得出，这样的结构能够保证天线主体20在2.4G频段范围内有较好的辐射性能和极化性能。此外，5G枝节22和地枝节23之间的开槽宽度为0.5mm，如此使得5G枝节22和地枝节23之间有较好的耦合，从而提高了高频5G的辐射性能，同时还能拓展5G频段的带宽。
以上具体实施例仅为一较佳的实施例，用以说明本发明的实用性。需要说明的是，在不违背本发明主旨的前提下的其他天线尺寸、结构的变形，也应当属于本发明的保护范围。
本实施例还提供一种移动终端，包括如上所述的WiFi天线。移动终端可以为手机、路由器等具备WiFi功能的移动终端。
本实施例提供的移动终端，由于具有本实施例提供的WiFi天线，在保证天线带宽和辐射性能的前提下，使得设备内的WiFi天线数量较少，保证了天线间的谐振，且使得加工工艺简单，降低了产品的复杂度。
综上所述，本实施例提供的WiFi天线及移动终端，所述WiFi天线包括基板和设置于所述基板表面的天线主体，所述天线主体包括电性连通的2.4G枝节、5G枝节、地枝节和调谐枝节；所述5G枝节和所述调谐枝节相邻且间隔设置，所述2.4G枝节和所述地枝节包围所述5G枝节和所述调谐枝节，以在所述天线主体内形成开槽。通过调整2.4G枝节可以调整2.4G频段的带宽和中心频率，通过调整5G枝节可以调整5G频段的带宽和中心频率，通过调整开槽可以降低同轴线缆对天线的影响以及增加天线整体的带宽和效率，使得单个WiFi天线可以同时覆盖2.4G和5G的频段，拓宽了天线的带宽、提升了天线的性能，解决了现有WiFi天线带宽较窄的问题；此外，由于本发明提供的WiFi天线可以同时覆盖2.4G和5G的频段，使得在一个设备中不需要多个WiFi天线分别覆盖不同的频段，减少了天线的数量，降低了贴装作业的复杂度。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (10)

1.一种WiFi天线，其特征在于，所述WiFi天线包括基板和设置于所述基板表面的天线主体，所述天线主体包括电性连通的2.4G枝节、5G枝节、地枝节和调谐枝节；所述5G枝节和所述调谐枝节相邻且间隔设置，所述2.4G枝节和所述地枝节包围所述5G枝节和所述调谐枝节，以在所述天线主体内形成开槽。
2.根据权利要求1所述的WiFi天线，其特征在于，所述2.4G枝节和所述地枝节均呈L型，且所述2.4G枝节一端和所述地枝节的一端相连，以包围所述5G枝节和所述调谐枝节。
3.根据权利要求2所述的WiFi天线，其特征在于，所述2.4G枝节的辐射末端与所述地枝节的辐射末端互呈90度。
4.根据权利要求1所述的WiFi天线，其特征在于，所述5G枝节设置有馈电点，所述调谐枝节设置有地点。
5.根据权利要求4所述的WiFi天线，其特征在于，所述馈电点设置于所述5G枝节靠近所述调谐枝节的一侧，所述地点设置于所述调谐枝节靠近所述5G枝节的一侧。
6.根据权利要求5所述的WiFi天线，其特征在于，所述馈电点和所述地点的中轴线重合。
7.根据权利要求4所述的WiFi天线，其特征在于，所述WiFi天线还包括同轴线缆，所述同轴电缆包括相互绝缘的芯线和屏蔽层，所述芯线与所述馈电点电性连接，所述屏蔽层与所述地点电性连接。
8.根据权利要求1所述的WiFi天线，其特征在于，所述开槽的宽度为0.3～2.8mm；所述2.4G枝节的走线宽度为2.0～4.0mm；所述地枝节的走线宽度为2.2～3.5mm。
9.根据权利要求1所述的WiFi天线，其特征在于，所述2.4G枝节的辐射末端与所述地枝节的辐射末端之间的距离为8.0～8.5mm。
10.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端包括如权利要求1～9任一项所述的WiFi天线。
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