CN112510353A - 一种用于通信终端的5g天线 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于通信终端的5G天线，包括基板、辐射片及同轴线。所述辐射片位于基板一侧的表面上，由四个辐射部分组成。所述第一辐射部包括馈电区域、与馈电区域连接的叉指区域、与叉指区域连接的第一辐射臂；所述第二辐射部与第一辐射部对称设计，第二辐射臂与第一辐射臂电连接；所述第三辐射部包括半椭圆缺口的长方形辐射片、与半椭圆缺口的长方形辐射片连接的L型辐射臂、与L型辐射臂连接的U型辐射臂，U型辐射臂与第一辐射臂电连接；所述第四辐射部与第三辐射部对称设计，两个U型辐射臂电连接。本发明公开的天线为双馈电区域、具有两个谐振频率，且结构简单、性能好，使用时连接其中一个馈电区域即可。

Description

一种用于通信终端的5G天线
技术领域
本发明涉及天线技术领域，尤其涉及一种用于通信终端的5G天线。
背景技术
科技日新月异，通信和信息无处不在，各终端设备之间的相互通信主要依赖天线进行有效传输，对天线的要求越来越高，比如要求天线具有多个馈点和多个谐振频率。传统的天线往往是单频、单馈点、且结构复杂，因此，现有技术有待改善和提高。
发明内容
本针对传统天线单馈点、单频率和结构复杂的问题，本发明提出了一种双馈点、双频率和结构简单的天线。
为了实现上述目的，本发明提供了一种用于通信终端的5G天线，包括基板、辐射片及同轴线。
优选的，所述辐射片位于所述基板的一个表面上，由左右对称的四个辐射部分组成。
优选的，所述第一辐射部位于所述基板表面的左上角，包括馈电区域、与所述馈电区域连接的叉指区域、与所述叉指区域连接的第一辐射臂，所述第一辐射臂向所述基板表面的内测延伸。
优选的，所述第一辐射部的叉指区域为五个金手指间隔相对排列，所述叉指部分中金手指之间形成耦合区域，构成容性加载。
优选的，所述第二辐射部位于所述基板表面的左下角，与所述第一辐射部对称设计，所述第二辐射部的第二辐射臂与所述第一辐射部的第一辐射臂电连接。
优选的，所述第二辐射部的馈电区域与所述第一辐射部的馈电区域对称且相同，实际使用时，连接其中任意一个馈电区域即可。
优选的，所述第三辐射部位于所述基板表面的右上角，包括半椭圆缺口的长方形辐射片、与所述半椭圆缺口的长方形辐射片连接的L型辐射臂、与所述L型辐射臂连接的U型辐射臂，所述第三辐射部的U型辐射臂与所述第一辐射部的第一辐射臂电连接。
优选的，所述第三辐射部的长方形辐射片开了半椭圆缺口，也可以是其它形状，如矩形、锯齿形、L形、半圆形等。
优选的，所述第四辐射部位于所述基板表面的右下角，与所述第三辐射部对称设计，所述第四辐射部的U型辐射臂与所述第三辐射部的U型辐射臂电连接。
优选的，所述同轴线包括内导线以及与内导线绝缘隔离的屏蔽线，所述内导线连接所述辐射片中两个馈电区域中的一个馈电区域即可。
相较于现有技术，本发明提供的天线具有两个馈电区域和两个谐振频率，且结构简单、性能好，使用时连接其中一个馈电区域即可。
附图说明
图1为本发明实施例中天线和同轴线的总体结构示意图；
图2为本发明实施例中天线的第一结构示意图；
图3为本发明实施例中天线的第二结构示意图；
图4为本发明实施例中天线的第三结构示意图；
图5为本发明实施例中天线的第四结构示意图；
图6为本发明实施例中天线的第五结构示意图；
图7为本发明实施例中的回波损耗图；
图8为本发明实施例中的阻抗圆图；
图9为本发明实施例中的增益辐射图。
图中：1-基板；2-辐射片；3-同轴线；21-第一辐射部；211-馈电区域；212-叉指区域；213-第一辐射臂；22-第二辐射部；221-馈电区域；222-叉指区域；223-第二辐射臂；23-第三辐射部；231-半椭圆缺口的长方形辐射片；232-L型辐射臂；233-U型辐射臂；24-第四辐射部；241-半椭圆缺口的长方形辐射片；242-L型辐射臂；243-U型辐射臂。
具体实施方式
为了便于理解本发明，以下结合相关附图和实施例，对本发明进行详细的描述。
参考图1，图1为本发明实施例中天线和同轴线的总体结构示意图。本发明包括基板1、辐射片2和同轴线3。辐射片2位于基板1的一个表面上，由第一辐射部21、第二辐射部22、第三辐射部23和第四辐射部24组成。
参考图1，基板1的长度为15.5mm，宽度为8.4mm，厚度为0.6mm。根据实际需求，基板1可以是刚性基板，也可以是PI覆铜板、MPI覆铜板、LCP覆铜板等，基板1的厚度也可以依据实际情况适当调整。
参考图1，第一辐射部21位于基板1表面的左上角区域。在第一辐射部21中，靠近基板1边缘的是馈电区域211，与馈电区域211连接的有叉指区域212和第一辐射臂213。叉指区域212的镂空蛇形长度为天线工作波长的三十二分之一到十六分之一之间，叉指区域212的叉指长度约为1mm。叉指区域212为五个金手指间隔相对排列，金手指之间相互耦合，构成容性加载。若把第一辐射臂213看成短路枝节，则叉指区域212和第一辐射臂213构成LC并联谐振回路。
参考图1，第二辐射部22与第一辐射部21完全对称设计。第二辐射部22中的221部分可以作为馈电区域也可以作为辐射区域。若第一辐射部21中的211部分为馈电区域，则第二辐射部22中的221部分为辐射区域；若第二辐射部22中的221部分为馈电区域，则第一辐射部21中的211部分为辐射区域。第二辐射部22中的第二辐射臂223与第一辐射部21中的第一辐射臂213均由外向基板1中间靠拢并且电连接。
参考图1，第三辐射部23位于基板1表面的右上角区域。在第三辐射部23中，靠近基板1边缘的是半椭圆缺口的长方形辐射片231，其半椭圆缺口朝外；与半椭圆缺口的长方形辐射片231相连的是L型辐射臂232，L型辐射臂232的短臂位于基板1的边缘，其长臂位于基板1的内侧；与L型辐射臂232相连的是U型辐射臂233，U型辐射臂233的开口朝基板1的内侧，且U型辐射臂233与第一辐射部21的第一辐射臂213电连接。
参考图1，第四辐射部24与第三辐射部23完全对称设计。第四辐射部24的U型辐射臂243与第三辐射部23的U型辐射臂233电连接，且第四辐射部24的U型辐射臂243与第一辐射部21中的第一辐射臂213和第二辐射部22中的第二辐射臂223电连接。
参考图2、图3、图4、图5、图6为本发明实施例中的第一、第二、第三、第四、第五结构示意图。凡在本发明的原则之内所作的任何修改、等同替换等，均应在本发明的保护范围之内。
参考图7，天线的第一谐振频率在2.46GHz处，回波损耗达到了-34.0923dB, -10dB以上天线带宽有288.84MHz，完全覆盖了Bluetooth、WiFi、Zigbee等2.4GHz网络频段。较深的回波损耗能减小天线本身的损耗，使得天线可以将更多的能量辐射到空间中。
参考图7，天线的第二谐振频率在5.78GHz处，回波损耗达到了-30.5549dB, -10dB以上天线带宽有230.6MHz，可以应用在5G WiFi上。较深的回波损耗可以减小天线本身的损耗，使得天线将更多的能量辐射到空间中。
参考图8，天线的第一谐振频率2.46GHz处的阻抗为48.065Ω，在2.4GHz处的阻抗为42.32Ω，2.5GHz处的阻抗为52.41Ω；天线的第二谐振频率5.78GHz处的阻抗为53.04Ω，在5.72GHz处的阻抗为48.805Ω，5.83GHz处的阻抗为57.755Ω。天线的两个通带内，其阻抗都接近50 Ω，表明天线具有良好的匹配，可以减小天线本身的损耗，使得天线可以将更多的能量辐射到空间中。
参考图9，E平面（电场最大所在的平面）的增益，在0度和180度达到最大，分别为2.3173dBi和2.3dBi；H平面的增益（磁场最大所在的平面）在整个平面内均达到2.29dBi以上，在90度达到了2.3116dBi。
综上可知，所述天线具有两个馈电区域和两个谐振频率，且结构简单、性能好，使用时连接其中一个馈电区域即可。

Claims (6)

1.一种用于通信终端的5G天线，应用在短距离无线通信场合，其特征在于，包括基板、辐射片及同轴线；所述辐射片位于所述基板的一个表面上，由对称设计的四个辐射部分组成，分别为第一辐射部、第二辐射部、第三辐射部及第四辐射部；所述第一辐射部包括馈电区域、与所述馈电区域连接的叉指区域、与所述叉指区域连接的第一辐射臂；所述第二辐射部与所述第一辐射部左右对称设计，所述第二辐射部的第二辐射臂与所述第一辐射部的第一辐射臂电连接；所述第三辐射部包括半椭圆缺口的长方形辐射片、与所述半椭圆缺口的长方形辐射片连接的L型辐射臂、与所述L型辐射臂连接的U型辐射臂，所述第三辐射部的U型辐射臂与所述第一辐射部的第一辐射臂电连接；所述第四辐射部与所述第三辐射部左右对称设计，所述第四辐射部的U型辐射臂与所述第三辐射部的U型辐射臂电连接。
2.如权利要求1所述的一种用于通信终端的5G天线，其特征在于：所述第一辐射部的叉指区域为五个金手指间隔排列；所述叉指区域位于所述第一辐射部的馈电区域和第一辐射臂之间。
3.如权利要求2所述的一种用于通信终端的5G天线，其特征在于：所述第一辐射部的叉指区域中金手指之间形成耦合区域，构成容性加载。
4.如权利要求2所述的一种用于通信终端的5G天线，其特征在于：所述第一辐射部的第一辐射臂的一端与所述第一辐射部的叉指区域相连，所述第一辐射臂的另一端向所述基板的中间延伸并与所述第二辐射部的第二辐射臂和所述第四辐射部的U型辐射臂电连接。
5.如权利要求4所述的一种用于通信终端的5G天线，其特征在于：所述第二辐射部的馈电区域与所述第一辐射部的馈电区域的结构相同，使用时，连接其中任意一个馈电区域即可。
6.如权利要求1所述的一种用于通信终端的5G天线，其特征在于：所述同轴线包括内导线以及与内导线绝缘隔离的屏蔽线；所述同轴线的内导线连接所述第一辐射部的馈电区域或者所述第二辐射部的馈电区域。
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