CN113922070B - 一种多频wifi天线和笔记本电脑 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多频WIFI天线和笔记本电脑，其中多频WIFI天线包括：导电布、PCB板以及耦合分支，PCB板上设置有与导电布连接的耦合地，耦合地上设置内芯焊接处和外芯焊接处，内芯焊接处和外芯焊接处用于接入与外部射频主板连接的同轴线，内焊接处上连接有公共支臂，公共支臂的两端分别连接有第一支臂和第二支臂，第一支臂和公共支臂组合天线的5GHz、6GHz辐射分支，第二支臂与公共支臂组合天线的2.4GHz辐射分支，耦合分支设置在PCB板上，耦合分支与耦合地连接且与第一支臂间隔设置。本发明通过设置第一支臂、第二支臂与公共支臂配合，使得多频WIFI天线具备2.4GHz、5GHz和6GHz多个频段。

Description

一种多频WIFI天线和笔记本电脑
技术领域
本发明涉及天线技术领域，尤其涉及一种多频WIFI天线和笔记本电脑。
背景技术
WiFi6E的频段拓展了Wi-Fi的使用频率和带宽，即在传统的2.4GWiFi(2400～2500MHz)和5GWiFi(5150～5850MHz)中加入了6GHz频段(5925-7125MHz，共1.2GHz带宽)，所以对应的天线也要调试出相应的频段，这给天线的调试带来了一定的难度。
目前，比较常见的笔记本电脑天线一般是单极天线或者PIFA天线，而WiFi6E所需的频段为2400～2500MHz、5150～5850MHz、5925～7125MHz，在高频段的带宽很宽使得普通的偶极子天线和PIFA天线很难满足WiFi6E的频段需求。
因此，有必要提供一种多频WIFI天线和笔记本电脑来解决上述技术问题。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种多频WIFI天线和笔记本电脑，旨在解决如何使天线具备多段频。
为实现上述目的，本发明提出的一种多频WIFI天线包括：导电布、PCB板以及耦合分支，所述PCB板上设置有与所述导电布连接的耦合地，所述耦合地上设置内芯焊接处和外芯焊接处，所述内芯焊接处和所述外芯焊接处用于接入与外部射频主板连接的同轴线，所述内焊接处上连接有公共支臂，所述公共支臂的两端分别连接有第一支臂和第二支臂，所述第一支臂和所述公共支臂组合天线的5GHz、6GHz辐射分支，所述第二支臂与所述公共支臂组合天线的2.4GHz辐射分支，所述耦合分支设置在所述PCB板上，所述耦合分支与所述耦合地连接且与所述第一支臂间隔设置。
可选的，所述耦合地包括与用于设置外芯焊接处的第一耦合部、用于设置内芯焊接处的第二耦合部以及用于连接第一耦合部和第二耦合部的连接部，所述第一耦合部与所述第二耦合部间隔设置形成第一耦合缝隙。
可选地，所述导电布的一端布置于所述第一耦合部上，所述导电布与所述第一耦合部的重合宽度为2mm。
可选地，所述公共支臂的横截面呈L型构造，所述公共支臂包括横臂和竖臂，所述竖臂与所述第二耦合部连接，所述横臂的两端分别与所述第一支臂和所述第二支臂连接。
可选地，所述第一支臂与所述横臂的长度之和为6GHz频率的1/4波长，所述第二支撑臂与所述横臂的长度之和为2.4GHz频率的1/4波长。
可选地，所述耦合分支与所述第一耦合部连接且位于所述第一耦合部远离所述连接部的一端。
可选地，所述第一支臂与所述第一耦合部之间的间距为3mm。
可选地，所述第二支臂的宽度为1mm。
一种笔记本电脑，包括连接于键盘壳体与屏幕壳体之间的塑料转轴，还包括如上述所述的天线，所述PCB板布置与所述塑料转轴内，所述导电布与所述屏幕壳体连接。
可选地，所述塑料转轴上开设有散热孔。
本发明技术方案中，导电布与PCB板的耦合地连接且连接的一端延伸一定的距离贴合在耦合地上，耦合地上还设置有内芯焊接处和外芯焊接处，用于接入与外部射频主板连接的同轴线；第一支臂和所述公共支臂组合天线的5GHz、6GHz辐射分支，第二支臂与所述公共支臂组合天线的2.4GHz辐射分支，以满足多个频段的需求。耦合分支的设置通过与5GHz、6GHz辐射分支一起配合，达到控制5GHz、6GHz辐射分支的带宽，通过设置第一支臂、第二支臂与公共支臂配合，使得多频WIFI天线具备2.4GHz、5GHz和6GHz多个频段。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明实施例中多频WIFI天线结构示意图；
图2为本发明实施例中多频WIFI天线结构的尺寸图；
图3为图1中A部分的放大图；
图4为本发明实施例中多频WIFI天线的驻波比图；
图5为本发明实施例中多频WIFI天线的基本参数表；
图6为本发明实施例中笔记本电脑的结构示意图。
附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
1 PCB板 2 导电布
3 耦合地 31 第一耦合部
32 第二耦合部 33 连接部
34 内芯焊接处 35 外芯焊接处
36 第一耦合缝隙 4 公共支臂
41 横臂 42 竖臂
5 第一支臂 6 第二支臂
7 耦合分支 8 键盘壳体
81 屏幕壳体 9 塑料转轴
91 散热孔
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提供一种多频WIFI天线和笔记本电脑，旨在解决如何使天线具备多段频。
参照图1～图3，为本发明提出的一种多频WIFI天线包括：导电布2、PCB板以及耦合分支7，所述PCB板上设置有与所述导电布2连接的耦合地3，所述耦合地3上设置内芯焊接处34和外芯焊接处35，所述内芯焊接处34和所述外芯焊接处35用于接入与外部射频主板连接的同轴线，所述内焊接处上连接有公共支臂4，所述公共支臂4的两端分别连接有第一支臂5和第二支臂6，所述第一支臂5和所述公共支臂4组合天线的5GHz、6GHz辐射分支，所述第二支臂6与所述公共支臂组合天线的2.4GHz辐射分支，所述耦合分支7设置在所述PCB板上，所述耦合分支7与所述耦合地3连接且与所述第一支臂5间隔设置。
在本实施例中，其PCB板的尺寸为30*8mm，具体实施时，PCB板的尺寸不做限制，根据安装环境适当的进行调整，导电布2的尺寸为30*17mm，导电布2与PCB板的耦合地3连接且连接的一端延伸一定的距离贴合在耦合地3上，其中，为了提升天线的性能，导电布2的长度需大于或等于2.4Hz频率及6Hz频率的四分之一波长，其中，6Hz频率的四分之一波长约为10mm，2.4Hz频率的四分之一波长约为30mm，因此，本实施例中，导电布2的长度取30mm。耦合地3上还设置有内芯焊接处34和外芯焊接处35，用于接入与外部射频主板连接的同轴线；第一支臂5和所述公共支臂4组合天线的5GHz、6GHz辐射分支，第二支臂6与公共支臂4组合天线的2.4GHz辐射分支，以满足多个频段的需求。耦合分支7的设置通过与5GHz、6GHz辐射分支一起配合，达到控制5GHz、6GHz辐射分支的带宽。
具体的，耦合分支7的主要原理是通过增加一段短路的耦合分支7来产生高频谐振或者拓展高频带宽的一种方式。耦合分支7直接加入以后，会和5GHz、6GHz辐射分支产生耦合效应，相当于在5GHz、6GHz辐射分支和耦合分支7之间添加了一个电容，原生直接通过耦合方式给耦合分支7馈电，耦合分支7将产生和自身结构尺寸相对应的谐振频点，从而拓展了整个天线的工作带宽，达到提高天线性能的目的。
参照图4和图5，多频WIFI天线的工作频段包括2.4GHz、5GHz、6GHz的频带，具体的，2.4GHz的频段2400～2500MHz有40％的效率；5GHz的频段5150～5850MHz有35％的效率；6GHz的频段5925～7125MHz有35％的效率。且关键频段的驻波比均小于2.5。
进一步地，所述耦合地3包括与用于设置外芯焊接处35的第一耦合部31、用于设置内芯焊接处34的第二耦合部32以及用于连接第一耦合部31和第二耦合部32的连接部33，所述第一耦合部31与所述第二耦合部32间隔设置形成第一耦合缝隙36。具体的，第一耦合部31与第二耦合部32间隔设置形成的第一耦合缝隙36，使得内芯焊接处34与外芯焊接处35之间产生间隔距离，从而调整天线的抗阻特性，以达到调整天线带宽的目的。
进一步地，所述导电布2的一端布置于所述第一耦合部31上，所述导电布2与所述第一耦合部31的重合宽度为2mm。在本实施例中，导电布2与第一耦合部31重合，可以使得导电布2能够提高与第一耦合部31安装稳定性，同时具有一定的重合面积可以提高导电布2的性能效果。
进一步地，所述公共支臂4的横截面呈L型构造，所述公共支臂4包括横臂41和竖臂42，所述竖臂42与所述第二耦合部32连接，所述横臂41的两端分别与所述第一支臂5和所述第二支臂6连接。在本实施例中，将公共支臂4为金属支臂，用于传递电信号，具体的，竖臂42用于与第一耦合部31连接，横臂41分别用于与第一支臂5组成2.4GHz辐射分支，和与第二支臂6组成5GHz、6GHz辐射分支。通过设置公共支臂4，使得耦合地3、2.4GHz辐射分支和5GHz、6GHz辐射分支连接为一个整体，形成一体化设计，方便后续的加工生产。
进一步地，所述第一支臂5与所述横臂41的长度之和为6GHz频率的1/4波长，所述第二支撑臂与所述横臂41的长度之和为2.4GHz频率的1/4波长。在本实施例中，将第一支臂5与横臂41的长度之和为6GHz频率的1/4波长，第二支撑臂与横臂41的长度之和为2.4GHz频率的1/4波长设置时，使得天线的性能更加良好。
进一步地，所述耦合分支7与所述第一耦合部31连接且位于所述第一耦合部31远离所述连接部33的一端。在本实施里中，耦合分支7与第一耦合部31连接，且与第二支臂6间隙设置，耦合分支7的主要原理是通过增加一段短路的耦合分支7来产生高频谐振或者拓展高频带宽的一种方式，由于耦合分支7与第二支臂6间存在间隙，所以可以根据实际情况，当5GHz、6GHz辐射分支与耦合分支7的耦合度不够时，可以调整5G、6GHz辐射分支或耦合分支7进行调整。具体实施时，若耦合强度不够，使5G、6GHz辐射分支向左延长或只改变耦合分支7的长度。
进一步地，所述第一支臂5与所述第一耦合部31之间的间距为3mm。在本实施里中第一支臂5与第一耦合部31之间的间距可以对5G、6GHz辐射分支的带宽进行控制。具体实施时，还可以根据实际情况对第一耦合部31进行延长或剔除以到达减少或增加第一支臂5和第一耦合部31之间的距离的效果，从而对所需要达到5G、6GHz辐射分支所需要的带宽要求。
进一步地，所述第二支臂6的宽度为1mm。通过控制第二支臂6的线宽来调节2.4GHz辐射分支的带宽的宽窄。
参照图6，本发明还公开了一种笔记本电脑，包括连接于键盘壳体8与屏幕壳体81之间的塑料转轴9，还包括如上述所述的天线，所述PCB板布置与所述塑料转轴9内，所述导电布2与所述屏幕壳体81连接。
具体的，屏幕壳体81的尺寸为307*224mm，屏幕壳体81内嵌装有LED显示屏，为全面屏，具有较高的介电常数，键盘壳体8的尺寸为307*225mm，且键盘壳体8与屏幕壳体81均采用金属材质制成；键盘壳体8与屏幕壳体81经塑料转轴9连接，屏幕壳体81可随塑料转轴9相对键盘壳体8转动，塑料转轴9的尺寸为235*15mm；塑料转轴9包括底板与上盖，底板上设有若干第二卡扣，上盖经第二卡扣与底板卡合连接，可便于安装及拆卸天线；PCB板布置于塑料转轴9内，导电布2与屏幕壳体81连接。
进一步地，所述塑料转轴9上开设有散热孔91。本实施里中将塑料转轴9上开设散热孔91可以对布置与塑料转轴9内的PCB板进行散热，提高天线的工作性能。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种多频WIFI天线，其特征在于，包括：
导电布；
PCB板，所述PCB板上设置有与所述导电布连接的耦合地，所述耦合地上设置内芯焊接处和外芯焊接处，所述内芯焊接处和所述外芯焊接处用于接入与外部射频主板连接的同轴线，所述内芯焊接处上连接有公共支臂，所述公共支臂的两端分别连接有第一支臂和第二支臂，所述第一支臂和所述公共支臂组合天线的5GHz、6GHz辐射分支，所述第二支臂与所述公共支臂组合天线的2.4GHz辐射分支；
耦合分支，所述耦合分支设置在所述PCB板上，所述耦合分支与所述耦合地连接且与所述第一支臂间隔设置；
所述耦合地包括与用于设置外芯焊接处的第一耦合部、用于设置内芯焊接处的第二耦合部以及用于连接第一耦合部和第二耦合部的连接部，所述第一耦合部与所述第二耦合部间隔设置形成第一耦合缝隙；
所述公共支臂的横截面呈L型构造，所述公共支臂包括横臂和竖臂，所述竖臂与所述第二耦合部连接，所述横臂的两端分别与所述第一支臂和所述第二支臂连接。
2.根据权利要求1所述的一种多频WIFI天线，其特征在于，所述导电布的一端布置于所述第一耦合部上，所述导电布与所述第一耦合部的重合宽度为2mm。
3.根据权利要求1所述的一种多频WIFI天线，其特征在于，所述第一支臂与所述横臂的长度之和为6GHz频率的1/4波长，所述第二支臂与所述横臂的长度之和为2.4GHz频率的1/4波长。
4.根据权利要求1所述的一种多频WIFI天线，其特征在于，所述耦合分支与所述第一耦合部连接且位于所述第一耦合部远离所述连接部的一端。
5.根据权利要求1所述的一种多频WIFI天线，其特征在于，所述第一支臂与所述第一耦合部之间的间距为3mm。
6.根据权利要求1所述的一种多频WIFI天线，其特征在于，所述第二支臂的宽度为1mm。
7.一种笔记本电脑，包括连接于键盘壳体与屏幕壳体之间的塑料转轴，其特征在于，还包括如权利要求1～6中任意一项所述的多频WIFI天线，所述PCB板布置与所述塑料转轴内，所述导电布与所述屏幕壳体连接。
8.根据权利要求7所述的一种笔记本电脑，其特征在于，所述塑料转轴上开设有散热孔。
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"A Bidirectional Planar Monopole Antenna Array for WiFi/Bluetooth and LTE Mobile Applications";Wei Zhou等;《2013 Loughborough Antennas & Propagation Conference》;全文 *
"多频段宽带小型化天线关键技术的研究与应用";于臻;《中国博士学位论文全文数据库信息科技辑》;全文 *
"新型宽频带多频段WiFi 天线的设计";陈利锋等;《现代电子技术》;全文 *

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