CN115548657A - 一种双频双馈全向高增益天线、芯片和无线通信设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种双频双馈全向高增益天线、芯片和无线通信设备，该天线包括电路板、至少两个低频偶极子振子、至少两个高频偶极子振子和枝节。低频偶极子振子设置于电路板的第一表面，高频偶极子振子设置于电路板的第二表面。相邻低频偶极子振子通过第一传输线连接。低频偶极子振子包括第一低频偶极子振子，第一低频偶极子振子与第一馈线电连接。高频偶极子振子传输的信号的频率，高于低频偶极子振子传输的信号的频率。第一低频偶极子振子包括第一振子臂和第二振子臂。枝节设置于第一振子臂和第二振子臂之间。上述枝节包括沿第二方向延伸的隔离部，该第二方向与第一方向垂直。枝节连接于第一传输线与第一馈线之间。

Description

一种双频双馈全向高增益天线、芯片和无线通信设备

技术领域

本申请涉及天线技术领域，具体为一种双频双馈全向高增益天线、芯片和无线通信设备。

背景技术

相比移动网络，无线保真(Wireless Fidelity，Wi-Fi)技术作为使用免授权的无线频谱，天生具有低成本优势。随着Wi-Fi的信号速率提升和普及，Wi-Fi设备的应用数量呈日益增长的趋势。

随着对于Wi-Fi的信号速率的要求越来越高，天线2.4G频段的传输速率已经无法满足市场需求。因此，推广了2.4G频段和5G频段结合的双频天线。该双频天线中包括用于传输2.4G信号的低频振子，还包括用于传输5G信号的高频振子，上述低频振子和高频振子设置于印刷电路板的两侧。然而，双频天线中，虽然可以支持两个频段的信号传输，但是位于印刷电路板两侧的高频振子和低频振子也容易发生串扰，双频天线的信号隔离度较差。

发明内容

本申请提供一种双频双馈全向高增益天线、芯片和无线通信设备，该天线的异频信号的隔离度较高，无线通信设备的通信效果较好。

第一方面，本申请提供的双频双馈全向高增益天线包括电路板、至少两个低频偶极子振子、至少两个高频偶极子振子和枝节。上述电路板相背离的两个表面分别为第一表面和第二表面。上述电路板的第一表面设置至少两个低频偶极子振子，具体的，上述至少两个低频偶极子振子沿第一方向依次排布于上述第二表面。任一相邻的低频偶极子振子通过第一传输线连接。至少两个低频偶极子振子包括第一低频偶极子振子，该第一低频偶极子振子位于天线的端部，与第一馈线电连接，从而实现信号的传输。上述电路板的第二表面设置至少两个高频偶极子振子，上述至少两个高频偶极子振子沿第一方向依次排布于第二表面。任意相邻的高频偶极子振子通过第二传输线电连接。至少两个高频偶极子振子包括第一高频偶极子振子，第一高频偶极子振子位于天线的端部，且与第二馈线电连接，从而实现信号的传输。上述高频偶极子振子传输的信号的频率，高于低频偶极子振子传输的信号的频率。上述第一低频偶极子振子包括沿第一方向排布的第一振子臂和第二振子臂。天线的枝节设置于第一振子臂和第二振子臂之间。上述枝节具有沿第二方向延伸的隔离部，该第二方向与第一方向垂直，也就是说，上述隔离部可以完全隔离第一振子臂和第二振子臂。上述枝节连接于第一传输线与第一馈线之间。上述隔离部在第一振子臂和第二振子臂之间形成高阻态。而第一低频偶极子振子，则隔离部可以抑制电路板第二表面的高频能量在端口耦合到第一表面，减少电路板两侧的振子的串扰。提升高频偶极子振子与低频偶极子振子之间在端口处的隔离度，达成天线提升性能的目的。

上述枝节具体可以为T形枝节。该T形枝节包括隔离部和连接部，上述隔离部沿二方向延伸，连接部沿第一方向延伸。第一传输线与隔离部连接，第一馈线与连接部连接。或者，上述第一传输线与连接部连接，第一馈线与隔离部连接。从而该方案有利于使得枝节与其它结构连接。

上述第一传输线和第二传输线之一可以为共面微带传输线，共面微带传输线可以采用印刷的方式制备与电路板的表面，从而降低成本。

此外，为了防止电路板的两侧均为共面微带传输线，导致穿较为明显的串扰，可以使得第一传输线和第二传输线中的一个为共面微带传输线，另一个为同轴跳线。

当第一传输线为共面微带传输线时，上述共面微带传输线具有第一镂空结构。该第一镂空结构形成高频阻带，进而可以降低高频偶极子振子的信号对于低频偶极子振子的信号的串扰。此外，在上述共面微带传输线设置第一镂空结构，还有利于传输低频信号。因此，该方案提升高频偶极子振子与低频偶极子振子之间的隔离度，还可以提升天线的增益。

上述第一镂空结构的具体形状不做限制，可以为U型第一镂空结构。从而可以在共面微带传输线沿延伸方向设置较多的第一镂空结构，以提升对于高频信号的去耦效果。

上述第一镂空结构的总长度为高频偶极子振子的介质波长的一半。则第一镂空结构可以针对性的减少高频信号的干扰，可以在共面微带传输线上形成针对高频的阻带，使得双频双馈全向天线的高频方向图更加规整，以解决异频方向图畸形的问题。

在具体设置共面微带传输线时，可以使得第二传输线为共面微带传输线，共面微带传输线具有第二镂空结构。该第二镂空结构形成低频阻带，进而可以降低低频偶极子振子的信号对于高频偶极子振子的信号的串扰。此外，在上述共面微带传输线设置第二镂空结构，还有利于传输高频信号。因此，该方案提升高频偶极子振子与低频偶极子振子之间的隔离度，还可以提升天线的增益。

上述第二镂空结构的具体形状不做限制，可以为U型第二镂空结构。从而可以在共面微带传输线沿延伸方向设置较多的第二镂空结构，以提升对于低频信号的去耦效果。

上述第二镂空结构的总长度为低频偶极子振子的介质波长的一半。则第二镂空结构可以针对性的减少高频信号的干扰，可以在共面微带传输线上形成针对低频的阻带，使得双频双馈全向天线的低频方向图更加规整，以解决异频方向图畸形的问题。

具体设置上述低频偶极子振子时，低频偶极子振子的振子臂具有第三镂空结构。该第三镂空结构可以形成高频阻带，可以提升天线的增益，还可以提升高频偶极子振子与低频偶极子振子之间的隔离度。

具体设置上述第三镂空结构时，第三镂空结构的具体形状不做限制，可以为U型第三镂空结构。由于第三镂空结构的总长度通常为固定的长度，因此，在低频偶极子振子的振子臂，设置U型第三镂空结构时，可以设置数量较多的U型第三镂空结构，以提升去耦效果，提升天线的增益。

上述第三镂空结构的总长度为高频偶极子振子的介质波长的一半。该方案可以使得第三镂空结构可以针对性的减少高频偶极子振子产生的干扰。此外，每个低频偶极振子都包括上述第三镂空结构，因此可以使得双频双馈全向天线的高频方向图更加规整，以解决异频方向图畸形的问题。

在具体设置上述高频偶极子振子时，高频偶极子振子包括沿第一方向排布的第三振子臂和第四振子臂，上述第三振子臂朝向第四振子臂的一侧具有第一锯齿部，第四振子臂朝向第三振子臂的一侧具有第二锯齿部。上述第一锯齿部和第二锯齿部耦合，也就是说，高频偶极振子的第三振子臂和第四振子臂采用锯齿耦合。该方案的第三振子臂和第四振子臂的耦合度较好，自由度和匹配度也更好，从而高频偶极子振子的能量转化效率更好，有利于提高增益。

一种具体的技术方案中，上述电路板的第一表面沿第一方向依次排布第一低频偶极子振子和第二低频偶极子振子，第二表面沿第二方向依次排布第一高频偶极子振子、第二高频偶极子振子、第三高频偶极子振子和第四高频偶极子振子。上述第一低频偶极子振子的中心与第一高频偶极子振子的中心重叠，第二低频偶极子振子的中心与第三高频偶极子振子的中心重叠。上述第二高频偶极子振子和第四高频偶极子振子的位置不做限制，四个高频偶极子振子可以均匀分布，或者不均匀分布。采用该方案来布局低频偶极子振子和高频偶极子振子，有利于节省天线的空间。

第二方面，本申请提供了一种无线通信设备，该无线通信设备的具体类型不做限制，只需具有上述技术方案中的双频双馈全向高增益天线，利用双频双馈全向高增益天线实现无线通信。具体的，上述无线通信设备可以为路由器和机顶盒等设备。上述无线通信设备包括壳体、控制电路和上述第一方面提供的双频双馈全向高增益天线。上述控制电路和双频双馈全向高增益天线设置于壳体，控制电路和双频双馈全向高增益天线电连接。由于双频双馈全向高增益天线的隔离度较高，增益也较高，因此，无线通信设备的通信效果较好。

第三方面，本申请提供了一种芯片，该芯片包括控制电路和上述任一技术方案中的双频双馈全向高增益天线。上述控制电路与双频双馈全向高增益天线电连接，上述双频双馈全向高增益天线用于传输控制电路的输入输出信号。该方案中，双频双馈全向高增益天线的隔离度较高，增益也较高，因此，芯片的通信效果较好。

附图说明

图1为本申请实施例中双频双馈全向高增益天线的一种侧面结构示意；

图2为本申请实施例中双频双馈全向高增益天线的第一表面的一种结构示意；

图3为本申请实施例中双频双馈全向高增益天线的第二表面的一种结构示意；

图4为图2中A处的一种局部放大图；

图5为本申请实施例中双频双馈全向高增益天线的第二表面的另一种结构示意；

图6为本申请实施例中双频双馈全向高增益天线的第一表面的另一种结构示意图；

图7为本申请实施例中双频双馈全向高增益天线的第二表面的另一种结构示意图；

图8为图7中B处的局部放大图；

图9为本申请实施例中天线的低频增益达到4.6dBi时低频信号的垂直面的带内方向图；

图10为本申请实施例中天线的高频增益达到8.26dBi时高频信号的垂直面的带内方向图；

图11为本申请实施例中天线的S参数和工作频率的关系图；

图12为本申请实施例中天线的低频增益达到4.4dBi时低频信号的垂直面的带内方向图；

图13为本申请实施例中天线的高频增益达到8.43dBi时高频信号的垂直面的带内方向图；

图14为本申请实施例中天线的S参数和工作频率的关系图。

附图标记：

1-电路板； 11-第一表面；

12-第二表面； 2-低频偶极子振子；

21-第一低频偶极子振子； 211-第一振子臂；

212-第二振子臂； 22-第二低频偶极子振子；

23-第三镂空结构； 3-高频偶极子振子；

31-第一高频偶极子振子； 32-第二高频偶极子振子；

33-第三高频偶极子振子； 34-第四高频偶极子振子；

35-第三振子臂； 351-第一锯齿部；

36-第四振子臂； 361-第二锯齿部；

4-第一传输线； 5-第一馈线；

6-第二传输线； 7-第二馈线；

8-枝节； 81-隔离部；

82-连接部； 10-共面微带传输线；

101-第一镂空结构； 102-第二镂空结构；

20-同轴跳线。

具体实施方式

为了方便理解本申请实施例提供的双频双馈全向高增益天线、芯片和无线通信设备，下面介绍一下其应用场景。随着无线通信技术的发展，对于天线的性能要求也越来越高。上述天线通常设置于无线通信设备中，无线通信设备在生产生活中的应用越来越广泛，天线的性能对于无线通信设备的性能具有决定性的作用。为了使天线具有较好信号速率，现有技术中具有一种双频天线。双频天线通常在印刷电路板的一侧制备2.4G振子，另一侧制备5G振子。两个频段的振子在工作过程中，可能出现信号耦合，导致天线的隔离度较低，增益较小，且方向图出现畸形。

以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的，而并非旨在作为对本申请的限制。如在本申请的说明书和所附权利要求书中所使用的那样，单数表达形式“一个”、“一种”、“所述”、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括例如“一个或多个”这种表达形式，除非其上下文中明确地有相反指示。

在本说明书中描述的参考“一个实施例”或“具体的实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

图1为本申请实施例中双频双馈全向高增益天线的一种侧面结构示意，如图1所示，该双频双馈全向高增益天线包括电路板，该电路板包括相背离的第一表面11和第二表面12。上述第一表面11设置有至少两个低频偶极子振子2，第二表面12设置有至少两个高频偶极子振子3。上述至少两个低频偶极子振子2沿第一方向M依次排布于上述第一表面11，至少两个高频偶极子振子3沿第一方向M依次排布于上述第二表面12，上述第一方向M具体可以为天线的延伸方向。也就是说，双频双馈全向高增益天线的电路板的两侧表面分别设置有低频偶极子振子2和高频偶极子振子3。

图2为本申请实施例中双频双馈全向高增益天线的第一表面的一种结构示意，如图1和图2所示，上述电路板的第一表面11，沿第一方向M依次为第一低频偶极子振子21、第二低频偶极子振子22……第n低频偶极子振子，其中n是至少为2的正整数。相邻的低频偶极子振子2通过第一传输线4电连接，也就是第一低频偶极子振子21与第二低频偶极子振子22通过第一传输线4电连接，第n-1低频偶极子振子与第n低频偶极子振子通过另一根第一传输线4电连接。所有的低频偶极子振子2依次连接，且相邻的低频偶极子振子2之间通过一根第一传输线4电连接。具体的，当天线包括n个低频偶极子振子2时，则包括n-1根第一传输线4。第一低频偶极子振子21位于馈入端，上述第一低频偶极子振子21与第一馈线5电连接，具体的，第一传输线4与第一馈线5通过第一低频偶极子振子21电连接，以实现信号的传输。

图3为本申请实施例中双频双馈全向高增益天线的第二表面的一种结构示意，如图1和图3所示，上述电路板的第二表面12，沿第一方向M依次为第一高频偶极子振子31、第二高频偶极子振子32……第m高频偶极子振子，其中m是至少为2的正整数。相邻的高频偶极子振子3通过第二传输线6电连接，也就是第一高频偶极子振子31与第二高频偶极子振子32通过第二传输线6电连接，第m-1高频偶极子振子与第m高频偶极子振子通过另一根第二传输线6电连接。所有的高频偶极子振子3依次连接，且相邻的高频偶极子振子3之间通过一根第二传输线6电连接。具体的，当天线包括m个高频偶极子振子2时，则包括m-1根第二传输线6。第一高频偶极子振子31位于馈入端，上述第一高频偶极子振子32的一端与第二传输线6电连接，另一端与第二馈线7电连接，具体的，上述第二馈线7与第二传输线6通过第一高频偶极子振子32电连接，以实现信号的传输。

具体的，上述低频偶极子振子2传输的信号的频率，低于高频偶极子振子3传输的信号的频率。例如，上述低频偶极子振子2传输的信号的频率可以位于2.4GHz频段，如位于2.4GHz～2.5GHz之间；上述高频偶极子振子3传输的信号的频率可以位于5GHz频段，如位于5.1GHz～5.9GHz之间。当然，双频双馈全向高增益天线的具体工作频率，可以根据实际需要进行相应的缩比。

图4为图2中A处的一种局部放大图，如图4所示，上述第一低频偶极子振子21包括沿第一方向M排布的第一振子臂211和第二振子臂212。上述第一振子臂211与第二振子臂212用于辐射电磁波。第一传输线4、第一馈线5以及第一振子臂211和第二振子臂212之间的横向连接部用来传输信号能量。上述第一振子臂211与第二振子臂212之间设置有枝节8，上述枝节8具有沿第二方向N延伸的隔离部81。该第二方向N与第一方向M垂直，也就是说，上述隔离部81将第一振子臂211与第二振子臂212沿第一方向M隔离，形成高阻态，从而可以抑制电路板第二表面12的高频能量在端口耦合到第一表面11，减少电路板两侧的振子的串扰，提升高频偶极子振子3与低频偶极子振子2之间在端口处的隔离度，形成天线的高增益全向设计，达成天线提升性能的目的。

图5为本申请实施例中双频双馈全向高增益天线的第二表面的另一种结构示意。如图5所示，另一种技术方案中，上述天线的电路板1的第二表面12也可以设置有枝节8。具体的，上述第一高频偶极子振子31包括沿第一方向M排布的第三振子臂35和第四振子臂36。同样，上述第三振子臂35和第四振子臂36用于辐射电磁波。第二传输线6、第二馈线7以及第三振子臂35和第四振子臂36之间的横向连接部用来传输信号能量。上述第三振子臂35和第四振子臂36之间也可以设置有枝节8，上述枝节8具有沿第二方向N延伸的第二隔离部81。该第二方向N与第一方向M垂直。也就是说，上述隔离部81将第三振子臂35和第四振子臂36沿第一方向M隔离，形成高阻态，从而可以抑制电路板1的第一表面11的低频能量在端口耦合到第二表面12，减少电路板两侧的振子的串扰，提升高频偶极子振子3与低频偶极子振子2之间在端口处的隔离度，形成天线的高增益全向设计，达成天线提升性能的目的。

请继续参考图4，具体设置上述枝节8时，上述枝节8还可以为T形枝节8。也就是枝节8还包括与隔离部81垂直的连接部82。上述隔离部81与第一传输线4连接，连接部82与第一馈线5连接。或者，上述第一传输线4与连接部82连接，第一馈线5与隔离部81连接。该方案中，通过设置连接部82，可以便于使得T形枝节8与第一传输线4连接和第一馈线5连接。具体的，可以使得第一传输线4焊接于隔离部81，第一馈线5连接于连接部82。

具体设置上述第一传输线和第二传输线时，上述第一传输线可以为共面微带传输线，或者，第二传输线可以为共面传输线。共面传输线直接在电路板表面采用印刷的方式制作，有利于降低成本。

具体的，如图2和图3所示，上述第二传输线6为共面微带传输线10，第一传输线4为同轴跳线20。或者，图6为本申请实施例中双频双馈全向高增益天线的第一表面的另一种结构示意图，图7为本申请实施例中双频双馈全向高增益天线的第二表面的另一种结构示意图。如图6和图7所示，上述第一传输线4为共面微带传输线10，第二传输线6为同轴跳线20。该方案中，电路板两侧中仅一侧的传输线为共面微带传输线10，从而可以避免两侧均为共面微带传输线10，导致串扰过于严重。

具体的，请参考图6和图7，一种实施例中，第一传输线4为共面微带传输线10，第二传输线6为同轴跳线20。也就是说，共面微带传输线10位于低频偶极子振子2所在的一侧。上述共面微带传输线10具有第一镂空结构101。具体的，上述第一镂空结构101为缝隙状，也就是第一镂空结构101的宽度较小。该第一镂空结构101形成高频阻带，具体可以为5.1GHz～5.9GHz的阻带。进而阻挡高频偶极子振子3产生的高频能量会耦合至第一表面11，从而可以减少对于低频偶极子振子2的信号的串扰。此外，在上述共面微带传输线设置第一镂空结构，还有利于传输低频信号。因此，该方案提升高频偶极子振子3与低频偶极子振子2之间的隔离度，还可以提升天线的增益。

具体设置上述第一镂空结构101时，第一镂空结构101具体可以为U型第一镂空结构101，从而可以在共面微带传输线10沿延伸方向设置较多的第一镂空结构101，以提升低频偶极子振子2所在的一侧的共面微带传输线10，对于高频信号的去耦效果。

上述第一镂空结构101的总长度为高频偶极子振子3的介质波长的一半。具体的，当上述第一镂空结构101为直线型第一镂空结构101时，上述第一镂空结构101的总长度即为直线型第一镂空结构101的长度。当上述第一镂空结构101为U型第一镂空结构101时，则上述第一镂空结构101的总长度为U型第一镂空结构101的两个长边的长度以及一个短边的长度之和。该方案可以在共面微带传输线10上形成针对高频的阻带，使得双频双馈全向天线的高频方向图更加规整，以解决异频方向图畸形的问题。

请参考图2和图3，另一种实施例中，第一传输线4为同轴跳线20，第二传输线6为共面微带传输线10。也就是说，共面微带传输线10位于高频偶极子振子3所在的一侧。上述共面微带传输线10具有第二镂空结构102。具体的，上述第二镂空结构102为缝隙状，也就是第二镂空结构102的宽度较小。该第二镂空结构102形成低频阻带，具体可以为2.4GHz～2.5GHz的阻带，进而阻挡低频偶极子振子2产生的低频能量会耦合至第二表面12，从而可以减少低频信号对于高频偶极子振子3的信号的串扰。此外，上述第二镂空结构102的设置，还有利于传输高频信号。因此，该方案提升低频偶极子振子2与高频偶极子振子3之间的隔离度，还可以提升天线的增益。

具体设置上述第二镂空结构102时，第二镂空结构102具体可以为U型第二镂空结构102，从而可以在共面微带传输线10沿延伸方向设置较多的第二镂空结构102，以提升高频偶极子振子3对于低频信号的去耦效果。

上述第二镂空结构102的总长度为低频偶极子振子2的介质波长的一半。具体的，当上述第二镂空结构102为直线型第二镂空结构102时，上述第二镂空结构102的总长度即为直线型第二镂空结构102的长度。当上述第二镂空结构102为U型第二镂空结构102时，则上述第二镂空结构102的总长度为U型第二镂空结构102的两个长边的长度以及一个短边的长度之和。该方案可以在共面微带传输线10上形成针对低频的阻带，使得双频双馈全向天线的低频方向图更加规整，以解决异频方向图畸形的问题。

请结合图2和图4，具体实施例中，低频偶极子振子2的振子臂具有第三镂空结构23。具体的，上述第三镂空结构23为缝隙状，也就是第三镂空结构23的宽度较小。该第三镂空结构23形成高频阻带，进而阻挡高频偶极子振子3产生的高频能量会耦合至第一表面11，使得高频偶极子振子3产生的高频能量保持稳定，低频偶极子振子2产生的影响较低，有利于提升高频方向图的稳定性，有利于提升高频能量的增益。此外，该方案还可以减少高频偶极子振子3产生的能量对于低频偶极子振子2的信号的串扰，提升高频偶极子振子3与低频偶极子振子2之间的隔离度。

如图2和图4所示，具体设置上述第三镂空结构23时，第三镂空结构23具体可以为U型第三镂空结构，从而可以在低频偶极子振子2的振子臂沿延伸方向设置较多的第三镂空结构23，以提升低频偶极子振子2对于高频信号的去耦效果。

上述第三镂空结构23的总长度为高频偶极子振子3的介质波长的一半。具体的，当上述第三镂空结构23为直线型第三镂空结构23时，上述第三镂空结构23的总长度即为直线型第三镂空结构的长度。当上述第三镂空结构为U型第三镂空结构时，则上述第三镂空结构23的总长度为U型第三镂空结构的两个长边的长度以及一个短边的长度之和。该方案可以在低频偶极子振2的振子臂上形成针对高频的阻带，每个低频偶极子振子2的振子臂都具有第三镂空结构23，使得双频双馈全向天线的高频方向图更加规整，以解决异频方向图畸形的问题。

图8为图7中B处的局部放大图，请参考图8，高频偶极子振子3包括第三振子臂35和第四振子臂36。上述第三振子臂35朝向第四振子臂36的一侧具有第一锯齿部351，第四振子臂36朝向第三振子臂35的一侧具有第二锯齿部361。上述第一锯齿部351和第二锯齿部361耦合，可以使得第三振子臂35和第四振子臂36的耦合度较好，自由度和匹配度也更好，从而高频偶极子振子3的能量转化效率更好，有利于提高增益。

请参考图1～图3，具体的实施例中，双频双馈全向高增益天线的电路板的第一表面11具有两个低频偶极子振子2，第二表面12具有四个高频偶极子振子3。具体的，电路板的第一表面11沿第一方向M依次排布第一低频偶极子振子21和第二低频偶极子振子22，第二表面12沿第一方向M依次排布第一高频偶极子振子31、第二高频偶极子振子32、第三高频偶极子振子33和第四高频偶极子振子34。上述第一低频偶极子振子21和第二低频偶极子振子22之间通过第一传输线4连接，第一低频偶极子振子21与第一馈线5连接。上述第一高频偶极子振子31、第二高频偶极子振子32、第三高频偶极子振子33和第四高频偶极子振子34依次通过第二馈线7连接，上述第一高频偶极子振子31与第二馈线7连接。上述第一低频偶极子振子21的中心与第一高频偶极子振子31的中心重叠，第二低频偶极子振子22的中心与第三高频偶极子振子33的中心重叠。该方案中，四个高频偶极子振子3可以均匀分布，也可以根据实际需求，灵活排布上述第二高频偶极子振子32和第四高频偶极子振子34。采用该方案来布局低频偶极子振子2和高频偶极子振子3，有利于节省天线的空间。

请参考图2和图3，一种具体的实施例中，双频双馈全向高增益天线的电路板的第一表面11具有两个低频偶极子振子2，第二表面12具有四个高频偶极子振子3，并采用上述实施例中的排布方式。第一低频偶极子振子21的第一振子臂211与第二振子臂212之间设置T形枝节8，高频偶极子振子3的第三振子臂35和第四振子臂36之间采用锯齿耦合。相邻的低频偶极子振子2之间采用同轴跳线20连接，相邻的高频偶极子振子3之间采用共面微带传输线10连接。上述低频偶极子振子2的振子臂具有U型第三镂空结构，该U型第三镂空结构的总长度为高频偶极子振子3的介质波长的一半，行成针对高频的阻带。共面微带传输线10具有U型第二镂空结构102，该U型第二镂空结构102的总长度为低频偶极子振子2的介质波长的一半，形成针对低频信号的阻带。通过合理排布各个振子之间的间距，具体，可以使低频偶极子振子2之间的间距为低频信号的介质波长的0.8倍，高频偶极子振子3之间的间距为高频信号的介质波长的0.8倍。结合第三镂空结构和第二镂空结构102形成隔离措施，从而可以使得双频双馈全向高增益天线的边射全向高增益和异频高隔离度。图9为本申请实施例中天线的低频增益达到4.6dBi时低频信号的垂直面的带内方向图，具体可以参考低频为2.4GHz和2.5GHz时的方向图。可见该实施例中，增益较高时，低频信号的带内方向图稳定性也较好。图10为本申请实施例中天线的高频增益达到8.26dBi时高频信号的垂直面的带内方向图，具体可以参考高频为5.2GHz、5.5GHz和5.8GHz时的方向图。可见该实施例中，增益较高时，高频信号的带内方向图稳定性也较好。图11为本申请实施例中天线的S参数和工作频率的关系图，如图11所示，S1.1对应低频偶极子振子的匹配信息，天线在低频(2.4GHz～2.5GHz)状态工作时，S参数小于-10，传输效果较好。S2.2对应高频偶极子振子的匹配信息，天线在高频(5.1GHz～5.9GHz)状态工作时，S参数小于-18，传输效果较好。S2.1对应低频偶极子振子与高频偶极子振子之间的隔离度信息，天线在低频(2.4GHz～2.5GHz)状态工作和高频(5.1GHz～5.9GHz)状态工作时，S参数均小于-15，因此，该天线的隔离度较好。

请参考图6和图7所示的实施例，该实施例与图2和图3所示的实施的区别在于：低频偶极子振子2之间采用共面微带传输线10连接，相邻的高频偶极子振子3之间采用同轴跳线20连接。共面微带传输线10具有U型第一镂空结构101，该U型第一镂空结构101的总长度为高频偶极子振子3的介质波长的一半，形成针对高频信号的阻带。图12为本申请实施例中天线的低频增益达到4.4dBi时低频信号的垂直面的带内方向图，具体可以参考低频为2.4GHz和2.5GHz时的方向图。可见该实施例中，增益较高时，低频信号的带内方向图稳定性也较好。图13为本申请实施例中天线的高频增益达到8.43dBi时高频信号的垂直面的带内方向图，具体可以参考高频为5.2GHz、5.5GHz和5.8GHz时的方向图。可见该实施例中，增益较高时，高频信号的带内方向图稳定性也较好。图14为本申请实施例中天线的S参数和工作频率的关系图，如图14所示，S2.2对应低频偶极子振子的匹配信息，天线在低频(2.4GHz～2.5GHz)状态工作时，S参数小于-10，传输效果较好。S1.1对应高频偶极子振子的匹配信息，天线在高频(5.1GHz～5.9GHz)状态工作时，S参数小于-10，传输效果较好。S2.1对应低频偶极子振子与高频偶极子振子之间的隔离度信息，天线在低频(2.4GHz～2.5GHz)状态工作和高频(5.1GHz～5.9GHz)状态工作时，S参数均小于-15，因此，该天线的隔离度较好。

基于相同的技术构思，本申请还提供了一种无线通信设备，该无线通信设备包括壳体、控制电路和上述任一技术方案中的双频双馈全向高增益天线。上述双频双馈全向高增益天线和控制电路设置于上述壳体，上述双频双馈全向高增益天线与控制电路电连接。上述控制电路用于处理信号，双频双馈全向高增益天线用于传输信号。具体的，双频双馈全向高增益天线可以传输控制电路处理后的信号，或者，控制电路接收双频双馈全向高增益天线接收到的信号，并进行处理。由于双频双馈全向高增益天线的隔离度较高，增益也较高，因此，无线通信设备的通信效果较好。

具体的实施例中，上述无线通信设备的具体类型不做限制。例如，无线通信设备可以为路由器或者机顶盒等，主要为WiFi通信设备。

基于相同的技术构思，本申请还提供了一种芯片，该芯片包括控制电路和上述任一技术方案中的双频双馈全向高增益天线。上述双频双馈全向高增益天线与控制电路电连接。具体的，可以使得上述控制电路与双频双馈全向高增益天线形成一个封装结构，以便于简化芯片的安装过程。上述控制电路用于处理信号，双频双馈全向高增益天线用于传输上述控制电路的输入和输出信号。具体的，双频双馈全向高增益天线可以传输控制电路处理后的信号，或者，控制电路接收双频双馈全向高增益天线接收到的信号，并进行处理。由于双频双馈全向高增益天线的隔离度较高，增益也较高，因此，芯片的通信效果较好。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的保护范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (16)

1.一种双频双馈全向高增益天线，其特征在于，包括：

电路板，包括相背离的第一表面和第二表面；

至少两个低频偶极子振子2，沿第一方向依次排布于所述第一表面；相邻的所述低频偶极子振子通过第一传输线4电连接；所述至少两个低频偶极子振子2包括第一低频偶极子振子21，所述第一低频偶极子振子与第一馈线5电连接；所述第一低频偶极子振子21包括沿第一方向排布的第一振子臂211和第二振子臂212；

至少两个高频偶极子振子3，沿所述第一方向依次排布于所述第二表面；相邻的所述高频偶极子振子通过第二传输线6电连接；所述至少两个高频偶极子振子包括第一高频偶极子振子31，所述第一高频偶极子振子31与第二馈线7电连接；所述高频偶极子振子传输的信号的频率，高于所述低频偶极子振子传输的信号的频率；

枝节8，设置于所述第一振子臂211和所述第二振子臂212之间；所述枝节具有沿第二方向延伸的隔离部81，所述第二方向与所述第一方向垂直，所述枝节8连接于所述第一传输线4与所述第一馈线5之间。

2.如权利要求1所述的双频双馈全向高增益天线，其特征在于，所述第一传输线为共面微带传输线，所述共面微带传输线具有第一镂空结构101。

3.如权利要求2所述的双频双馈全向高增益天线，其特征在于，所述第一镂空结构为U型。

4.如权利要求2或3所述的双频双馈全向高增益天线，其特征在于，所述第一镂空结构的总长度为所述高频偶极子振子的介质波长的一半。

5.如权利要求1所述的双频双馈全向高增益天线，其特征在于，所述第二传输线为共面微带传输线，所述共面微带传输线具有第二镂空结构102。

6.如权利要求5所述的双频双馈全向高增益天线，其特征在于，所述第二镂空结构为U型。

7.如权利要求5或6所述的双频双馈全向高增益天线，其特征在于，所述第二镂空结构的总长度为低频偶极子振子的介质波长的一半。

8.如权利要求1～7任一项所述的双频双馈全向高增益天线，其特征在于，所述低频偶极子振子的振子臂具有第三镂空结构23。

9.如权利要求8所述的双频双馈全向高增益天线，其特征在于，所述第三镂空结构为U型。

10.如权利要求8或9所述的双频双馈全向高增益天线，其特征在于，所述第三镂空结构23的总长度为所述高频偶极子振子的介质波长的一半。

11.如权利要求1～10任一项所述的双频双馈全向高增益天线，其特征在于，所述第一传输线为共面微带传输线；或者，所述第二传输线为共面微带传输线。

12.如权利要求1～11任一项所述的双频双馈全向高增益天线，其特征在于，所述枝节为T形。

13.如权利要求1～12任一项所述的双频双馈全向高增益天线，其特征在于，所述高频偶极子振子包括第三振子臂和第四振子臂，所述第三振子臂朝向所述第四振子臂的一侧具有第一锯齿部351，所述第四振子臂朝向所述第三振子臂的一侧具有第二锯齿部361，所述第一锯齿部和所述第二锯齿部耦合。

14.如权利要求1～13任一项所述的双频双馈全向高增益天线，其特征在于，所述第一表面依次排布所述第一低频偶极子振子和第二低频偶极子振子，所述第二表面依次排布所述第一高频偶极子振子、第二高频偶极子振子、第三高频偶极子振子和第四高频偶极子振子，所述第一低频偶极子振子的中心与所述第一高频偶极子振子的中心重叠，所述第二低频偶极子振子的中心与所述第三高频偶极子振子的中心重叠。

15.一种无线通信设备，其特征在于，包括壳体、控制电路和如权利要求1～14任一项所述双频双馈全向高增益天线，所述控制电路和所述双频双馈全向高增益天线设置于所述壳体，所述控制电路和所述双频双馈全向高增益天线电连接。

16.一种芯片，其特征在于，包括控制电路和如权利要求1～14任一项所述的双频双馈全向高增益天线，所述控制电路与所述双频双馈全向高增益天线电连接。

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