CN116315630B - 一种u形天线 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种U形天线，天线包括依次连接的第一辐射部、第二辐射部和第三辐射部，其中第一辐射部和第二辐射部共同构成U形天线的其中一侧，第三辐射部构成U形天线的另一侧；位于起始端的第一辐射部包括：地馈点区域、信号馈点区域、连接第馈点区域和信号馈点馈点区域的第一辐射臂；所述的第二辐射部包括：回槽辐射臂和第二辐射臂；所述的第三辐射部包括：主体呈L形的第三辐射臂，该第三辐射臂较短一侧与第二辐射部连接，较长一侧通过L形的折弯向第一辐射部延伸。本发明用于电子产品的2.4GHz频段短距离无线通信传输中。其利用回槽辐射臂、多个开路枝节和多种开槽融合技术，改善天线效率，解决天线死角问题。

Description

一种U形天线
技术领域
本发明涉及无线通信用天线产品技术领域，特指一种U形天线及其应用。
背景技术
2.4GHz无线通讯是一种短距离无线传输技术，其中所述的2.4GHz为一个工作频段，在此频段下工作可以获得更大的使用范围和更强的抗干扰能力，目前2.4GHz无线通讯技术被广泛应用于各种家用及商用领域中的短距离无线传输和传导领域。蓝牙、WiFi技术也是工作在这一频段。由于蓝牙、WiFi技术已经在各种电子产品中广泛应用。例如，对于蓝牙耳机而言，为了实现蓝牙信号的无线传输，就需要设置用于信号传输的蓝牙天线。
见中国专利号为：201020213676.6，专利名称为：一种手机单级天线通信装置的发明专利，该专利文献中就公开了一种用于手机产品中、且大致呈G形的天线。
见中国专利号为：202020472305.3，专利名称为：用于无线耳机的耳机天线和无线耳机的发明专利，该专利文献中就公开了一种用于无线耳机产品中呈F形的天线。
无线传输技术中，天线的造型设置主要是基于更好的覆盖无线传输的频段，减少天线本身的损耗，从而挺高天线的效率。本发明人基于此，通过不断测试，提出以下技术方案。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题在于提供一种具有更高效率的U形天线。
为了解决上述技术问题，本发明采用了下述技术方案：一种U形天线，其采用一体成型且主体呈U形的天线，所述的天线包括依次连接的第一辐射部、第二辐射部和第三辐射部，其中第一辐射部和第二辐射部共同构成U形天线的其中一侧，第三辐射部构成U形天线的另一侧；位于起始端的第一辐射部包括：地馈点区域、信号馈点区域、连接地馈点区域和信号馈点馈点区域的第一辐射臂；所述的第二辐射部包括：回槽辐射臂和第二辐射臂；所述回槽辐射臂由第一辐射条、第二辐射条和第三辐射条构成，其中第一辐射条和第二辐射条自与第一辐射部连接的区域向后延伸；第三辐射条自第二辐射臂上靠近第三辐射臂较短一侧位置的内侧边伸出，并通过折弯后向前延伸至第一辐射条和第二辐射条之间的区域；所述的第三辐射部包括：主体呈L形的第三辐射臂，该第三辐射臂较短一侧与第二辐射部连接，较长一侧通过L形的折弯向第一辐射部延伸。
进一步而言，上述技术方案中，所述的第一辐射部中，地馈点区域、信号馈点区域和第一辐射臂之间形成有一T形间隙。
进一步而言，上述技术方案中，所述的第一辐射部与第二辐射部之间形成U型槽。
进一步而言，上述技术方案中，所述回槽辐射臂由第一辐射条、第二辐射条和第三辐射条构成，其中第一辐射条和第二辐射条自第二辐射臂上靠近第三辐射臂较短一侧位置的内侧边伸出，并通过折弯向前延伸；第三辐射条自与第一辐射部连接的区域向后延伸至第一辐射条和第二辐射条之间的区域。
进一步而言，上述技术方案中，所述的第二辐射臂的呈直条状，或者所述的第二辐射臂通过连续折弯呈近似W造型。
进一步而言，上述技术方案中，所述的第三辐射部包括：第三辐射臂和第四辐射条，其中第四辐射条并行设置于第三辐射臂较长一侧的外侧。
进一步而言，上述技术方案中，所述的第三辐射臂一端与第二辐射臂连接，第三辐射臂的另一端形成有一矩形缺口，并且在第三矩形缺口形成有凸起。
进一步而言，上述技术方案中，上述 方案中，所述的U形天线用于电子产品的2.4GHz频段短距离无线通信传输中。
采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：
首先，本发明可完全覆盖蓝牙、WiFi、Zigbee等2.4GHz网络频段，同时其具有较深的回波损耗，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。
其次，本发明具有效率高，天线覆盖范围广的优点，解决天线传输存在死角的问题。
附图说明
图1为本发明实施例一的结构示意图；
图2为本发明实施例一中天线平面示意图；
图3为本发明实施例二中天线平面示意图；
图4为本发明实施例三中天线平面示意图；
图5为本发明实施例四中天线平面示意图；
图6为本发明测试中的回波损耗图；
图7为本发明测试中的效率图；
图8为本发明测试中的E面辐射图；
图9为本发明测试中的H面辐射图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明进一步说明。
见图1、图2所示，本发明的天线2通过金属片一体成型，其包括：依次连接的第一辐射部21、第二辐射部22和第三辐射部23。整个天线2大体呈一个U形造型，其中第一辐射部21和第二辐射部22共同构成U形天线2的其中一侧，第三辐射部23构成U形天线2的另一侧。
结合图1所示，本发明的天线2在使用时，需要通过电极部1将天线2与电子产品中对应电路板电性连接，电极部1可采用弹簧针、弹簧片、导电柱、导电棉、导电硅胶中的任意一种。如图1所示，本实施例一中的电极部1采用的弹簧针。
具体而言，所述的第一辐射部21位于整个U形天线2的起始端，该第一辐射部21包括：地馈点区域211、信号馈点区域212、连接地馈点区域211和信号馈点馈点区域212的第一辐射臂213，其中地馈点区域211和信号馈点区域212分别与一电极部1电性连接，以作为接地馈点和天线信号馈点。
所述的第一辐射部21中，地馈点区域211、信号馈点区域212和第一辐射臂213之间形成有一T形间隙214。并且，所述的第一辐射部21与第二辐射部22之间形成U型槽215。
所述的第二辐射部22包括：回槽辐射臂221和第二辐射臂222。所述回槽辐射臂221由复数个间隔排列的辐射条构成，其用于改善天线的方向性，同时减少天线本身的损耗。具体而言，本实施例一中，所述回槽辐射臂221由第一辐射条2211、第二辐射条2212和第三辐射条2213构成，其中第一辐射条2211和第二辐射条2212自与第一辐射部21连接的区域向后延伸；第三辐射条2213自第二辐射臂222上靠近第三辐射臂231较短一侧位置的内侧边伸出，并通过90度折弯前延伸至第一辐射条2211和第二辐射条2212之间的区域。所述的第二辐射臂222通过连续折弯呈近似W造型。
所述的第三辐射部23包括：第三辐射臂231和第四辐射条232。第三辐射臂231主体呈L形，其较短一侧与第二辐射部22连接，较长一侧通过L形的折弯向第一辐射部21延伸，并与第一辐射部21的起始端齐平。所述的第四辐射条232由第三辐射臂末端的后侧向后延伸，并行设置于第三辐射臂231较长一侧的外侧。
所述的第三辐射臂231一端与第二辐射臂222连接，第三辐射臂231的另一端形成有一矩形缺口233，并且在第三矩形缺口233形成有凸起234。
见图3所示，这是本发明的实施例二，本实施例二与实施例一不同之处在于第二辐射臂222的造型不同。实施例一的第二辐射臂222通过连续折弯呈近似W造型，而本实施例二中，所述的第二辐射臂222呈直条状，没有设置里连续折弯造型。
见图4所示，这是本发明的实施例三，本实施例三与实施例一不同之处在于第二辐射部22的造型不同。本实施例三的回槽辐射臂221同样由第一辐射条2211、第二辐射条2212和第三辐射条2213构成，其中第一辐射条2211和第二辐射条2212自第二辐射臂222上靠近第三辐射臂231较短一侧位置的内侧边伸出，并通过90度折弯后向前延伸；第三辐射条2213自与第一辐射部21连接的区域向后延伸至第一辐射条2211和第二辐射条2212之间的区域。而本实施例四中，所述的第二辐射臂222呈直条状，没有设置里连续折弯造型。
见图5所示，这是本发明的实施例四，本实施例四中，所述回槽辐射臂221与实施例三相同；所述的第二辐射臂222与第二实施例相同。
见图6至图9所示，这是对本发明天线的测试图。具体说明如下：
见图6所示，测试中，本发明天线2的谐振频率在2.4402GHz处，回波损耗达到了-27.547dB,在-6dB以上天线带宽有107.4MHz，完全覆盖了蓝牙、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，使得本发明天线2可以将更多的能量辐射到空间中。
见图7说是，在对本发明效率测试中，在2.4GHz处，天线2的效率为76.629％；在2.44GHz处，天线2的效率为88.576％；在2.48GHz处，天线2的效率为77.442％；平均效率为80.882％；在2.45GHz时达到最大效率91.563％。
见图8所示，本发明的天线2在E平面的增益(电场最大所在的平面)，在17.89度和189度达到最大，分别为2.518dBi和2.194dBi。
见图9所示，本发明的天线在H平面的增益(磁场最大所在的平面)，在整个平面内均达到2.079dBi。
综上所述，本发明的天线利用回槽辐射臂、多个开路枝节和多种开槽融合技术，改善天线效率，解决天线死角问题。
当然，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并非来限制本发明实施范围，凡依本发明申请专利范围所述构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。

Claims (6)

1.一种U形天线，其采用一体成型且主体呈U形的天线，其特征在于：
所述的天线包括依次连接的第一辐射部、第二辐射部和第三辐射部，其中第一辐射部和第二辐射部共同构成U形天线的其中一侧，第三辐射部构成U形天线的另一侧；
位于起始端的第一辐射部包括：地馈点区域、信号馈点区域、连接地馈点区域和信号馈点馈点区域的第一辐射臂；
所述的第二辐射部包括：回槽辐射臂和第二辐射臂；
所述的第三辐射部包括：主体呈L形的第三辐射臂，该第三辐射臂较短一侧与第二辐射部连接，较长一侧通过L形的折弯向第一辐射部延伸；
所述回槽辐射臂由复数个间隔排列的辐射条构成；
所述回槽辐射臂由第一辐射条、第二辐射条和第三辐射条构成，其中第一辐射条和第二辐射条自与第一辐射部连接的区域向后延伸；第三辐射条自第二辐射臂上靠近第三辐射臂较短一侧位置的内侧边伸出，并通过折弯后向前延伸至第一辐射条和第二辐射条之间的区域，所述的第二辐射臂通过连续折弯呈近似W造型；
或者所述回槽辐射臂由第一辐射条、第二辐射条和第三辐射条构成，其中第一辐射条和第二辐射条自第二辐射臂上靠近第三辐射臂较短一侧位置的内侧边伸出，并通过折弯向前延伸；第三辐射条自与第一辐射部连接的区域向后延伸至第一辐射条和第二辐射条之间的区域，所述的第二辐射臂的呈直条状。
2.根据权利要求1所述的一种U形天线，其特征在于：
所述的第一辐射部中，地馈点区域、信号馈点区域和第一辐射臂之间形成有一T形间隙。
3.根据权利要求1所述的一种U形天线，其特征在于：
所述的第一辐射部与第二辐射部之间形成U型槽。
4.根据权利要求1所述的一种U形天线，其特征在于：
所述的第三辐射部包括：第三辐射臂和第四辐射条，其中第四辐射条并行设置于第三辐射臂较长一侧的外侧。
5.根据权利要求1所述的一种U形天线，其特征在于：
所述的第三辐射臂一端与第二辐射臂连接，第三辐射臂的另一端形成有一矩形缺口，并且在第三矩形缺口形成有凸起。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的一种U形天线，其特征在于：
该天线用于电子产品的2.4GHz频段短距离无线通信传输中。
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