CN203367477U

CN203367477U - 平面双频天线

Info

Publication number: CN203367477U
Application number: CN 201320437173
Authority: CN
Inventors: 申利民; 陈敏
Original assignee: Guangzhou Railway Polytechnic
Current assignee: Guangzhou Railway Polytechnic
Priority date: 2013-07-22
Filing date: 2013-07-22
Publication date: 2013-12-25
Anticipated expiration: 2023-07-22

Abstract

本实用新型公开了一种平面双频天线，包括第一辐射部件、第二辐射部件，所述第一辐射部件与第二辐射部件共同电连接有第三辐射部件，所述第三辐射部件电连接有馈入部件，所述第一辐射部件与第二辐射部件共同电连接有接地线，所述第一辐射部件、第二辐射部件、第三辐射部件、馈入部件、接地线在同一平面上。因为第一辐射部件、第二辐射部件、第三辐射部件、馈入部件、接地线在同一平面上，所以体积小，便于集成在电路板上，且通过馈入部件通过第三辐射部件分别与第一辐射部件、第二辐射部件相连，能接收到两种不同频带宽度的信号，接收信号效果好。

Description

平面双频天线

技术领域

本实用新型涉及一种天线，尤其是涉及一种平面双频天线。

背景技术

近年来，随着无线局域网(WLAN)的广泛应用，人们随时随地都可以享受到便捷的无线通信。为了更大程度地满足用户的需求，新的无线局域网(WLAN)必须覆盖2.4GHz(2.4～2.484GHz)、5.2GHz(5.15-5.35GHz)。通讯技术不断发展，使移动终端小型化、微型化成为发展趋势，其中天线做为通讯装置接收与发送核心部件，其设计也必须相应地微小化。平面天线（Planar Inverted-F Antenna，简称PIFA)即为一种常用的适用于通信终端的小型天线,它适应了电子装置微型化及设计简化的趋势，以及天线微型化的需求，其具有体积小，增益高，易集成，重量轻，馈电方式灵活，便于获得线极化和圆极化，带宽相对较宽等特点。因此，它在无线通信天线领域得到了很好的应用。

移动电话不仅要与移动电话网络通信外，而且还必须能够与其他设备和网络进行通信，比如Bluetooh，GPS网络等。为了适应无线局域网的要求，出现了双频或多频平面天线。然而现有技术中的双频或多频平面天线，具有剖面较高而造成体积较大，结构较复杂，调试不方便，不能与PCB板共形，制造工艺复杂缺点。

发明内容

基于此，本实用新型在于克服现有技术的缺陷，提供一种体积小、结构简单能直接铺设在电路板上的平面双频天线。

其技术方案如下：一种平面双频天线，包括第一辐射部件、第二辐射部件，所述第一辐射部件与第二辐射部件共同电连接有第三辐射部件，所述第三辐射部件电连接有馈入部件，所述第一辐射部件与第二辐射部件共同电连接有接地线，所述第一辐射部件、第二辐射部件、第三辐射部件、馈入部件、接地线在同一平面上。

优选的，在所述馈入部件两侧分别设有第一金属面与第二金属面，第一金属面和第二金属面与馈入部件之间均留有隔离区，第一金属面与第二金属面均接地，所述接地线与第二金属面电连接，产生磁场。

优选的，第一金属面和第二金属面和馈入部件均铺设在同一块PCB板上，且所述第一金属面的面积大于第二金属面的面积，因此能构成共面波导，容易制作，容易实现无源、有源器件在微波电路中的串联和并联，不需要在基片上穿孔，容易提高电路密度。

优选的，所述第一辐射部件与第二辐射部件平行。

优选的，所述第一辐射部件、第二辐射部件均与第三辐射部件呈85度至95度。

优选的，所述第一辐射部件、第二辐射部件均与第三辐射部件垂直，获得的谐振频率效果最好。

优选的，第三辐射部件及第一辐射部件间产生有第一操作频带的第一电流路径，所述馈入部件、第三辐射部件及第二辐射部件间产生有第二操作频带的第二电流路径，两种不同电流路径对应着两种不同的频带宽度的信号。

优选的，所述第一电流路径的长度大于所述第二电流路径的长度，因此第一电流路径所在的第一辐射部件接收的信号频率小于第二电流路径所在的第二辐射部件所接收的信号频率。

下面对前述技术方案的原理、效果等进行说明：因为第一辐射部件、第二辐射部件、第三辐射部件、馈入部件、接地线在同一平面上，所以体积小，便于集成在电路板上，且通过馈入部件通过第三辐射部件分别与第一辐射部件、第二辐射部件相连，能接收到两种不同频带宽度的信号，接收信号效果好。

附图说明

图1是本实用新型实施例所述平面双频天线结构示意图；

图2是本实用新型实施例所述平面双频天线的尺寸标记示意图；

图3是图1的平面双频天线的馈入单元部分的仰视图；

图4是本实用新型平面双频天线回波损射损耗图；

图5是本实用新型平面双频天线工作于5.2G时的E-H面方向图；

图6是本实用新型平面双频天线工作于2.4G时的E-H面方向图；

附图标记说明：

10、馈电单元，11、第一金属面，12、隔离区，13、馈入部件，14、第二金属面，20、辐射单元，21、接地线，22、第三辐射部件，23、第二辐射部件，24、第一辐射部件，30、PCB板，a、第一电流路径，b、第二电流路径。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例进行详细说明：

如图1所示，本实用新型所述的平面双频天线，它由辐射单元20与馈电单元10组成，其中辐射单元20包括第一辐射部件24、第二辐射部件23，所述第一辐射部件24与第二辐射部件23共同电连接有第三辐射部件22，所述馈电单元10包括馈入部件13，所述第三辐射部件22与馈入部件13电连接，所述第一辐射部件24与第二辐射部件23共同电连接有接地线21，所述第一辐射部件24、第二辐射部件23、第三辐射部件22、馈入部件13、接地线21在同一平面上。在所述馈入部件13两侧分别设有第一金属面11与第二金属面14，第一金属面11和第二金属面14与馈入部件之间均留有隔离区12，第一金属面11与第二金属面14均接地，所述接地线21与第二金属面14电连接，产生磁场。因为第一辐射部件24、第二辐射部件23、第三辐射部件22、馈入部件13、接地线21在同一平面上，所以体积小，便于集成在电路板上，且通过馈入部件通过第三辐射部件22分别与第一辐射部件24、第二辐射部23件相连，能接收到两种不同频带宽度的信号。

其中，第一金属面11和第二金属面14和馈入部件13均铺设在同一块PCB板3030上，且所述第一金属面11的面积大于第二金属面14的面积，因此能构成共面波导，容易制作，容易实现无源、有源器件在微波电路中的串联和并联，不需要在基片上穿孔，容易提高电路密度。所述第一辐射部件24与第二辐射部件23平行。所述第一辐射部件24、第二辐射部件23均与第三辐射部22件呈85度至95度。当所述第一辐射部件24、第二辐射部件23均与第三辐射部件22垂直设置时，获得的谐振频率效果最好。第三辐射部件22及第一辐射部件24间产生有第一操作频带的第一电流路径a，所述馈入部件、第三辐射部件22及第二辐射部件23间产生有第二操作频带的第二电流路径b，两种不同电流路径对应着两种不同的频带宽度的信号。所述第一电流路径a的长度大于所述第二电流路径b的长度，因此第一电流路径a所在的第一辐射部件24接收的信号频率小于第二电流路径b所在的第二辐射部件23所接收的信号频率。

实施例1

本实用新型平面双频天线设计采用一块相对介电常数为4.4、厚度为1.6mm、长*宽为30mm*20mm的介质基板，如附图2和图3所示，其中，第一辐射部件24、第二辐射部件23、接地线21均为金属导带，第三辐射部件22、馈入部件13为馈线，馈入单元10的阻抗为50欧，提供一组平面双频天线的几何参数如下：

A为20mm,B为1.2mm,C为0.6mm,D为2mm,E为10mm,F为4mm,G为0.2mm,H为10mm,R为20mm,L为6.8mm,N为10mm,M为7mm,W为2.8mm。

利用上述参数进行仿真，得到本实用新型平面双频天线的反射损耗如图4所示，以10db为基准下，可以看出该平面双频天线第一操作频带曲线在2.2GHz—2.5GHz之间，且中心频率为2.3GHz，其中心频率与频带调整范围可以通过改变第一水平金属导带的长度来实现，该平面双频天线第二操作频带曲线在4.9GHz—5.5GHz之间，其中心频率为5.2GHz，其中心频率与频带调整范围可以通过改变第二水平金属导带的长度及高度来实现。

其中，本实用新型平面双频天线的在频率5.2GHz和2.4GHz中E、H面方向图如图5和图6所示，本实例所述平面双频天线的E面方向图在2.4GHz处类似偶极子哑铃型，在5.2GHz更类似于全向天线，在H面两种频率均具有较好的全向性。其中该平面双频天线的方向能通过调节第一金属面11与第二金属面14的大小来实现。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种平面双频天线，其特征在于，包括第一辐射部件、第二辐射部件，所述第一辐射部件与第二辐射部件共同电连接有第三辐射部件，所述第三辐射部件电连接有馈入部件，所述第一辐射部件与第二辐射部件共同电连接有接地线，所述第一辐射部件、第二辐射部件、第三辐射部件、馈入部件、接地线在同一平面上。

2.根据权利要求1所述的平面双频天线，其特征在于，在所述馈入部件两侧分别设有第一金属面与第二金属面，第一金属面和第二金属面与馈入部件之间均留有隔离区，第一金属面与第二金属面均接地，所述接地线与第二金属面电连接。

3.根据权利要求2所述的平面双频天线，其特征在于，第一金属面和第二金属面和馈入部件均铺设在同一块PCB板上。

4.根据权利要求1所述的平面双频天线，其特征在于，所述第一辐射部件与第二辐射部件平行。

5.根据权利要求1所述的平面双频天线，其特征在于，所述第一辐射部件、第二辐射部件均与第三辐射部件呈85度至95度。

6.根据权利要求5所述的平面双频天线，其特征在于，所述第一辐射部件、第二辐射部件均与第三辐射部件垂直。

7.根据权利要求1所述的平面双频天线，其特征在于，所述馈入部件、第三辐射部件及第一辐射部件间产生有第一操作频带的第一电流路径，所述馈入部件、第三辐射部件及第二辐射部件间产生有第二操作频带的第二电流路径。

8.根据权利要求7所述的平面双频天线，其特征在于，所述第一电流路径的长度大于所述第二电流路径的长度。