CN204577574U - 天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种天线，该天线包括：介质基板；介质基板的一端固定有一接地极子；介质基板上方设置有辐射体，其中，辐射体包括辐射单元和耦合单元；接地极子与辐射单元相靠近的设置而构成偶极子天线单元。本实用新型通过采用接地极子和介质基板来进行天线的结构设计，将接地极子和介质基板上的辐射单元构成偶极子天线单元，并通过耦合单元耦合在高频段实现谐振，从而调整耦合单元和辐射单元之间的间隙，实现天线高频段的带宽的扩展。

Description

天线

技术领域

本实用新型涉及天线领域，具体来说，涉及一种天线。

背景技术

随着人们对信息和数据流量的要求的提高，路由器、电视机顶盒等需要无线通讯的设备对天线的带宽要求也越来越高。传统的GPRS天线的带宽普遍较窄，且制造工艺都相对复杂，使得整个天线的生产周期较长，生成天线的原材料和人力成本都相对较高。

针对相关技术中的上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

针对相关技术中的上述问题，本实用新型提出一种天线，能够在扩展天线带宽的同时缩短天线的加工时间、降低生产成本。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

根据本实用新型的一个方面，提供了一种天线。

该天线包括：

介质基板；

介质基板的一端固定有一接地极子；

介质基板上方设置有辐射体，其中，辐射体包括辐射单元和耦合单元；

接地极子与辐射单元相靠近的设置而构成偶极子天线单元。

优选的，接地极子为金属接地管。

其中，金属接地管一端的管壁上设有对称的长条形缝隙，介质基板的一端通过对称的长条形缝隙固定于金属接地管的一端。

可选的，金属接地管的管壁设置有一缺口。

可选的，辐射单元和耦合单元在金属接地管的轴线方向的两侧相对设置。

其中，辐射单元包括相互连接的第一辐射部以及第二辐射部。

优选的，第一辐射部呈凹形，第二辐射部呈长条形。

优选的，第一辐射部的宽度小于第二辐射部的宽度。

优选的，耦合单元包括相互连接的第一耦合部以及第二耦合部。

优选的，第一耦合部呈矩形并设置于固定有接地极子的介质基板的一端。

优选的，第二耦合部呈凸形，且第二耦合部的凸起端朝第一辐射部的凹陷空间内延伸。

可选的，辐射体的组成材料选自由金属材料、导电油墨组成的组中的一种或多种。

可选的，介质基板的组成材料选自由玻纤布、环氧树脂、与环氧树脂发生交联反应的化合物组成的组中的一种或多种。

本实用新型通过采用接地极子和介质基板来进行天线的结构设计，将接地极子和介质基板上的辐射单元构成偶极子天线单元，并通过耦合单元耦合在高频段实现谐振，从而调整耦合单元和辐射单元之间的间隙，实现天线高频段的带宽的扩展，并在扩展天线带宽的同时缩短天线的加工时间、降低生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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获得其他的附图。

图1是根据本实用新型实施例的天线的侧面示意图；

图2是根据图1所示的天线的金属接地管的示意图；

图3是根据图1所示的天线的另一侧面示意图；

图4是根据图1所示天线的S11参数仿真结果图。

图5是根据图1所示天线的驻波比仿真结果图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

根据本实用新型的实施例，提供了一种天线，可用于家用无线互联设备，例如机顶盒等。

如图1所示，根据本实用新型实施例的天线包括：

介质基板2；

介质基板2的一端固定有一接地极子1，其中，该接地极子1即为金属接地管1；

介质基板2的上方还设置有辐射体，其中，这里的辐射体可包括辐射单元3和耦合单元4；其中，金属接地管1与辐射单元3是相互靠近的设置的，从而使金属接地管1与辐射单元3构成偶极子天线单元，其中，辐射体为印制或蚀刻成型在介质基板2上的导体层结构。

为了扩展GPRS天线的带宽，本实用新型可通过将金属接地管1和辐射单元3构成低频段偶极子天线，将耦合单元4耦合在高频段，从而实现谐振；再通过调整辐射单元3和耦合单元4之间的距离(间隙)，就可展宽高频段的带宽。

而为了实现介质基板2与金属接地管1的连接，从图2所示的金属接地管示意图可以看出，在金属接地管一端的管壁上设有以金属接地管的中心轴为对称的两个长条形缝隙5，此处的图2只示出了一个长条形缝隙5，实质上，在图2所示的长条缝隙5的正对面还有一个长条形缝隙(未示出)，那么借助于两个长条形缝隙5，就可如图3所示的使介质基板2的一端插入至金属接地管1的两个长条形缝隙5中，值得注意的是，该两个长条形缝隙5的缝隙宽度必然是与介质基板3的厚度相匹配的。

而为了实现金属接地管1与介质基板2的连接，除了需要两个长条形缝隙5之外，从图1可以看出，在介质基板2的一端(靠近辐射单元3与耦合单元4的一端)还设置有焊接馈线，焊接馈线与辐射单元3相靠近但不连接，通过将焊接馈线与金属接地管1相焊接，就可实现介质基板2与金属接地管1的连接。

此外，在一个实施例中，为了将介质基板2的焊接馈线与金属接地管1相焊接，根据本实用新型实施例的金属接地管1的管壁上还设置有一矩形缺口(图中未示出)，该矩形缺口可使探入金属接地管1内的耦合单元4的部分区域暴露，这样就可使烙铁头伸进具有中空结构的金属接地管1管内，实现(靠近辐射单元3与耦合单元4的)焊接馈线与金属接地管1的焊接。所以，该矩形缺口的位置是垂直映射在两个长条形缝隙5所构成的矩形区域内的，由此可以实现介质基板2的耦合单元4的部分区域暴露，这样就可使烙铁头伸进具有中空结构的金属接地管1管内，实现(靠近耦合单元4和辐射单元3的)焊接馈线与金属接地管1的焊接。所以，该矩形缺口的位置是垂直映射在两个长条形缝隙5所构成的矩形区域内的，由此可以实现介质基板2上方的耦合单元4部分暴露，这样才可以伸进烙铁头进行焊接馈线与金属接地管1的焊接。

这样就借助金属接地管1的两条长条形缝隙5和介质基板2的焊接馈线，实现了金属接地管1与介质基板2的连接，从而使得本实用新型的天线组装非常简单方便，缩短天线的加工时间、降低生产成本。

值得注意的是，虽然在本例中金属接地管的管壁上所设置的缺口为矩形缺口，但是根据烙铁头形状的不同，缺口的形状可以灵活调整，例如圆形、三角形等，只要该缺口可使烙铁头探入金属接地管1的中空管内，来实现焊接馈线与金属接地管1的焊接即可，本实用新型对于缺口的具体形状并不作限定。

可选的，从图1所示的天线还可看出，辐射单元3和耦合单元4在介质基板上所处的相对位置为：辐射单元3和耦合单元4在金属接地管1的中心轴线方向的两侧对向(相对)设置，其中，在本例中，其中，辐射单元3包括相互连接的第一辐射部31以及第二辐射部32；优选的，第一辐射部31呈凹形，第二辐射部32呈长条形，并且，第二辐射部32向金属接地管1的反向延伸。

优选的，在本实施例中，第一辐射部31的宽度小于第二辐射部32的宽度。

此外，耦合单元4包括相互连接的第一耦合部41以及第二耦合部42；优选的，第一耦合部41呈矩形并设置于固定有接地极子1的介质基板2的一端；第二耦合部42呈凸形，且第二耦合部42的凸起端朝第一辐射部31的凹陷空间内延伸。

那么借助于本实用新型的GPRS天线就可使金属接地管1与辐射单元3构成低频段偶极子天线，而耦合单元4通过耦合在高频段就可实现谐振，那么通过调整谐振单元3(即辐射单元3)和耦合单元4之间的间隙(即距离)，就可扩展天线的高频段的带宽。

此外，值得注意的是，虽然在本例中，耦合单元4和辐射单元3的具体结构为如图1所示的结构，但是随着对天线的实际功能需要的不同(例如天线的带宽要求的不同)，可以根据实际需求对二者的结构以及二者之间的相对距离(间隙)进行灵活调整，从而实现天线带宽的灵活调整，满足不同的实际需求，使得加工的天线更加灵活，从而适用于多种带宽的应用环境。

可选的，在一个实施例中，上述辐射体(辐射单元3、耦合单元4)的组成材料可选自由金属材料、导电油墨组成的组中的一种或多种。

可选的，在一个实施例中，上述介质基板2的组成材料可选自由玻纤布、环氧树脂、与环氧树脂发生交联反应的化合物所组成的组中的一种或多种。

此外，根据本实用新型实施例的外置天线可采用阵列天线的设计原理，通过阵列天线的耦合实现高频段的谐振，进而可以实现双频/三频/四频段的工作。

此外，图4和图5分别示出了图1所示实施例的天线的S11参数和驻波比(VSWR1)的仿真结果图。由图4、图5可知，在0.88GHz(880MHz)、0.92GHz(920MHz)、0.96GHz(960MHz)、1.71GHz(1710MHz)、1.8GHz(1800MHz)、1.88GHz(1880MHz)六个频点上的驻波比(VSWR1)、S11参数如下表：

由上表可知，在这六个频点上的驻波比都小于2.0，S11参数均小于-9dB。因此，采用本实用新型的天线，具有驻波比小、回损小、匹配性能好且带宽宽的优点。

综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，通过采用金属管加介质基板结构的设计，将金属管和辐射单元构成偶极子天线单元，并通过耦合单元耦合在高频段实现谐振，从而调整耦合单元和辐射单元之间的间隙，实现天线高频段的带宽的扩展。同时，此天线运用PCB贴片技术所实现的天线结构来替代传统天线的铜线弹簧、热缩管结构，其制造工艺更简单，加工周期可大大缩短，用料成本也更省，因此能够大大降低天线成本，保证天线的一致性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种天线，其特征在于，包括：

介质基板；

所述介质基板的一端固定有一接地极子；

所述介质基板上方设置有辐射体，其中，所述辐射体包括辐射单元和耦合单元；

所述接地极子与所述辐射单元相靠近的设置而构成偶极子天线单元。

2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述接地极子为金属接地管。

3.根据权利要求2所述的天线，其特征在于，所述金属接地管一端的管壁上设有对称的长条形缝隙，所述介质基板的一端通过所述对称的长条形缝隙固定于所述金属接地管的一端。

4.根据权利要求2所述的天线，其特征在于，所述金属接地管的管壁设置有一缺口。

5.根据权利要求2所述的天线，其特征在于，所述辐射单元和所述耦合单元在所述金属接地管的轴线方向的两侧相对设置。

6.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述辐射单元包括相互连接的第一辐射部以及第二辐射部。

7.根据权利要求6所述的天线，其特征在于，所述第一辐射部呈凹形，所述第二辐射部呈长条形。

8.根据权利要求6所述的天线，其特征在于，所述第一辐射部的宽度小于所述第二辐射部的宽度。

9.根据权利要求7所述的天线，其特征在于，所述耦合单元包括相互连接的第一耦合部以及第二耦合部。

10.根据权利要求9所述的天线，其特征在于，所述第一耦合部呈矩形并设置于固定有所述接地极子的所述介质基板的一端。

11.根据权利要求10所述的天线，其特征在于，所述第二耦合部呈凸形，且所述第二耦合部的凸起端朝所述第一辐射部的凹陷空间内延伸。

12.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述辐射体的组成材料选自由金属材料、导电油墨组成的组中的一种。

13.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述介质基板的组成材料选自由玻纤布、环氧树脂、与所述环氧树脂发生交联反应的化合物组成的组中的一种。