CN205016679U - 双频模块天线及其电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于天线技术领域，提供了一种双频模块天线及其电子设备。上述双频模块天线包括介质基板，介质基板上等间距印制有用于收发第一频段信号的第一偶极子天线单元和用于收发第二频段信号的第二偶极子天线单元，第一偶极子天线单元和第二偶极子天线单元分别连接有馈电线，介质基板上设置有供馈电线穿过的通孔和用于反射信号的反射块，反射块具有分别与第一偶极子天线单元和第二偶极子天线单元相对的反射面。上述电子设备包括上述双频模块天线。本实用新型提供的一种双频模块天线及其电子设备，天线其隔离度高，体积小巧，占用设备的空间小，提升了应用范围，而且提高了电子设备的通信速率和使用的可靠性。

Description

双频模块天线及其电子设备

技术领域

本实用新型属于天线技术领域，尤其涉及一种双频模块天线及其电子设备。

背景技术

随着移动通信用户的增多以及对于通讯速率的需求加大，因而MIMO(MIMO：Multiple-InputMultiple-Output的缩写，中文含义为多输入多输出系统)技术已经广泛的应用于主流通信设备中。MIMO技术可以在不需要增加频率资源和发射功率的情况下成倍地提升无线通信的信道容量。

但是，采用MIMO技术的通信设备需要多个天线，但大量的天线要嵌入有限体积的移动设备中，必须要求天线单元尺寸和间距缩小。由天线的基本知识可以知道，天线单元的间距很大程度上能影响天线单元的互耦合和去相关性能，小间距产生的高耦合会损害所在MIMO通信系统的容量等性能，同时隔离度低。并且，现有的天线体积大，占用整机的空间多，不适用于平躺或吸顶式的机型中，应用范围窄。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种双频模块天线及其电子设备，天线其隔离度高，体积小巧，占用设备的空间小，提升了应用范围，而且提高了电子设备的通信速率和使用的可靠性。

本实用新型是这样实现的：一种双频模块天线，包括介质基板，所述介质基板上等间距印制有用于收发第一频段信号的第一偶极子天线单元和用于收发第二频段信号的第二偶极子天线单元，所述第一偶极子天线单元和所述第二偶极子天线单元分别连接有馈电线，所述介质基板上设置有供所述馈电线穿过的通孔和用于反射信号的反射块，所述反射块具有分别与所述第一偶极子天线单元和所述第二偶极子天线单元相对的反射面。

具体地，所述通孔设置于所述介质基板的中心处，所述反射块具有与所述通孔共轴线的空心，所述反射块的空心对应该介质基板的位置处设置有去铜区。

优选地，所述空心为圆形或多边形。

具体地，所述第一偶极子天线单元包括相对设置形成馈电间隙的第一辐射体和第二辐射体，所述第一辐射体和所述第二辐射体相对的一端分别延伸设置有第一馈电臂和第二馈电臂，所述馈电线的内导体连接于所述第一馈电臂上，所述馈电线的外导体连接于第二馈电臂上。

具体地，所述第一辐射体和所述第二辐射体的另一端上分别设置有带宽调节面。

具体地，所述第二偶极子天线单元包括相对设置形成馈电间隙的第三辐射体和第四辐射体，所述第三辐射体和所述第四辐射体相对的一端分别延伸设置有第三馈电臂和第四馈电臂，所述馈电线的内导体连接于所述第三馈电臂上，所述馈电线的外导体连接于第四馈电臂上。

具体地，所述第四辐射体上设置有驻波调节缺口。

具体地，所述介质基板上等间距设置有两个所述第一偶极子天线单元和一个所述第二偶极子天线单元或等间距设置有一个所述第一偶极子天线单元和两个所述第二偶极子天线单元；所述反射块上分别设置有与每个所述第一偶极子天线单元和每个所述第二偶极子天线单元相对的反射面。

具体地，所述质基板上等间距设置有三个所述第一偶极子天线单元和三个所述第二偶极子天线单元，各所述第一偶极子天线单元和各所述第二偶极子天线单元交替设置，所述反射块上分别设置有与每个所述第一偶极子天线单元和每个所述第二偶极子天线单元相对的反射面。

本实用新型还提供了一种电子设备，包括上述的双频模块天线。

本实用性提供的一种双频模块天线及其电子设备，通过在介质基板上直接印制有第一偶极子天线单元和第二偶极子天线单元，从而不仅能够实现两种频段信号的收发，而且采用直接印制的方式，加工简单，拓宽了天线的带宽，同时也增大了天线的隔离度，并且降低了天线整体的高度，提高了天线应用的范围。

采用上述双频模块天线的电子设备，由于天线隔离度高，带宽范围广，从而提升了具有该天线的电子设备的通信速率，使用性能优良。并且天线体积小，降低了电子设备整体的体积，提高了电子设备使用的方便性。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的双频模块天线除去馈电线后示意图；

图2是本实用新型实施例提供的双频模块天线的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的双频模块天线中第一偶极子天线单元在XOY水平面上的互补方向图；

图4是本实用新型实施例提供的双频模块天线中第二偶极子天线单元在XOY水平面上的互补方向图；

图5是本实用新型实施例提供的双频模块天线中各第二偶极子天线单元之间的隔离度示意图；

图6是本实用新型实施例提供的双频模块天线中各第一偶极子天线单元之间的隔离度示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1和图2所示，本实用新型实施例提供的一种双频模块天线1，包括介质基板11，该介质基板11制成的材料可以是FR-4(环氧玻璃纤维)、FR1(绝缘阻燃聚碳酸酯)、PTFE(聚四氟乙烯)或CEM1(环氧玻璃布纸基)等常用材质，但不限于这些材质。由于本实施例提供的天线1具有收发两种频段信号的功能，因而在该介质基板11上等间距印制有用于收发第一频段信号的第一偶极子天线单元12和用于收发第二频段信号的第二偶极子天线单元13，在具体应用中，该第一频段信号为5GHz，第二频段的信号为2.4GHz，当然，可以理解地，熟悉天线的技术人员可以根据不同频段的波长按比例对第一偶极子天线单元12和第二偶极子天线单元13得尺寸进行变换，从而得到不同频段的天线，因而本实施例中所例举的频段只是举例说明，并不能用于限定该天线的使用范围。

如图1和图2所示，为实现信号收发功能，该第一偶极子天线单元12和第二偶极子天线单元13分别连接有馈电线14，介质基板11上设置有供馈电线14穿过的通孔15和用于反射信号的反射块16，反射块16具有分别与第一偶极子天线单元12和第二偶极子天线单元13相对的反射面161。这样设置，得到的天线1，其馈电线14对天线1的性能影响小，信号经反射块16的反射之后，信号更为集中，而且天线1在水平放置时，极化方式为水平极化，易于与传统垂直极化天线组成双极化，运用于MIMO(多输入多输出)系统中得到计划分集增益，从而提高了通信系统的速率。

本实用新型实施例提供的一双频模块天线1，通过在介质基板11上直接印制能够收发不同频段信号的第一偶极子天线单元12和第二偶极子天线单元13，加工简单，一致性高，使该天线1实现了双频信号收发的功能，而且，通过直接印制的方式得到的天线1整体高度很低，占用的体积小，从而提高了天线1的应用范围，适合放置于平躺式或吸顶式机型内部。同时，通过设置反射块16，便可以对信号进行反射，使信号集中，确保了第一偶极子天线单元12和第二偶极子天线单元13信号收发的质量，而且用于对第一偶极子天线单元12和第二偶极子天线单元13进行馈电的馈电线14通过通孔15连接，使馈电线14对于天线1性能的影响减到最小，确保了天线1的性能。

具体地，如图1和图2所示，为确保使用性能，本实施例中，介质基板11为圆形板，通孔15设置于介质基板11的中心处，而反射块16具有与通孔15共轴线的空心162，这样，反射块16处在介质基板11中心位置处，确保整体的美观性。而且反射块16的空心162对应该介质基板11的位置处设置有去铜区111，从而不会导电，避免对反射块16的使用功能造成干扰。去铜区111的形状与反射块16的空心162的形状保持一致，在满足使用性能的前提下，可以是规则或不规则的形状。

优选地，设置在反射块16上空心162的形状用于供馈电线的14的穿过，可以设置成任意的形状，而在本实施例中，将该反射块16上空心162的形状设置为圆形或多边形等规则的形状结构，不仅便于设置，而且保证了整体的美观性。

具体地，如图1和图2所示，本实施例中，第一偶极子天线单元12包括相对设置形成馈电间隙的第一辐射体121和第二辐射体122，第一辐射体121和第二辐射体122相对的一端分别延伸设置有第一馈电臂123和第二馈电臂124，馈电线14为双导体同轴线，连接时，馈电线14的内导体连接于第一馈电臂123上，馈电线14的外导体连接于第二馈电臂124上。通过这样连接方式，馈电线14对天线的性能影响小，从而确保了天线的使用性能。

具体地，如图1和图2所示，第一辐射体121和第二辐射体122的另一端上分别设置有带宽调节面125，该带宽调节面125为斜面，从而通过调节带宽调节面125的斜度，能够实现对带宽的范围进行调节，拓宽了天线的带宽。

具体地，如图1和图2所示，本实施例中，第二偶极子天线单元13包括相对设置形成馈电间隙的第三辐射体131和第四辐射体132，第三辐射体131和第四辐射体132整体大致呈矩形。而第三辐射体131和第四辐射体132相对的一端分别延伸设置有第三馈电臂133和第四馈电臂134。连接时，为了确保天线的使用性能，避免馈电线14对天线的性能造成影响，便采用将馈电线14的内导体连接于第三馈电臂133上，馈电线14的外导体连接于第四馈电臂134上的连接方式，实现将影响降低到最低。

具体地，如图1和图2所示，为实现对天线驻波的调节，便在第四辐射体132上设置有驻波调节缺口135，从而能够实现不同的使用要求。

具体地，在本实施例中，根据设计要求，在满足实现收发两种频段信号功能的使用前提下，天线的布局方式可以采用在介质基板11上等间距设置有两个第一偶极子天线单元12和一个第二偶极子天线单元13，还可以采用在介质基板11上等间距设置有一个第一偶极子天线单元12和两个第二偶极子天线单元13。这样在介质基板11上至少有三个偶极子天线单元，而且各偶极子天线单元之间的夹角为120°，而对应的反射块16上分别设置有与每个第一偶极子天线单元12和每个第二偶极子天线单元13相对的反射面161，即反射块16上至少设置有三个反射面161。采用此种布局方式，可以使每个偶极子天线单元的方向图呈一定的定向性。当然，可以理解地，在其他实施例中，还可以采用设置两个第一偶极子天线单元12和三个第二偶极子天线单元13或设置三个第一偶极子天线单元12和两个第二偶极子天线单元13，或依照此设置规律，将第一偶极子天线单元12和第二偶极子天线单元13设置成其它的个数，在此并不做限制。

优选地，如图1和图2所示，在本实施例中，采用在质基板上等间距设置有三个第一偶极子天线单元12和三个第二偶极子天线单元13，而且各第一偶极子天线单元12和各第二偶极子天线单元13交替设置，即在介质基板11上设置有六个偶极子天线单元，而这样，在反射块16上分别设置有与每个第一偶极子天线单元12和每个第二偶极子天线单元13相对的反射面161，即反射块16上设置有六个反射面161。这样，将六个偶极子天线单元集成到一个介质基板11上，便于整机的装配，而且此种布局方式，如图5所示，邻近偶极子天线单元在2.4GHz频段以及如图6所示，在5GHz频段的隔离度均大于20dB，克服了传统天线隔离度低的缺陷。另外，各偶极子天线单元的方向图呈一定的方向性，并在水平面的方向图互补。图3为三个第一偶极子天线单元12在XOY水平面上的互补方向图，图4为三个第二偶极子天线单元13在XOY水平面上的互补方向图。当然，可以理解地，介质基板11还可以设置有其它数量的偶极子天线单元，在此并不做限制。

本实用新型实施例还提供了一种电子设备，包括上述的双频模块天线1，由于上述双频模块天线1整体高度低，体积小，从而降低了电子设备整体的体积。并且，该天线隔离度高，带宽范围广，提升了电子设备的使用性能。

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、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双频模块天线，包括介质基板，其特征在于，所述介质基板上等间距印制有用于收发第一频段信号的第一偶极子天线单元和用于收发第二频段信号的第二偶极子天线单元，所述第一偶极子天线单元和所述第二偶极子天线单元分别连接有馈电线，所述介质基板上设置有供所述馈电线穿过的通孔和用于反射信号的反射块，所述反射块具有分别与所述第一偶极子天线单元和所述第二偶极子天线单元相对的反射面。

2.如权利要求1所述的双频模块天线，其特征在于，所述通孔设置于所述介质基板的中心处，所述反射块具有与所述通孔共轴线的空心，所述反射块的空心对应该介质基板的位置处设置有去铜区。

3.如权利要求2所述的双频模块天线，其特征在于，所述空心为圆形或多边形。

4.如权利要求1至3中任意一项所述的双频模块天线，其特征在于，所述第一偶极子天线单元包括相对设置形成馈电间隙的第一辐射体和第二辐射体，所述第一辐射体和所述第二辐射体相对的一端分别延伸设置有第一馈电臂和第二馈电臂，所述馈电线的内导体连接于所述第一馈电臂上，所述馈电线的外导体连接于第二馈电臂上。

5.如权利要求4所述的双频模块天线，其特征在于，所述第一辐射体和所述第二辐射体的另一端上分别设置有带宽调节面。

6.如权利要求1至3中任意一项所述的双频模块天线，其特征在于，所述第二偶极子天线单元包括相对设置形成馈电间隙的第三辐射体和第四辐射体，所述第三辐射体和所述第四辐射体相对的一端分别延伸设置有第三馈电臂和第四馈电臂，所述馈电线的内导体连接于所述第三馈电臂上，所述馈电线的外导体连接于第四馈电臂上。

7.如权利要求6所述的双频模块天线，其特征在于，所述第四辐射体上设置有驻波调节缺口。

8.如权利要求1至3中任意一项所述的双频模块天线，其特征在于，所述介质基板上等间距设置有两个所述第一偶极子天线单元和一个所述第二偶极子天线单元或等间距设置有一个所述第一偶极子天线单元和两个所述第二偶极子天线单元；所述反射块上分别设置有与每个所述第一偶极子天线单元和每个所述第二偶极子天线单元相对的反射面。

9.如权利要求1至3中任意一项所述的双频模块天线，其特征在于，所述质基板上等间距设置有三个所述第一偶极子天线单元和三个所述第二偶极子天线单元，各所述第一偶极子天线单元和各所述第二偶极子天线单元交替设置，所述反射块上分别设置有与每个所述第一偶极子天线单元和每个所述第二偶极子天线单元相对的反射面。

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1至9中任意一项所述的双频模块天线。