CN205177998U - 一种组合天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及天线技术领域，具体涉及一种组合天线，包括：从上至下依次平行设置的用于WLAN频段信号接收/发送的第一板状辐射体、用于北斗和/或GPS频段信号接收/发送的第二板状辐射体、内部形成有金属馈电线的带状线路板；金属短路片以及第一馈电探针。本实用新型的组合天线中第一板状辐射体的辐射贴片通过金属短路片与第二板状辐射体的辐射贴片电连接，第二板状辐射体的辐射贴片的功能相当于第一板状辐射体的接地板，将两个辐射体集成一体，结构简单、紧凑、剖面低，能够实现北斗、GPS、WLAN三种频段信号的接收及发送。

Description

一种组合天线

技术领域

本实用新型涉及天线技术领域，具体涉及一种组合天线。

背景技术

随着无线电系统的发展以及物联网等方面的需求，卫星导航定位系统、移动通讯系统等多个系统集成在一起协同工作已经成为一种趋势。由于目前常见的定位、通讯系统主要有美国的GPS（GlobalPositioningSystem，全球定位系统）系统，中国北斗卫星导航系统以及WLAN（WirelessLocalAreaNetworks，无线局域网络）系统，因此要实现多系统集成协同工作，就必须能够同时对着三种系统所使用的频段信号进行收发，也就是说，要同时收发WLAN频段信号，北斗频段信号和GPS频段信号这三种频段信号。

而现有技术中，WLAN频段辐射体可以收发WLAN频段信号，北斗、GPS频段辐射体可以同时收发北斗频段信号和GPS频段信号，但均无法同时收发上述三种信号。

鉴于此，克服以上现有技术中的缺陷，提供一种能够同时收发北斗、GPS、WLAN三种信号的组合天线成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的上述缺陷，提供一种。

本实用新型的目的可通过以下的技术措施来实现：

一种组合天线，与现有技术相比，其不同之处在于，所述组合天线包括：

从上至下依次平行设置的用于WLAN频段信号接收/发送的第一板状辐射体、用于北斗和/或GPS频段信号接收/发送的第二板状辐射体、内部形成有金属馈电线的带状线路板；

金属短路片，所述第一板状辐射体的辐射贴片通过所述金属短路片与所述第二板状辐射体的辐射贴片电连接；以及

第一馈电探针，所述第一馈电探针的一端与第一板状辐射体的辐射贴片电连接，另一端贯穿第二板状辐射体与带状线路板中的金属馈电线电连接。

优选地，所述第一板状辐射体的辐射贴片为具有相互垂直的第一部和第二部的L型辐射贴片，所述金属短路片设于L型辐射贴片第一部或第二部的自由端。

优选地，所述第二板状辐射体包括第二介质基片、和附着在第二介质基片下表面的金属接地板，第二板状辐射体的辐射贴片设于第二介质基片的上表面。

优选地，所述带状线路板包括：

第三介质基板，所述金属馈电线设于第三介质基板中间；

附着于第三介质基板上表面的上接地板；以及

附着于第三介质基板下表面的下接地板。

优选地，所述第二板状辐射体和带状线路板的中心重合，所述第二板状辐射体的中心处开设有供所述第一馈电探针穿过的金属化过孔，所述带状线路板的中心处开设有供所述第一馈电探针穿过的中心馈电孔。

优选地，所述组合天线还设有由两个第二馈电探针的组成的双馈馈电组件；所述第二馈电探针贯穿第二板状辐射体与带状线路板中的金属馈电线电连接；所述第二板状辐射体上开设有供所述第二馈电探针穿过的金属化过孔，所述带状线路板上开设有供所述第二馈电探针穿过的双馈馈电孔。

优选地，所述第二板状辐射体与带状线路板均呈矩形。

优选地，所述带状线路板的上接地板上设有至少一个焊孔，所述金属接地板通过所述焊孔与所述上接地板焊接在一起。

本实用新型的组合天线中第一板状辐射体的辐射贴片通过金属短路片与第二板状辐射体的辐射贴片电连接，第二板状辐射体的辐射贴片的功能相当于第一板状辐射体的接地板，将两个辐射体集成一体，结构简单、紧凑、剖面低，能够实现北斗、GPS、WLAN三种频段信号的接收及发送。

附图说明

图1是本实用新型的组合天线的立体图。

图2是本实用新型的组合天线的侧视图。

图3是本实用新型的组合天线中第一板状辐射体的辐射贴片的俯视图。

图4是本实用新型的组合天线中第二板状辐射体俯视图。

图5是本实用新型的组合天线中第二板状辐射体侧视图。

图6是本实用新型的组合天线中带状线路板的结构示意图。

图7是本实用新型的组合天线中带状线路板的侧视图。

图8是本实用新型的组合天线在第一频段的辐射方向图。

图9是本实用新型的组合天线在第二频段的辐射方向图。

图10是本实用新型的组合天线在第三频段的辐射方向图。

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，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。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。

请参阅图1和图2所示，本实用新型提供的组合天线包括：第一板状辐射体（图中仅示出其辐射贴片2）、第二板状辐射体、带状线路板4、金属短路片5和第一馈电探针6，其中，用于WLAN频段信号接收/发送的第一板状辐射体、用于北斗和/或GPS频段信号接收/发送的第二板状辐射体、内部形成有金属馈电线10的带状线路板4从上至下依次平行设置。第一板状辐射体的辐射贴片2通过所述金属短路片5与第二板状辐射体的辐射贴片1电连接。第一馈电探针6的一端与第一板状辐射体的辐射贴片2电连接，另一端贯穿第二板状辐射体与带状线路板4中的金属馈电线10电连接。

其中，第二板状辐射体的辐射贴片1的功能相当于第一板状辐射体的接地板，将两个辐射体集成一体，结构简单、紧凑、剖面低，能够实现北斗、GPS、WLAN三种频段信号的接收及发送。以上方案并非两个辐射体的简单叠加，第二板状辐射体的辐射贴片1是第二板状辐射体的天线元件，也是第一板状辐射体的接地板，通过第二板状辐射体的辐射贴片1将两个辐射体融合为一。

请参阅图3至图7所示，在一个优选实施方式中，第一板状辐射体的辐射贴片2为具有相互垂直的第一部和第二部的L型辐射贴片，金属短路片5设于L型辐射贴片第一部或第二部的自由端。第二板状辐射体包括第二介质基片3、和附着在第二介质基片3下表面的金属接地板32，第二板状辐射体的辐射贴片1设于第二介质基片3的上表面。

带状线路板4包括：第三介质基板45，所述金属馈电线10设于第三介质基板45中间；附着于第三介质基板45上表面的上接地板43；以及附着于第三介质基板45下表面的下接地板44。

另外，第二板状辐射体和带状线路板4的中心重合，即：第二板状辐射体的辐射贴片1、第二介质基片3、金属接地板32和带状线路板4的中心重合，第二板状辐射体的中心处开设有供所述第一馈电探针6穿过的金属化过孔31，带状线路板4的中心处开设有供所述第一馈电探针6穿过的中心馈电孔41，中心馈电孔41贯穿上接地板43、部分贯穿第三介质基板45。组合天线还设有由两个第二馈电探针7组成的双馈馈电组件，第二馈电探针7贯穿第二板状辐射体与带状线路板4中的金属馈电线10电连接，相应地，第二板状辐射体上开设有供所述第二馈电探针7穿过的金属化过孔（图未示），带状线路板4上开设有供所述第二馈电探针7穿过的双馈馈电孔42，同样地，双馈馈电孔42贯穿上接地板43、部分贯穿第三介质基板45。第二板状辐射体与带状线路板4均呈矩形。带状线路板4的上接地板43上设有至少一个焊孔46，所述金属接地板32通过所述焊孔46与上接地板43焊接在一起。

为了更便于说明介绍，先对后文将涉及到的两种天线技术予以简单介绍。第一种是微带天线技术，微带天线是在一个微波介质基片上，通过光刻技术在一面附上金属薄层作为接地板，另一面腐蚀成一定形状的金属贴片，利用微带天线或者同轴探针进行馈电构成的天线。具有剖面低、体积小、重量轻等特点。第二种是PIFA（PlanarInvertedF-shapedAntenna，平面倒F型天线）天线技术，由微带天线演变而来，一般有一个接地平面，一般是空气介质，辐射贴片是与接地平面平行的金属片，金属片的一端有短路金属片，用于连接辐射贴片和接地平面，通过同轴馈电。

第二板状辐射体（即为北斗与GPS频段兼容辐射体）形成了一个微带天线，也就是说北斗、GPS频段信号的收发通过微带天线技术来实现，在第二板状辐射体的辐射贴片1的正交位置进行馈电，产生两个极化方向正交、幅度相等、相位相差90°的线极化波来实现圆极化。

而第一板状辐射体（即为WLAN频段辐射体）形成了一个PIFA天线，故WLAN频段信号的收发通过PIFA天线技术实现，将第二板状辐射体的辐射贴片1作为第一板状辐射体的接地板，第一板状辐射体的辐射贴片2为L形结构，第一板状辐射体的馈电利用微带天线中心零电位的特点，经过微带天线的中心金属化孔31进行馈电。

组合天线所需的功率分配、移相等电路通过带状线路板4来实现，带状线路板4通过双馈馈电探针7将金属馈电线10形成的馈电电路与由第二板状辐射体形成的微带天线连接在一起，请参阅图1、图2、图4、图5和图6所示，辐射贴片1的面积小于第二介质基片3的面积，双馈馈电探针7布设于辐射贴片1的周围，即双馈馈电探针从第二介质基片3开始穿透直到与金属馈电线10形成的馈电电路连接，双馈馈电探针7并未与辐射贴片1直接接触，而是以耦合馈电方式的方式为第二板状辐射体的辐射贴片1馈电。带状线路板4通过中心馈电探针6将金属馈电线10形成的馈电电路与第一板状辐射体形成了一个PIFA天线连接在一起，与辐射贴片2直接接触，为第一板状辐射体的辐射贴片2进行馈电。

由上可知，该组合天线在第一板状辐射体和第二板状辐射体进行结合时，还解决了同一馈电电路板为不同频段辐射贴片进行馈电的问题，因而付出了创造性的劳动，而不是现有技术的简单叠加。

另外，本实用新型还能够有效增强信号，图8、图9和图10分别给出了北斗B1频段、GPSL1频段、WALN频段的0°和90°切面仿真的天线的增益方向图，在天顶方向上分别实现了2.5dBi、2.8dBi、5.4dBi的增益。

需要说明的是，在本实用新型中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。

尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上上述仅为本实用新型型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利保护范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围之内。

Claims (8)

1.一种组合天线，其特征在于，所述组合天线包括：

从上至下依次平行设置的用于WLAN频段信号接收/发送的第一板状辐射体、用于北斗和/或GPS频段信号接收/发送的第二板状辐射体、内部形成有金属馈电线的带状线路板；

金属短路片，所述第一板状辐射体的辐射贴片通过所述金属短路片与所述第二板状辐射体的辐射贴片电连接；以及

第一馈电探针，所述第一馈电探针的一端与第一板状辐射体的辐射贴片电连接，另一端贯穿第二板状辐射体与带状线路板中的金属馈电线电连接。

2.根据权利要求1所述的组合天线，其特征在于，所述第一板状辐射体的辐射贴片为具有相互垂直的第一部和第二部的L型辐射贴片，所述金属短路片设于L型辐射贴片第一部或第二部的自由端。

3.根据权利要求1或2所述的组合天线，其特征在于，所述第二板状辐射体包括第二介质基片、和附着在第二介质基片下表面的金属接地板，第二板状辐射体的辐射贴片设于第二介质基片的上表面。

4.根据权利要求3所述的组合天线，其特征在于，所述带状线路板包括：

第三介质基板，所述金属馈电线设于第三介质基板中间；

附着于第三介质基板上表面的上接地板；以及

附着于第三介质基板下表面的下接地板。

5.根据权利要求4所述的组合天线，其特征在于，所述第二板状辐射体和带状线路板的中心重合，所述第二板状辐射体的中心处开设有供所述第一馈电探针穿过的金属化过孔，所述带状线路板的中心处开设有供所述第一馈电探针穿过的中心馈电孔。

6.根据权利要求3所述的组合天线，其特征在于，所述组合天线还设有由两个第二馈电探针的组成的双馈馈电组件；所述第二馈电探针贯穿第二板状辐射体与带状线路板中的金属馈电线电连接；所述第二板状辐射体上开设有供所述第二馈电探针穿过的金属化过孔，所述带状线路板上开设有供所述第二馈电探针穿过的双馈馈电孔。

7.根据权利要求6所述的组合天线，其特征在于，所述第二板状辐射体与带状线路板均呈矩形。

8.根据权利要求6所述的组合天线，其特征在于，所述带状线路板的上接地板上设有至少一个焊孔，所述金属接地板通过所述焊孔与所述上接地板焊接在一起。