CN209607916U - 一种无线装置的辐射增强器、辐射系统及无线装置 - Google Patents

一种无线装置的辐射增强器、辐射系统及无线装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种提供一种无线装置的辐射增强器、辐射系统及无线装置，所述辐射增强器包括：介质基板；第一导电元件，所述第一导电元件装设于所述介质基板的第一侧表面；第二导电元件，所述第二导电元件装设于所述介质基板与所述第一侧表面相对的第二侧表面；其中，所述介质基板的所述第一侧表面和所述第二侧表面之间具有支持所述第一导电元件和所述第二导电元件非接触且电磁耦合连接的厚度。该辐射增强器结构简单、便于加工制造，在满足辐射效率的同时，有效降低了成本。

Description

一种无线装置的辐射增强器、辐射系统及无线装置
技术领域
本实用新型涉及无线通信技术，特别涉及一种无线装置的辐射增强器、辐射系统及无线装置。
背景技术
无线装置中的辐射增强器对无线装置的工作性能具有至关重要的作用。现有技术中，如图1所示，该现行的辐射增强器10′包括介质基板11′、顶层导电元件12′、底层导电元件13′、以及电连接顶层导电元件12′和底层导电元件13′的金属化通孔14′，该金属化通孔14′贯穿介质基板11′。
采用这种结构的辐射增强器10′需要在介质基板11′设置金属化通孔14′，确保顶层导电元件12′和底层导电元件13′的电连接，其加工工艺难度大，制作繁琐，成本较高。
基于此，对于本领域技术人员而言，提供一种结构简单紧凑、便于加工制作，且能够充分确保辐射效率的辐射增强器是亟待解决的技术问题之一。
实用新型内容
本实用新型提供一种无线装置的辐射增强器，该辐射增强器结构简单、便于加工制造，在满足辐射效率的同时，有效降低了成本。本实用新型还提供一种应用该辐射增强器的辐射系统及无线装置。
本实用新型的一个实施例提供了一种无线装置的辐射增强器，所述辐射增强器包括：
介质基板；
第一导电元件，所述第一导电元件装设于所述介质基板的第一侧表面；
第二导电元件，所述第二导电元件装设于所述介质基板与所述第一侧表面相对的第二侧表面；
其中，所述介质基板的所述第一侧表面和所述第二侧表面之间具有支持所述第一导电元件和所述第二导电元件非接触且电磁耦合连接的厚度。
可选地，所述第一导电元件或所述第二导电元件开设两个内部连接端口。
可选地，两个所述内部连接端口相对所述第一导电元件或所述第二导电元件的中线对称设置。
可选地，所述第一导电元件和所述第二导电元件覆盖于所述介质基板的对应侧表面，且两个所述内部连接端口设置于所述第一导电元件或所述第二导电元件的端部。
可选地，一个所述内部连接端口电连接所述无线装置的射频模块，另一个所述内部连接端口固连所述无线装置的主板。
可选地，所述介质基板的所述第一侧表面和所述第二侧表面之间的距离小于所述无线装置的辐射增强器的最低谐振频率点在空气介质中传播波长的二十分之一。
可选地，所述介质基板呈立方体状设置，所述介质基板的最大边长小于所述无线装置的辐射增强器的最低谐振频率点在空气介质中传播波长的二十分之一。
可选地，所述最低谐振频率点在698MHz～960MHz的工作频段范围内。
本实用新型还提供一种无线装置的辐射系统，所述辐射系统包括辐射结构、射频模块和外部端口，所述辐射结构包括以上所述的辐射增强器，所述辐射增强器和所述外部端口分别电连接所述射频模块。
可选地，所述辐射结构还包括接地平面层，所述接地平面层电连接所述辐射增强器和所述射频模块。
本实用新型还提供一种无线装置，所述无线装置包括辐射系统、匹配系统和传输线，所述辐射系统中的辐射结构包括以上所述的辐射增强器，所述传输线电连接所述匹配系统和所述辐射增强器。
由上可见，基于上述的实施例，本实用新型提供了一种无线装置的辐射增强器，该辐射增强器包括介质基板、第一导电元件和第二导电元件。该介质基板具有相对设置的第一侧表面和第二侧表面，第一导电元件装设在第一侧表面、第二导电元件装设在第二侧表面，第一侧表面和第二侧表面之间具有支持第一导电元件和第二导电元件电磁耦合连接的厚度，并且，第一导电元件和第二导电元件非接触，也就是说，第一导电元件和第二导电元件之间不电连接。如此设置，规避现有技术中在介质基板上开设金属化导通孔的繁琐工艺，提升了加工效率；并且，与现有技术中电连接方式相比，本实用新型中的第一导电元件和第二导电元件之间电磁耦合而形成电磁场，能够在减小介质基板的尺寸下，充分延长电流路径，确保无线装置的辐射效率。
附图说明
图1为现有技术中辐射增强器的结构示意图；
图2为本实用新型具体实施例中辐射增强器的结构示意图；
图3为本实用新型具体实施例中无线装置的结构示意图；
图4为本实用新型具体实施例中无线装置的天线无源性能-S参数图。
附图标记：
图1中：
10′ 辐射增强器；
11′ 介质基板；
12′ 顶层导电元件；
13′ 底层导电元件；
14′ 金属化通孔。
图2和图3中：
10 辐射增强器；
11 介质基板；
111 第一侧表面；
112 第二侧表面；
113 第三侧表面；
114 第四侧表面；
115 第五侧表面；
116 第六侧表面；
12 第一导电元件；
13 第二导电元件；
14 内部连接端口；
20 射频模块；
30 接地平面层；
40 匹配系统；
50 主板。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本实用新型进一步详细说明。
为了详细说明本实用新型提供的无线装置的辐射增强器的结构及原理。下面结合附图对辐射增强器进行详细说明。
如图2和图3所示，其中，图2为本实用新型具体实施例中辐射增强器的结构示意图；图3为本实用新型具体实施例中无线装置的结构示意图。
需要说明的是，本文中出现的“第一、第二、第三、第四、第五和第六”仅是为了区分相同部件清楚表述技术方案，而并不对部件的主次、重要程度及顺序进行限定，即不限定本申请的技术方案。
如图2所示，本实用新型提供一种无线装置的辐射增强器10，该辐射增强器10包括介质基板11、第一导电元件12和第二导电元件13。该介质基板11具有相对设置的第一侧表面111和第二侧表面112，第一导电元件12装设在第一侧表面111、第二导电元件13装设在第二侧表面112，第一侧表面111和第二侧表面112之间具有支持第一导电元件12和第二导电元件13电磁耦合连接的厚度，并且，第一导电元件12和第二导电元件13非接触，也就是说，第一导电元件12和第二导电元件13之间不电连接。如此设置，规避现有技术中在介质基板11上开设金属化导通孔的繁琐工艺，提升了加工效率。
如图2所示，在具体实施例中，介质基板11为实心介质体。当然，介质基板11并不仅限于实心介质体，也可为空心，也可在介质基板11上开设通孔，只需满足第一导电元件12和第二导电元件13不接触，不电连接即可。本实用新型所要求保护的介质基板11的结构形状并不进行限制，只需能够绝缘第一导电元件12和第二导电元件13即可。
如图1所示，现有技术中的辐射增强器10需要增加开设导通孔，并且还需在导通孔的孔壁表面金属化，实现电连接才能够满足无线装置的天线性能，工艺难度大，成本高。而参见图2所示，本实用新型提供的辐射增强器10的介质基板11具有使得第一导电元件12和第二导电元件13非接触的厚度，并且能够使得第一导电元件12和第二导电元件13电磁耦合，从而通过电磁耦合形成电磁场，在减小辐射增强器10的尺寸下，能够充分延长电流路径，确保无线装置的辐射效率。
进一步地，第一导电元件12或第二导电元件13开设两个内部连接端口14，也就是说，两个内部连接端口14设置在同一导电元件上。如图2所示，在具体实施例中，在第二导电元件13上开设两个内部连接端口14，并且，两个内部连接端口14相对第二导电元件13的中线对称设置。
其当两个内部连接端口14设置在第一导电元件12上时，两者相对第一导电元件12的中线对称设置。
第一导电元件12和第二导电元件13覆盖于介质基板11的对应侧表面上，基于上述实施例，其两个内部连接端口14设置在第二导电元件13的端部。
一个内部连接端口14电连接无线装置的射频模块20，另一个内部连接端口14固连无线装置的主板50，即通过焊接的方式将辐射增强器10固定在主板50上。
在具体实施例中，两个内部连接端口14呈方形设置。
基于上述各实施例，介质基板11的第一侧表面111(即，第一导电元件12所在面)和第二侧表面112(即，第二导电元件13所在面)之间的距离小于无线装置的辐射系统中的最低谐振频率点在空气介质中传播波长的二十分之一，从而有效减小了天线的尺寸，进一步满足了无线装置的小型化设计要求。
介质基板11在上述实施例中可以呈立方体状设置，即，介质基板11可以具有长度、宽度、高度三个方向上的边长，上述第一侧表面111和第二侧表面112之间的距离可以认为是与介质基板11在高度方向上的边长的尺寸相同。对于呈立方体状设置的介质基板11而言，介质基板11的最大边长(即，长度、宽度、高度这三个方向上尺寸最大的边长)小于无线装置的辐射系统中的最低谐振频率点在空气介质中传播波长的二十分之一，并由此减小天线的尺寸、以进一步满足无线装置的小型化设计要求。
前述的无线装置的辐射系统中的最低谐振频率点可以在698MHz～960MHz的工作频段范围内。
基于本实用新型提供的辐射增强器10中第一导电元件12和第二导电元件13电磁耦合连接设置，该无线装置的天线的尺寸能够充分减小，进一步优化无线装置的结构尺寸，实现小型化、轻量化的设计要求。
除上述无线装置的辐射增强器10外，进一步结合图3所示，本实用新型还提供一种辐射系统，该辐射系统包括辐射结构、射频模块20和外部接口。
其中，辐射结构包括上述各实施例中的辐射增强器10，辐射增强器10和外部端口分别电连接射频模块20。辐射结构中的接地平面层30电连接辐射增强器10和射频模块20。
该实用新型还提供一种无线装置，该无线装置包括辐射系统、匹配系统40和传输线，如图3所示，辐射系统中的辐射结构包括上述的辐射增强器10，其传输线电连接匹配系统40和辐射增强器10。
该无线装置采用上述的辐射增强器10，通过第一导电元件12和第二导电元件13电磁耦合、传输线和匹配系统40激发接地平面层30的辐射电流，可完成单频段、双频段和多频段的电磁能量辐射，有效提高了无线装置的辐射效率。
结合图4所示，图4为本实用新型具体实施例中无线装置的天线无源性能-S参数图。
由图4可知，图中M1(824MHz，-8.13dB)、M2(960MHz，-7.61dB)、M3(1710MHz，-7.45dB)、M4(2170MHz，-7.35dB)、M5(2300MHz，-10.37dB)、M6(2700MHz，-15.42dB)，其中，824MHz～960MHz，1710MHz～2170MHz这两个频段可以覆盖GSM850、GSM900、GSM1800、GSM1900、WCDMA1900、WCDMA2100、TD-Scdma、CDMA、LTE1、LTE3、LTE5、LTE8、LTE38、LTE39、LTE40、LTE41、WIFI2.4～2.5G等多个目前常用的通讯制式，并且，这两频段的回波损耗都是-5dB以下，有效提升了无线装置的工作性能。
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，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。

Claims (11)

1.一种无线装置的辐射增强器，其特征在于，所述辐射增强器包括：
介质基板；
第一导电元件，所述第一导电元件装设于所述介质基板的第一侧表面；
第二导电元件，所述第二导电元件装设于所述介质基板与所述第一侧表面相对的第二侧表面；
其中，所述介质基板的所述第一侧表面和所述第二侧表面之间具有支持所述第一导电元件和所述第二导电元件非接触且电磁耦合连接的厚度。
2.根据权利要求1所述的辐射增强器，其特征在于，所述第一导电元件或所述第二导电元件开设两个内部连接端口。
3.根据权利要求2所述的辐射增强器，其特征在于，两个所述内部连接端口相对所述第一导电元件或所述第二导电元件的中线对称设置。
4.根据权利要求3所述的辐射增强器，其特征在于，所述第一导电元件和所述第二导电元件覆盖于所述介质基板的对应侧表面，且两个所述内部连接端口设置于所述第一导电元件或所述第二导电元件的端部。
5.根据权利要求2所述的辐射增强器，其特征在于，一个所述内部连接端口电连接所述无线装置的射频模块，另一个所述内部连接端口固连所述无线装置的主板。
6.根据权利要求1所述的辐射增强器，其特征在于，所述介质基板的所述第一侧表面和所述第二侧表面之间的距离小于所述无线装置的辐射增强器的最低谐振频率点在空气介质中传播波长的二十分之一。
7.根据权利要求1所述的辐射增强器，其特征在于，所述介质基板呈立方体状设置，所述介质基板的最大边长小于所述无线装置的辐射增强器的最低谐振频率点在空气介质中传播波长的二十分之一。
8.根据权利要求6或7所述的辐射增强器，其特征在于，所述最低谐振频率点在698MHz～960MHz的工作频段范围内。
9.一种无线装置的辐射系统，其特征在于，所述辐射系统包括辐射结构、射频模块和外部端口，所述辐射结构包括权利要求1-7任一项所述的辐射增强器，所述辐射增强器和所述外部端口分别电连接所述射频模块。
10.根据权利要求9所述的辐射系统，其特征在于，所述辐射结构还包括接地平面层，所述接地平面层电连接所述辐射增强器和所述射频模块。
11.一种无线装置，其特征在于，所述无线装置包括辐射系统、匹配系统和传输线，所述辐射系统中的辐射结构包括权利要求1-7任一项所述的辐射增强器，所述传输线电连接所述匹配系统和所述辐射增强器。
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