CN211578966U - 渐变缝隙天线及通讯装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及无线通讯技术领域，提供一种渐变缝隙天线及通讯装置，上述渐变缝隙天线包括具有相背离的第一表面和第二表面的介质板、设于所述第一表面的辐射贴片以及设于所述第二表面的馈电贴片，所述辐射贴片开设有相互连通的耦合缝隙和渐变缝隙，所述渐变缝隙贯穿所述辐射贴片的边缘，所述馈电贴片包括微带线、以及连接于所述微带线的同端侧的第一微带枝节和第二微带枝节，所述第一微带枝节和所述第二微带枝节均与所述耦合缝隙相交设置，上述渐变缝隙天线可有效实现多频段覆盖，同时有效实现小型化设计，且可免除电阻加载，有效降低生产成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及无线通讯技术领域，尤其提供一种渐变缝隙天线及通讯装置。
背景技术
目前，由于世界各地所采用的通信协议与相应频段不尽相同，因此，要实现全球漫游，则需要终端天线可实现多协议频段覆盖。而渐变缝隙天线具有高效率、高带宽等优势，它可以较为容易地实现多协议频段覆盖。
然而，由于传统的渐变缝隙天线的低频辐射特性受开口尺寸限制，导致天线尺寸较大。为缩小天线尺寸，市面上出现一种通过电阻加载方式实现小型化的渐变缝隙天线，然而其尺寸仍有缩小的空间，而且额外加载电阻也会增加渐变缝隙天线的生产成本。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种渐变缝隙天线及通讯装置，旨在解决现有的渐变缝隙天线的尺寸较大的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种渐变缝隙天线，包括具有相背离的第一表面和第二表面的介质板、设于所述第一表面的辐射贴片以及设于所述第二表面的馈电贴片，所述辐射贴片开设有相互连通的耦合缝隙和渐变缝隙，所述渐变缝隙贯穿所述辐射贴片的边缘，所述馈电贴片包括微带线、以及连接于所述微带线的同端侧的第一微带枝节和第二微带枝节，所述第一微带枝节和所述第二微带枝节均与所述耦合缝隙相交设置。
本实用新型提供的一种渐变缝隙天线至少具有以下有益效果：通过将第一微带枝节和第二微带枝节连接于微带线的同端侧并使第一微带枝节和第二微带枝节均与耦合缝隙相交设置，以实现馈电贴片通过介质板向辐射缝隙耦合馈电，使电磁波向外辐射；其中，辐射贴片既可作为上述渐变缝隙天线的辐射单元，又可作为馈电贴片的金属接地单元，结构紧凑，有利于减小上述渐变缝隙天线的尺寸；另外，微带线可使上述渐变缝隙天线的高频阻抗匹配，而第一微带枝节和第二微带枝节的共同作用为上述渐变缝隙天线增加低频段谐振频点，且可使上述渐变缝隙天线的低频阻抗匹配，如此，通过采用上述馈电贴片，上述渐变缝隙天线可有效实现多频段覆盖，同时进一步减少上述渐变缝隙天线的尺寸，且可免除电阻加载，有效降低上述渐变缝隙天线的生产成本。
在其中一实施例中，所述耦合缝隙呈长条形结构。
在其中一实施例中，所述耦合缝隙的长度为最低工作频点波长的0.05-0.15倍。
在其中一实施例中，所述渐变缝隙呈喇叭状结构，所述渐变缝隙朝远离所述耦合缝隙的方向逐渐拓宽。
在其中一实施例中，所述渐变缝隙的长度为最低工作频点波长的0.05-0.15倍。
在其中一实施例中，所述渐变缝隙的张角角度为10°-40°。
在其中一实施例中，所述微带线的长度为20mm-32mm，且宽度为1.5mm-3.5mm。
在其中一实施例中，所述第一微带枝节的长度为30mm-42mm，且宽度为0.2mm-1mm；所述第二微带枝节的长度为30mm-42mm，且宽度为0.2mm-1mm。
在其中一实施例中，所述微带线远离所述第一微带枝节或所述第二微带枝节的一端上设有馈电孔，同轴线通过所述馈电孔与所述微带线电连接。
为实现上述目的，本实用新型还提供一种通讯装置，包括上述渐变缝隙天线。
由于上述通讯装置采用了上述渐变缝隙天线的所有实施例，因而至少具有上述实施例的所有有益效果，在此不再一一赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的渐变缝隙天线的结构示意图；
图2为图1所示渐变缝隙天线中的馈电贴片的结构示意图；
图3为图1所示渐变缝隙天线中的辐射贴片的结构示意图；
图4为本实用新型实施例提供的渐变缝隙天线的驻波仿真图；
图5为本实用新型实施例提供的渐变缝隙天线工作在800MHz的方向图；
图6为本实用新型实施例提供的渐变缝隙天线工作在1750MHz的方向图；
图7为本实用新型实施例提供的渐变缝隙天线工作在2650MHz的方向图。
其中，图中各附图标记：
10、介质板，20、辐射贴片，21、耦合缝隙，22、渐变缝隙，30、馈电贴片，31、微带线，32、第一微带枝节，33、第二微带枝节，34、馈电孔。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
请结合图1至图3所示，一种渐变缝隙天线，包括具有相背离的第一表面和第二表面的介质板10、设于第一表面的辐射贴片20以及设于第二表面的馈电贴片30，辐射贴片20开设有相互连通的耦合缝隙21和渐变缝隙22，渐变缝隙22贯穿辐射贴片20的边缘，馈电贴片30包括微带线31、以及连接于微带线31的同端侧的第一微带枝节32和第二微带枝节33，第一微带枝节32和第二微带枝节33均与耦合缝隙21相交设置。
上述渐变缝隙天线通过将第一微带枝节32和第二微带枝节33连接于微带线31的同端侧并使第一微带枝节32和第二微带枝节33均与耦合缝隙21相交设置，以实现馈电贴片30通过介质板10向辐射贴片20耦合馈电，使电磁波向外辐射，从而实现信号传输；其中，辐射贴片20既可作为上述渐变缝隙天线的辐射单元，又可作为馈电贴片30的金属接地单元，有利于减小上述渐变缝隙天线的尺寸；另外，微带线31可使上述渐变缝隙天线的高频阻抗匹配，而第一微带枝节32和第二微带枝节33的共同作用为上述渐变缝隙天线增加低频段谐振频点，且可使上述渐变缝隙天线的低频阻抗匹配，如此，通过采用上述馈电贴片30，上述渐变缝隙天线可有效实现多频段覆盖，同时进一步减少上述渐变缝隙天线的尺寸，且可免除电阻加载，有效降低上述渐变缝隙天线的生产成本。
具体地，上述介质板10为FR-4介质基板。
在一实施例中，请结合图1和图3所示，耦合缝隙21呈长条形结构。通过将耦合缝隙21的长度L4调整至合适大小，可有效保证上述渐变缝隙天线在工作频段内的辐射特性，另外，调整耦合缝隙21的长度L4还会影响上述渐变缝隙天线的第一个谐振频点位置，随着耦合缝隙21的长度L4增加，上述渐变缝隙天线的第一个谐振频点向低频偏移。
具体地，经测试验证，将耦合缝隙21的长度L4调整为最低工作频点波长的0.05-0.15倍时，可保证上述渐变缝隙天线在工作频段内的辐射特性处于较佳状态。特别地，耦合缝隙21的长度L4优选为最低工作频点波长的0.1倍，当然，耦合缝隙21的长度L4还可选为前述长度范围内的任意长度，如最低工作频点波长的0.05倍、最低工作频点波长的0.15倍等，在此不作具体限定。
在一实施例中，请结合图1和图3所示，渐变缝隙22呈喇叭状结构，渐变缝隙22朝远离耦合缝隙21的方向逐渐拓宽。通过将渐变缝隙22的张角角度θ及长度L5调整至合适大小，可有效保证上述渐变缝隙天线在工作频段内的辐射特性。
具体地，经测试验证，将渐变缝隙22的长度L5调整为最低工作频点波长的0.05-0.15倍时，可保证上述渐变缝隙天线在工作频段内的辐射特性处于较佳状态。特别地，渐变缝隙22的长度L5优选为工作频点波长的0.1倍，当然，渐变缝隙22的长度L5还可选为前述长度范围内的任意长度，如最低工作频点波长的0.05倍、最低工作频点波长的0.15倍等，在此不作具体限定。
具体地，经测试验证，将渐变缝隙22的张角角度θ调整为10°-40°时，可保证上述渐变缝隙天线在工作频段内的辐射特性处于较佳状态。特别地，渐变缝隙22的张角角度θ优选为25°，当然，渐变缝隙22的张角角度θ还可选为前述角度范围内的任意角度，如10°、40°等，在此不作具体限定。
在一实施例中，请结合图2所示，调整微带线31的长度L1和宽度W1会影响上述渐变缝隙天线的高频阻抗带宽，通过将微带线31的长度L1和宽度W1调整至合适大小，可有效实现上述渐变缝隙天线的高频阻抗匹配，经测试验证，将微带线31的长度L1调整为20mm-32mm且宽度W1调整为1.5mm-3.5mm时，可有效实现上述渐变缝隙天线的高频阻抗匹配。
特别地，微带线31的长度L1优选为26mm，宽度W1优选为2.5mm，当然，微带线31的长度L1还可选为前述长度范围内的任意长度，如20mm、32mm等，微带线31的宽度W1还可选为前述宽度范围内的任意宽度，如1.5mm、3.5mm等，在此不作具体限定。
在一实施例中，请结合图2所示，通过调整第一微带枝节32的长度L2及宽度W2和第二微带枝节33的长度L3及宽度W3，可以调整上述渐变缝隙天线的第二个谐振频点位置，其中，随着第一微带枝节32的长度L2和第二微带枝节33的长度L3增加，上述渐变缝隙天线的第二个谐振频点向低频偏移，但是如果第一微带枝节32的长度L2和第二微带枝节33的长度L3过大则会对上述渐变缝隙天线的高频驻波特性造成不良影响，经测试验证，将第一微带枝节32的长度L2调整为30mm-42mm且宽度W2调整为0.2mm-1mm以及将第二微带枝节33的长度L3调整为30mm-42mm且宽度W3调整为0.2mm-1mm时，上述渐变缝隙天线的第二个谐振频点向低频偏移至合适位置，同时不会对上述渐变缝隙天线的高频驻波特性造成不良影响，从而有效实现上述渐变缝隙天线的低频阻抗匹配。
特别地，第一微带枝节32的长度L2优选为36.5mm，宽度W2优选为0.5mm，当然，第一微带枝节32的长度L2还可选为前述长度范围内的任意长度，如30mm、42mm等，第一微带枝节32的宽度W2还可选为前述宽度范围内的任意宽度，如0.2mm、1mm等，在此不作具体限定。
特别地，第二微带枝节33的长度L3优选为36.5mm，宽度W3优选为0.5mm，当然，第二微带枝节33的长度L3还可选为前述长度范围内的任意长度，如30mm、42mm等，第二微带枝节33的宽度W3还可选为前述宽度范围内的任意宽度，如0.2mm、1mm等，在此不作具体限定。
在一实施例中，请结合图1和图2所示，微带线31远离第一微带枝节32或第二微带枝节33的一端上设有馈电孔34，同轴线通过馈电孔34与微带线31电连接。
图4示出了上述渐变缝隙天线的驻波仿真结果，从图中可见，上述渐变缝隙天线工作在800MHz～960MHz频段时，阻抗小于-9dB，工作在1700MHz～2690MHz频段时，阻抗小于-10dB，可见，上述渐变缝隙天线在高频段和低频段的阻抗均满足实际要求。
图5示出了渐变缝隙天线工作在800MHz的方向特性，图6示出了渐变缝隙天线工作在1750MHz的方向特性，图7示出了渐变缝隙天线工作在2650MHz的方向特性，从图5至图7可以看出，上述渐变缝隙天线从低频800MHz向高频2700MHz的辐射方向图逐渐由全向变为定向，因为渐变缝隙天线工作在低频段时，可等效为缝隙在辐射电磁波，此时方向图接近全向。渐变缝隙天线工作在高频段时，主要通过渐变缝隙22进行电磁波辐射，即辐射方向图朝向渐变缝隙22的开口端，实现定向辐射。
一种通讯装置，包括上述渐变缝隙天线。
由于上述通讯装置采用了上述渐变缝隙天线的所有实施例，因而至少具有上述实施例的所有有益效果，在此不再一一赘述。
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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种渐变缝隙天线，其特征在于：包括具有相背离的第一表面和第二表面的介质板、设于所述第一表面的辐射贴片以及设于所述第二表面的馈电贴片，所述辐射贴片开设有相互连通的耦合缝隙和渐变缝隙，所述渐变缝隙贯穿所述辐射贴片的边缘，所述馈电贴片包括微带线、以及连接于所述微带线的同端侧的第一微带枝节和第二微带枝节，所述第一微带枝节和所述第二微带枝节均与所述耦合缝隙相交设置。
2.根据权利要求1所述的渐变缝隙天线，其特征在于：所述耦合缝隙呈长条形结构。
3.根据权利要求2所述的渐变缝隙天线，其特征在于：所述耦合缝隙的长度为最低工作频点波长的0.05-0.15倍。
4.根据权利要求1所述的渐变缝隙天线，其特征在于：所述渐变缝隙呈喇叭状结构，所述渐变缝隙朝远离所述耦合缝隙的方向逐渐拓宽。
5.根据权利要求4所述的渐变缝隙天线，其特征在于：所述渐变缝隙的长度为最低工作频点波长的0.05-0.15倍。
6.根据权利要求4所述的渐变缝隙天线，其特征在于：所述渐变缝隙的张角角度为10°-40°。
7.根据权利要求1-6任一项所述的渐变缝隙天线，其特征在于：所述微带线的长度为20mm-32mm，且宽度为1.5mm-3.5mm。
8.根据权利要求1-6任一项所述的渐变缝隙天线，其特征在于：所述第一微带枝节的长度为30mm-42mm，且宽度为0.2mm-1mm；所述第二微带枝节的长度为30mm-42mm，且宽度为0.2mm-1mm。
9.根据权利要求1-6任一项所述的渐变缝隙天线，其特征在于：所述微带线远离所述第一微带枝节或所述第二微带枝节的一端上设有馈电孔，同轴线通过所述馈电孔与所述微带线电连接。
10.一种通讯装置，其特征在于：包括如权利要求1-9任一项所述的渐变缝隙天线。
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| CN202020243999.3U CN211578966U (zh) | 2020-03-02 | 2020-03-02 | 渐变缝隙天线及通讯装置 |
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Cited By (1)
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| CN114498006A (zh) * | 2020-10-27 | 2022-05-13 | 华为技术有限公司 | 一种天线及终端设备 |
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2020
- 2020-03-02 CN CN202020243999.3U patent/CN211578966U/zh active Active
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| CN114498006A (zh) * | 2020-10-27 | 2022-05-13 | 华为技术有限公司 | 一种天线及终端设备 |
| CN114498006B (zh) * | 2020-10-27 | 2023-06-27 | 华为技术有限公司 | 一种天线及终端设备 |
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