CN211700564U

CN211700564U - 多频天线装置

Info

Publication number: CN211700564U
Application number: CN202020785572.6U
Authority: CN
Inventors: 肖彪; 张刚; 曾颖宇; 杨子豪; 杨宏红
Original assignee: Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Current assignee: Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Priority date: 2020-05-12
Filing date: 2020-05-12
Publication date: 2020-10-16
Anticipated expiration: 2030-05-12

Abstract

本实用新型提供了一种多频天线装置，包括：电路板，电路板具有相对设置的第一表面和第二表面，第一表面用于接地；天线，设置在第二表面上，天线为板状结构；其中，天线上设置有多个槽形结构，以使天线上具有依次连接的多个辐射部，各个辐射部的频带范围均不相同。通过本实用新型提供的技术方案，能够解决现有技术中的多频天线结构复杂的技术问题。

Description

多频天线装置

技术领域

本实用新型涉及多频天线技术领域，具体而言，涉及一种多频天线装置。

背景技术

目前，内置天线由于具有不易损坏，对人体辐射小等优点成为当今移动通信产品天线设计的首选。然而，不断缩小的空间对天线性能的提高提出了一个巨大挑战，一般会设计具有一定立体结构的天线结构，以实现不同的频率的覆盖。

然而，现有技术中的这种多频天线结构较为复杂，不便于制造，提高了生产成本。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种多频天线装置，以解决现有技术中的多频天线结构复杂的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种多频天线装置，包括：电路板，电路板具有相对设置的第一表面和第二表面，第一表面用于接地；天线，设置在第二表面上，天线为板状结构；其中，天线上设置有多个槽形结构，以使天线上具有依次连接的多个辐射部，各个辐射部的频带范围均不相同。

进一步地，多个辐射部包括第一辐射部，多个槽形结构包括第一条形槽，以使第一辐射部具有多个间隔设置的第一条形结构。

进一步地，相邻两个第一条形结构平行设置。

进一步地，第一辐射部还包括第一连接部，第一连接部具有相对设置的第一侧和第二侧，第一侧和第二侧均设置有第一条形结构。

进一步地，第一条形结构的长度为L₁，8mm≤L₁≤12mm；和/或，第一条形结构的宽度为B₁，1.5mm≤B₁≤2.5mm；和/或，第一条形槽的槽宽为S₁，0.8mm≤S₁≤1.2mm。

进一步地，多个辐射部包括第二辐射部，多个槽形结构包括弧形槽，以使第二辐射部为弧形结构。

进一步地，第二辐射部为圆弧结构，圆弧结构对应的半径为R，9.6mm≤R≤10mm；和/或，弧形槽的槽宽为S₃，2.4mm≤S₃≤3mm。

进一步地，多个辐射部包括第三辐射部，第三辐射部包括多个依次连接的第二条形结构，多个第二条形结构的延伸方向平行设置。

进一步地，多个第二条形结构包括依次连接的第二条形板、第三条形板和第四条形板，第二条形板和第三条形板之间具有第二条形槽，第三条形板和第四条形板之间具有第三条形槽，第二条形槽和第三条形槽平行设置。

进一步地，第二条形板的长度为L₂，16mm≤L₂≤20mm；和/或，第三条形板和第四条形板的长度均为L₃，30mm≤L₃≤34mm。

进一步地，第三条形板包括主体板和连接板，连接板设置在主体板的端部，连接板的宽度大于主体板的宽度，连接板用于与第二条形板连接。

进一步地，主体板的宽度为B₂，1.5mm≤B₂≤2.5mm；和/或，连接板的宽度为B₃，3.5mm≤B₃≤4.5mm。

进一步地，电路板的长度为L₄，110mm≤L₄≤130mm；和/或，电路板的宽度为B₄，55mm≤B₄≤65mm。

进一步地，第一表面上设置有接地层，接地层由铜材料制成。

应用本实用新型的技术方案，由于天线为板状结构，通过在板状结构上设置多个槽形结构，能够形成多个辐射部，这样的结构简单，便于制造，同时，由于各个辐射部的频带范围均不相同，因而使得电路板能够具有实现不同频率的覆盖。因此，通过本实用新型提供的技术方案，能够解决现有技术中的多频天线结构复杂的技术问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的实施例提供的多频天线装置的结构示意图；

图2示出了根据本实用新型的实施例提供的多频天线装置的回波耗损示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、电路板；20、天线；21、第一辐射部；211、第一条形结构；212、第一连接部；22、第二辐射部；23、第三辐射部；231、第二条形板；232、第三条形板；233、第四条形板；31、第一条形槽；32、弧形槽；33、第二条形槽；34、第三条形槽。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1所示，本实用新型提供了一种多频天线装置，该多频天线装置包括电路板10和天线20，电路板10具有相对设置的第一表面和第二表面，第一表面用于接地。天线20设置在第二表面上，天线20为板状结构。其中，天线20上设置有多个槽形结构，以使天线20上具有依次连接的多个辐射部，各个辐射部的频带范围均不相同。本实施例中的天线20结构简单，便于制造，且通过多个辐射部能够实现不同频率的覆盖。具体的，电路板10可以为印刷电路板10，其材质为FR4环氧树脂材料。通过覆铜工艺使天线20设置在第二表面上，本实施例中的多频天线装置还包括馈电结构，馈电结构包括铜线和馈电体，馈电体用于导入电磁波信号，铜线穿过电路板10将天线20和馈电体连接在一起。接地金属片可以位于天线20短边中间，将天线20和接地平面连接在一起。通过利用不等长的谐振体能够实现多个频带的覆盖，同时保证了尺寸小，重量轻且后向辐射小。

具体的，多个辐射部包括第一辐射部21，多个槽形结构包括第一条形槽31，以使第一辐射部21具有多个间隔设置的第一条形结构211。采用这样的设置，通过多个间隔设置的第一条形结构211能够提高增益，具体的，第一辐射部21为高频部分。

为了更好地提高第一辐射部21的增益，相邻两个第一条形结构211平行设置。

具体的，本实施例中的第一辐射部21还包括第一连接部212，第一连接部212具有相对设置的第一侧和第二侧，第一侧和第二侧均设置有第一条形结构211，以形成天线20阵列。具体的，本实施例中的第一条形结构211为第一条形板，在第一侧设置有两个第一条形板，在第二侧设置有两个第一条形板，第一侧的两个第一条形板平行设置，第二侧的两个第一条形板平行设置。

为了更好地保证第一辐射部21的频率覆盖范围，第一条形结构211的长度为L₁，8mm≤L₁≤12mm；和/或，第一条形结构211的宽度为B₁，1.5mm≤B₁≤2.5mm；和/或，第一条形槽31的槽宽为S₁，0.8mm≤S₁≤1.2mm。当第一条形结构211的长度过长、宽度过长时，可能会增大整体天线20结构的尺寸；当第一条形结构211的长短较小、宽度较小时，可能会无法覆盖该频率范围。通过设置合适的第一条形槽31的槽宽，能够便于控制频率的覆盖范围。

具体的，在本实施例中第一条形结构211的长度为10mm，第一条形结构211宽度为2mm，第一条形槽31的槽宽为1mm，以在保证第一辐射部21的频率覆盖范围的基础上尽量减小整体尺寸。

在本实施例中，多个辐射部包括第二辐射部22，多个槽形结构包括弧形槽32，以使第二辐射部22为弧形结构。具体的，第二辐射部22用于形成中频部分。具体的，第二辐射部22通过矩形贴片与电路板10连接。

为了保证第二辐射部22的频率覆盖范围，本实施例中的第二辐射部22为圆弧结构，圆弧结构对应的半径为R，9.6mm≤R≤10mm；和/或，弧形槽32的槽宽为S₃，2.4mm≤S₃≤3mm。

具体的，本实施例中的圆弧结构的半径为9.8mm，弧形槽32的槽宽为2.7mm，以在保证第二辐射部22的频率覆盖范围的基础上尽量减小整体尺寸。具体的，该弧形槽32为开口槽，开口槽的开口长度为12mm，以在保证圆弧结构与天线20主体结构连接的基础上，保证频率覆盖范围。

在本实施例中，多个辐射部包括第三辐射部23，第三辐射部23包括多个依次连接的第二条形结构，多个第二条形结构的延伸方向平行设置，以使多个第二条形结构形成蛇形结构。采用这样的结构设置，通过第三辐射部23能够形成低频部分，以覆盖低频范围。

具体的，多个第二条形结构包括依次连接的第二条形板231、第三条形板232和第四条形板233，第二条形板231和第三条形板232之间具有第二条形槽33，第三条形板232和第四条形板233之间具有第三条形槽34，第二条形槽33和第三条形槽34平行设置。采用这样的结构设置，能够便于保证低频的覆盖范围。

在本实施例中，第二条形板231的长度为L₂，16mm≤L₂≤20mm；和/或，第三条形板232和第四条形板233的长度均为L₃，30mm≤L₃≤34mm。为了更好地保证第三辐射部23的覆盖频率范围，本实施例中的第二条形板231的长度为18mm，第三条形板232和第四条形板233均为32mm。

具体的，第三条形板232包括主体板和连接板，连接板设置在主体板的端部，连接板的宽度大于主体板的宽度，连接板用于与第二条形板231连接，以保证连接的稳定性。第四条形板233的结构可以与第三条形板232的结构相同。

在本实施例中，主体板的宽度为B₂，1.5mm≤B₂≤2.5mm；和/或，连接板的宽度为B₃，3.5mm≤B₃≤4.5mm。具体的，为了更好地保证第三辐射部23的覆盖频率范围，主体板的宽度为2mm，连接板的宽度为4mm，连接板的长度为5mm。采用这样的结构设置，能够在保证连接频率覆盖范围的基础上，提高连接的稳定性。

具体的，电路板10的长度为L₄，110mm≤L₄≤130mm；和/或，电路板10的宽度为B₄，55mm≤B₄≤65mm。优选的，本实施例中的电路板10的长度为120mm，宽度为60mm，高度为10mm，这样能够保证电路板10有足够的承载范围承载天线20，保证了天线20与电路板10的连接。

在本实施例中，第一表面上设置有接地层，接地层由铜材料制成。具体的，通过全覆铜工艺设置形成接地金属平面，接地层远离第一表面的一侧形成接地平面。同时，通过全覆铜的方式能够减小天线20向第一表面的辐射。

本实施例中，天线20下沿距离第二表面5mm，天线20左沿距离电路板10的左沿10mm，天线20总长为53mm，天线20总宽为32mm。

具体的，本实施例中可以通过改变相关尺寸达到不同的频率覆盖效果。例如，减小(增大)接地平面的面积，天线20的谐振频率整体会减小(增大)；改变短路金属片的宽度和位置会影响天线20的回波损耗和频率；改变馈电部分的位置；改变阵列天线20(第一辐射部21)的长度、数量和形状；改变圆形天线20(第二辐射部22)的面积和环形缺口的大小和宽度；改变折叠天线20(第三辐射部23)的尺寸。

如图2所示，为本实施例中的多频天线装置回波损耗示意图，其中，点m1为谐振频率为850MHz时，回波损耗约为-15.9543dB；点m2为谐振频率为1.69GHz时，回波损耗为-21.2978dB；点m3为谐振频率为2.47GHz时，回波损耗为-7.9513dB。点A、点B和点C均为各自波段的最低点处对应的点。具体的，点m1、点m2和点m3对应的数据在表中左上角有显示，同时，点m1、点m2和点m3均对应各自波段处的最低位置对应的点。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：通过阵列天线、圆形天线、折叠天线、增加支路、开槽等方法改变天线的谐振频率、增益和覆盖范围，扩展了天线频率覆盖范围；通过天线装置背面全覆铜的方式减小后向辐射；整体尺寸较小；通过同轴馈电的方式减少天线的体积和插入损耗，不易受到干扰，同时可提供更大的功率。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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

1.一种多频天线装置，其特征在于，包括：

电路板(10)，所述电路板(10)具有相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面用于接地；

天线(20)，设置在所述第二表面上，所述天线(20)为板状结构；

其中，所述天线(20)上设置有多个槽形结构，以使所述天线(20)上具有依次连接的多个辐射部，各个所述辐射部的频带范围均不相同。

2.根据权利要求1所述的多频天线装置，其特征在于，多个所述辐射部包括第一辐射部(21)，多个所述槽形结构包括第一条形槽(31)，以使所述第一辐射部(21)具有多个间隔设置的第一条形结构(211)。

3.根据权利要求2所述的多频天线装置，其特征在于，相邻两个所述第一条形结构(211)平行设置。

4.根据权利要求2所述的多频天线装置，其特征在于，所述第一辐射部(21)还包括第一连接部(212)，所述第一连接部(212)具有相对设置的第一侧和第二侧，所述第一侧和所述第二侧均设置有所述第一条形结构(211)。

5.根据权利要求2所述的多频天线装置，其特征在于，

所述第一条形结构(211)的长度为L₁，8mm≤L₁≤12mm；和/或，

所述第一条形结构(211)的宽度为B₁，1.5mm≤B₁≤2.5mm；和/或，

所述第一条形槽(31)的槽宽为S₁，0.8mm≤S₁≤1.2mm。

6.根据权利要求1所述的多频天线装置，其特征在于，多个所述辐射部包括第二辐射部(22)，多个所述槽形结构包括弧形槽(32)，以使所述第二辐射部(22)为弧形结构。

7.根据权利要求6所述的多频天线装置，其特征在于，所述第二辐射部(22)为圆弧结构，所述圆弧结构对应的半径为R，9.6mm≤R≤10mm；和/或，所述弧形槽(32)的槽宽为S₃，2.4mm≤S₃≤3mm。

8.根据权利要求1所述的多频天线装置，其特征在于，多个所述辐射部包括第三辐射部(23)，所述第三辐射部(23)包括多个依次连接的第二条形结构，多个所述第二条形结构的延伸方向平行设置。

9.根据权利要求8所述的多频天线装置，其特征在于，多个所述第二条形结构包括依次连接的第二条形板(231)、第三条形板(232)和第四条形板(233)，所述第二条形板(231)和所述第三条形板(232)之间具有第二条形槽(33)，所述第三条形板(232)和所述第四条形板(233)之间具有第三条形槽(34)，所述第二条形槽(33)和所述第三条形槽(34)平行设置。

10.根据权利要求9所述的多频天线装置，其特征在于，所述第二条形板(231)的长度为L₂，16mm≤L₂≤20mm；和/或，所述第三条形板(232)和所述第四条形板(233)的长度均为L₃，30mm≤L₃≤34mm。

11.根据权利要求10所述的多频天线装置，其特征在于，所述第三条形板(232)包括主体板和连接板，所述连接板设置在所述主体板的端部，所述连接板的宽度大于所述主体板的宽度，所述连接板用于与所述第二条形板(231)连接。

12.根据权利要求11所述的多频天线装置，其特征在于，所述主体板的宽度为B₂，1.5mm≤B₂≤2.5mm；和/或，所述连接板的宽度为B₃，3.5mm≤B₃≤4.5mm。

13.根据权利要求1所述的多频天线装置，其特征在于，所述电路板(10)的长度为L₄，110mm≤L₄≤130mm；和/或，所述电路板(10)的宽度为B₄，55mm≤B₄≤65mm。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的多频天线装置，其特征在于，所述第一表面上设置有接地层，所述接地层由铜材料制成。