CN212542674U

CN212542674U - 偶极天线以及ZigBee模块

Info

Publication number: CN212542674U
Application number: CN202021439846.2U
Authority: CN
Inventors: 王小虎; 何彦; 刘宏伟; 颜亨海
Original assignee: Shenzhen Feibit Electronic Technology Co ltd
Current assignee: Shenzhen Feibit Electronic Technology Co ltd
Priority date: 2020-07-20
Filing date: 2020-07-20
Publication date: 2021-02-12
Anticipated expiration: 2030-07-20

Abstract

本申请实施例公开了一种偶极天线以及ZigBee模块，涉及通信技术领域，该偶极天线设置于ZigBee模块的介质板上，包括馈电部和辐射部；其中，馈电部包括馈电端和馈电线，馈电线的一端连接射频信号端，另一端通过馈电端与辐射部连接；辐射部包括第一偶极子臂和第二偶极子臂，第一偶极子臂以蜿蜒曲线形式沿第一方向延伸，第二偶极子臂以蜿蜒曲线形式沿第二方向延伸，第一方向与所述第二方向相反；第一偶极子臂与第二偶极子臂以馈电线所在的延伸线为中心呈轴对称结构，馈电线与第一方向垂直。通过本申请实施例的偶极天线，能够在提高ZigBee模块上天线增益的同时，保证天线的全向辐射特性。

Description

偶极天线以及ZigBee模块

技术领域

本申请涉及通信技术领域，更具体地，涉及一种偶极天线以及ZigBee模块。

背景技术

ZigBee技术是一种近距离无线通信技术，具有低功耗、低成本、低复杂度、抗干扰能力强、网络容量大等特性，被广泛地应用于工业自动化、家庭自动化、智慧能源、健康医疗等等多个领域。

目前，ZigBee无线通信模块天线的设计不够合理，无法满足实际应用中对天线性能的需求。

实用新型内容

鉴于上述问题，本申请提出了一种偶极天线以及ZigBee模块，旨在提高ZigBee模块上天线增益的同时，保证天线的全向辐射特性。

第一方面，本申请实施例提供了一种偶极天线，设置于ZigBee模块的介质板上，所述偶极天线包括：馈电部和辐射部；所述馈电部包括馈电端和馈电线，所述馈电线的一端连接射频信号端，另一端通过所述馈电端与所述辐射部连接；所述辐射部包括第一偶极子臂和第二偶极子臂，所述第一偶极子臂以蜿蜒曲线形式沿第一方向延伸，所述第二偶极子臂以蜿蜒曲线形式沿第二方向延伸，所述第一方向与所述第二方向相反；所述第一偶极子臂与所述第二偶极子臂以所述馈电线所在的延伸线为中心呈轴对称结构，所述馈电线与所述第一方向垂直。

可选地，所述第一偶极子臂包括第一辐射体、第二辐射体和第三辐射体；所述第一辐射体的形状为直线形，所述第二辐射体的形状为波形，所述第一辐射体的一端连接于所述馈电端，所述第一辐射体的另一端连接于所述第二辐射体的一端；所述第二辐射体的另一端与所述第三辐射体连接；所述第三辐射体的形状为直线形。

可选地，所述第一辐射体和所述第二辐射体的布线宽度相同，所述第三辐射体的布线宽度大于所述第一辐射体和所述第二辐射体的布线宽度。

可选地，所述第二辐射体包括第一子辐射体、第二子辐射体、第三子辐射体、第四子辐射体和第五子辐射体；所述第一子辐射体的一端与所述第一辐射体连接，另一端与所述第二子辐射体的一端连接，所述第二子辐射体的另一端与所述第三子辐射体的一端连接，所述第三子辐射体的另一端与所述第四子辐射体的一端连接，所述第四子辐射体的另一端与所述第五子辐射体的一端连接，所述第五子辐射体的另一端与所述第三辐射体连接；所述第一子辐射体和所述第二子辐射体、所述第二子辐射体和所述第三子辐射体、所述第三子辐射体和所述第四子辐射体、所述第四子辐射体和所述第五子辐射体成预设角度。

可选地，所述预设角度为直角。

可选地，所述偶极天线的中心频率为2.4-2.5GHz。

可选地，所述馈电线的布线长度为4.5-5.5mm，所述第一偶极子臂延伸于所述第一方向的长度为9-10mm。

可选地，所述第一辐射体和所述第二辐射体的布线宽度为0.4-0.8mm，所述第三辐射体的布线宽度为1.1-1.5mm。

可选地，所述第一辐射体和所述第二辐射体的布线宽度为0.6mm，所述第三辐射体的布线宽度为1.3mm，所述馈电线的布线长度为5.1mm，所述第一偶极子臂延伸于所述第一方向的长度为9.9mm，所述馈电线和所述第一偶极子臂的布线长度和小于所述中心频率波长的0.25倍。

第二方面，本申请实施例提供了一种ZigBee模块，所述ZigBee模块包括介质板和和上述的偶极天线，所述偶极天线设置在所述介质板上。

本申请实施例提供的偶极天线以及ZigBee模块，由馈电部和辐射部来组成偶极天线，其中，馈电部包括馈电线和馈电端，辐射部包括第一偶极子臂和第二偶极子臂，馈电线的一端连接射频信号端，另一端通过馈电端与辐射部相连接。通过第一偶极子臂和第二偶极子臂以蜿蜒曲线形延伸的形式，可以在缩小天线物理尺寸的同时，实现全向辐射，并具有较高的增益。

本申请的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本申请实施例提供的一种偶极天线的结构示意图；

图2示出了本申请实施例提供的又一种偶极天线的结构示意图；

图3示出了本申请实施例提供的另一种偶极天线的结构示意图；

图4示出了本申请实施例提供的一种偶极天线的尺寸示意图；

图5A示出了本申请实施例提供的一种偶极天线在空间直角坐标系中的位置示意图；

图5B示出了图5A所示偶极天线在2400MHz时的辐射方向图；

图6A示出了本申请实施例提供的一种偶极天线在2400MHz时E1面辐射方向图；

图6B示出了本申请实施例提供的一种偶极天线在2400MHz时E2面辐射方向图；

图6C示出了本申请实施例提供的一种偶极天线在2400MHz时H面辐射方向图；

图7示出了本申请实施例提供的一种偶极天线的驻波比图；

图8示出了本申请实施例提供的一种偶极天线的输入反射系数图；

图9示出了本申请实施例提供的一种偶极天线的史密斯图；

图10示出了本申请实施例的ZigBee模块的结构框图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

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定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

ZigBee是一种基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议，具有低功耗、低成本、低复杂度、抗干扰能力强、网络容量大等特性，可以支持网状网络、星型网络、树形网络等多种网络拓扑结构。ZigBee使用了三种不同的工作频段，分别为2.4GHz、868MHz、433MHz，其中2.4GHz是ZigBee的主流工作频段。

印制电路板(Printed Circuit Board，PCB)载板天线具有结构简单、易于匹配、成本低等优点，被广泛地应用于无线通信模块中。但目前应用于ZigBee无线通信模块的PCB载板天线大多为平面倒F天线(Planar Inverted-F Antenna，PIFA)或者单极天线，在2.4GHz的频段上，PIFA天线或者单极天线的辐射方向较为单一，远场辐射不均匀且传输距离受方向性影响较大，难以满足实际应用中ZigBee模块对天线的全向辐射要求。

因此，应用于ZigBee模块的PCB载板天线如何提高辐射效率以及抗干扰能力，是本领域的一项技术挑战。

发明人发现，偶极天线易于实现较大的增益、较小的反射损耗以及全向辐射，但是偶极天线的物理尺寸通常较大，在实际应用中天线附近的金属电子元件可能无法避开天线的位置，从而对天线产生干扰，影响通信质量。

在实际研究中，发明人发现通过采取弯折的布线方式，可以有效减小偶极天线的物理尺寸，但同时也会造成天线辐射效率等性能的降低。因此，设计偶极天线弯折时布线的间距和长度是能否实现偶极天线性能的重要因素。

因此，针对于上述问题，发明人提出了本申请实施例中的偶极天线以及ZigBee模块。

请参阅图1，本申请实施例提供一种偶极天线10，设置于ZigBee模块的介质板20上，该偶极天线10包括馈电部100和辐射部200。由于电磁波容易受到干扰，为了实现较好的通信效果，作为一种实施方式，该偶极天线10可以设置于介质板20的净空区上，该净空区内不设置其他金属部件，以提高天线的辐射效率。

在一些实施方式中，馈电部100包括馈电端110和馈电线120，馈电线120的一端连接射频信号端，另一端通过馈电端110与辐射部200连接。馈电线120是射频信号端和偶极天线10之间的传输线，馈电端110是馈电线120与辐射部200之间的连接点。射频信号端用于连接射频电路，将射频电路生成的射频信号馈入馈电线120，由馈电端110馈入辐射部200，并通过辐射部200向外界辐射该射频信号。

在一些实施方式中，馈电线120的形状可以是直线，馈电端110可位于辐射部200的中心点，馈电线120可与辐射部200相互垂直。馈电线120的布线长度可以为4.5至5.5mm，布线宽度可以为0.6至1mm。

如图1所示，辐射部200包括第一偶极子臂210和第二偶极子臂220，第一偶极子臂210以蜿蜒曲线形式沿第一方向延伸，第一方向如图1中方向X所示，第二偶极子臂220以蜿蜒曲线的形式沿第二方向延伸，且第一方向与第二方向相反，第二方向如图1中方向Y所示。作为一种实施方式，第一偶极子臂延伸于第一方向的长度可以为9至10mm。

在一些实施方式中，第一偶极子臂210与第二偶极子臂220以经过馈电点110的直线Z为中心呈轴对称结构，其中，直线Z与第一方向相垂直。因此，第二偶极子臂220的结构与第一偶极子臂210的结构相同。作为一种实施方式，馈电线120可以位于直线Z上，第一偶极子臂210与第二偶极子臂220以馈电线所在的延伸线为中心呈轴对称形状。相比不具有蜿蜒曲线结构的偶极天线，采用蜿蜒曲线形式的第一偶极子臂210和第二偶极子臂220，可以使信号能量得以有效辐射，并且达到缩小天线尺寸的效果。

作为一种实施方式，第一偶极子臂210的形状与尺寸并不限定于图1所示，可以根据天线的工作频率和天线性能的需求来设计。例如，可以根据天线所需的工作频率和增益，从布线宽度、布线长度、蜿蜒曲线形式等多个方面对第一偶极子臂210进行调整，从而在有限的天线尺寸的情况下，满足天线所需的工作频率的同时提高天线的增益。

如图1和图2所示，在一些实施方式中，第一偶极子臂210可以包括第一辐射体211、第二辐射体212和第三辐射体213；第一辐射体211的形状可以为直线形，第二辐射体212的形状可以为波形，第一辐射体211的一端连接于馈电端110，第一辐射体211的另一端连接于第二辐射体212的一端；第二辐射体212的另一端与第三辐射体213连接；第三辐射体213的形状可以为直线形。可选地，第一辐射体211、第二辐射体212和第三辐射体213的布线宽度可以是相同的，也可以是不同的。

如图3所示，在一些实施方式中，第二辐射体212可以包括第一子辐射体2121、第二子辐射体2122、第三子辐射体2123、第四子辐射体2124和第五子辐射体2125；第一子辐射体2121的一端与第一辐射体211连接，另一端与第二子辐射体2122的一端连接，第二子辐射体2122的另一端与第三子辐射体2123的一端连接，第三子辐射体2123的另一端与第四子辐射体2124的一端连接，第四子辐射体2124的另一端与第五子辐射体2125的一端连接，第五子辐射体2125的另一端与第三辐射体213连接；第一子辐射体2121和第二子辐射体2122、第二子辐射体2122和第三子辐射体2123、第三子辐射体2123和第四子辐射体2124、第四子辐射体2124和第五子辐射体2125成预设角度。

作为一种实施方式，预设角度可以是不同的角度，例如第一子辐射体2121和第二子辐射体2122成钝角，第二子辐射体2122和第三子辐射体2123成锐角，在此不做限定。作为另一种实施方式，第二辐射体212中各个子辐射体的布线长度和布线宽度可以是相同的，也可以是不同的。具体地，可以通过改变各个子辐射体对应的布线长度、布线宽度和预设角度来改变第二辐射体212的形状，从而调整天线的辐射性能。

在一些实施方式中，预设角度可以是直角，具体地，第一子辐射体2121、第三子辐射体2123、第五子辐射体2125与第一方向垂直，第二子辐射体2122和第四子辐射体2124与第一方向平行，第二辐射体212为方波形。可选地，第一子辐射体2121与第一辐射体211形成直角，第五子辐射体2125与第三辐射体213形成直角。通过采取这样的布线方式，可以使偶极天线的布线更加简洁，降低实际生产中的布线难度。

在一些实施方式中，第一辐射体211和第二辐射体212的布线宽度可以是相同的，第三辐射体213的布线宽度大于第一辐射体211和第二辐射体212的布线宽度。与各个辐射体采用相同的布线宽度的方式相比，增加第三辐射体213对应的布线宽度，一方面可以减小天线达到工作频率所需要的偶极子臂的布线长度，从而减少了偶极天线在PCB载板上的占用面积，另一方面可以提高天线的增益。

在一些实施方式中，第一辐射体211和第二辐射体212的布线宽度可以是0.4至0.8mm，第三辐射体213的布线宽度可以是1.1至1.5mm。由于偶极天线的中心频率与布线长度和布线宽度有关，具体地，馈电线120和第一偶极子臂210的布线长度和应当接近中心频率对应波长的0.25倍，当中心频率保持不变时，若偶极天线的布线宽度越宽，则偶极天线的馈电线120和第一偶极子臂210的布线长度和应当越小。

在一些实施方式中，偶极天线的中心频率可以为2.4至2.5GHz，其中，2.4GHz是目前主流的ZigBee工作频段。可选地，可以通过调整第一偶极子臂的结构使偶极天线工作在ZigBee的其他频段，例如可以通过调整第一偶极子臂的结构，改变布线长度和布线宽度，使偶极天线工作在ZigBee对应的915MHz频段。

在一些实施方式中，馈电线120的布线长度为4.5至5.5mm，馈电线120的布线宽度为0.6至1mm；第一偶极子臂210延伸于第一方向的长度为9至10mm；第一辐射体211和第二辐射体212的布线宽度为0.4至0.8mm，第三辐射体213的布线宽度为1.1至1.5mm。其中，最大尺寸对应的偶极天线在第一方向上的长度为20mm，在与第一方向垂直的方向上的长度为6.2mm；最小尺寸的偶极天线在第一方向上的长度为18mm，在与第一方向垂直的方向上的长度为5mm。作为一种实施方式，可以于该尺寸范围内，根据偶极天线所需的中心频率、带宽和增益来调整第一偶极子臂210和馈电线120的形状与结构，从而得到天线性能最佳的布线方式。

在一些实施方式中，第一辐射体211和第二辐射体212的布线宽度可以为0.6mm，第三辐射体213的布线宽度可以为1.3mm，馈电线120的布线长度可以为5.1mm，馈电线120的布线宽度可以为0.8mm，第一偶极子臂210延伸于第一方向的长度可以为9.9mm，馈电线120和第一偶极子臂210的布线长度和小于偶极天线的中心频率对应波长的0.25倍。作为一种实施方式，可以利用网络分析仪测量天线的反射系数，根据测量得到的天线驻波比来调整直线形的第一辐射体211、第三辐射体213的长度，以及第二辐射体212中各个子辐射体的长度，从而在有限的天线尺寸内得到更好的辐射性能。

请参阅图4，为了使偶极天线能够应用于2.4GHz的工作频段并取得较大的带宽、较高的天线增益和较好的全向辐射特性，该偶极天线的形状及尺寸可以如图4所示，馈电线120的布线宽度可以为0.8mm，馈电线120的布线长度可以为5.1mm；第一偶极子臂210延伸于第一方向的长度可以为9.9mm；第一辐射体211的的布线宽度可以为0.6mm，布线长度可以为1mm；第二辐射体212的布线宽度可以为0.6mm，其中第一子辐射体2121、第三子辐射体2123和第五子辐射体2125的布线长度可以为3mm，第二子辐射体2122的布线长度可以为2mm，第四子辐射体2124的布线长度可以为1.5mm；第三辐射体213的布线长度可以为3.6mm，第三辐射体213的布线宽度可以为1.3mm。

在一些实施方式中，第一偶极子臂210和第二偶极子臂220的布线材质可以是铜，介质板的材质可以是FR-4材料。FR-4材料具有成本低、多层压制板工艺成熟等优点，是PCB板载天线中应用最广泛的介质板材料，一般的FR-4材料的玻璃化温度(TG)为130℃，玻璃化温度即该材料保持刚性的最高温度。对于耐热性能要求比较高的应用场景，偶极天线的介质板也可以采用高TG材料，即玻璃化温度大于170℃的材料。作为一种实施方式，可以根据介质板的材质对上述实施例的偶极天线的结构进行调整，从而针对不同的介质板都可以实现较优的天线性能。

请参阅表1，根据上述实施例的偶极天线，在实际测试中其不同频率对应的增益和效率如表1所示。

表1

频率(MHz)	增益(dBi)	辐射效率(％)
			2400	4.25	65.68
2410	4.18	65.13
			2420	4.37	66.21
2430	4.19	62.40
			2440	4.44	66.92
2450	4.19	63.37
			2460	4.41	63.40
2470	4.50	62.52
			2480	4.71	65.53
2490	4.20	58.19
			2500	4.54	62.30

从表1中的测试数据可以得知，在2400MHz至2500MHz频率范围内，上述实施例的偶极天线的增益在4.18dB至4.71dB之间，辐射效率在58.19％至66.92％之间，除2490MHz对应的效率为58.19％以外，其他频率对应的辐射效率均在62％以上。因此，本申请实施例的偶极天线具有高增益的优点，并可以有效、稳定地收发2400至2500MHz频段的信号。

请参见图5，图5A示出了空间直角坐标系中本申请实施例提供的一种偶极天线的位置示意图，在空间直角坐标系O-xyz中，该偶极天线所在介质板位于yOz坐标面，偶极天线的馈电端110与坐标轴原点对齐，馈电线120沿y轴方向延伸。图5B示出了空间直角坐标系中图5A所示偶极天线在2400MHz时的辐射方向图，可以得出偶极天线辐射信号强度的空间分布，其中，颜色越深表示天线的增益越大，偶极天线的增益在4至5dBi之间，并且天线的辐射方向图轴对称性也比较好，在xOy面为全向辐射。

请参见图6，图6A、图6B、图6C示出了本实施例的偶极天线在2400MHz频率时的平面辐射方向图，圆形的中心点代表天线的位置，距离中心点越远表示天线的增益越大。其中，图6A为E1面辐射方向图，图6B为E2面辐射方向图，图6C为H面辐射方向图，E面为辐射最大方向和电场所在的面，即偶极天线所在的平面，H面为磁场和最大辐射方向所在的平面，即与偶极天线垂直的平面。在2400MHz的频率下，E1面上增益最大值为1.08dBi，E2面上增益最大值为3.36dBi，H面上增益最大值为0.97dBi。可以发现图6A至图6C所示的辐射方向图都较为接近圆形，且增益较高，即在偶极天线所在的平面，和与其垂直的平面上，本实施例的偶极天线都具有近似全向性的辐射方向图，可以基本实现全向辐射。

请参见图7，图7示出了通过网络分析仪测试得到的上述实施例的偶极天线在多个测量点的频率以及驻波比值，其中，水平轴表示频率，其单位为GHz，垂直轴表示驻波比(Voltage Standing Wave Ratio,VSWR)，三角形标识1对应ZigBee在2.4GHz频段内低频的频段信道的中心频率2400MHz，三角形标识2对应ZigBee在2.4GHz频段内中频的频段信道的中心频率2450MHz，三角形标识3对应ZigBee在2.4GHz频段内高频的频段信道的中心频率2483MHz。

从图7的驻波比图可以看出，偶极天线2400MHz频率对应的驻波比值为1.106，2450MHz频率对应的驻波比值为1.1273，2483MHz频率对应的驻波比值为1.1735，上述实施例的偶极天线在ZigBee的2.4GHz频段上具有代表性的高频、中频、低频的信道上的驻波比值都小于1.2，而目前大多数应用于2.4GHZ的板载PCB天线的驻波比值在1.5至1.6的范围内，因此本申请实施例的偶极天线具有驻波比值低的优点。

请参见图8，图8为上述实施例的偶极天线的输入反射系数图，其中，水平轴表示频率，其单位为GHz，垂直轴表示天线的输入反射系数S11，其单位为dB，S11为天线的输入功率与反射功率的比值，可用于表示回波损耗，S11越大天线的效率越差。上述实施例的偶极天线在2400MHz频率对应的S11的为-25.961dB，2450MHz频率对应的S11为-24.456dB，2483MHz频率时S11的值为-21.957dB。大部分应用于ZigBee中2.4GHz的板载PCB天线的S11的值在-9dB至-13dB之间，而本实施例提供的偶极天线在2.4GHz至2.5GHz频段内的S11均在-20dB以下，回波损耗的值较低，并且-20dB以下的带宽较宽。

请参见图9，图9为上述实施例的偶极天线的史密斯图，图中三角形标识1、2和3分别对应频率2405MHz、2450MHz和2483MHz。由图9所示的史密斯图表可以得出，频率为2405MHz时对应的阻抗为49欧姆，频率为2450MHz时对应的阻抗为44.4欧姆，频率为2483MHz时对应的阻抗为43.4欧姆。相比大部分应用于ZigBee中2.4GHz的板载PCB天线在2400MHz至2500MHz频段中的阻抗范围为35欧姆至80欧姆，本申请提出的偶极天线在2.4GHz工作频段对应的天线阻抗都较为接近50欧姆，在实际应用中能更为容易地进行阻抗匹配。

请参见图10，图10示出了本申请一个实施例提供的ZigBee模块，该ZigBee模块1000包括介质板和上述实施例的偶极天线1200，其中，偶极天线1200设置在介质板上，通过馈电部与射频电路1100连接，接收射频电路1100产生的射频信号。

综上，本申请实施例提供的偶极天线以及ZigBee模块，通过馈电部和辐射部来组成偶极天线，其中，馈电部包括馈电线和馈电端，辐射部包括第一偶极子臂和第二偶极子臂，馈电线的一端连接射频信号端，另一端通过馈电端与辐射部相连接。通过第一偶极子臂和第二偶极子臂以蜿蜒曲线形延伸的方式，可以在缩小天线物理尺寸的同时，实现全向辐射，具有较高的天线增益和较好的辐射效率，并可以设置于不同的介质板材料，故本申请的偶极天线能够广泛应用于2.4GHz频段的ZigBee产品。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种偶极天线，其特征在于，设置于ZigBee模块的介质板上，所述偶极天线包括：

馈电部和辐射部；

所述馈电部包括馈电端和馈电线，所述馈电线的一端连接射频信号端，另一端通过所述馈电端与所述辐射部连接；

所述辐射部包括第一偶极子臂和第二偶极子臂，所述第一偶极子臂以蜿蜒曲线形式沿第一方向延伸，所述第二偶极子臂以蜿蜒曲线形式沿第二方向延伸，所述第一方向与所述第二方向相反；

所述第一偶极子臂与所述第二偶极子臂以所述馈电线所在的延伸线为中心呈轴对称结构，所述馈电线与所述第一方向垂直。

2.根据权利要求1所述的偶极天线，其特征在于，所述第一偶极子臂包括第一辐射体、第二辐射体和第三辐射体；所述第一辐射体的形状为直线形，所述第二辐射体的形状为波形，所述第一辐射体的一端连接于所述馈电端，所述第一辐射体的另一端连接于所述第二辐射体的一端；所述第二辐射体的另一端与所述第三辐射体连接；所述第三辐射体的形状为直线形。

3.根据权利要求2所述的偶极天线，其特征在于，所述第一辐射体和所述第二辐射体的布线宽度相同，所述第三辐射体的布线宽度大于所述第一辐射体和所述第二辐射体的布线宽度。

4.根据权利要求3所述的偶极天线，其特征在于，所述第二辐射体包括第一子辐射体、第二子辐射体、第三子辐射体、第四子辐射体和第五子辐射体；所述第一子辐射体的一端与所述第一辐射体连接，另一端与所述第二子辐射体的一端连接，所述第二子辐射体的另一端与所述第三子辐射体的一端连接，所述第三子辐射体的另一端与所述第四子辐射体的一端连接，所述第四子辐射体的另一端与所述第五子辐射体的一端连接，所述第五子辐射体的另一端与所述第三辐射体连接；所述第一子辐射体和所述第二子辐射体、所述第二子辐射体和所述第三子辐射体、所述第三子辐射体和所述第四子辐射体、所述第四子辐射体和所述第五子辐射体成预设角度。

5.根据权利要求4所述的偶极天线，其特征在于，所述预设角度为直角。

6.根据权利要求5所述的偶极天线，其特征在于，所述偶极天线的中心频率为2.4-2.5GHz。

7.根据权利要求6所述的偶极天线，其特征在于，所述馈电线的布线长度为4.5-5.5mm，所述第一偶极子臂延伸于所述第一方向的长度为9-10mm。

8.根据权利要求7所述的偶极天线，其特征在于，所述第一辐射体和所述第二辐射体的布线宽度为0.4-0.8mm，所述第三辐射体的布线宽度为1.1-1.5mm。

9.根据权利要求8所述的偶极天线，其特征在于，所述第一辐射体和所述第二辐射体的布线宽度为0.6mm，所述第三辐射体的布线宽度为1.3mm，所述馈电线的布线长度为5.1mm，所述第一偶极子臂延伸于所述第一方向的长度为9.9mm，所述馈电线和所述第一偶极子臂的布线长度和小于所述中心频率波长的0.25倍。

10.一种ZigBee模块，其特征在于，所述ZigBee模块包括介质板和如权利要求1至9任一项所述的偶极天线，所述偶极天线设置在所述介质板上。