CN212783803U - 一种PCB WiFi天线及移动通信设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种PCB WiFi天线及移动通信设备，所述PCB WiFi天线包括PCB介质板、辐射单元、接地面和同轴电缆，所述辐射单元和所述接地面间隔设置于所述PCB介质板的同侧表面，所述辐射单元包括顺次连接的馈电点、第一辐射部和第二辐射部，所述接地面靠近所述馈电点的一端设置有地点，所述同轴电缆包括相互绝缘的芯线和屏蔽层，所述芯线与所述馈电点电性连接，所述屏蔽层与所述地点电性连接。通过在PCB介质板上设置辐射单元和接地面，并通过同轴电缆将辐射单元上的馈电点和接地面上的地点电性连接，构成了PCB WiFi天线，使得制造工艺简单且天线的辐射性能较好，解决了在保证天线辐射性能的同时，如何降低PCB WiFi天线的制造复杂度以降低生产成本的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及天线技术领域，特别涉及一种PCB WiFi天线及移动通信设备。
背景技术
PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)是电子工业的重要部件之一。几乎每种电子设备，只要有集成电路等电子元件，为了使各个元件之间的电气互连，都要使用PCB。PCB由绝缘底板、连接导线和装配焊接电子元件的焊盘组成，具有导电线路和绝缘底板的双重作用。它可以代替复杂的布线，实现电路中各元件之间的电气连接，不仅简化了电子产品的装配、焊接工作，减少传统方式下的接线工作量，大大减轻工人的劳动强度；而且缩小了整机体积，提高电子设备的质量和可靠性。PCB板通常采用标准化设计，有利于在生产过程中实现机械化和自动化。同时，整块经过装配调试的PCB可以作为一个独立的备件，便于整机产品的互换与维修。目前，印制线路板已经极其广泛地应用在电子产品的生产制造中。
PCB天线是一种以印制电路板作为基板的天线，PCB天线能够与移动通信设备中的电路主板进行集成设计，有利于缩小移动通信设备的内部空间，因此，PCB天线被应用于越来越多的场景中。
然而，现有技术中PCB天线存在生产制造复杂、制程良品率低等技术问题，这些问题局限了生产成本的降低，导致PCB天线的成本较高，不利于移动通信设备的成本控制。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种PCB WiFi天线及移动通信设备，以解决现有的PCB WiFi天线制造复杂，生产成本高的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种PCB WiFi天线，所述PCB WiFi天线包括PCB介质板、辐射单元、接地面和同轴电缆，所述辐射单元和所述接地面间隔设置于所述PCB介质板的同侧表面，所述辐射单元包括顺次连接的馈电点、第一辐射部和第二辐射部，所述接地面靠近所述馈电点的一端设置有地点，所述同轴电缆包括相互绝缘的芯线和屏蔽层，所述芯线与所述馈电点电性连接，所述屏蔽层与所述地点电性连接。
可选的，在所述的PCB WiFi天线中，所述辐射单元和所述接地面平行设置于所述PCB介质板的同侧表面，所述辐射单元和所述接地面均呈轴对称图形，且所述辐射单元的对称轴与所述接地面的对称轴重合；所述馈电点和所述地点落在所述对称轴上。
可选的，在所述的PCB WiFi天线中，所述PCB介质板呈轴对称图形，所述辐射单元和所述接地面的对称轴与所述PCB介质板的对称轴重合。
可选的，在所述的PCB WiFi天线中，所述第一辐射部沿垂直对称轴的方向的尺寸小于所述第二辐射部沿垂直对称轴的方向的尺寸，且所述第一辐射部靠近所述接地面设置。
可选的，在所述的PCB WiFi天线中，所述馈电点沿对称轴的方向的长度为3±0.05mm，沿垂直对称轴的方向的长度为1.5±0.05mm；所述地点沿对称轴的方向的长度为3±0.05mm，沿垂直对称轴的方向的长度为2±0.05mm。
可选的，在所述的PCB WiFi天线中，所述辐射单元沿对称轴的总长度为天线中心工作频率波长的0.22倍，所述第一辐射部沿垂直对称轴的长度为4±0.05mm，所述第二辐射部沿垂直对称轴的长度为6.7±0.05mm。
可选的，在所述的PCB WiFi天线中，所述接地面沿对称轴的长度为天线中心工作频率波长的0.086倍，沿垂直对称轴的长度为6.7±0.05mm。
可选的，在所述的PCB WiFi天线中，所述PCB介质板沿对称轴的长度为天线中心工作频率波长的0.326倍，沿垂直对称轴的长度为7.7±0.05mm。
可选的，在所述的PCB WiFi天线中，所述辐射单元与所述接地面之间的最大间距为1.5mm。
为解决上述技术问题，本实用新型还提供一种移动通信设备，所述移动通信设备包括如上任一项所述的PCB WiFi天线。
本实用新型提供一种PCB WiFi天线及移动通信设备，所述PCB WiFi天线包括PCB介质板、辐射单元、接地面和同轴电缆，所述辐射单元和所述接地面间隔设置于所述PCB介质板的同侧表面，所述辐射单元包括顺次连接的馈电点、第一辐射部和第二辐射部，所述接地面靠近所述馈电点的一端设置有地点，所述同轴电缆包括相互绝缘的芯线和屏蔽层，所述芯线与所述馈电点电性连接，所述屏蔽层与所述地点电性连接。通过在PCB介质板上设置辐射单元和接地面，并通过同轴电缆将辐射单元上的馈电点和接地面上的地点电性连接，构成了PCB WiFi天线，使得制造工艺简单且天线的辐射性能较好，解决了在保证天线辐射性能的同时，如何降低PCB WiFi天线的制造复杂度以降低生产成本的问题。
附图说明
图1为本实施例提供的PCB WiFi天线的结构示意图；
图2为本实施例提供的同轴电缆的结构示意图；
其中，各附图标记说明如下：
10-PCB介质板；20-辐射单元；21-馈电点；22-第一辐射部；23-第二辐射部；30-接地面；31-地点；40-同轴电缆；41-芯线；42-介质层；43-屏蔽层；44-保护层。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的PCB WiFi天线及移动通信设备作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。
本实施例提供一种PCB WiFi天线，如图1所示，所述PCB WiFi天线包括PCB介质板10、辐射单元20、接地面30和同轴电缆40，所述辐射单元20和所述接地面30间隔设置于所述PCB介质板10的同侧表面，所述辐射单元20包括顺次连接的馈电点21、第一辐射部22和第二辐射部23，所述接地面30靠近所述馈电点21的一端设置有地点31，所述同轴电缆40包括相互绝缘的芯线41和屏蔽层43，所述芯线41与所述馈电点21电性连接，所述屏蔽层43与所述地点31电性连接。
本实施例提供的PCB WiFi天线，通过在PCB介质板10上设置辐射单元20和接地面30，并通过同轴电缆40将辐射单元20上的馈电点21和接地面30上的地点31电性连接，构成了PCB WiFi天线，其中，所述接地面30靠近所述馈电点21的一端设置有地点31，能够在通过馈电点21和地点31与同轴电缆40相连时，仅裸露很少部分的芯线41和屏蔽层43，防止馈电点21和地点31处发生短路。同时，将馈电点21和地点31设置于中心轴线的位置，能够使馈电点21发出的电流均匀地流遍辐射单元20；且将馈电点21和地点31相邻设置，能够提高天线的耦合效率。如此，便可以使WiFi天线的辐射性能最佳。如此一来，使得制造工艺简单且天线的辐射性能较好，解决了在保证天线辐射性能的同时，如何降低PCB WiFi天线的制造复杂度以降低生产成本的问题。
在本实施例中，所述辐射单元20和所述接地面30平行设置于所述PCB介质板10的同侧表面，所述辐射单元20和所述接地面30均呈轴对称图形，且所述辐射单元20的对称轴与所述接地面30的对称轴重合；所述馈电点21和所述地点31落在所述对称轴上。由于所述辐射单元20和所述接地面30位于PCB介质板10的同侧，使得同轴电缆40与所述辐射单元20和所述接地面30相连时能够较为方便地实现，而不用通过在PCB介质板10上开孔等方式实现。同时，将所述辐射单元20和所述接地面30平行设置，并使两者的对称轴重合，能够有效提高辐射单元20和接地面30之间的耦合效率，并能减少两者之间的损耗，进而能够有效提高天线的辐射性能。
进一步的，在本实施例提供的PCB WiFi天线中，所述PCB介质板10也呈轴对称图形，所述辐射单元20和所述接地面30的对称轴与所述PCB介质板10的对称轴重合。如此一来，使得对称轴两侧的天线布局完全一致，有利于天线辐射效率的提高。
具体的，在本实施例中，所述第一辐射部22沿垂直对称轴的方向的尺寸小于所述第二辐射部23沿垂直对称轴的方向的尺寸，且所述第一辐射部22靠近所述接地面31设置。请参见图1，即第一辐射部22的宽度小于第二辐射部23的宽度，由于天线的辐射末端处于第二辐射部23处，因此，加宽第二辐射部23的宽度，能够减小电流在第二辐射部23处的损耗，便能够提高天线的辐射效率。
以下，将以一具体实施例说明本实用新型所提供的PCB WiFi天线。
本实施例所提供的PCB WiFi天线，其工作频率范围为2412MHz～2472MHz。
继续参见图1，在本实施例所提供的PCB WiFi天线中，所述馈电点21沿对称轴的方向的长度为3±0.05mm，沿垂直对称轴的方向的长度为1.5±0.05mm；所述地点31沿对称轴的方向的长度为3±0.05mm，沿垂直对称轴的方向的长度为2±0.05mm。
进一步的，所述辐射单元20沿对称轴的总长度为天线中心工作频率波长的0.22倍，所述第一辐射部沿垂直对称轴的长度为天线中心工作频率波长的1/4。在本实施例中，所述第一辐射部沿垂直对称轴的长度具体为4±0.05mm，所述第二辐射部沿垂直对称轴的长度为6.7±0.05mm。
以及，所述接地面30沿对称轴的长度为天线中心工作频率波长的0.086倍，沿垂直对称轴的长度为6.7±0.05mm。
此外，所述PCB介质板10沿对称轴的长度为天线中心工作频率波长的0.326倍，沿垂直对称轴的长度为7.7±0.05mm。
以上辐射单元20、接地面30以及PCB介质板10的尺寸是与天线的工作频率密切相关的，可以通过调整辐射单元20或接地面30的尺寸来改变天线的工作频率。
较佳的，所述辐射单元20与所述接地面30之间的间距最大为1.5mm。在实际应用中，所述辐射单元20与所述接地面30之间的间距在保证不会短接的情况下越近越好，这样就可以保证辐射单元20和接地面30之间有较好的耦合，以提升WiFi天线的辐射性能。
在本实施例中，所述辐射单元20和所述接地面30的材料均为铜。所述PCB介质板10的材料为FR4。本实施例选用的同轴电缆40，其结构如图2所示，从内到外依次是芯线41、介质层42、屏蔽层43和保护层44，所述介质层42包覆所述芯线41，所述屏蔽层43包覆所述介质层42，所述保护层44包覆所述屏蔽层43。芯线41可以为单芯线或多股铜丝构成的多芯线。介质层42一般为绝缘塑胶材质，如FEP等。屏蔽层43一般为金属编织层，金属编织层通常为镀锡合金线。保护层44即为电缆为外层的保护层，通常为PFA材质。此外，在同轴电缆40远离PCB介质板10的一端，还固定有端子，端子规格通常为IPEX 1代端子头。
通常，会将同轴电缆40的芯线41与天线的馈电点相连，屏蔽层43与天线的地点相连。在本实施例中，将同轴电缆40的芯线41与天线的馈电点焊接，屏蔽层43与天线的地点焊接，如此使同轴电缆40与辐射单元20和接地面30电性导通。在本实施例中，在焊接完成后还会在焊接点的表面镀金，以减小焊接点处的电流损失，进而提高天线的辐射性能。
在天线结构制造完成后，为避免金属部件出现氧化，防止金属部件与其他部件短接造成短路，可以在PCB介质板10上涂覆绿油，以覆盖辐射单元20处的馈电点21和接地面30处的地点31。
本实施例还提供一种移动通信设备，包括如上所述的PCB WiFi天线。由于本实施例提供的WiFi天线是PCB材质的，因此可以可以与移动通信设备中的电路主板进行集成，如此便可以节省移动通信设备的内部空间；此外，还由于本实施例的PCB WiFi天线结构简单，制造成本低，使得移动通信设备的制造成本低。
综上所述，本实施例提供的一种结构简单、造价低、发射信号效果好的PCBWiFi天线及移动通信设备，所述PCB WiFi天线包括PCB介质板、辐射单元、接地面和同轴电缆，所述辐射单元和所述接地面间隔设置于所述PCB介质板的同侧表面，所述辐射单元包括顺次连接的馈电点、第一辐射部和第二辐射部，所述接地面靠近所述馈电点的一端设置有地点，所述同轴电缆包括相互绝缘的芯线和屏蔽层，所述芯线与所述馈电点电性连接，所述屏蔽层与所述地点电性连接。通过在PCB介质板上设置辐射单元和接地面，并通过同轴电缆将辐射单元上的馈电点和接地面上的地点电性连接，构成了PCB WiFi天线，使得制造工艺简单且天线的辐射性能较好，解决了在保证天线辐射性能的同时，如何降低PCB WiFi天线的制造复杂度以降低生产成本的问题。
上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
Claims (10)
1.一种PCB WiFi天线，其特征在于，所述PCB WiFi天线包括PCB介质板、辐射单元、接地面和同轴电缆，所述辐射单元和所述接地面间隔设置于所述PCB介质板的同侧表面，所述辐射单元包括顺次连接的馈电点、第一辐射部和第二辐射部，所述接地面靠近所述馈电点的一端设置有地点，所述同轴电缆包括相互绝缘的芯线和屏蔽层，所述芯线与所述馈电点电性连接，所述屏蔽层与所述地点电性连接。
2.根据权利要求1所述的PCB WiFi天线，其特征在于，所述辐射单元和所述接地面平行设置于所述PCB介质板的同侧表面，所述辐射单元和所述接地面均呈轴对称图形，且所述辐射单元的对称轴与所述接地面的对称轴重合；所述馈电点和所述地点落在所述对称轴上。
3.根据权利要求2所述的PCB WiFi天线，其特征在于，所述PCB介质板呈轴对称图形，所述辐射单元和所述接地面的对称轴与所述PCB介质板的对称轴重合。
4.根据权利要求2所述的PCB WiFi天线，其特征在于，所述第一辐射部沿垂直对称轴的方向的尺寸小于所述第二辐射部沿垂直对称轴的方向的尺寸，且所述第一辐射部靠近所述接地面设置。
5.根据权利要求4所述的PCB WiFi天线，其特征在于，所述馈电点沿对称轴的方向的长度为3±0.05mm，沿垂直对称轴的方向的长度为1.5±0.05mm；所述地点沿对称轴的方向的长度为3±0.05mm，沿垂直对称轴的方向的长度为2±0.05mm。
6.根据权利要求4所述的PCB WiFi天线，其特征在于，所述辐射单元沿对称轴的总长度为天线中心工作频率波长的0.22倍，所述第一辐射部沿垂直对称轴的长度为4±0.05mm，所述第二辐射部沿垂直对称轴的长度为6.7±0.05mm。
7.根据权利要求6所述的PCB WiFi天线，其特征在于，所述接地面沿对称轴的长度为天线中心工作频率波长的0.086倍，沿垂直对称轴的长度为6.7±0.05mm。
8.根据权利要求7所述的PCB WiFi天线，其特征在于，所述PCB介质板沿对称轴的长度为天线中心工作频率波长的0.326倍，沿垂直对称轴的长度为7.7±0.05mm。
9.根据权利要求1所述的PCB WiFi天线，其特征在于，所述辐射单元与所述接地面之间的最大间距为1.5mm。
10.一种移动通信设备，其特征在于，所述移动通信设备包括如权利要求1～9任一项所述的PCB WiFi天线。
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| CN202022118429.4U CN212783803U (zh) | 2020-09-24 | 2020-09-24 | 一种PCB WiFi天线及移动通信设备 |
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Cited By (1)
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| CN113078452A (zh) * | 2021-04-01 | 2021-07-06 | 昆山睿翔讯通通信技术有限公司 | 一种高增益WiFi天线及无线通信终端 |
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2020
- 2020-09-24 CN CN202022118429.4U patent/CN212783803U/zh active Active
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| CN113078452B (zh) * | 2021-04-01 | 2022-12-06 | 昆山睿翔讯通通信技术有限公司 | 一种高增益WiFi天线及无线通信终端 |
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