CN213520308U - 一种多频一体化天线及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及天线技术领域，公开了一种多频一体化天线及电子设备，上述天线包括：印制电路板，印制电路板的表面具有金属层；覆盖于金属层的天线板材，天线板材背离印制电路板的一侧具有低频辐射面和高频辐射面，低频辐射面与高频辐射面之间具有间隙、且低频辐射面与高频辐射面不共面；其中，高频辐射面的中心位置设有第一金属化短路孔以及沿第一金属化短路孔的周向均匀分布的多个高频馈电点；低频辐射面设有均匀分布的多个第二金属化短路孔以及均匀分布的多个第三金属化短路孔；低频辐射面还设有沿高频辐射面的周向均匀分布的多个低频馈电点。上述天线，将高频辐射体和低频辐射体设计在同一块天线板材上，一体化装配使得组装更方便。
Description
技术领域
本申请涉及天线技术领域，特别涉及一种多频一体化天线及电子设备。
背景技术
随着全球导航卫星系统的快速发展，GPS、GLONASS、GALILEO以及北斗卫星导航系统等系统，多系统并存，多模融合进一步加快。传统单一的美国全球定位系统GPS已经逐步转变为各个导航系统兼容并存的全球卫星系统(GNSS)时代。单独使用一个卫星导航系统的可靠性和稳定性以及定位精度都难以得到保证，融合多系统的卫星导航系统将可以得到比单独利用任何一个定位系统更好的定位性能，因此开发同时兼容GPS、GLONASS、GALILEO以及北斗卫星导航系统等系统的多频段天线成为趋势。
目前，为了实现天线的多频段，通常采用平面堆叠结构，每一层负责一个辐射频段，通过多层组合的方式实现多频。该结构可以单独改变上下任意一片的厚度来改变对应的增益带宽，但是两片叠层的结构，导致体积较大，且装配不方便。
实用新型内容
本实用新型提供了一种多频一体化天线，将高低频辐射体设计在同一块介质板材上，方便了一体化装配。
为了达到上述目的，本实用新型提供了一种多频一体化天线，包括：
印制电路板，所述印制电路板的表面具有金属层；
覆盖于所述金属层的天线板材，所述天线板材背离所述印制电路板的一侧具有低频辐射面和高频辐射面，所述低频辐射面与所述高频辐射面之间具有间隙、且所述低频辐射面与所述高频辐射面不共面；其中，
所述高频辐射面的中心位置设有贯穿所述天线板材、以与所述金属层连通的第一金属化短路孔以及沿所述第一金属化短路孔的周向均匀分布的多个高频馈电点；
所述低频辐射面沿其背离所述高频辐射面的一侧周向设有均匀分布的多个第二金属化短路孔，且沿其靠近所述高频辐射面的一侧周向设有均匀分布的多个第三金属化短路孔，所述第二金属化短路孔和所述第三金属化均贯穿所述天线板材以与所述金属层连通；所述低频辐射面还设有沿所述高频辐射面的周向均匀分布的多个低频馈电点。
上述多频一体化天线，将高频辐射体和低频辐射体设计在同一块天线板材上，高频辐射面和低频辐射面均位于天线板材背离金属层的一侧，高频辐射面的中心具有与金属层连通的第一金属化短路孔以及多个均匀分布的高频馈电点，低频辐射面的外圈周向分布多个均匀排列的与金属层连通的第二金属化短路孔，内圈周向分布多个均匀排列的与金属层连通的第三金属化短路孔以及多个均匀分布的低频馈电点，其中，高频辐射面与低频辐射面之间就有间隙以隔开，且高频辐射面与低频辐射面之间不共面。上述天线，由于将高频辐射体和低频辐射体设计在同一块天线板材上，一体化装配使得组装更方便。此外，由于高频辐射面和低频辐射面之间不共面，使得高频辐射贴片和低频辐射贴片可单独调节高度来改变相对的增益带宽，能够增强增益带宽的效果。
因此，本实用新型提供的多频一体化天线，不仅能够实现一体化的装配，还能通过单独增加高频辐射面或低频辐射面的高度来增加相应频段天线的增益带宽。
优选地，所述第一金属化短路孔的直径为3mm。
优选地，所述多个高频馈电点包括四个依次相隔90°均匀分布的高频馈电点。
优选地，所述多个低频馈电点包括四个依次相隔90°均匀分布的低频馈电点。
优选地，所述高频辐射面包括沿其中心均匀分布、依次连接的多个弧形结构。
优选地，所述第二金属化短路孔的数量为10-15。
优选地，所述第三金属化短路孔的数量为8。
优选地，所述高频辐射面与所述低频辐射面之间的间隙为1mm。
优选地，本实用新型还提供一种电子设备，包括如上述任一项所述的多频一体化天线。
附图说明
图1为本实用新型中天线的一种结构示意图；
图2为本实用新型中天线的一种俯视结构示意图；
图3为本实用新型中天线的一种结构示意图；
图4a-4f为表1中高频高出低频面2mm时各频率的顶点增益示意图；
图5a-5f为表1中高低频共面时各频率的顶点增益示意图。
图中：
1-印制电路板；2-金属层；3-天线板材；31-高频辐射面；32-低频辐射面；33-第一金属化短路孔；34-第二金属化短路孔；35-高频馈电点；36-第三金属化短路孔；37-低频馈电点。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
请参考图1及图2，本实用新型提供了一种多频一体化天线，包括：印制电路板1，印制电路板1的表面能具有金属层2；覆盖于金属层2上的天线板材3，天线板材3背离印制电路板1的一侧具有高频辐射面31和低频辐射面32，该高频辐射面31和低频辐射面32之间具有间隙、且二者之间不共面，其中，高频辐射面31的中心位置设有贯穿天线板材3、以与金属层2连通的第一金属化短路孔33以及沿第一金属化短路孔33的周向均匀分布的多个高频馈电点35；低频辐射面32沿其背离高频辐射面31的一侧周向设有均匀分布的多个第二金属化短路孔34，且沿其靠近高频辐射面31的一侧周向设有均匀分布的多个第三金属化短路孔36，第二金属化短路孔34和第三金属化均贯穿天线板材3以与金属层2连通；低频辐射面32还设有沿高频辐射面31的周向均匀分布的多个低频馈电点37。
如图所示，上述多频一体化天线，将高频辐射体和低频辐射体设计在同一块天线板材3上，高频辐射面31和低频辐射面32均位于天线板材3背离金属层2的一侧，高频辐射面31的中心具有与金属层2连通的第一金属化短路孔33以及多个均匀分布的高频馈电点35，低频辐射面32的外圈周向分布多个均匀排列的与金属层2连通的第二金属化短路孔34，内圈周向分布多个均匀排列的与金属层2连通的第三金属化短路孔36以及多个均匀分布的低频馈电点37，其中，高频辐射面31与低频辐射面32之间就有间隙以隔开，且高频辐射面31与低频辐射面32之间不共面。上述天线，由于将高频辐射体和低频辐射体设计在同一块天线板材3上，一体化装配使得组装更方便。此外，由于高频辐射面31和低频辐射面32之间不共面，使得高频辐射贴片和低频辐射贴片可单独调节高度来改变相对的增益带宽，能够增强增益带宽的效果。
因此，本实用新型提供的多频一体化天线，不仅能够实现一体化的装配，还能通过单独增加高频辐射面31或低频辐射面32的高度来增加相应频段天线的增益带宽。
其中，具体地，上述多个高频馈电点35包括四个依次相隔90°均匀分布的高频馈电点35，上述多个低频馈电点37也可包括四个依次相隔90°均匀分布的低频馈电点37。
进一步地，上述第一金属化短路孔33的直径为3mm。
进一步地，上述高频辐射面31与低频辐射面32之间的间隙为1mm。
作为一种实现方式，上述高频辐射面31包括沿其中心均匀分布、依次连接的多个弧形结构，由图可以看出，上述高频辐射面31通过设置弧形结构能够增大自身的表面积，从而延长电流路径，该结构可降低高频段的辐射频率，从而能够便于缩小天线自身的体积。
作为一种实现方式，上述第二金属化短路孔34的数量为10-15，优选地，该数量可选择为15个，既可便于工艺制备，降低低频段的辐射频率，从而便于缩小天线自身的体积。
同理，上述第三金属化短路孔36的数量可以选择为8个。
需要说明的是，本申请提供的多频一体化天线，由于高频辐射面31和低频辐射面32之间不共面，因此可以单独调节高频辐射面31或低频辐射面32的高度来调整增益带宽，一种优选的方案中，高频辐射面31高于低频辐射面32，可较好地提高其增益带宽。
以高频辐射面31与低频辐射面32共面且高度均为10mm、以及低频辐射面32高度为10mm，高频辐射面31高度高出低频辐射面32距离2mm为例，可参考如下表1得到各频点的增益对比图。
表1
由上述表格可以看出，低频段的1165、1225个频点增益差别不大，1277Mhz频点有所提升，高频段处整体增益要优于高低频共面，特别在1610MHz处增益高出1dbi。因此，当高频辐射面31高于低频辐射面32时，对于高频段的增益带宽提高效果较为显著。
可参考图4a-4f以及图5a-5f，可以看出，当高频辐射面31高于低频辐射面32时，其增益宽带的提高效果较好。
需要说明的是，上述高频辐射面31以及低频辐射面32的高度仅作为举例说明，在具体应用时可根据实际情况做调整，如图3所示，高频辐射面31也可低于低频辐射面32。
基于同一发明思路，本申请还可以提供一种电子设备，其包括本申请中的多频一体化天线。上述电子设备可以是卫星导航接收机等。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种多频一体化天线，其特征在于，包括：
印制电路板，所述印制电路板的表面具有金属层；
覆盖于所述金属层的天线板材，所述天线板材背离所述印制电路板的一侧具有低频辐射面和高频辐射面，所述低频辐射面与所述高频辐射面之间具有间隙、且所述低频辐射面与所述高频辐射面不共面；其中，
所述高频辐射面的中心位置设有贯穿所述天线板材、以与所述金属层连通的第一金属化短路孔以及沿所述第一金属化短路孔的周向均匀分布的多个高频馈电点；
所述低频辐射面沿其背离所述高频辐射面的一侧周向设有均匀分布的多个第二金属化短路孔，且沿其靠近所述高频辐射面的一侧周向设有均匀分布的多个第三金属化短路孔，所述第二金属化短路孔和所述第三金属化均贯穿所述天线板材以与所述金属层连通；所述低频辐射面还设有沿所述高频辐射面的周向均匀分布的多个低频馈电点。
2.根据权利要求1所述的多频一体化天线，其特征在于，所述第一金属化短路孔的直径为3mm。
3.根据权利要求1所述的多频一体化天线，其特征在于，所述多个高频馈电点包括四个依次相隔90°均匀分布的高频馈电点。
4.根据权利要求1所述的多频一体化天线，其特征在于，所述多个低频馈电点包括四个依次相隔90°均匀分布的低频馈电点。
5.根据权利要求1所述的多频一体化天线，其特征在于，所述高频辐射面包括沿其中心均匀分布、依次连接的多个弧形结构。
6.根据权利要求1所述的多频一体化天线，其特征在于，所述第二金属化短路孔的数量为10-15。
7.根据权利要求1所述的多频一体化天线，其特征在于，所述第三金属化短路孔的数量为8。
8.根据权利要求1所述的多频一体化天线，其特征在于，所述高频辐射面与所述低频辐射面之间的间隙为1mm。
9.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的多频一体化天线。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202023000630.9U CN213520308U (zh) | 2020-12-14 | 2020-12-14 | 一种多频一体化天线及电子设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202023000630.9U CN213520308U (zh) | 2020-12-14 | 2020-12-14 | 一种多频一体化天线及电子设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN213520308U true CN213520308U (zh) | 2021-06-22 |
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ID=76427298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202023000630.9U Active CN213520308U (zh) | 2020-12-14 | 2020-12-14 | 一种多频一体化天线及电子设备 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN213520308U (zh) |
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2020
- 2020-12-14 CN CN202023000630.9U patent/CN213520308U/zh active Active
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