CN213636297U - 一种双频辐射单元高增益天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及天线技术领域，具体涉及一种双频辐射单元高增益天线，包括PCB板以及同轴线；所述PCB板上设有第一辐射体、高频n型微带线以及低频n型微带线；还包括第一高频移相器、第二辐射体、第一低频移相器以及第三辐射体；所述同轴线包括线芯层以及编织层；所述高频n型微带线的自由端以及低频n型微带线的自由端分别形成有第一切口以及第二切口。本实用新型通过设置多个辐射体以及多个移相器，使得各个辐射体的相位相同，使得同相叠加干涉，从而形成增大了天线的增益；另外通过设置高频n型微带线以及低频n型微带线能够进一步增大天线的增益同时防止扼制电流回流至同轴线。

Description

一种双频辐射单元高增益天线

技术领域

本实用新型涉及天线技术领域，具体涉及一种双频辐射单元高增益天线。

背景技术

随着通信和电子技术的快速发展，各式各样的天线已广泛应用于智能手机、导航以及无线路由等终端设备中，天线的样式及规格大多根据所使用的终端设备的性能而设计。目前对天线的性能提出了更高的要求，比如在要求天线的长度最大限度缩短的同时，保持高增益、高效率及多频段特征的优点，且损耗要低、制造成本要低。

目前，市场上常见的2.4G单频天线以及5G单频天线基本上是均采用PCB微带线以及平面辐射阵子的方式进行辐射，而该方式的2.4G单频天线以及5G单频天线的增益低以及效率差，并且方向图不理想。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术中的上述不足，提供了一种双频辐射单元高增益天线，能够有效增强双频辐射天线的增益。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：一种双频辐射单元高增益天线，包括PCB板以及同轴线；所述PCB板上设有第一辐射体、高频n型微带线以及低频n型微带线；所述双频辐射单元高增益天线还包括第一高频移相器、第二辐射体、第一低频移相器以及第三辐射体；所述第二辐射体通过第一高频移相器与第一辐射体连接；所述第三辐射体通过第一低频移相器第二辐射体连接；

所述同轴线包括线芯层以及编织层；所述线芯层与第一辐射体接；所述编织层分别与高频n型微带线以及低频n型微带线连接；

所述高频n型微带线的自由端以及低频n型微带线的自由端分别形成有第一切口以及第二切口；所述高频n型微带线的开口方向以及低频n型微带线的开口方向均朝向远离第一辐射体的一侧。

本实用新型进一步设置为，所述高频n型微带线以及低频n型微带线均包括连接臂；所述连接臂与同轴线的编织层连接；所述高频n型微带线的连接臂设于低频n型微带线的连接臂上。

本实用新型进一步设置为，所述高频n型微带线还包括设于连接臂的两端的高频上横臂以及高频下横臂；所述第一切口分别设于高频上横臂的自由端以及高频下横臂的自由端。

本实用新型进一步设置为，所述低频n型微带线还包括设于连接臂的两端的低频上横臂以及低频下横臂；所述第二切口分别设于低频上横臂的自由端以及低频下横臂的自由端；所述高频上横臂以及高频下横臂设于低频上横臂与低频下横臂之间。

本实用新型进一步设置为，所述双频辐射单元高增益天线还包括第二高频移相器、第四辐射体、第二低频移相器以及第五辐射体；所述第四辐射体通过第二高频移相器与第三辐射体连接；所述第五辐射体通过第二低频移相器与第四辐射体连接。

本实用新型进一步设置为，所述高频上横臂、高频下横臂、低频上横臂以及低频下横臂平行设置；所述连接臂与高频上横臂垂直设置。

本实用新型进一步设置为，所述同轴线远离PCB板的一端设有连接器。

本实用新型进一步设置为，所述第一辐射体、第二辐射体、第三辐射体、第四辐射体以及第五辐射体均为二分之一波长。

本实用新型进一步设置为，所述第一高频移相器、第二高频移相器、第一低频移相器以及第二低频移相器的状均为弹簧型；

所述第一高频移相器、第二高频移相器、第一低频移相器以及第二低频移相器均为二分之一波长。

本实用新型进一步设置为，所述高频n型微带线以及低频n型微带线连接均为四分之一波长。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过设置多个辐射体以及多个移相器，使得各个辐射体的相位相同，使得同相叠加干涉，从而形成增大了天线的增益；另外通过设置高频n型微带线以及低频n型微带线能够进一步增大天线的增益同时防止扼制电流回流至同轴线。

附图说明

利用附图对实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型PCB板的结构示意图；

其中：1、PCB板；2、同轴线；31、第一辐射体；32、第二辐射体；33、第三辐射体；34、第四辐射体；35、第五辐射体；41、第一高频移相器；42、第二高频移相器；51、第一低频移相器；52、第二低频移相器；61、第一切口；62、第二切口；7、连接臂；71、高频上横臂；72、高频下横臂；73、低频上横臂；74、低频下横臂；8、连接器。

具体实施方式

结合以下实施例对本实用新型作进一步描述。

由图1至图2可知，本实施例所述的一种双频辐射单元高增益天线，包括PCB板1以及同轴线2；所述PCB板1上设有第一辐射体31、高频n型微带线以及低频n型微带线；所述双频辐射单元高增益天线还包括第一高频移相器41、第二辐射体32、第一低频移相器51以及第三辐射体33；所述第二辐射体32通过第一高频移相器41与第一辐射体31连接；所述第三辐射体33通过第一低频移相器51第二辐射体32连接；

所述同轴线2包括线芯层以及编织层；所述线芯层与第一辐射体31接；所述编织层分别与高频n型微带线以及低频n型微带线连接；

所述高频n型微带线的自由端以及低频n型微带线的自由端分别形成有第一切口61以及第二切口62；所述高频n型微带线的开口方向以及低频n型微带线的开口方向均朝向远离第一辐射体31的一侧。

具体地，本实施例所述的双频辐射单元高增益天线，其第一高频移相器41、第二辐射体32、第一低频移相器51以及第三辐射体33构成弹簧天线，在传输的过程中，信号由整机主板经过同轴线2后进入PCB板1；当同轴线2输入5G频段的高频电流的时候，高频电流由整机主板经过同轴线2后进入PCB板1的第一辐射体31上辐射部分能量，高频n型微带线扼制信号电流回流至同轴线2，然后剩余的电流信号进入第一高频移相器41中进行360度的移相后再进入第二辐射体32辐射部分能量，然后剩余的电流信号进入第一低频移相器51中进行360度的移相后再进入第三辐射体33辐射剩余能量，由于5G频段的高频电流的三次辐射的相位相同，使得电磁波同相叠加干涉，形成高增益全向波束；而当同轴线2输入2.4G频段的低频电流的时候，低频电流由整机主板经过同轴线2后进入PCB板1的第一辐射体31上，低频n型微带线扼制信号电流回流至同轴线2，而由于第一高频移相器41的圈数较少不足以使低频电流形成360度的移相，故第一辐射体31、第一高频移相器41以及第二辐射体32一起构成低频电流的辐射体之一，产生低频电流的第一次辐射，然后剩余的低频电流信号经过第一低频移相器51进行360度的移相后再进入第三辐射体33辐射剩余能量，由于2.4G频段的低频电流的三次辐射的相位相同，使得电磁波同相叠加干涉，形成高增益全向波束。另外高频n型微带线以及低频n型微带线分别与同轴线2的编织层进行连接，电流能够从同轴线2的编织层流出到高频n型微带线以及低频n型微带线的外表面，从而产生辐射，进一步增强了天线的增益；当电流流至高频n型微带线的边缘的第一切口61时或者电流流至低频n型微带线的边缘的第二切口62时，电流回流高频n型微带线的内侧内壁或者低频n型微带线的内侧内壁。由于高频n型微带线或者低频n型微带线的内侧内壁与同轴线2的编织层之间形成四分之一波长短路线，短路线为无穷大阻值，从而能够扼制电流继续流动。

本实施例所述的一种双频辐射单元高增益天线，所述高频n型微带线以及低频n型微带线均包括连接臂7；所述连接臂7与同轴线2的编织层连接；所述高频n型微带线的连接臂7设于低频n型微带线的连接臂7上。本实施例所述的一种双频辐射单元高增益天线，所述高频n型微带线还包括设于连接臂7的两端的高频上横臂71以及高频下横臂72；所述第一切口61分别设于高频上横臂71的自由端以及高频下横臂72的自由端。本实施例所述的一种双频辐射单元高增益天线，所述低频n型微带线还包括设于连接臂7的两端的低频上横臂73以及低频下横臂74；所述第二切口62分别设于低频上横臂73的自由端以及低频下横臂74的自由端；所述高频上横臂71以及高频下横臂72设于低频上横臂73与低频下横臂74之间。

具体地，高频n型微带线的连接臂7以及低频n型微带线的连接臂7分别与同轴线2的编织层进行连接，为了节省空间，高频n型微带线的连接臂7具体可以集成在低频n型微带线的连接臂7上，电流能够从同轴线2的编织层经过高频上横臂71的外表面、高频下横臂72的外表面、低频上横臂73的外表面以及低频下横臂74的外表面，从而产生辐射；从而进一步增强了天线的增益；当电流经过第一切口61或者第二切口62时，电流回流高频上横臂71的内表面、高频下横臂72的内表面、低频上横臂73的内表面以及低频下横臂74的内表面；由于高频上横臂71的内表面、高频下横臂72的内表面、低频上横臂73的内表面以及低频下横臂74的内表面与同轴线2的编织层之间形成四分之一波长短路线，短路线为无穷大阻值，从而能够扼制电流继续流动。

本实施例所述的一种双频辐射单元高增益天线，所述双频辐射单元高增益天线还包括第二高频移相器42、第四辐射体34、第二低频移相器52以及第五辐射体35；所述第四辐射体34通过第二高频移相器42与第三辐射体33连接；所述第五辐射体35通过第二低频移相器52与第四辐射体34连接。

具体地，第一高频移相器41、第二辐射体32、第一低频移相器51、第三辐射体33、第二高频移相器42、第四辐射体34、第二低频移相器52以及第五辐射体35构成弹簧天线，在传输的过程中，信号由整机主板经过同轴线2后进入PCB板1；当同轴线2输入5G频段的高频电流的时候，高频电流由整机主板经过同轴线2后进入PCB板1的第一辐射体31上辐射部分能量，高频n型微带线扼制信号电流回流至同轴线2，然后剩余的电流信号进入第一高频移相器41中进行360度的移相后再进入第二辐射体32辐射部分能量，然后剩余的电流信号进入第一低频移相器51中进行360度的移相后再进入第三辐射体33辐射部分能量，然后剩余的电流信号进入第二高频移相器42中进行360度的移相后再进入第四辐射体34辐射部分能量，然后剩余的电流信号进入第二低频移相器52中进行360度的移相后再进入第五辐射体35辐射剩余能量，由于5G频段的高频电流的五次辐射的相位相同，使得电磁波同相叠加干涉，形成高增益全向波束；而当同轴线2输入2.4G频段的低频电流的时候，低频电流由整机主板经过同轴线2后进入PCB板1的第一辐射体31上，低频n型微带线扼制信号电流回流至同轴线2，而由于第一高频移相器41的圈数较少不足以使低频电流形成360度的移相，故第一辐射体31、第一高频移相器41以及第二辐射体32一起构成低频电流的辐射体之一，产生低频电流的第一次辐射，而由于第二高频移相器42的圈数较少不足以使低频电流形成360度的移相，故第三辐射体33、第二高频移相器42以及第四辐射体34一起构成低频电流的辐射体之一，然后剩余的低频电流信号经过第一低频移相器51进行360度的移相后再进入第三辐射体33、第二高频移相器42以及第四辐射体34构成的辐射体辐射部分能量，然后剩余的低频电流信号经过第二低频移相器52进行360度的移相后再进入第五辐射体35辐射剩余能量，由于2.4G频段的低频电流的四次辐射的相位相同，使得电磁波同相叠加干涉，形成高增益全向波束。

本实施例所述的一种双频辐射单元高增益天线，所述高频上横臂71、高频下横臂72、低频上横臂73以及低频下横臂74平行设置；所述连接臂7与高频上横臂71垂直设置。通过上述设置，使得高频n型微带线以及低频n型微带线在PCB板1上的结构布置更加合理。

本实施例所述的一种双频辐射单元高增益天线，所述同轴线2远离PCB板1的一端设有连接器8。通过上述设置便于同轴线2与外部的整机主板进行连接。

本实施例所述的一种双频辐射单元高增益天线，所述第一辐射体31、第二辐射体32、第三辐射体33、第四辐射体34以及第五辐射体35均为二分之一波长。通过上述设置能够提高天线的增益。

本实施例所述的一种双频辐射单元高增益天线，所述第一高频移相器41、第二高频移相器42、第一低频移相器51以及第二低频移相器52的状均为弹簧型；

所述第一高频移相器41、第二高频移相器42、第一低频移相器51以及第二低频移相器52均为二分之一波长。通过上述设置能够提高天线的增益；弹簧形状的移相器使得天线的结构更加合理。

本实施例所述的一种双频辐射单元高增益天线，所述高频n型微带线以及低频n型微带线连接均为四分之一波长。通过上述设置能够进一步提高天线的增益。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种双频辐射单元高增益天线，其特征在于：包括PCB板(1)以及同轴线(2)；所述PCB板(1)上设有第一辐射体(31)、高频n型微带线以及低频n型微带线；所述双频辐射单元高增益天线还包括第一高频移相器(41)、第二辐射体(32)、第一低频移相器(51)以及第三辐射体(33)；所述第二辐射体(32)通过第一高频移相器(41)与第一辐射体(31)连接；所述第三辐射体(33)通过第一低频移相器(51)第二辐射体(32)连接；

所述同轴线(2)包括线芯层以及编织层；所述线芯层与第一辐射体(31)接；所述编织层分别与高频n型微带线以及低频n型微带线连接；

所述高频n型微带线的自由端以及低频n型微带线的自由端分别形成有第一切口(61)以及第二切口(62)；所述高频n型微带线的开口方向以及低频n型微带线的开口方向均朝向远离第一辐射体(31)的一侧。

2.根据权利要求1所述的一种双频辐射单元高增益天线，其特征在于：所述高频n型微带线以及低频n型微带线均包括连接臂(7)；所述连接臂(7)与同轴线(2)的编织层连接；所述高频n型微带线的连接臂(7)设于低频n型微带线的连接臂(7)上。

3.根据权利要求2所述的一种双频辐射单元高增益天线，其特征在于：所述高频n型微带线还包括设于连接臂(7)的两端的高频上横臂(71)以及高频下横臂(72)；所述第一切口(61)分别设于高频上横臂(71)的自由端以及高频下横臂(72)的自由端。

4.根据权利要求3所述的一种双频辐射单元高增益天线，其特征在于：所述低频n型微带线还包括设于连接臂(7)的两端的低频上横臂(73)以及低频下横臂(74)；所述第二切口(62)分别设于低频上横臂(73)的自由端以及低频下横臂(74)的自由端；所述高频上横臂(71)以及高频下横臂(72)设于低频上横臂(73)与低频下横臂(74)之间。

5.根据权利要求2所述的一种双频辐射单元高增益天线，其特征在于：所述双频辐射单元高增益天线还包括第二高频移相器(42)、第四辐射体(34)、第二低频移相器(52)以及第五辐射体(35)；所述第四辐射体(34)通过第二高频移相器(42)与第三辐射体(33)连接；所述第五辐射体(35)通过第二低频移相器(52)与第四辐射体(34)连接。

6.根据权利要求4所述的一种双频辐射单元高增益天线，其特征在于：所述高频上横臂(71)、高频下横臂(72)、低频上横臂(73)以及低频下横臂(74)平行设置；所述连接臂(7)与高频上横臂(71)垂直设置。

7.根据权利要求1所述的一种双频辐射单元高增益天线，其特征在于：所述同轴线(2)远离PCB板(1)的一端设有连接器(8)。

8.根据权利要求5所述的一种双频辐射单元高增益天线，其特征在于：所述第一辐射体(31)、第二辐射体(32)、第三辐射体(33)、第四辐射体(34)以及第五辐射体(35)均为二分之一波长。

9.根据权利要求5所述的一种双频辐射单元高增益天线，其特征在于：所述第一高频移相器(41)、第二高频移相器(42)、第一低频移相器(51)以及第二低频移相器(52)的状均为弹簧型；

所述第一高频移相器(41)、第二高频移相器(42)、第一低频移相器(51)以及第二低频移相器(52)均为二分之一波长。

10.根据权利要求1所述的一种双频辐射单元高增益天线，其特征在于：所述高频n型微带线以及低频n型微带线连接均为四分之一波长。

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