CN215816407U - 天线及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及天线技术领域，公开了一种天线及电子设备。天线包括接地反射板及设置于接地反射板上的射频线、主辐射单元、辅助辐射单元；接地反射板上设有馈电连接处及接地连接处，射频线与馈电连接处及接地连接处连通；主辐射单元与射频线连通，主辐射单元包括第一辐射体及第二辐射体，第一辐射体与第二辐射体沿第一方向分布，第一辐射体及第二辐射体为1/4振子；辅助辐射单元与射频线连通，沿第一方向，辅助辐射单元设于第二辐射体的一侧；辅助辐射单元包括第三辐射体及第四辐射体，第三辐射体及第四辐射体沿第二方向分布，第三辐射体及第四辐射体为1/4振子，第二方向与第一方向垂直。本实用新型提供的天线及电子设备尺寸小、增益高，使用方便。

Description

天线及电子设备

技术领域

本实用新型涉及天线技术领域，尤其涉及一种天线及电子设备。

背景技术

天线是一种变换器，它把传输线上传播的导行波，变换成在无界媒介中传播的电磁波，或者进行相反的变换。无线电通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文等工程系统，凡是利用电磁波来传递信息的，都依靠天线来进行工作。

现有PCB天线在设计时，通常选择在反射板上叠加设置多组振子结构，以提高天线增益。然而，采用此种结构设计的天线整体尺寸过大，使用不便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种天线及电子设备，所述天线及所述电子设备尺寸小、增益高，使用方便。

为解决上述问题，第一方面，本实用新型公开了一种天线，包括：

接地反射板，所述接地反射板上设有馈电连接处、接地连接处；

射频线，设置于所述接地反射板上，所述射频线与所述馈电连接处及所述接地连接处连通；

主辐射单元，焊接于所述接地反射板上且与所述射频线连通，所述主辐射单元包括第一辐射体及第二辐射体，所述第一辐射体与所述第二辐射体沿第一方向分布，所述第一辐射体及所述第二辐射体均为1/4振子；

辅助辐射单元，焊接于所述接地反射板上且与所述射频线连通，沿所述第一方向，所述辅助辐射单元设于所述第二辐射体的一侧；所述辅助辐射单元包括第三辐射体及第四辐射体，所述第三辐射体及所述第四辐射体沿第二方向分布，所述第三辐射体及所述第四辐射体均为1/4振子，所述第二方向与所述第一方向垂直。

在一实施例中，所述第一辐射体连接于所述接地连接处，所述第二辐射体连接于所述馈电连接处；所述天线还包括加载微带线，所述加载微带线设置于所述接地反射板上且用于连接所述第二辐射体及所述辅助辐射单元。

在一实施例中，所述加载微带线为Y形结构，所述加载微带线包括一条主线及连接于所述主线上的两条支线，所述主线连接于所述馈电连接处，两条所述支线分别连接于所述第三辐射体及所述第四辐射体。

在一实施例中，所述第一辐射体短接于所述第二辐射体。

在一实施例中，所述射频线包括内导体及套设于所述内导体外部的编织层，所述射频线的一端的内导体焊接于所述馈电连接处且所述编织层焊接于所述接地连接处，另一端与外界设备连接。

在一实施例中，所述接地反射板为单面覆铜FR-4型的印刷电路板。

在一实施例中，所述印刷电路板的厚度为0.6mm-1.0mm。

在一实施例中，所述天线还包括支撑体，所述支撑体设置于所述主辐射单元与所述接地反射板及所述辅助辐射单元与所述接地反射板之间，所述支撑体用于支撑所述第一辐射体、所述第二辐射体、所述第三辐射体及所述第四辐射体。

在一实施例中，所述支撑体为泡棉。

本实用新型提供的天线，通过在接地反射板上同时设置主辐射单元及辅助辐射单元，可有效提高天线的增益及辐射能力，扩大天线的辐射范围，同时，通过合理布局主辐射单元及辅助辐射单元，能够减小主辐射单元及辅助辐射单元所占空间，优化天线结构，从而有效减小天线尺寸及占用空间，提高天线实用性及使用便捷性。

第二方面，本实用新型还公开了一种电子设备，包括通信单元及如第一方面中所述的天线，所述天线与所述通信单元连接。

本实用新型提供的天线及电子设备，通过改进天线的结构，能够提升天线的增益及辐射能力，进而提升电子设备的使用性能，同时，通过缩小天线占用空间，还能够有效减小电子设备的整体尺寸。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为本实用新型实施例提供的一种天线的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的又一种天线的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的电子设备的控制原理图。

主要元件符号说明：

100、电子设备；

10、天线；20、通信单元；

11、接地反射板；111、馈电连接处；112、接地连接处；12、射频线；121、内导体；13、主辐射单元；131、第一辐射体；132、第二辐射体；14、辅助辐射单元；141、第三辐射体；142、第四辐射体；15、加载微带线；151、主线；152、支线；16、连接线。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以是直接或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对专利的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

第一方面，本实用新型公开了一种天线，可安装于通信设备中，用于接收和发射信号。如图1和图2所示，该天线10包括接地反射板11、射频线12、主辐射单元13及辅助辐射单元14。其中，接地反射板11上设有馈电连接处111、接地连接处112，射频线12设置于接地反射板11上且与馈电连接处111及接地连接处112连通。主辐射单元13焊接于接地反射板11上且与射频线12连通，主辐射单元13包括第一辐射体131及第二辐射体132，第一辐射体131与第二辐射体132沿第一方向(如图1中X所示方向)分布，第一辐射体131及第二辐射体132均为1/4振子。辅助辐射单元14焊接于接地反射板11上且与射频线12连通，沿第一方向，辅助辐射单元14设于第二辐射体132的一侧；辅助辐射单元14包括第三辐射体141及第四辐射体142，第三辐射体141及第四辐射体142沿第二方向(如图1中Y所示的方向)分布，第三辐射体141及第四辐射体142均为1/4振子，第二方向与第一方向垂直。

本实用新型提供的天线10中，接地反射板11上设有主辐射单元13及辅助辐射单元14，主辐射单元13及辅助辐射单元14均与射频线12连通，辐射信号可通过射频线12输入至第一辐射体131、第二辐射体132、第三辐射体141及第四辐射体142并反射至外界环境。其中，第一辐射体131与第二辐射体132均为1/4振子且沿第一方向分布，可形成一半波对称振子，第三辐射体141及第四辐射体142均为1/4振子且沿第二方向分布，也可形成一半波对称振子，在主辐射单元13的基础上叠加辅助辐射单元14，可有效提高天线10的增益及辐射能力，扩大天线10辐射范围。进一步地，沿第一方向，辅助辐射单元14设置于第二辐射体132的一侧，辅助辐射单元14中的第三辐射体141与第四辐射体142沿第二方向分布，且第二方向与第一方向垂直，即主辐射单元13与辅助辐射单元14沿不同方向设置，这样，能够有效减小天线10长度。综上，本实用新型提供的天线10，通过在接地反射板11上同时设置主辐射单元13及辅助辐射单元14，可有效提高天线10的增益及辐射能力，扩大天线10的辐射范围，同时，通过合理布局主辐射单元13及辅助辐射单元14，能够减小主辐射单元13及辅助辐射单元14所占空间，优化天线10结构，从而有效减小天线10尺寸及占用空间，提高天线10实用性及使用便捷性。

需要说明的是，本实用新型提供的天线10集成度高，体积较小，不仅可安装于电子元件的内部，还能直接作为独立的收发装置进行使用。另外，半波对称振子包括多种类型，图1及图2所示仅为两种示例，但不限于此，具体结构可根据实际情况进行设计，在此不作限定。

为进一步优化天线10结构，在一实施例中，如图1所示，第一辐射体131连接于接地连接处112，第二辐射体132连接于馈电连接处111；天线10还包括加载微带线15，加载微带线15设置于接地反射板11上且用于连接第二辐射体132及辅助辐射单元14。采用上述结构设计，不需要单独设置连接线16连通射频线12及主辐射单元13，能够进一步缩小主辐射单元13整体所占空间及天线10整体尺寸。同时，利用加载微带线15将辅助辐射单元14连接至第二辐射体132上，结构合理，并且可使辅助辐射单元14与射频线12及馈电连接处111连通，确保辅助辐射单元14可正常接收发射信号。

其中，加载微带线15的结构不唯一。

例如，在一实施例中，如图1和图2所示，加载微带线15为Y形结构，加载微带线15包括一条主线151及连接于主线151上的两条支线152，主线151连接于馈电连接处111，两条支线152分别连接于第三辐射体141及第四辐射体142。采用上述结构设计，可以减少接地反射板11上加载微带线15的布置数量及占用空间，从而可以优化接地反射板11的线路结构，缩小辅助辐射单元14整体所占空间及天线10整体尺寸。

或者，在一实施例中，加载微带线15可包括两条连接线，两条连接线分别连接于第三辐射体141与第二辐射体132之间、以及连接于第四辐射体142与第二辐射体132之间，具体可根据实际情况进行设计，在此不作限定。

为进一步优化天线10结构，在一实施例中，如图1所示，第一辐射体131短接于第二辐射体132。天线10输入阻抗与辐射体的形状、尺寸及馈电点位置等因素有关，将第一辐射体131短接于第二辐射体132上，可形成IFA结构天线10，在第一辐射体131及第二辐射体132尺寸不变的情况下，能够提高第一辐射体131与第二辐射体132的输入阻抗、优化第一辐射体131与第二辐射体132的驻波比参数及辐射性能，从而可以相对减小辅助辐射单元14的尺寸，降低主辐射单元13及辅助辐射单元14占用空间，进一步缩小天线10尺寸。

需要说明的是，如图1所示，第一辐射体131通过连接线16短接于第二辐射体132上时，连接线16的长度可根据实际情况进行设计，并且通过调节连接线16的长度，还可优化第一辐射体131及第二辐射体132在第二方向上的尺寸，使得天线10增益及各处辐射均匀，确保天线10使用性能。

本实用新型提供的天线10中，如图1和图2所示，射频线12包括内导体121及套设于内导体121外部的编织层(图中未示出)，射频线12的一端的内导体121焊接于馈电连接处111、编织层焊接于接地连接处112，另一端与外界设备连接。射频线12用于传输信号，通过射频线12可将辐射信号传递至馈电连接处111及与其连通的第一辐射体131、第二辐射体132、第三辐射体141及第四辐射体142处。

需要说明的是，射频线12还包括设置于内导体121及编织层间的绝缘介质(图中未示出)。

射频线12与外界设备连接时，可采用SMA接头与外界设备连接，SMA接头频带宽、性能优、使用寿命长，可靠性高；或者，还可采用RF端子与外界设备连接，RF端子信号的方向指向性好、效率高、抗干扰能力强；或者，还可直接通过焊接的方式将射频线12连接至外界设备上，焊接连接牢固，可靠性高。

本实用新型提供的天线10中，接地反射板11的类型不唯一。

例如，在一实施例中，接地反射板11为单面覆铜FR-4型的印刷电路板。印刷电路板密度高、体积小、重量轻且集成度高，采用印刷电路板做接地反射板11，可有效减小天线10的体积及占用空间，同时，还可有效提升天线10的增益，提高天线10的使用效果。另外，FR-4为环氧玻璃纤维布基板，是以环氧树脂做粘合剂，以电子级玻璃纤维布做增强材料的一类基板，环氧玻纤布覆铜板强度高，耐热性能好，接电性好，较为可靠。

或者，在一些实施例中，接地反射板11还可为双面印刷电路板。双面印刷电路板两面均可布线，使用面积相对较大，能够有效降低布线难度。

进一步的，印刷电路板的厚度为0.6mm-1.0mm。此范围内的印刷电路板，增益高，变形风险较小。

需要说明的是，第一辐射体131、第二辐射体132、第三辐射体141及第四辐射体142采用焊接方式焊接设置于印刷电路板上，结构简单、制作方便，能够有效简化生产工序并降低制作成本，且采用焊接形式，可有效提升天线10的增益及抗干扰效果。

本实用新型提供的天线10还包括支撑体(图中未示出)，支撑体设置于主辐射单元13与接地反射板11、及辅助辐射单元14与接地反射板11之间，用于支撑第一辐射体131、第二辐射体132、第三辐射体141及第四辐射体142。设置支撑体能够有效防止第一辐射体131、第二辐射体132、第三辐射体141及第四辐射体142变形，从而可提高天线10的抗压能力及可靠性。

其中，支撑体的类型不唯一。

例如，在一实施例中，支撑体为泡棉。泡棉的弹性较高、重量轻、粘着力强且弯曲自如，利用泡棉支撑辐射体，支撑效果好，可确保辐射体受力均匀，从而能够有效避免辐射体发生变形。

或者，在一些实施例中，还可采用塑料棒作为支撑体，具体可根据实际情况进行设计，在此不作限定。

综上，本实用新型提供的天线10，通过在接地反射板11上同时设置主辐射单元13及辅助辐射单元14，可有效提高天线10的增益及辐射能力，扩大天线10的辐射范围。同时，通过合理布置主辐射单元13及辅助辐射单元14、将第一辐射体131短接于第二辐射体132、改进加载微带线15结构，能够减小主辐射单元13及辅助辐射单元14所占空间，优化天线10结构，从而有效减小天线10尺寸及占用空间，提高天线10实用性及使用便捷性。

第二方面，本实用新型还提供了一种电子设备。如图3所示，该电子设备100包括通信单元20及如第一方面中的天线10，天线10与通信单元20连接，可作为电子设备100的信号接收和发射元件。

本实用新型提供的电子设备100，包括通信单元20及与通信单元20连接的天线10，通信单元20与天线10间可进行信号传递。其中，天线10的接地反射板11上同时设置主辐射单元13及辅助辐射单元14，增益较高，辐射能力强且辐射范围广，另外，主辐射单元13及辅助辐射单元14布局合理，占用空间相对较小，天线10整体尺寸及占用空间也较小，便于安装使用。

综上，本实用新型提供的天线10及电子设备，通过改进天线10的结构，能够提高天线10的增益及辐射能力，从而能够有效提升天线10及电子设备100的信号传输能力；同时，在保证天线10的增益及辐射能力的前提下，通过调整天线10各零件间的位置，还能够有效缩小天线10的尺寸及占用空间，从而能够提高天线10及电子设备100的使用便捷性。

以上所述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应当理解：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，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种天线，其特征在于，包括：

接地反射板，所述接地反射板上设有馈电连接处、接地连接处；

射频线，设置于所述接地反射板上，所述射频线与所述馈电连接处及所述接地连接处连通；

主辐射单元，焊接于所述接地反射板上且与所述射频线连通，所述主辐射单元包括第一辐射体及第二辐射体，所述第一辐射体与所述第二辐射体沿第一方向分布，所述第一辐射体及所述第二辐射体均为1/4振子；

辅助辐射单元，焊接于所述接地反射板上且与所述射频线连通，沿所述第一方向，所述辅助辐射单元设于所述第二辐射体的一侧；所述辅助辐射单元包括第三辐射体及第四辐射体，所述第三辐射体及所述第四辐射体沿第二方向分布，所述第三辐射体及所述第四辐射体均为1/4振子，所述第二方向与所述第一方向垂直。

2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述第一辐射体连接于所述接地连接处，所述第二辐射体连接于所述馈电连接处；

所述天线还包括加载微带线，所述加载微带线设置于所述接地反射板上且用于连接所述第二辐射体及所述辅助辐射单元。

3.根据权利要求2所述的天线，其特征在于，所述加载微带线为Y形结构，所述加载微带线包括一条主线及连接于所述主线上的两条支线，所述主线连接于所述馈电连接处，两条所述支线分别连接于所述第三辐射体及所述第四辐射体。

4.根据权利要求2所述的天线，其特征在于，所述第一辐射体短接于所述第二辐射体。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的天线，其特征在于，所述射频线包括内导体及套设于所述内导体外部的编织层，所述射频线的一端的内导体焊接于所述馈电连接处且所述编织层焊接于所述接地连接处，另一端与外界设备连接。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的天线，其特征在于，所述接地反射板为单面覆铜FR-4型的印刷电路板。

7.根据权利要求6所述的天线，其特征在于，所述印刷电路板的厚度为0.6mm-1.0mm。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的天线，其特征在于，所述天线还包括支撑体，所述支撑体设置于所述主辐射单元与所述接地反射板及所述辅助辐射单元与所述接地反射板之间，所述支撑体用于支撑所述第一辐射体、所述第二辐射体、所述第三辐射体及所述第四辐射体。

9.根据权利要求8所述的天线，其特征在于，所述支撑体为泡棉。

10.一种电子设备，其特征在于，包括通信单元及如权利要求1-9中任一项所述的天线，所述天线与所述通信单元连接。

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