CN216597964U - 一种双频wifi天线及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及WIFI天线技术领域，具体涉及一种双频WIFI天线及电子设备。双频WIFI天线包括基板，基板的正面设置有激励单元、第一天线地、回路槽、以及同轴线；基板的背面固定安装有第二天线地，第一天线地与第二天线地之间通过若干条过孔铜线导通；第一天线地上设置有至少一个接地孔。电子设备包括金属壳体、固定安装在金属壳体上的双频WIFI天线，接地孔与金属壳体导通；金属壳体的边缘设置有金属边框L段和金属边框H段，金属边框L段和金属边框H段包覆在基板的外侧，金属边框H段与第一微带线平行。本实用新型通过天线和金属边框的电容耦合产生两段谐振频带，满足了系统的双通信要求，同时覆盖5G的全球频段，适用于全球市场的终端产品。

Description

一种双频WIFI天线及电子设备

技术领域

本实用新型涉及WIFI天线技术领域，具体涉及一种双频WIFI天线及电子设备。

背景技术

目前，电子设备的使用越来越普及，电子设备都加入了无线模块，可实现WIFI传输功能，且不少电子设备都采用金属壳体或者金属边框的设计，而留给WIFI天线的空间非常有限。现有的WIFI天线多采用自身的激励单元和寄生单元产生两个频段，且天线地不可与电子设备内部的地线导通接触，占用空间大，天线效率低，方向性大，下载速度慢，严重影响用户体验，天线性能不好还会造成耗电量大，从而导致电子设备的待机时间缩短。

实用新型内容

为解决上述背景技术中的问题，本实用新型提供一种双频WIFI天线及电子设备，该WIFI天线通过与电子设备的金属边框耦合产生两个谐振频段，天线地直接与电子设备内部地线导通，满足了双通信要求，且WIFI天线的外形尺寸小，性能优越，成本低廉。

本实用新型采用下述技术方案：

一种双频WIFI天线，包括基板，基板的正面设置有激励单元、第一天线地、回路槽以及同轴线；激励单元包括第一微带线；同轴线与第一微带线、第一天线地固定连接，同轴线与第一微带线垂直；基板的背面固定安装有第二天线地，第一天线地与第二天线地之间通过若干条过孔铜线导通；第一天线地上设置有至少一个接地孔。

进一步的，基板的正面的相邻两侧边分别为第一侧边和第二侧边，第一侧边与第一微带线平行，第二侧边与第一微带线垂直，第一微带线靠近第二侧边的一端设置有同轴线芯线焊点，同轴线的芯线与同轴线芯线焊点固定连接；基板的正面固定安装有第一天线地，第一天线地向同轴线芯线焊点方向设置有凸起，凸起上设置有同轴线编织层焊点，同轴线的编织层与同轴线编织层焊点固定连接。

进一步的，第一微带线向第二侧边方向延伸形成第二微带线。

进一步的，激励单元还包括第三微带线、第四微带线、第五微带线，第四微带线与第一微带线平行，第一微带线和第四微带线靠近第二侧边的一端通过第三微带线固定连接，第五微带线与第四微带线垂直，第五微带线连通第四微带线的一端和第一天线地，第三微带线、第四微带线、第五微带线、第一天线地、凸起共同围成回路槽。

进一步的，回路槽为巴伦电路设计。

进一步的，基板上设置有若干个安装孔。

一种电子设备，包括金属壳体、固定安装在金属壳体上的双频WIFI天线，接地孔与金属壳体导通；金属壳体的边缘设置有金属边框L段和金属边框H段，金属边框L段和金属边框H段包覆在基板的外侧，金属边框H段与第一微带线平行。

进一步的，金属边框L段为L形，金属边框L段包覆在第一侧边和第二侧边外，金属边框H段为一字形，金属边框H段包覆在第一侧边外；金属边框L段与金属边框H段之间设置有绝缘部。

进一步的，第一微带线与金属边框L段电容耦合产生第一频段谐振，工作在基模模式；第一微带线与金属边框H段电容耦合产生第二频段谐振，工作在基模模式；第一频段谐振频带为2400-2500MHz，第二频段谐振频带为5150-5850MHz。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1)本实用新型的双频WIFI天线，能够适用于金属边框的电子设备，通过与金属边框的电容耦合产生谐振，简化了天线结构，减小了外形尺寸，性能优越，成本低廉。

2)本实用新型的电子设备，通过天线和金属边框的电容耦合产生两段不同的谐振频带，第一频段谐振频带为2400-2500MHz，第二频段谐振频带为5150-5850MHz，满足了系统的双通信要求，同时可满足覆盖5G的全球频段，适用于全球市场的终端产品。

3)本实用新型的电子设备，接地孔和金属壳体直接导通，可以使天线地直接与电子设备内部的地线导通接地。

附图说明

为了更清楚的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的介绍，显而易见的，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它附图。

图1为本实用新型一种双频WIFI天线的主视图；

图2为本实用新型一种双频WIFI天线的后视图；

图3为本实用新型一种电子设备的主视图；

图4为本实用新型的回波损耗图；

图5为本实用新型史密斯圆图；

图6为本实用新型电压驻波比图；

图7为本实用新型天线效率测试数据图；

图8为本实用新型天线增益测试数据图。

图中：1-基板，2-激励单元，3-第一天线地，4-同轴线，5-第二天线地，6-过孔铜线，7-回路槽，8-金属壳体，11-正面，12-第一侧边，13-第二侧边，14-背面，15-安装孔，21-第一微带线，22-第二微带线，23-第三微带线，24-第四微带线，25-第五微带线，26-同轴线芯线焊点，31-接地孔，32-凸起，33-同轴线编织层焊点，81-金属边框L段，82-金属边框H段，83-绝缘部。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，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，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型的保护范围。

下面结合附图1至附图8以及具体实施例详细论述本实用新型：

本实用新型实施例提供了一种双频WIFI天线，如图1-8所示，包括基板1，基板1的正面11设置有激励单元2、第一天线地3、回路槽7以及同轴线4；激励单元2包括第一微带线21；同轴线4与第一微带线21、第一天线地3固定连接，同轴线4与第一微带线21垂直；基板1的背面14固定安装有第二天线地5，第一天线地3与第二天线地5之间通过若干条过孔铜线6导通；第一天线地3上设置有至少一个接地孔31。激励单元2用于激发响应；回路槽7用于调整天线在其工作频段的阻抗特性，以满足系统的阻抗要求；同轴线4用于传输电磁波；第一天线地3与第二天线地5之间密集过孔，且孔间隙远小于工作波长，可近似于两层天线地全部导通的效果，两层天线地全部导通可以消除两层天线地之间的电容效应，从而避免在天线的工作频段产生由同轴线4带来的不确定谐波频点。

进一步的，基板1的正面11的相邻两侧边分别为第一侧边12和第二侧边13，第一侧边12与第一微带线21平行，第二侧边13与第一微带线21垂直，第一微带线21靠近第二侧边13的一端设置有同轴线4芯线焊点26，同轴线4的芯线与同轴线4芯线焊点26固定连接；基板1的正面11固定安装有第一天线地3，第一天线地3向同轴线4芯线焊点26方向设置有凸起32，凸起32上设置有同轴线4编织层焊点33，同轴线4的编织层与同轴线4编织层焊点33固定连接，凸起32的设置可以使同轴线4的线芯和编织层的焊接点距离更近，方便同轴线4的焊接。

进一步的，第一微带线21向第二侧边13方向延伸形成第二微带线22；第二微带线22用于拓宽第二频段带宽。

进一步的，激励单元2还包括第三微带线23、第四微带线24、第五微带线25，第四微带线24与第一微带线21平行，第一微带线21和第四微带线24靠近第二侧边13的一端通过第三微带线23固定连接，第五微带线25与第四微带线24垂直，第五微带线25连通第四微带线24的一端和第一天线地3，第三微带线23、第四微带线24、第五微带线25、第一天线地3、凸起32共同围成回路槽7；可以通过调整回路槽7的长度和宽度来优化天线谐振频段的S11参数。

进一步的，回路槽7为巴伦电路设计，通过引入等效并电感电容来调整天线在工作频段内的阻抗特性。

进一步的，基板1上设置有若干个安装孔15，用于将基板1固定安装在需要使用天线的电子设备上。

本实用新型实施例还提供了一种电子设备，包括金属壳体8、固定安装在金属壳体8上的双频WIFI天线，接地孔31与金属壳体8导通；金属壳体8的边缘设置有金属边框L段81和金属边框H段82，金属边框L段81和金属边框H段82包覆在基板1的外侧，金属边框H段82与第一微带线21平行。金属边框L段81、金属边框H段82分别与第一微带线21耦合产生两段谐振频带；接地孔31与金属壳体8导通，可以使天线地直接与电子设备内部的金属大地GND导通接地。

进一步的，金属边框L段81为L形，金属边框L段81包覆在第一侧边12和第二侧边13外，金属边框H段82为一字形，金属边框H段82包覆在第一侧边12外；金属边框L段81与金属边框H段82之间设置有绝缘部83。金属边框L段81与第一侧边12平行的长度为50mm，在1.5GHz以及第一频段2.4GHz处各产生一个谐振点；金属边框H段82长度为第二频段对应的1/4波长，从而产生第二频段的谐振。

进一步的，第一微带线21与金属边框L段81电容耦合产生第一频段谐振，工作在基模模式；第一微带线21与金属边框H段82电容耦合产生第二频段谐振，工作在基模模式；第一频段谐振频带为2400-2500MHz，第二频段谐振频带为5150-5850MHz，产生两段不同的谐振频带，满足了系统的双通信要求，同时可满足覆盖5G的全球频段，适用于全球市场的终端产品。

本实用新型的双频WIFI天线，对天线的结构尺寸进行了相应设计，优选的，基板1选用相对介电常数为4.4，厚度为0.8mm的FR3介质基板1，基板1的第一侧边12长度为38.25-38.65mm，第二侧边13长度为18.5-18.9mm，同轴线4为50欧姆特性阻抗的同轴线4，同轴线4长度为46.5-50.5mm。上述尺寸为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。

对本实用新型的电子设备进行性能测试，得到回波损耗图如图4所示，可见该电子设备在低频段2400-2500MHz以及5150-5850MHz两个频段内都可达到-10dB；史密斯圆图如图5所示；电压驻波比图如图6所示；天线效率测试数据图如图7所示；天线增益测试数据图如图8所示，可见该天线可覆盖全球的WIFI频段。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本实用新型。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上借助具体实施例对本实用新型做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本实用新型的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本实用新型所保护的范围。

Claims (9)

1.一种双频WIFI天线，其特征在于：包括基板，所述基板的正面设置有激励单元、第一天线地、回路槽、以及同轴线；

所述激励单元包括第一微带线；

所述同轴线与所述第一微带线、所述第一天线地固定连接，所述同轴线与所述第一微带线垂直；

所述基板的背面固定安装有第二天线地，所述第一天线地与所述第二天线地之间通过若干条过孔铜线导通；

所述第一天线地上设置有至少一个接地孔。

2.根据权利要求1所述的双频WIFI天线，其特征在于：所述基板的正面的相邻两侧边分别为第一侧边和第二侧边，所述第一侧边与所述第一微带线平行，所述第二侧边与所述第一微带线垂直，所述第一微带线靠近所述第二侧边的一端设置有同轴线芯线焊点，所述同轴线的芯线与所述同轴线芯线焊点固定连接；所述基板的正面固定安装有所述第一天线地，所述第一天线地向所述同轴线芯线焊点方向设置有凸起，所述凸起上设置有同轴线编织层焊点，所述同轴线的编织层与所述同轴线编织层焊点固定连接。

3.根据权利要求2所述的双频WIFI天线，其特征在于：所述第一微带线向所述第二侧边方向延伸形成第二微带线。

4.根据权利要求2所述的双频WIFI天线，其特征在于：所述激励单元还包括第三微带线、第四微带线、第五微带线，所述第四微带线与所述第一微带线平行，所述第一微带线和所述第四微带线靠近所述第二侧边的一端通过第三微带线固定连接，所述第五微带线与所述第四微带线垂直，所述第五微带线连通所述第四微带线的一端和所述第一天线地，所述第三微带线、所述第四微带线、所述第五微带线、所述第一天线地、所述凸起共同围成所述回路槽。

5.根据权利要求4所述的双频WIFI天线，其特征在于：所述回路槽为巴伦电路设计。

6.根据权利要求2所述的双频WIFI天线，其特征在于：所述基板上设置有若干个安装孔。

7.一种电子设备，其特征在于：所述电子设备包括金属壳体、固定安装在所述金属壳体上的权利要求2-6任意一项所述的双频WIFI天线，所述接地孔与金属壳体导通；所述金属壳体的边缘设置有金属边框L段和金属边框H段，所述金属边框L段和金属边框H段包覆在所述基板的外侧，所述金属边框H段与所述第一微带线平行。

8.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于：所述金属边框L段为L形，所述金属边框L段包覆在所述第一侧边和所述第二侧边外，所述金属边框H段为一字形，所述金属边框H段包覆在所述第一侧边外；所述金属边框L段与金属边框H段之间设置有绝缘部。

9.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于：所述第一微带线与所述金属边框L段电容耦合产生第一频段谐振，工作在基模模式；所述第一微带线与所述金属边框H段电容耦合产生第二频段谐振，工作在基模模式；所述第一频段谐振频带为2400-2500MHz，所述第二频段谐振频带为5150-5850MHz。

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