CN216648606U - 天线结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种天线结构，包括一基板、一第一辐射部以及一第二辐射部。该第一辐射部设置于该基板上方的左侧，并包括连接该基板的表层走线的一第一馈入点，以及位于该第一馈入点旁且连接该基板的表层金属的边缘的一第一接地点。该第二辐射部设置于该基板上方，并位于该第一辐射部右方，且包括连接该基板的表层走线的一第二馈入点，以及位于该第二馈入点旁且连接该基板的表层金属的边缘的一第二接地点。该第二辐射部的长度与宽度皆与该第一辐射部的长度与宽度不同，且该第二辐射部与该第一辐射部之间相距一间隔。本实用新型的技术方案能提供高隔离度、高增益、大带宽，使得在相同的发射功率中提供更远的传输距离。

Description

天线结构

技术领域

本实用新型涉及天线技术领域，特别涉及一种天线结构。

背景技术

现有的多发多收天线具有2支平面的倒F型天线，提供射频辐射功能，但仅限于有限的辐射带宽，带宽不够宽使得不同材质与复杂的环境对于天线的Q 值会造成共振偏移。例如在使用家庭剧院中的重低音或是环绕音响时，频率的偏移会直接影响使用者的传输距离或是造成断音现象。另外，在两支天线共存的状况下，隔离度和带宽是该都要顾及，现有技术中的天线会被塑料或是木头的材质影响共振频率，进而影响其隔离度。

因此，需要发展一成本低，能提供高隔离度、高增益、大带宽，且天线场型极化接近圆形的多发多收天线。

实用新型内容

为实现上述实用新型的目的，本实用新型提出一种天线结构，特别是一种高隔离度多发多收(MIMO)倒F型天线结构((Planar inverted-F antenna,PIFA)，包括一基板、一第一辐射部以及一第二辐射部。该第一辐射部设置于该基板上方的左侧，并包括连接该基板的表层走线的一第一馈入点，以及位于该第一馈入点旁且连接该基板的表层金属的边缘的一第一接地点。该第二辐射部设置于该基板上方，并位于该第一辐射部右方，且包括连接该基板的表层走线的一第二馈入点，以及位于该第二馈入点旁且连接该基板的表层金属的边缘的一第二接地点。该第二辐射部的长度与宽度皆与该第一辐射部的长度与宽度不同，且该第二辐射部与该第一辐射部之间相距一间隔。

根据本实用新型一实施例，该第一馈入点与该第一接地点之间的金属长度与该第一馈入点外侧的金属长度不等长。

根据本实用新型一实施例，该第二馈入点与该第二接地点之间的金属长度与该第二馈入点外侧的金属长度不等长。

根据本实用新型一实施例，该第一辐射部与该第二辐射部的长度与宽度可在一调整范围内增减大小，使得共振频率对应改变。

本实用新型的有益效果是：能提供高隔离度、高增益、大带宽，使得在相同的发射功率中提供更远的传输距离。

附图说明

图1表示本实用新型一实施例的天线结构示意图之一；

图2表示本实用新型一实施例的天线结构示意图之二；

图3为图1与图2的天线结构的第一辐射部以及第二辐射部示意图；

图4表示本实用新型一实施例的天线结构的辐射效率的增益频率曲线图之一；

图5表示本实用新型一实施例的天线结构在不同频率下于XY平面、XZ平面、以及YZ平面上的二维的场型示意图；

图6表示本实用新型一实施例的天线结构的辐射效率的增益频率曲线图之二；

图7表示本实用新型一实施例的天线结构的辐射效率的增益频率曲线图之三。

附图标记说明：

1:天线结构；10:基板；11:第二辐射部；12:第一辐射部；110:第二馈入点； 111:第二接地点；120:第一馈入点；121:第一接地点；L1～L8:长度；W1～W14:宽度；D1～D6:距离。

具体实施方式

下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参照图1，本实用新型提出一种天线结构1，包括一基板10、一第一辐射部12以及一第二辐射部11。该第一辐射部12设置于该基板10上方的左侧，并包括连接该基板10的表层走线的一第一馈入点120，以及位于该第一馈入点120 旁且连接该基板10的表层金属的边缘的一第一接地点121。该第二辐射部11设置于该基板10上方，并位于该第一辐射部12右方，且包括连接该基板10的表层走线的一第二馈入点110，以及位于该第二馈入点110旁且连接该基板10的表层金属的边缘的一第二接地点111。该第一辐射部12和该第二辐射部11皆设置于具四层介质的该基板10上，除走线部分皆以贯通孔联接各金属部分(无图示)。

请参照图2与图3，该第一馈入点120与该第一接地点121之间的金属长度与该第一馈入点120外侧的金属长度不等长，该第二馈入点110与该第二接地点111之间的金属长度与该第二馈入点110外侧的金属长度不等长，该第二辐射部11的长度与宽度皆与该第一辐射部12的长度与宽度不同。该第二辐射部11 与该第一辐射部12之间相距一间隔，即图3中的宽度W6。

较佳地，图中各个部分的长宽与间隔大小如下：L1＝4.5mm、L2＝6.5mm、 L3＝3.5mm、L4＝2.8mm、L5＝3.7mm、L6＝31mm、L7＝40mm、L8＝7mm、W1＝4.8mm、 W2＝2mm、W3＝2.5mm、W4＝9.8mm、W5＝1.5mm、W6＝2.5mm、W7＝3mm、 W8＝10.1mm、W9＝3.6mm、W10＝1mm、W11＝2.5mm、W12＝30mm、W13＝28mm、 W14＝1.5mm、D1＝0.5mm、D2＝6.8mm、D3＝3mm、D4＝1mm、D5＝19.8mm、D6＝1mm。另外，上述的长度W4可以延伸至11mm，W8可延伸至12mm，且W12、L1、 W5、L2、L3、W7、D3、W9、L4等部分可以在2mm的调整范围内增减大小，根据天线的不同形状大小，共振频率也会对应改变。

请参照图4～图7，在此实施例中，该第一辐射部12为1/4λ波长天线port-1，该第二辐射部11为1/4λ波长天线port-2。图4为此天线的S参数，针对高于 5GHz频段设计，以在不同机壳上组装时皆可达到5GHz频段，由于已知天线组装在复杂且不同材质的机壳内会造成天线频率向下偏移，所以需要通过调整长度来调整频率(曲线S11、S22、S21)，且图4中的电压驻波比(Voltage Standing Wave Ratio，VSWR)为2：1。图6的曲线S11、S21的隔离度维持在-15dB以下，使得在频段5GHz～6.5GHz的效率皆在50％以上，尽可能地运用两天线功率。图7 中曲线S11、S21在频段5GHz～6.4GHz对应的天线辐射增益皆在3dB以上。

图5为本实施例的天线结构在频率5.12GHz(点状线)、5.52GHz(虚线)、与 6.02GHz(实线)下于XY平面、XZ平面、以及YZ平面上的二维的场型示意图。

本实用新型的高隔离度高增益的多发多收天线为不对称的1/4λ波长天线，也就是该第一辐射部12(1/4λ波长天线port-1)与该第二辐射部11(1/4λ波长天线 port-2)。现代无线通信中经常使用平面型倒F天线来减小体积，本实用新型具有匹配阻抗的两不对称1/4λ波长天线，具相反方向以进行波束成形，达到多发多收的目的。

本实用新型的效果能提供更大的辐射覆盖范围基于相同功率下，在一块普通4层介质基板上设计并制造了两个多发多收平面型倒F天线，较佳地是应用在需要小尺寸和减少外部天线的无线模块上，以提高两个天线的隔离度和高增益，两个独立的辐射部可用于具有波束成形的多发多收天线，在频段5.5～7GHz 时反射低于-10dB，隔离度介于-15dB到-22dB，辐射效率高于55％，增益介于 2.6dB到5dB，适用于多种情况，能提供高隔离度、高增益、大带宽，使得在相同的发射功率中提供更远的传输距离，大带宽以及高隔离度让使用者在复杂的环境中不易受结构材质影响，对于用户多居家空间大小，高增益天线以及圆极化也能增加传输讯号的覆盖度。

以上所述的是本实用新型的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本实用新型所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本实用新型的保护范围内。

Claims (4)

1.一种天线结构，其特征在于，包括：

一基板；

一第一辐射部，设置于该基板上方的左侧，该第一辐射部包括：

一第一馈入点，连接该基板的表层走线；以及

一第一接地点，位于该第一馈入点旁，连接该基板的表层金属的边缘；以及

一第二辐射部，设置于该基板上方，并位于该第一辐射部右方，该第二辐射部包括：

一第二馈入点，连接该基板的表层走线；以及

一第二接地点，位于该第二馈入点旁，连接该基板的表层金属的边缘；

其中，该第二辐射部的长度与宽度皆与该第一辐射部的长度与宽度不同，且该第二辐射部与该第一辐射部之间相距一间隔。

2.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，该第一馈入点与该第一接地点之间的金属长度与该第一馈入点外侧的金属长度不等长。

3.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，该第二馈入点与该第二接地点之间的金属长度与该第二馈入点外侧的金属长度不等长。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的天线结构，其特征在于，该第一辐射部与该第二辐射部的长度与宽度可在一调整范围内增减大小，使得共振频率对应改变。

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