CN218919283U - 天线结构及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种天线结构，包括第一介质板、贴片结构和一个馈电探针，贴片结构设置在第一介质板的第一表面，且贴片结构包括主贴片和两个贴片组，两个贴片组在主贴片的边缘与主贴片相耦合；馈电探针与主贴片连接，用于对主贴片馈电。本实用新型的天线结构采用单馈电方式，且通过两个贴片组与主贴片耦合，无需采用高介电常数的基材即可实现小型圆极化天线，简化小型圆极化天线结构，降低成本，避免高介电常数基材对带宽和辐射效率的影响。本实用新型还提供一种电子设备。

Description

天线结构及电子设备

技术领域

本实用新型涉及天线技术领域，具体涉及一种天线结构及电子设备。

背景技术

相关技术中，一般设计圆极化天线采用双馈电方法来实现，如图1所示的传统圆极化天线结构，利用两个馈针10得到相位差，达到圆极化的目的，该圆极化天线的尺寸约为50mm*50mm。为了实现天线小型化，目前主要方法是使用高介电常数材料，通常使用相对介电常数10以上的材料。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中存在的上述不足，提供一种天线结构及电子设备。

一方面，本实用新型提供一种天线结构，包括第一介质板、贴片结构和一个馈电探针，所述贴片结构设置在所述第一介质板的第一表面，所述贴片结构包括主贴片和两个贴片组，所述两个贴片组在所述主贴片的边缘与所述主贴片相耦合；

所述馈电探针与所述主贴片连接，用于对所述主贴片馈电。

又一方面，本实用新型还提供一种电子设备，包括如前所述的天线结构。

本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型提供的天线结构，包括第一介质板、贴片结构和一个馈电探针，贴片结构设置在第一介质板的第一表面，且贴片结构包括主贴片和两个贴片组，两个贴片组在主贴片的边缘与主贴片相耦合；馈电探针与主贴片连接，用于对主贴片馈电。本实用新型的天线结构采用单馈电方式，且通过两个贴片组与主贴片耦合，无需采用高介电常数的基材即可实现小型圆极化天线，简化小型圆极化天线结构，降低成本，避免高介电常数基材对带宽和辐射效率的影响。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。

图1为相关技术中双馈电方式的天线结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的天线结构的俯视图；

图3为本实用新型实施例提供的天线结构的立体图；

图4为本实用新型实施例的天线结构在L2频段的反射系数效果示意图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。

目前的小型圆极化天线存在以下问题：高介电常数基材会在辐射贴片表面产生表面波，影响辐射增益，使得带宽变窄；高介电常数基材的插入损耗也比较大，影响天线辐射效率；高介电常数基材的成本较高；双馈电方式的天线结构较为复杂，实现难度较高。

本实用新型提供一种天线结构，图2为本实用新型实施例提供的天线结构的俯视图。如图2所示，所述天线结构包括第一介质板1、贴片结构2和一个馈电探针3，贴片结构2设置在第一介质板1的第一表面11，贴片结构2包括主贴片21和两个贴片组22，两个贴片组22在主贴片21的边缘与主贴片21相耦合。馈电探针3与主贴片21连接，用于对主贴片21馈电。

贴片组22包括短路贴片221，主贴片21和短路贴片221均为金属贴片，在本实用新型实施例中，第一表面11为第一介质板1的上表面，主贴片21的形状为正方形，需要说明的是，主贴片21的形状不限于正方形，也可以是其他规则或不规则的形状。针对正方形的主贴片21，一个贴片组22设置在正方形的一个对角线位置，另一个贴片组22设置在正方形的另一个对角线位置。

本实用新型提供的天线结构，包括第一介质板1、贴片结构2和一个馈电探针3，贴片结构2设置在第一介质板1的第一表面11，且贴片结构2包括主贴片21和两个贴片组22，两个贴片组22在主贴片21的边缘与主贴片21相耦合；馈电探针3与主贴片21连接，用于对主贴片21馈电。本实用新型的天线结构采用单馈电方式，且通过两个贴片组22与主贴片21耦合，无需采用高介电常数的基材即可实现小型圆极化天线，简化小型圆极化天线结构，降低成本，避免高介电常数基材对带宽和辐射效率的影响。

相关技术中双馈电方式的天线结构的尺寸较大，通常为50mm*50mm，而本实用新型的天线结构的尺寸可以减小至40mm*40mm。

在一些实施例中，两个贴片组22正交设置且接地。

在一些实施例中，每个贴片组22包括两个短路贴片221，一个贴片组22内的两个短路贴片221的连线与另一个贴片组22内的两个短路贴片221的连线相互垂直。也就是说，一个贴片组22产生正45度角的线性化波，另一个贴片组22产生负45度角的线性化波，正负45度角的线性化波生成圆极化波，从而实现圆极化天线。

在一些实施例中，主贴片21与各短路贴片221相耦合的位置分别设置有开口，各短路贴片221在各开口内与主贴片21间隙设置。在本实用新型实施例中，在正方形的主贴片21四个角的位置沿对角线的方向分别设置四个开口，各短路贴片221的一端伸入相应的开口内，另一端延伸至第一介质板1的四个角的位置。

在一些实施例中，各短路贴片221呈十字型，即各短路贴片221包括交叉设置的第一部分和第二部分，其中第一部分的一端伸入主贴片21的开口内，第一部分的另一端延伸至第一介质板1的边角位置。

在一些实施例中，每个贴片组22中两个短路贴片221的形状相同。如图1所示，在本实用新型实施例中，一个贴片组22中两个短路贴片221的第二部分较长，另一贴片组22中两个短路贴片221的第二部分较短。通过设置不同贴片组22中短路贴片221第二部分的长度，可以调整两个贴片组22的相位差。

在一些实施例中，如图3所示，所述天线结构还包括设置第二介质板4，第二介质板4设置有金属区41，第二介质板4位于第一介质板1的第二表面的一侧，且馈电探针3与第二介质板4的金属区41相连，第二表面为第一表面11的对侧表面。在本实用新型实施例中，第一表面11为第一介质板1的上表面，第二表面为第一介质板1的下表面，第二介质板4位于第一介质板1的下方。通常，在第二介质板4与第一介质板1相对的表面上覆铜形成金属区41，在金属区41内设置有馈电端口411，馈电探针3的一端通过馈电端口411与金属区41相连。在第一介质板1和第二介质板4之间并未填充任何东西，使用空气来代替，可以使天线结构的效率得以提高。

在本实用新型实施例中，第一介质板1和/或第二介质板4的厚度可以为1mm。

在一些实施例中，如图3所示，馈电探针3呈Γ型，包括相互连接的金属线31和同轴线32，金属线31与第一介质板1的第二表面贴合，同轴线32位于第一介质板1和第二介质板4之间，并与第二介质板4的金属区41连接。也就是说，同轴线32的一端与金属线31连接，同轴线32的另一端与金属区41上的馈电端口411连接，金属线31贴合在第一介质板1的下表面，这样，Γ型的馈电探针3通过第一介质板1与主贴片21连接，实现对主贴片21的耦合馈电。

在一些实施例中，如图3所示，两个贴片组22位于第一介质板1的边缘，天线结构还包括电连接件5，电连接件5位于第一介质板1和第二介质板4之间，并分别与两个贴片组22和第二介质板4的金属区41连接。电连接件5的数量与短路贴片221的数量相同，每个电连接件5的一端连接一个短路贴片221，另一端连接第二介质板4的金属区41。在本实用新型实施例中，四个短路贴片221位于第一介质板1的四个角的位置，四个电连接件5位于第一介质板1和第二介质板4之间，其一端分别与四个短路贴片221连接，其另一端并分别与第二介质板4的金属区41连接。在一些实施例中，电连接件5可以选用金属螺钉，可以同时起到对短路贴片221接地的作用和支撑双层介质板的作用。

在一些实施例中，第一介质板1和/或第二介质板4的介电常数大于0且小于3。示例性的，第一介质板1和/或第二介质板4的介电常数可以为2.65。也就是说，本实用新型实施例的天线结构可以选用低介电常数的介质板，从而降低成本。

图4为本实用新型实施例的天线结构在L2频段的反射系数效果示意图。如图4所示，通过仿真调试，在1.25GHZ-1.27GHz频率范围内，天线结构的反射系数均小于-10。

所述天线结构可以满足全向辐射的要求，且最大辐射方向上的效率较高，可以达到3.5dB。

本实用新型实施例的天线结构在主贴片21的四个角上耦合加载短路贴片221，使天线小型化，同时采用单馈电方式，馈电探针3结构简单容易设计，使得天线圆极化。此外，该天线结构不仅具有小型化的优点，还具有良好的天线性能，能够使用低介电常数的介质板材，可以大幅降低成本。

本实用新型实施例的天线结构可以应用到所有需要导航定位的通信设备中，这种天线结构不仅成本低，最重要的是尺寸小，更容易与无线通信系统整合。

本实用新型实施例还提供一种电子设备，所述电子设备包括如前所述的天线结构。

所述电子设备包括但不限于手机、智能手表、可穿戴智能设备等任何具有无线通信功能的产品或部件。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims (11)

1.一种天线结构，其特征在于，包括第一介质板、贴片结构和一个馈电探针，所述贴片结构设置在所述第一介质板的第一表面，所述贴片结构包括主贴片和两个贴片组，所述两个贴片组在所述主贴片的边缘与所述主贴片相耦合；

所述馈电探针与所述主贴片连接，用于对所述主贴片馈电。

2.如权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述两个贴片组正交设置且接地。

3.如权利要求2所述的天线结构，其特征在于，每个所述贴片组包括两个短路贴片，一个所述贴片组内的两个所述短路贴片的连线与另一个所述贴片组内的两个所述短路贴片的连线相互垂直。

4.如权利要求3所述的天线结构，其特征在于，所述主贴片与各所述短路贴片相耦合的位置分别设置有开口，各所述短路贴片在各所述开口内与所述主贴片间隙设置。

5.如权利要求3所述的天线结构，其特征在于，每个所述贴片组中两个所述短路贴片的形状相同。

6.如权利要求5所述的天线结构，其特征在于，各所述短路贴片呈十字型。

7.如权利要求1-6任一项所述的天线结构，其特征在于，还包括第二介质板，所述第二介质板设置有金属区，所述第二介质板位于所述第一介质板的第二表面的一侧，且所述馈电探针与所述第二介质板的金属区相连，所述第二表面为所述第一表面的对侧表面。

8.如权利要求7所述的天线结构，其特征在于，所述馈电探针呈Γ型，包括相互连接的金属线和同轴线，所述金属线与所述第一介质板的第二表面贴合，所述同轴线位于所述第一介质板和所述第二介质板之间，并与所述第二介质板的金属区连接。

9.如权利要求7所述的天线结构，其特征在于，所述两个贴片组位于所述第一介质板的边缘，所述天线结构还包括电连接件，所述电连接件位于所述第一介质板和所述第二介质板之间，并分别与所述两个贴片组和所述第二介质板的金属区连接。

10.如权利要求7所述的天线结构，其特征在于，所述第一介质板和/或所述第二介质板的介电常数大于0且小于3。

11.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-10任一项所述的天线结构。

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