CN2588560Y - 三频天线 - Google Patents

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戴新国
戴隆盛
林宪助
郭家铭
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Abstract

一种三频天线，主要用于移动通信设备，包括平面绝缘基板、馈线以及贴覆在平面绝缘基板上的接地片、第一辐射片、第二辐射片和连接片。其中，接地片、第一辐射片、连接片和馈线构成一个环形天线，工作于较高频带；而接地片、第二辐射片、连接片和馈线构成一个平面倒F型天线，工作于较低频带。通过环形天线与平面倒F型天线的结合，该三频天线既可以工作在较高和较低的频带，又可以在较高工作频带实现宽频带特性。

Description

三频天线
【技术领域】
本实用新型涉及一种天线，尤其涉及一种用于移动通信设备上的三频天线。
【背景技术】
目前，无线局域网通讯协议主要包括IEEE 802.11a和802.11b两种标准，其中802.11b的工作频段主要为2.4-2.5GHz，而802.11a的工作频段涵盖5.15-5.825GHz，主要包括5.15-5.25GHz，5.25-5.35GHz，5.725-5.825GHz三个频段。
为了使通讯设备能够兼容802.11a和802.11b两种标准，需要使用双频或多频天线，平面倒F型天线(Planar Inverted-F Antenna，PIFA)就是近代移动设备常用的一种理想的小型化内置天线。但由于天线的电气性体积/(频带×增益×效率)＝常数，若将天线平面化和小型化，其频带宽度和辐射效率均会减少，因此，平面倒F型天线构成的双频天线，其工作频带往往无法同时涵盖802.11a的三个频段。
解决上述问题的一种办法是采用两种或两种以上天线相结合的方式，可参阅美国专利第6,204,819 B1号所示的双频天线。这种现有技术的双频天线同时包括平面倒F型天线和环形天线结构，通过开关选择不同的信号馈入方式在二者之间进行切换。由于采用不同的天线结构，这种双频天线工作频带可调整的范围较大并且比较灵活，例如，可以改变其中环形天线的相关参数使其具有宽频带的特性。然而，这种双频天线采用立体结构，需要占用较大的空间，不利于电子产品向小型化发展。另外，这种双频天线采用不同的信号馈入方式来切换工作频带，结构复杂，成本较高。
【实用新型内容】
本实用新型的目的在于提供一种成本较低、体积较小并且具有宽频带特性的三频天线。
为实现上述目的，本实用新型三频天线包括平面绝缘基板、馈线以及贴覆在平面绝缘基板上的接地片、第一辐射片、第二辐射片和连接片。其中，接地片、第一辐射片、连接片和馈线构成一个环形天线，工作于较高频带；而接地片、第二辐射片、连接片和馈线构成一个平面倒F型天线，工作于较低频带。
相较于现有技术，本实用新型三频天线采用平面结构，体积较小，成本较低，并且通过环形天线与平面倒F型天线的结合，既可以工作在较高和较低的频带，又可以在较高工作频带实现宽频带的特性。
本实用新型的目的、特征和优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
图1为本实用新型的正视图。
图2为本实用新型的主要尺寸标注图。
图3为本实用新型的电压驻波比(Voltage Standing Wave Ratio，VSWR)测试图表。
图4为本实用新型工作于2.484GHz频率的水平极化的电磁辐射场图。
图5为本实用新型工作于2.484GHz频率的垂直极化的电磁辐射场图。
图6为本实用新型工作于5.35GHz频率的水平极化的电磁辐射场图。
图7为本实用新型工作于5.35GHz频率的垂直极化的电磁辐射场图。
图8为本实用新型工作于5.725GHz频率的水平极化的电磁辐射场图。
图9为本实用新型工作于5.725GHz频率的垂直极化的电磁辐射场图。
【具体实施方式】
请参照图1所示，本实用新型三频天线1包括平面绝缘基板30、接地片10、第一辐射片21、第二辐射片22、连接片23和信号馈线40。
接地片10、第一辐射片21、第二辐射片22和连接片23均为金属片并且贴覆于绝缘基板30同一侧的表面上，其中连接片23将第一辐射片21的一端和第二辐射片22的中部与接地片10相连接。第一辐射片21的另一端与第二辐射片22的一端相连接，而第二辐射片22的另一端为平行于接地片10延伸的自由端。
馈线40为同轴线，包括金属编织层41和内芯导线42，其中内芯导线42焊接在第一辐射片21和第二辐射片22的连接处，而金属编织层41焊接在接地片10上。
内芯导线42、第一辐射片21、连接片23、接地片10和金属编织层41构成导通的回路，从而形成一个环形天线，用来发射或接收较高频的信号；第二辐射片22、连接片23、接地片10和馈线40则构成一个平面倒F型天线，用来接收或者发射较低频的信号。
请参照图2所示，其中标注出了本实用新型三频天线1的主要尺寸参数，图中数值的单位均为毫米(mm)。
请参照图3所示，本实用新型三频天线1在装入一个通信设备(如笔记本电脑)之后，测得的电压驻波比的值在工作频率为2.3-2.825GHz和4.85-5.975GHz之间均小于2，即表明本实用新型三频天线1的工作频带完全涵盖IEEE 802.11a和802.11b标准下的所有频段。
图4到图9分别本实用新型三频天线1在装入所述通信设备之后，测得的工作频率分别为2.484GHz、5.35GHz和5.725GHz时的水平和垂直极化电磁辐射场图，由测试结果可知，三种工作频率下三频天线1的平均增益均可满足要求，无明显的辐射盲区。
此外，通过调整第一辐射片21和第二辐射片22的尺寸或者内芯导线42焊接点的位置，可以在一定程度上调节三频天线1的频率共振点，例如，将内芯导线42的焊接点向第一辐射片21方向移动，则三频天线1的高频共振点将向更高频移动，而低频共振点将向更低频移动。

Claims (6)

1.一种三频天线，包括接地片、第一辐射片、第二辐射片、连接片和馈线，其特征在于：接地片、第一辐射片、连接片和馈线构成环形天线，而接地片、第二辐射片、连接片和馈线构成平面倒F型天线。
2.如权利要求1所述的三频天线，其特征在于：所述连接片将第一辐射片的一端和第二辐射片的中部与接地片相连接。
3.如权利要求2所述的三频天线，其特征在于：所述第一辐射片的另一端与第二辐射片的一端相连接，而第二辐射片的另一端为平行于接地片延伸的自由端。
4.如权利要求3所述的三频天线，其特征在于：所述馈线为同轴线，包括金属编织层和内芯导线。
5.如权利要求4所述的三频天线，其特征在于：所述内芯导线与第一辐射片和第二辐射片的连接处电性连接，而金属编织层与接地片电性连接。
6.如权利要求5所述的三频天线，其特征在于：所述三频天线还包括平面绝缘基板，所述接地片、第一辐射片、第二辐射片和连接片均贴覆于所述平面绝缘基板同一侧的表面上。
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