CN2865032Y - 应用于wlan的双面双频pcb天线 - Google Patents

Abstract

一种双面双频PCB天线，应用于WLAN(无线局域网)。该双面双频PCB天线为铜箔镀溅于PCB基板，其包括一天线振子、一接地部以及连接天线振子和接地部的连接部。其中天线振子和连接部位于PCB基板的上板面，而接地部位于相对的下板面。其中，该天线振子由第一辐射部和第二辐射部组成，其所延伸长度的不同决定其所能接收/发射频率的不同；该连接部包括一倒L结构以及一延伸部，该倒L结构可提升该天线的性能；该接地部通过若干贯穿PCB基板的通孔与上部倒L结构连接。该天线可同时工作在IEEE802.11a和IEEE802.11b两个频带下，不仅有利于提高工作带宽和增益，而且可降低成本。

Description

应用于WLAN的双面双频PCB天线

【技术领域】

本实用新型有关一种PCB天线，特别是一种应用于无线局域网(WLAN)的双面双频PCB天线。

【背景技术】

目前，市面上的通讯半产品有逐渐微小化的趋势，如行动电话的微小化。并且，通讯产品也逐渐与其它电子产品整合，例如，将通讯装置装设于笔记本计算机、个人数字助理等。此一额外的装置装设于电子产品时，势必要将其微小化。而且目前众家厂商所推行的蓝牙与无线局域网络，其所作的承诺，更希望将通讯装置与所有电子装置加以整合。

面对通讯技术的发展趋势，有一个重要因素必须纳入考虑，即天线。因为随着通讯装置的微小化，必然地，天线的设计也相应地微小化。而天线微小化的解决方案，在现有技术当中，已成为成熟的发展领域。例如，微带天线、倒F型天线、高介电常数天线、利用隙缝或契入的天线与小型螺旋形天线等等，均为适应天线微小化所发展出的技术。

此外，为了因应频带的广泛，研发人员为了让单一通讯装置能在多个频段下工作，也使得双频，甚至多频的通讯装置成为重要的研发目标。于是，各式各样的解决方案出笼。其中，如何让微小化的天线能够具有双频甚至多频的工作频率，成为研发人员纷纷尝试解决的研发课题。

其中，如笔记本计算机的可携型电子设备，其皆有许多金属结构，这些金属结构会形成电磁干扰屏蔽，而将天线的辐射加以反射。所以，在设计内建于笔记本计算机当中的天线时，就必须要考虑更多的因素，其与空间设计天线有相当大的不同与困难点，在频率、特性与场型都会改变。所以，设计具有双频或多频的笔记本计算机的内建天线，更显得困难许多。

而另一方面，随着无线局域网(Wireless Local Access Net，WLAN)在现代移动办公环境中的广泛应用，装设在便携式通讯设备(例如笔记本计算机)上的天线得以大量使用。这些天线常常应用于IEEE802.11a(5.2GHz)和IEEE802.11b(2.4GHz)的WLAN中，与台式计算器上的无线网络卡之间进行数据传输与接收而达到整个WLAN的功能。如前所述，一个WLAN中往往同时存在IEEE802.11a(5.2GHz)和IEEE802.11b(2.4GHz)两个工作频段，因此原有的单频天线便不敷使用。

在多种类型的双频天线中，微带天线因其高度较低、易于内置和较佳的增益而倍受青睐。

然而，现有天线在同一时刻只能工作在一个频段，不能同时在两个频段上收发数据。另外，该天线需堆栈设置多层基板，因而造价较高，而且该天线阻抗匹配需通过设置馈电焊点位置和在堆迭的基板中间精确设置导电片，也使得其制程较为复杂。再加上先前所使用的应用于WLAN的PCB天线工作带宽不够，增益较小。

有鉴于此，实有必要提供一种能同时工作在两个不同频段下，且具有较大带宽、较高增益的天线。

【实用新型内容】

本实用新型的目的在于提供一种应用于WLAN的双面双频PCB天线，该天线可同时工作在两个频段，工作带宽大，增益大。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：本实用新型一种双面双频PCB天线，应用于WLAN(无线局域网)。该双面双频PCB天线为铜箔镀溅于PCB基板，其包括一天线振子、一接地部以及连接天线振子和接地部的连接部。其中天线振子和连接部位于PCB基板的上板面，而接地部位于相对的下板面。该天线振子由第一辐射部和第二辐射部组成，其所延伸长度的不同决定其所能接收/发射频率的不同；该连接部包括一倒L结构以及一延伸部，该倒L结构可提升天线的性能；该接地部通过若干贯穿PCB基板的通孔与上部倒L结构连接。该天线可同时工作在IEEE802.11a和IEEE802.11b两个频带下，不仅有利于提高工作带宽和增益，而且可降低成本。

相较于现有技术，本实用新型双面双频PCB天线通过改变天线振子的宽度大小即可调节该天线的工作带宽，这样有利于提高其工作带宽，且倒L结构可提升天线的性能。同时两辐射部互不干扰，可同时接收/发射两种频率范围。另外，本实用新型结构简单，采用单层铺敷铜箔走线，有利于降低价格。

为使对本实用新型的构造特征及其功能有进一步的了解，兹配合图示详细说明如下：

【附图说明】

图1为本实用新型一实施例上下板面的平面示意图。

图2为本实用新型双频天线的工作频段分别位于2.4GHz和5.2GHz左右时测量的电压驻波比曲线。

【具体实施方式】

请参照图1所示，上下两方框分别绘示本实用新型双面双频PCB天线在PCB基板上下板面的平面示意图，将该上下两板面沿中间对称线折叠即可还原为该天线的实际对应位置。其中，阴影线所示为单层铜箔镀溅于PCB基板10上而形成的双面双频PCB天线，其中PCB基板10由绝缘材料制成。该天线结构包括一天线振子20、一接地部30以及一连接该天线振子20和接地部30的连接部40。其中天线振子20和连接部40位于PCB基板上板面10，而接地部30位于与天线振子20和连接部40相对应的下板面11。

请继续参阅图1所示，在PCB基板上板面10中，该天线振子20呈带状分布，其与连接部40的接触点将其分为第一辐射部21和第二辐射部22，该第一辐射部21和第二辐射部22的长度不同，从而代表其所工作的频率范围不同。于本实用新型的天线结构，第一辐射部21的工作在IEEE802.11b频段(2.4GHz-2.5GHz)，第二辐射部22的工作在IEEE802.11a频段(5.15GHz-5.35GHz)，由第一辐射部21和接地部30产生共振电场从而激发产生5GHz频带信号，第二辐射部22通过电磁感应激发产生2.4GHz频带信号。另外通过改变天线振子20的宽度即可实现该天线带宽的变化，这样有利于增大天线的工作带宽。

该连接部40包括一延伸部41和一倒L结构42，其中该延伸部41一端连接于天线振子20，另一端点与倒L结构42相通；该倒L结构42的末端设有若干纵横交错的通孔43，其可与接地部30相通。

在该PCB基板的下板面11，即与天线振子20和连接部40所处上板面10相对应的下板面11设有一接地部30，该接地部30上与上板面10上通孔43相对应的位置上设有相通的通孔32，用以连接接地部30和连接部40。同时，在接地部30的另一侧与上板面10中延伸部41及其延长线所在位置对应的下板面11中设有一补偿片31，该补偿片31比天线振子20的宽度略长，用以调试天线的阻抗特性，使天线便于调试。

另外，在使用本实用新型的时候还需要连接一馈线。现有的馈线为同轴电缆构造，包括内芯线和遮蔽层，且在内芯线与屏蔽层之间，以及屏蔽层的外部均包含有一绝缘层。于本实施例，该屏蔽层的一端电性连接于上述倒L结构42的通孔43，而该屏蔽层的另一端与通信终端上的接地器件电性连接；上述内芯线的一端电性连接于上述延伸部41与倒L结构42的交汇点位置，而内芯线的另一端与通信终端上的微波接收/发射器件电性连接。同时内芯线在延伸部41的位置可根据实际使用的机构不同而在很小的范围内进行微调以匹配PCB天线的阻抗，从而可改善使用该天线结构的效果。

请参照图2所示本实用新型双面双频天线的电压驻波比测量曲线，在IEEE802.11b频段(2.4GHz-2.5GHz)和IEEE802.11a频段(5.15GHz-5.35GHz)范围内，本实用新型双面双频天线的测得的电压驻波比的值均小于2，即表明本实用新型双面双频天线的工作频带完全涵盖IEEE80.11a和IEEE802.11b标准下的所有频段。

相较于现有技术，本实用新型双面双频PCB天线通过改变天线振子20的宽度大小即可调节该天线的工作带宽，这样有利于提高其工作带宽，且倒L结构42可提升天线的性能。同时两辐射部互不干扰，可同时接收/发射两种频率范围。另外，本实用新型采用单层铺敷铜箔走线，有利于降低价格。

Claims (5)

1.一种应用于WLAN的双面双频PCB天线，其为铜箔镀溅于PCB基板，其包括一天线振子、一接地部以及连接天线振子和接地部的连接部，其特征在于：天线振子和连接部位于PCB基板的上板面，而接地部位于与天线振子和连接部相对应的下板面，其中，该天线振子由第一辐射部和第二辐射部组成，其各自延伸长度的差异决定其所能接收/发射频率的范围不同；连接部用于将天线振子与接地部连接在一起，其包括一倒L结构和一延伸部。

2.根据权利要求1所述的应用于WLAN的双面双频PCB天线，其特征在于：上述第一、第二辐射部的长度不同，代表其所工作的频率范围不同。

3.根据权利要求2所述的应用于WLAN的双面双频PCB天线，其特征在于：所述第一辐射部和第二辐射部分别工作在IEEE802.11a和IEEE802.11b频段。

4.根据权利要求1所述的应用于WLAN的双面双频PCB天线，其特征在于：连接部通过其上通孔与下板面上的接地部相互连接。

5.根据权利要求1所述的应用于WLAN的双面双频PCB天线，其特征在于：接地部上设有一补偿片，其位于上板面中延伸部及其延长线所在位置对应的下板面，且其比天线振子的宽度略长。

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