CN2924808Y - 应用于wlan的单面双频pcb天线 - Google Patents

Abstract

一种应用于WLAN的单面双频PCB天线，该单面双频PCB天线由铜箔镀溅于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，以及一馈线。其中该天线振子由第一辐射部和第二辐射部组成，其延伸长度的差异决定其所能接收/发射频率的不同，同时改变该天线振子的宽度可改变天线的带宽；该连接部包括一倒L结构以及一延伸部，用于将天线振子与接地部连接在一起，该倒L结构可提升天线的性能；该馈线具有内芯线和遮蔽层，遮蔽层焊接于接地部，内芯线焊接于连接部中焊点处。该天线不仅可以提高工作带宽和增益，而且有利于降低成本。

Description

应用于WLAN的单面双频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的单面双频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。蓝牙的发展，势必更将此一通讯产品微小化的趋势推上高峰。

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朮。

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(2.4 GHz)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(2.4 GHz)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，该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，以及先前PCB天线大部分为双层设计，价格相对较高。

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、较高增益以及成本相对较低的天线。

【实用新型内容】

本实用新型的目的在于提供一种应用于WLAN的单面双频PCB天线，该天线可同时工作在两个频段，工作带宽大，增益大，并且结构简单造价低廉。

本实用新型的目的是通过以下技朮方案实现的：本实用新型应用于WLAN的单面双频PCB天线由铜箔镀溅于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，以及一馈线。其中该天线振子由第一辐射部和第二辐射部组成，其延伸长度的差异决定其所能接收/发射频率的不同，同时改变该天线振子的宽度可改变天线的带宽；该连接部包括一倒L结构以及一延伸部，用于将天线振子与接地部连接在一起，且该倒L结构可提高天线的增益；而馈线具有内芯线和遮蔽层，遮蔽层焊接于接地部，内芯线焊接于连接部中焊点处。该天线不仅可以提高工作带宽和增益，而且有利于降低成本。

相较于现有技朮，本实用新型单面双频PCB天线通过改变天线振子宽度的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的使用状态示意图。

图2为本实用新型的立体结构示意图。

【具体实施方式】

请参照图1所示，本实用新型单面双频PCB天线为单层铜箔镀溅于PCB基板10上，其中基板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，以及一馈线50。其中天线振子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，此二辐射部均处于同一平面内；该连接部40大致呈“Z”状，其一端点连接于天线振子20，另一端点则连接于接地部30；馈线50一端电性连接于该天线上，另一端可连接于通信电路(图中未示出)。

请参阅图2所示，该天线结构均处于同一平面上，其中该连接部40处于天线振子20和接地部30中间，其大致呈“Z”状，一端点连接于天线振子20，另一端则连接于接地部30。该连接部40包括一倒L结构41以及一延伸部43，该倒L结构41与接地部30连接，而该延伸部43与天线振子20连接，且其二者交汇处为一馈点42。上述倒L结构41虽然结构简单，其本身不参与天线馈点，并且产生的辐射也可以忽略，但是却能明显地改善天线的性能。

以上述延伸部43为分界线，其将天线振子20分为左右两部分：第一辐射部21和第二辐射部22。该天线振子20呈带状走向，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的工作频率为5GHz频带(5.15GHz-5.35GHz)，第二辐射部22的工作频率为2.4GHz频带(2.4GHz-2.5GHz)，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，因此本实用新型双频天线仅用一根馈线50就能实现双频信号的接收/发射。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。

如图所示，该接地部30与天线振子20相平行，其与基板10上的接地线(图中未示出)相连接，用于将天线振子20与PCB基板10上接地部连接。

另外，本实用新型的天线还包括一馈线50，如图所示，该馈线50与同轴电缆构造，包括内芯线51和遮蔽层52，且该内芯线51与屏蔽层52之间，以及屏蔽层52与其周围的外界之间均包含有一绝缘层。于本实施例，该屏蔽层52的一端电性连接于上述接地部30，而该屏蔽层52的另一端与通信终端上的接地器件电性连接；上述内芯线51的一端电性连接于上述馈点42处，而上述内芯线51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51在馈点42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调节PCB天线的阻抗匹配，从而可改善使用该天线结构的效果。

本实用新型单面双频天线的工作频带完全涵盖IEEE80.11a和802.11b标准下的所有频段，并且在这些频率上的方向性系数比较好，平均增益均可满足要求，无明显的辐射盲区。

相较于现有技术，本实用新型单面双频PCB天线通过天线振子20宽度的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41可提升天线的性能。同时第一辐射部21和第二辐射部22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。

Claims (5)

1.一种应用于WLAN的单面双频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，以及一馈线，该馈线包括内芯线和遮蔽层，以及两层之间和遮蔽层之外的绝缘层，其特征在于：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的单面双频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的单面双频PCB天线，其特征在于：所述第一辐射部和第二辐射部对应的频率分别为5GHz和2.4GHz。

4.根据权利要求1所述的应用于WLAN的单面双频PCB天线，其特征在于：倒L结构与延伸部的交汇处设有一馈点。

5.根据权利要求1所述的应用于WLAN的单面双频PCB天线，其特征在于：所述馈线中内芯线的一端电性连接于上述馈点处，而上述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；该屏蔽层的一端电性连接于上述接地部，而该屏蔽层的另一端与通信终端上的接地器件电性连接。

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