WO2015184831A1 - 一种pcb天线及无线终端 - Google Patents

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刘洋
舒超凡
石青松
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中兴通讯股份有限公司
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    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H—ELECTRICITY
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    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
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    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/50—Structural association of antennas with earthing switches, lead-in devices or lightning protectors

Definitions

  • the antenna further includes:
  • FIG. 1 is a structural diagram of a PCB antenna according to an embodiment of the present invention.

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  • Waveguide Aerials (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)

Abstract

一种印刷电路板(PCB)天线及无线终端，所述天线包括开槽渐变蝶形天线、巴伦和天线馈电点，其中，巴伦的输入端与第一天线馈电点连接；巴伦的输出端通过第二天线馈电点与开槽渐变蝶形天线连接。通过上述方案，扩宽了开槽渐变蝶形天线的工作频段。

Description

一种PCB天线及无线终端 技术领域
本发明涉及印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB)天线领域，尤其涉及一种PCB天线及包括该PCB天线的无线终端。
背景技术
当无线终端向小型化发展时，要求配置在无线终端上的天线体积也变小，且易于集成。随着LTE技术的不断发展，LTE的工作频段越来越宽，在无线终端上配置的天线通信低频段要求从698MHz覆盖到960MHz。
目前，PCB天线因其具有重量轻、体积小、剖面低、易于集成、成本低、易于制作等优点，能够满足小型化无线终端对天线体积的要求，但是目前的PCB天线无法实现宽频覆盖，覆盖范围不能实现从698MHz到960MHz。
发明内容
本发明提供了一种PCB天线，可用于无线终端，以解决如何实现无线终端上天线宽频覆盖的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种印刷电路板(PCB)天线，所述天线包括开槽渐变蝶形天线、巴伦和天线馈电点，其中，
巴伦的输入端与第一天线馈电点连接；
巴伦的输出端通过第二天线馈电点与开槽渐变蝶形天线连接。
可选地，所述巴伦的输出端为阶梯状。
可选地，所述巴伦为共面波导(CPW)-共面带线(CPS)微带巴伦。
可选地，开槽渐变蝶形天线的蝶形弧线为平滑的弧线。
可选地，所述巴伦的总长度小于天线最小工作波长的四分之一，或者小于天线最小尺寸点。
可选地，所述天线还包括：
通过第三馈电点与开槽渐变蝶形天线连接的阻抗匹配电路。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种无线终端，包括印刷电路板(PCB)天线，其中，
所述PCB天线包括开槽渐变蝶形天线、巴伦和天线馈电点，其中，
所述巴伦的输入端与第一天线馈电点连接；
所述巴伦的输出端通过第二天线馈电点与所述开槽渐变蝶形天线连接。
可选地，所述巴伦的输出端为阶梯状。
可选地，所述巴伦为共面波导(CPW)-共面带线(CPS)微带巴伦。
可选地，所述开槽渐变蝶形天线的蝶形弧线为平滑的弧线。
可选地，所述巴伦的总长度小于天线最小工作波长的四分之一，或者小于天线最小尺寸点。
可选地，所述PCB天线还包括：
通过第三馈电点与所述开槽渐变蝶形天线连接的阻抗匹配电路。
上述技术方案通过将开槽渐变蝶形天线与巴伦连接，使得开槽渐变蝶形天线馈电点处的阻抗可调节，进而扩宽了开槽渐变蝶形天线的工作频段。
附图概述
图1为根据本发明实施例的PCB天线结构图；
图2为根据本发明实施例的巴伦形状示意图；
图3为根据本发明实施例的包括了开槽渐变蝶形天线、巴伦、天线馈电点、阻抗匹配电路和弧形开口的PCB天线分别在仿真和实测条件下的回波损耗示意图。
本发明的较佳实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图 对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
图1为根据本发明实施例的PCB天线结构图。该PCB天线结构可以应用于无线终端。
该PCB天线包括开槽渐变蝶形天线(101)、巴伦(102)和天线馈电点，其中
巴伦(102)的输入端与第一天线馈电点(103-1)连接；
巴伦的输出端通过第二天线馈电点(103-2)与开槽渐变蝶形天线连接。
所述巴伦为共面波导(CPW)-共面带线(CPS)微带巴伦，其具有扇形缝隙结构；
上述实施例通过将开槽渐变蝶形天线与巴伦连接，使得开槽渐变蝶形天线馈电点处的阻抗可调节，不用限制在50欧姆，进而扩宽了开槽渐变蝶形天线的工作频段。
为消除巴伦阻抗突变，减小带内反射，进而扩宽与巴伦连接的渐变蝶形天线的工作频段，可通过设置上述巴伦(102)的输出端为阶梯状实现汉克尔渐变和切比雪夫渐变两种阻抗渐变方式结合，如图2所示。
为消除天线的阻抗突变，减小带内反射，获得最平缓的带内驻波比进而扩宽渐变蝶形天线的工作频段，可通过设置上述开槽渐变蝶形天线(101)的蝶形弧为平滑的弧线实现汉克尔渐变和切比雪夫渐变两种阻抗渐变方式结合；将开槽渐变蝶形天线(101)的蝶形弧设置为平滑的弧线，相当于增加了开口处的有效面积，使得天线在尺寸有限的情况下能够有较好的低频特性。
上述巴伦(102)的形状与尺寸可以进行任意变形；但是，为减小巴伦对天线辐射特性的影响，巴伦的总长度优选小于天线最小工作波长的四分之一，或者小于天线最小尺寸点。
为了进一步调节开槽渐变蝶形天线馈电点处的阻抗，扩宽开槽渐变蝶形天线的工作频段，上述实施例中优选地还包括通过第三馈电点与开槽渐变蝶形天线连接的阻抗匹配电路(104)。
图3示出了包括了开槽渐变蝶形天线、巴伦、天线馈电点、阻抗匹配电 路和弧形开口的PCB天线分别在仿真和实测条件下的回波损耗示意图。从图中可以看出，本实施例的PCB天线在698MHz到960MHz范围内，天线的回波损耗小，本实施例的PCB天线实现了该范围内的频率覆盖。
本发明另外提供了一种无线终端，其包括上述PCB天线结构。具体地，一种无线终端，包括印刷电路板(PCB)天线，其中，
所述PCB天线包括开槽渐变蝶形天线、巴伦和天线馈电点，其中，
所述巴伦的输入端与第一天线馈电点连接；
所述巴伦的输出端通过第二天线馈电点与所述开槽渐变蝶形天线连接。
优选地，所述巴伦的输出端为阶梯状。
优选地，所述巴伦为共面波导(CPW)-共面带线(CPS)微带巴伦。
优选地，所述开槽渐变蝶形天线的蝶形弧线为平滑的弧线。
优选地，所述巴伦的总长度小于天线最小工作波长的四分之一，或者小于天线最小尺寸点。
优选地，所述PCB天线还包括：
通过第三馈电点与所述开槽渐变蝶形天线连接的阻抗匹配电路。
需要说明的是，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
工业实用性
本发明提供了一种PCB天线及包括该PCB天线的无线终端。在PCB天线结构中，通过将开槽渐变蝶形天线与巴伦连接，使得开槽渐变蝶形天线馈电点处的阻抗可调节，进而扩宽了开槽渐变蝶形天线的工作频段。

Claims (12)

  1. 一种印刷电路板(PCB)天线，包括开槽渐变蝶形天线、巴伦和天线馈电点，其中，
    所述巴伦的输入端与第一天线馈电点连接；
    所述巴伦的输出端通过第二天线馈电点与开槽渐变蝶形天线连接。
  2. 如权利要求1所述的天线，其中，
    所述巴伦的输出端为阶梯状。
  3. 如权利要求1或2所述的天线，其中，
    所述巴伦为共面波导(CPW)-共面带线(CPS)微带巴伦。
  4. 如权利要求1或2所述的天线，其中，
    所述开槽渐变蝶形天线的蝶形弧线为平滑的弧线。
  5. 如权利要求1所述的天线，其中，
    所述巴伦的总长度小于天线最小工作波长的四分之一，或者小于天线最小尺寸点。
  6. 如权利要求1所述的天线，还包括：
    通过第三馈电点与所述开槽渐变蝶形天线连接的阻抗匹配电路。
  7. 一种无线终端，包括印刷电路板(PCB)天线，其中，
    所述PCB天线包括开槽渐变蝶形天线、巴伦和天线馈电点，其中，
    所述巴伦的输入端与第一天线馈电点连接；
    所述巴伦的输出端通过第二天线馈电点与所述开槽渐变蝶形天线连接。
  8. 如权利要求7所述的无线终端，其中，
    所述巴伦的输出端为阶梯状。
  9. 如权利要求7或8所述的无线终端，其中，
    所述巴伦为共面波导(CPW)-共面带线(CPS)微带巴伦。
  10. 如权利要求7或8所述的无线终端，其中，
    所述开槽渐变蝶形天线的蝶形弧线为平滑的弧线。
  11. 如权利要求7所述的无线终端，其中，
    所述巴伦的总长度小于天线最小工作波长的四分之一，或者小于天线最小尺寸点。
  12. 如权利要求7所述的无线终端，其中，所述PCB天线还包括：
    通过第三馈电点与所述开槽渐变蝶形天线连接的阻抗匹配电路。
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