WO2021227526A1 - 一种信号传输装置 - Google Patents
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Abstract
本公开所提供的一种信号传输装置，包括：基板，以及设置在所述基板同一侧边的蓝牙天线和WIFI天线；所述WIFI天线设置有至少两支，所述蓝牙天线和WIFI天线之间间隔设置。本公开通过将蓝牙天线和WIFI天线设置在基板的同一侧边上，并且间隔设置蓝牙天线和WIFI天线，实现了将信号传输装置的所有天线设置在终端主板的边缘，有利于信号传输，解决了现有技术中的蓝牙天线和WIFI天线分别设置在基板的两个侧边上，影响数据传输的问题。
Description
优先权
本公开要求于申请日为2020年05月11日提交中国专利局、申请号为“202010392408.3”、申请名称为“一种信号传输装置”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本公开中。
本公开涉及天线技术领域，尤其涉及的是一种信号传输装置。
目前，多天线系统越来越多，多天线系统一般包括蓝牙天线和WIFI天线，现有的蓝牙天线放置在基板的一条宽边上，而WIFI天线则布置在基板的另一条宽边上，但是由于天线模块在放置于终端的主板上时，需要尽量靠边，天线的传输信号的效果才更好，那么现有技术的天线分布在两个侧边上，必然有一侧边的天线离边缘较远，影响了数据传输。
因此，现有技术存在缺陷，有待改进与发展。
发明内容
本公开要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种信号传输装置，旨在解决现有技术中的蓝牙天线和WIFI天线分别设置在基板的两个侧边上，影响数据传输的问题。
本公开解决技术问题所采用的技术方案如下：
一种信号传输装置，其中，包括：基板，以及设置在所述基板同一侧边的蓝牙天线和WIFI天线；所述WIFI天线设置有至少两支，所述蓝牙天线和WIFI天线之间间隔设置。
进一步地，所述蓝牙天线为磁流源蓝牙天线，所述WIFI天线为电流源WIFI天线。
进一步地，所述WIFI天线设置有两支，分别为第一WIFI天线和第二WIFI天线，所述蓝牙天线设置于所述第一WIFI天线和所述第二WIFI天线之间。
进一步地，所述基板中设置有电路地、第一WIFI天线射频地和第二WIFI天线射频地；所述蓝牙天线设置在所述电路地上，所述第一WIFI天线设置在所述第一WIFI天线射频地上，所述第二WIFI天线设置在所述第二WIFI天线射频地上。
进一步地，所述电路地与所述第一WIFI天线射频地之间设置有第一分割缝，所述电路地与所述第二WIFI天线射频地之间设置有第二分割缝。
进一步地，所述第一分割缝和第二分割缝的宽度大于或等于0.1毫米。
进一步地，所述基板中设置有微带传输线，所述电路地上设置有电路模块，所述第一WIFI天线和所述第二WIFI天线均通过微带传输线与所述电路模块相连接。
进一步地，所述微带传输线的走线方式为竖直走线或平行走线。
进一步地，所述磁流源蓝牙天线为微带型磁流源蓝牙天线，且具有一条辐射缝。
进一步地，所述WIFI天线设置为垂直极化天线。
进一步地，所述基板为FR4基板。
进一步地，所述基板为中空的长方体，所述蓝牙天线和WIFI天线设置在所述基板中，且靠近同一长边。
进一步地，所述第一分割缝和第二分割缝的宽度均设置为1毫米。
进一步地，所述微带传输线为CPW传输线。
进一步地，所述第一分割缝和所述第二分割缝通过蚀刻槽缝的方式形成。
进一步地，所述辐射缝的长度大于半个介质波长。
本公开所提供的一种信号传输装置，包括：基板，以及设置在所述基板同一侧边的蓝牙天线和WIFI天线；所述WIFI天线设置有至少两支，所述蓝牙天线和WIFI天线之间间隔设置。本公开通过将蓝牙天线和WIFI天线设置在基板的同一侧边上，并且间隔设置蓝牙天线和WIFI天线，实现了将信号传输装置的所有天线设置在终端主板的边缘，有利于信号传输，解决了现有技术中的蓝牙天线和WIFI天线分别设置在基板的两个侧 边上，影响数据传输的问题。
图1是本公开中信号传输装置的较佳实施例的透视图。
图2是本公开中信号传输装置的另一较佳实施例的透视图。
图3是本公开中信号传输装置的较佳实施例中WIFI天线和蓝牙天线的隔离度参数图。
图4是本公开中信号传输装置的较佳实施例中WIFI天线全向水平辐射图。
图5是本公开中信号传输装置的较佳实施例中蓝牙天线辐射方向图。
图6是本公开中信号传输装置的较佳实施例中WIFI天线和蓝牙天线的VSWR特性图。
附图标记说明：
10、基板；20、蓝牙天线；30、WIFI天线；40、电路地；41、电路板；50、第一WIFI天线射频地；60、第二WIFI天线射频地；70、第一分割缝；80、第二分割缝；90、微带传输线。
为使本公开的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本公开进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本公开，并不用于限定本公开。
由于现有的蓝牙天线放置在基板的一条宽边上，而WIFI的两支天线则布置在基板的另一条宽边上，虽然最大限度的拉开了距离，但是由于天线模块在放置于终端的主板上时，需要尽量靠边，天线的传输信号的效果才更好，那么现有技术的天线分布在两个侧边上，必然有一侧边的天线离边缘较远，因此影响数据传输。本公开则解决了这个问题，在本公开中，将所有的蓝牙天线和WIFI天线均设置在基板的同一侧边上，以使信号传输装置在安装至终端主板上时，将设置有蓝牙天线和WIFI天线的侧边安装在边缘， 有利于信号传输。
请参阅图1和图2，本公开所提供的一种信号传输装置，包括：基板10，以及设置在基板10上的蓝牙天线20和WIFI天线30，所述蓝牙天线20和WIFI天线30设置在基板10的同一侧边。所述WIFI天线30设置有至少两支，所述蓝牙天线20和WIFI天线30之间间隔设置。所述蓝牙天线20设置在WIFI天线30之间。若设置有两个以上WIFI天线30，例如设置三个WIFI天线30，那么蓝牙天线20的一侧设置有一个WIFI天线30，另一侧设置有两个WIFI天线30，这两个相邻的WIFI天线30之间也间隔设置，以提高隔离度。
具体的，基板10为中空的长方体，所述蓝牙天线20和WIFI天线30设置在基板10中，且都靠近同一长边。这样，可以将信号传输装置的天线设置在终端主板的边缘，有利于信号传输，解决了现有技术中的蓝牙天线和WIFI天线分别设置在基板的两个侧边上，影响数据传输的问题。并且，本公开是将所有的天线都设置在基板的长边上的，相对于所有的天线都设置在基板的宽边来说，在距离上有利于各个天线之间的隔离。
进一步地，在天线领域中，多个天线之间往往需要一定的隔离度，但是在多天线系统集成为一个模块的情况下，天线空间距离小，提高隔离度就十分困难。在WIFI天线和蓝牙(BT)天线共用同一个模块集成在一起的设计中，各个天线之间的隔离度往往是靠拉开天线之间距离的方式来实现的，比如，考虑到WIFI天线和蓝牙天线之间的隔离度要求高，而WIFI天线之间的隔离度要求则相对低一些，将蓝牙天线放置在基板的一条侧边上，而WIFI的两支天线则布置在电路板的另一条侧边上，最大限度的拉开距离。
上述方式在实际使用时，各个天线之间无法达到目标隔离状态，主要原因在于，天线载波信号最短波长为12厘米，要同频隔离达到-30dB以上，在空间距离上则要达到两个波长以上，完全采用空间隔离的方式，会增大集成天线模块的体积，天线模块小型化就难以实现。
并且，目前采用利用空间隔离的方式来提高隔离度，在设置时，两个WIFI天线基本是平行布局，而蓝牙天线的取向则跟WIFI天线正交，目的是达到极化正交隔离。但是，由于三个天线共用同一电路地，天线辐射不只有天线本身，与其相连的电路板也一 起参与，因而实现极化隔离效果也有局限性。
造成上述隔离结果的根本原因在于在现有的多天线模块中，使用的天线均为电流源天线，即，现有的蓝牙天线和WIFI天线均为电流源天线，那么两种天线之间很难实现正交极化，进而实现极化隔离。
因此，本公开将所述蓝牙天线20设置为磁流源蓝牙天线，将所述WIFI天线30设置为电流源WIFI天线。所述磁流源蓝牙天线的辐射源为磁流源，所述电流源WIFI天线的辐射源为电流源，并且两者间隔设置，也就是说，磁流源蓝牙天线总是设置在电流源WIFI天线之间。这样，在相互作用的方向通过使用不同辐射源的天线实现正交极化，进而实现极化隔离。同时，蓝牙天线20的射频地具有隔离作用，WIFI天线30之间的隔离度也得到显著提高。也就是说，用磁流源的射频地布局在WIFI天线之间，实现WIFI天线之间的隔离，WIFI天线之间的隔离度可以得到显著提高，从而减少了利用空间隔离的可能，适应了模块小型化的需求。
在一种实现方式中，所述WIFI天线30设置有两支，分别为第一WIFI天线和第二WIFI天线，所述蓝牙天线20设置于第一WIFI天线和第二WIFI天线之间。具体的，本公开用磁流源天线做蓝牙天线20，两个电流源垂直极化天线做WIFI天线30，两个WIFI天线30分居蓝牙天线20两侧，实现蓝牙天线20与WIFI天线30的极化隔离。同时，磁流源天线的射频地对两个WIFI天线30的射频地具有隔离作用，两支WIFI天线30之间的隔离度可以得到显著提高。
由于现有技术中的两个WIFI天线30和一个蓝牙天线20都设置在电路板上，这样三个天线的射频地均为电路地40，即，两个WIFI天线30和一个蓝牙天线20具有共同的射频地，使各种隔离措施效果大打折扣。为了解决上述问题，本公开则不再在基板10中只设置电路地，电路地即为一块PCB板，而是在基板10中设置电路地40、第一WIFI天线射频地50和第二WIFI天线射频地60；所述蓝牙天线20设置在电路地40上，所述第一WIFI天线设置在第一WIFI天线射频地50上，所述第二WIFI天线设置在第二WIFI天线射频地60上，以防止两个WIFI天线30和一个蓝牙天线20具有同一个射频地而降低隔离度。
进一步地，所述电路地40与第一WIFI天线射频地50之间设置有第一分割缝70，所述电路地40与第二WIFI天线射频地60之间设置有第二分割缝80。也就是说，电路地40、第一WIFI天线射频地50和第二WIFI天线射频地60三者之间是独立设置的。具体的，本公开的WIFI天线30所在的射频地通过在PCB板上蚀刻槽缝的方式，使第一WIFI天线射频地50和第二WIFI天线射频地60皆与电路地40分离开来。天线的射频地割缝隔离，使得多支天线之间共板不共地，通过控制射频电流的走向，从而控制辐射的极化特性。也就是说，第一WIFI天线射频地50和第二WIFI天线射频地60皆与电路地40留有分割缝，使得三个地之间没有直接的连接，也没有间接耦合的可能，克服了目前多支天线之间由于有共同的射频地而使各种隔离措施效果都大打折扣的难题。当设置有两个以上的WIFI天线30时，例如设置三个WIFI天线30，那么蓝牙天线20的一侧设置有一个WIFI天线30，另一侧设置有两个WIFI天线30，这两个相邻的WIFI天线30的射频地之间也设置有分割缝，以提高隔离度。
进一步地，所述第一分割缝70和第二分割缝80的宽度大于或等于0.1毫米。在一种实现方式中，可以将第一分割缝70和第二分割缝80的宽度均设置为1毫米左右。也就是说，第一WIFI天线射频地50和第二WIFI天线射频地60均与电路地40留有1mm左右的分割缝。具体的，将所述第一分割缝70和第二分割缝80的宽度均设置为1毫米。
进一步地，所述基板10中设置有微带传输线90，所述电路地40上设置有电路模块，所述第一WIFI天线30和第二WIFI天线30均通过微带传输线90与电路模块相连接，进而进行数据传输。
进一步地，所述微带传输线90的走线方式为竖直走线或平行走线。也就是说，微带传输线90(即射频传输线)是正交走线布局，布局正交的竖直或水平两种走线，保证天线的极化方式不受影响，进而保证正交极化隔离度不受走线影响而变差。微带传输线90走线包括如图1和图2两种方式。
在一种实现方式中，所述微带传输线90为CPW传输线。也就是说，所述第一WIFI天线和第二WIFI天线均通过CPW传输线与电路模块相连接，实现WIFI天线30的数据传输。
在一种实现方式中，所述蓝牙天线20为微带型蓝牙天线，且具有一条辐射缝。具体的，所述微带型蓝牙天线只有一条辐射缝；进一步地，还可将辐射缝长度特别加长，使得辐射缝长度大于半个介质波长。
进一步地，所述WIFI天线30设置为电流源垂直极化天线；所述基板10为FR4基板。优选的，所述基板10采用低损耗的高频板FR4基材。
本公开通过使用不同辐射源的天线实现正交极化，进而实现极化隔离，并且将磁流源的射频地布局在WIFI天线之间，实现WIFI天线之间的隔离，无需完全利用空间隔离，适应了模块小型化的需求。通过本公开的隔离方式，WIFI天线隔离度能够达到-16dB，WIFI&BT天线之间隔离度达到-40dB以上，如图3所示。WIFI天线实现了如图4所示的全向水平辐射，BT天线辐射方向图如图5所示，前后向增益超过-10dB。三个天线的VSWR(驻波比)特性如图6所示。因此，前向增益显著提高，WIFI天线则实现了水平面内全向无盲区，传输流畅，吞吐率在各方位均匀约一倍的提高量。因此，本公开提高了多天线条件下的天线之间的隔离度，从而提高了WIFI的吞吐率，以及BT&WIFI的电磁兼容能力。
综上所述，本公开公开的一种信号传输装置，包括：基板，以及设置在所述基板同一侧边的蓝牙天线和WIFI天线；所述WIFI天线设置有至少两支，所述蓝牙天线和WIFI天线之间间隔设置，至少两支所述WIFI天线之间均间隔设置。本公开通过将蓝牙天线和WIFI天线设置在基板的同一侧边上，并且间隔设置蓝牙天线和WIFI天线，实现了将信号传输装置的所有天线设置在终端主板的边缘，有利于信号传输，解决了现有技术中的蓝牙天线和WIFI天线分别设置在基板的两个侧边上，影响数据传输的问题。
应当理解的是，本公开的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本公开所附权利要求的保护范围。
Claims (16)
- 一种信号传输装置，其中，包括：基板，以及设置在所述基板同一侧边的蓝牙天线和WIFI天线；所述WIFI天线设置有至少两支，所述蓝牙天线和WIFI天线之间间隔设置。
- 根据权利要求1所述的信号传输装置，其中，所述蓝牙天线为磁流源蓝牙天线，所述WIFI天线为电流源WIFI天线。
- 根据权利要求1所述的信号传输装置，其中，所述WIFI天线设置有两支，分别为第一WIFI天线和第二WIFI天线，所述蓝牙天线设置于所述第一WIFI天线和所述第二WIFI天线之间。
- 根据权利要求3所述的信号传输装置，其中，所述基板中设置有电路地、第一WIFI天线射频地和第二WIFI天线射频地；所述蓝牙天线设置在所述电路地上，所述第一WIFI天线设置在所述第一WIFI天线射频地上，所述第二WIFI天线设置在所述第二WIFI天线射频地上。
- 根据权利要求4所述的信号传输装置，其中，所述电路地与所述第一WIFI天线射频地之间设置有第一分割缝，所述电路地与所述第二WIFI天线射频地之间设置有第二分割缝。
- 根据权利要求5所述的信号传输装置，其中，所述第一分割缝和第二分割缝的宽度大于或等于0.1毫米。
- 根据权利要求6所述的信号传输装置，其中，所述基板中设置有微带传输线，所述电路地上设置有电路模块，所述第一WIFI天线和所述第二WIFI天线均通过所述微带传输线与所述电路模块相连接。
- 根据权利要求7所述的信号传输装置，其中，所述微带传输线的走线方式为竖直走线或平行走线。
- 根据权利要求2所述的信号传输装置，其中，所述磁流源蓝牙天线为微带型磁流源蓝牙天线，且具有一条辐射缝。
- 根据权利要求1所述的信号传输装置，其中，所述WIFI天线设置为垂直极化天线。
- 根据权利要求1所述的信号传输装置，其中，所述基板为FR4基板。
- 根据权利要求1所述的信号传输装置，其中，所述基板为中空的长方体，所述蓝牙天线和WIFI天线设置在所述基板中，且靠近同一长边。
- 根据权利要求6所述的信号传输装置，其中，所述第一分割缝和第二分割缝的宽度均设置为1毫米。
- 根据权利要求7所述的信号传输装置，其中，所述微带传输线为CPW传输线。
- 根据权利要求5所述的信号传输装置，其中，所述第一分割缝和所述第二分割缝通过蚀刻槽缝的方式形成。
- 根据权利要求9所述的信号传输装置，其中，所述辐射缝的长度大于半个介质波长。
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