[發明專利]2.4GHz/5.8GHz雙頻無線通訊裝置

有效

• 申請號: 201110228421.6
• 申請日: 2011-08-10
• 公開（公告）號: CN103022650A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 劉若鵬;徐冠雄;方能輝
• 申請（專利權）人: 深圳光啟高等理工研究院;深圳光啟創新技術有限公司
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q5/01;H01Q21/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及無線通訊領域，更具體地說，涉及一種2.4GHz/5.8GHz雙頻無線通訊裝置。

背景技術

隨著無線通信技術的日益發展，使無線通訊電子設備同時進行多個不同頻段通訊需求日益增強。現有無線通訊電子設備一般采用多根射頻天線。然而這些天線的尺寸、帶寬、增益等重要指標卻受到了基本物理原理的限制(固定尺寸下的增益極限、帶寬極限等)。這些指標極限的基本原理使得天線的小型化技術難度遠遠超過了其它器件，而由于射頻器件的電磁場分析的復雜性，逼近這些極限值都成為了巨大的技術挑戰。比如，傳統的終端通信天線主要基于電單極子或偶極子的輻射原理進行設計，最常用的平面反F天線(PIFA)。傳統天線的輻射工作頻率直接和天線的尺寸正相關，帶寬和天線的面積正相關，使得天線的設計通常需要半波長的物理長度。

在一些更為復雜的電子系統中，天線需要多模工作，就需要在饋入天線前額外的阻抗匹配網絡設計。但阻抗匹配網絡額外的增加了電子系統的饋線設計、增大了射頻系統的面積同時匹配網絡還引入了不少的能量損耗，很難滿足低功耗的系統設計要求。因此，小型化、多模式的天線技術成為了當代無線通訊電子設備的一個亟待解決的問題。多輸入多輸出系統(MIMO)技術的優點是能夠增加無線范圍并提高性能。所謂的MIMO是指無線網絡訊號通過多重天線進行同步收發，所以可以增加資料傳輸率。多輸入多輸出系統(MIMO)在無線通信、無線數據服務領域的高速發展更進一步苛刻地要求了天線尺寸的小型化并同時保證良好的隔離度、輻射性能以及抗干擾能力。此時的信道容量隨著天線數量的增大而線性增大。也就是說可以利用MIMO信道成倍地提高無線信道容量，在不增加帶寬和天線發送功率的情況下，頻譜利用率可以成倍地提高。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，突破傳統天線設計的框架，省去阻抗匹配網絡的復雜設計，保證其小型化，使其能夠應用在尺寸受限的無線通訊裝置之中，且天線輻射面積利用率高、抗干擾能力強且基于現有頻率資源的頻譜，提高天線發送或者接收信息吞吐量。因此，本發明提供一種2.4GHz/5.8GHz雙頻無線通訊裝置。

一種2.4GHz/5.8GHz雙頻無線通訊裝置包括一天線，所述天線包括一介質基板和設置于介質基板一表面上的至少一天線單元；每一天線單元包括一饋電單元、設置于饋電單元兩側的接地單元、與該饋電單元相連接的饋線及一金屬結構；所述天線單元至少使兩不同頻段的電磁波諧振。

進一步地，所述兩不同頻段包括2.4GHz-2.49GHz和4.9G-5.9GHz電磁波頻段。

進一步地，所述天線單元數量為兩個。

進一步地，所述金屬結構為軸對稱的平面板狀的金屬薄片結構。

進一步地，所述兩天線單元之間信號隔離度最大設置于介質基板上。

進一步地，所述接地單元的形狀不同。

進一步地，所述接地單元上可設由金屬化的通孔。

進一步地，所述兩天線單元設置于介質基板的同一表面。

進一步地，所述兩天線單元分別設置于介質基板的相對兩表面上。

相對現有技術，采用人工電磁材料技術設計出電磁波諧振頻段為2.4GHz-2.49GHz和4.9G-5.9GHz的金屬結構，這些金屬結構尺寸不受半波長的物理長度限制；根據應用的無線通訊裝置選取阻抗匹配的金屬結構，然后將其設計成對應的天線單元；將這些多個天線單元應用到無線電子設備中，從而雙頻無線通訊裝置接收或發送無線信號的性能信息吞吐量得到顯著提高。

附圖說明

下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明：

圖1為本發明中2.4GHz/5.8GHz雙頻無線通訊裝置示意圖；

圖2為圖1所示天線一具體實施例的平面結構圖；

圖3為圖1所示天線另一具體實施例的平面結構圖；

圖4為圖1所示天線第三具體實施例的平面結構圖；

圖5為圖3、4及5所示天線中天線單元的一實施方式平面結構圖；

圖6為圖3、4及5所示天線中天線單元的另一實施方式平面結構圖；

圖7為圖3、4及5所示天線中天線單元的第三實施方式平面結構圖；

圖8為本發明一互補式天線單元平面結構圖；

圖9為本發明天線包含一對互補式天線單元平面結構圖。

圖10為本發明天線包含兩個圖8所示互補式天線單元平面結構圖。

具體實施方式

下面結合附圖及具體實施例對本發明做進一步的描述：