[發(fā)明專利]一種小尺寸雙頻單饋全向天線

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810588374.8
• 申請日: 2018-06-08
• 公開（公告）號: CN108767448A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李雪萍;徐世周;詹華偉;董曉;王永永
• 申請（專利權(quán)）人: 河南師范大學(xué)
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q1/38;H01Q1/50
• 代理公司: 新鄉(xiāng)市平原智匯知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 41139
• 代理人: 路寬

本發(fā)明公開了一種小尺寸雙頻單饋全向天線，同側(cè)的2.4G窄金屬輻射臂和5G寬金屬輻射臂組合在一起共同構(gòu)成雙頻單饋全向天線的一個輻射臂，其中2.4G窄金屬輻射臂中部串聯(lián)有直角彎折型曲形支節(jié)，兩個天線輻射臂之間預(yù)設(shè)有間隙，鄰近間隙的兩個天線輻射臂上分別設(shè)有各自作為輸入端口且與同軸電纜內(nèi)外導(dǎo)體相連的饋電焊盤，一個狹長的短路支節(jié)構(gòu)成180°反相器放置于天線輻射臂饋電位置，該反相器的兩端分別與兩個天線輻射臂相連，用于實現(xiàn)兩個天線輻射臂較好的平衡饋電。本發(fā)明整體尺寸小且饋電方式緊湊，有利于滿足天線帶寬內(nèi)的阻抗匹配要求和多天線的高集成度應(yīng)用，該天線可靈活地隱藏于產(chǎn)品內(nèi)部，實現(xiàn)美觀的ID設(shè)計和良好的全向覆蓋。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無線通信及智能網(wǎng)天線技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種小尺寸雙頻單饋全向天線。

背景技術(shù)

隨著5G時代、物聯(lián)網(wǎng)以及家庭智能云平臺技術(shù)的快速發(fā)展，移動通信與無線網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備不斷向小型化、多頻段、寬帶化以及智能化演進，對天線體積、工作頻段及整機集成度要求越來越高。與以往傳統(tǒng)天線相比，今后天線設(shè)計將面臨更為苛刻的需求：多頻帶、高性能、智能化、小體積、輕重量、低剖面、易集成與共形、低成本等。為了解決上述問題，本發(fā)明基于低凈空高集成度的特點設(shè)計高性能的小型化天線，既具有較高的經(jīng)濟價值，又具有十分重要的科學(xué)意義。

天線作為發(fā)射和接收電磁波的前端組件，是無線接入設(shè)備不可或缺的關(guān)鍵要素，其設(shè)計的好壞直接決定了產(chǎn)品的性能水平。隨著無線終端產(chǎn)品功能增加，集成度與智能化不斷提高，愈發(fā)強調(diào)內(nèi)置化、多頻帶、新結(jié)構(gòu)和小型化等特點，因此天線設(shè)計面臨的條件也愈發(fā)苛刻。特別是在便攜式設(shè)備上，有限的空間使得多天線的MIMO設(shè)計遭遇諸多困難。如何滿足天線數(shù)目多、產(chǎn)品形態(tài)小、天線成本低、結(jié)構(gòu)簡單以及性能提升等要求是很多學(xué)者研究的熱點。在不影響天線效率和帶寬的前提下縮小天線尺寸和滿足多頻帶的需求是一項重要挑戰(zhàn)。

基于上述缺陷以及無線通信領(lǐng)域白熱化競爭對技術(shù)提升的迫切追求，本發(fā)明面向新的技術(shù)需求，著重研究如何在較小的凈空環(huán)境下拓展天線帶寬，實現(xiàn)具有緊尺寸、強適應(yīng)性、高隔離、低凈空等MIMO天線設(shè)計。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供了一種面向家庭無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品應(yīng)用的高性能小尺寸雙頻單饋全向天線。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案，一種小尺寸雙頻單饋全向天線，其特征在于：兩個5G寬金屬輻射臂和兩個2.4G窄金屬輻射臂分別通過電路板印制技術(shù)反向?qū)ΨQ印制于絕緣介質(zhì)板的正面，其中2.4G窄金屬輻射臂中部串聯(lián)有直角彎折型曲形支節(jié)，用于實現(xiàn)小尺寸下良好的頻帶特性，同側(cè)的2.4G窄金屬輻射臂和5G寬金屬輻射臂組合在一起共同構(gòu)成雙頻單饋全向天線的一個輻射臂，該天線輻射臂長度l取值遵循如下關(guān)系：λ_l為2.4G和5G wifi頻段的中心頻率對應(yīng)的自由空間波長，ε_eff為所采用的絕緣介質(zhì)板有效相對介電常數(shù)，兩個天線輻射臂之間預(yù)設(shè)有間隙，鄰近間隙的兩個天線輻射臂上分別設(shè)有各自作為輸入端口且與同軸電纜內(nèi)外導(dǎo)體相連的饋電焊盤，其中較小的饋電焊盤與同軸電纜內(nèi)導(dǎo)體相連，較大的饋電焊盤與同軸電纜外導(dǎo)體相連，一個狹長的短路支節(jié)構(gòu)成180°反相器放置于天線輻射臂饋電位置，該反相器的兩端分別與兩個天線輻射臂相連，用于實現(xiàn)兩個天線輻射臂較好的平衡饋電。

進一步優(yōu)選，所述天線輻射臂采用上下交錯的反向?qū)ΨQ構(gòu)架，兩個天線輻射臂之間預(yù)設(shè)間隙距離為1-2mm。

進一步優(yōu)選，所述絕緣介質(zhì)板為環(huán)氧樹脂玻璃纖維布層壓板，其介電常數(shù)為4.4，厚度為0.8mm，尺寸為31mm×8mm。

進一步優(yōu)選，所述曲形支節(jié)的寬度為0.25mm，所述饋電焊盤中較小的饋電焊盤為1mm×1mm的矩形結(jié)構(gòu)，較大的焊盤為1.5mm×2.5mm的矩形。

進一步優(yōu)選，所述同軸電纜的規(guī)格為50歐姆，線徑為1.13mm或1.37mm。