一种双频陶瓷天线及电子设备的制作方法

1.本发明涉及天线技术领域，特别涉及一种双频陶瓷天线及电子设备。


背景技术：

2.陶瓷结构的天线设计因为其出色的小型化、高集成度、抗干扰、易于布局和高性能等特色，被广泛应用在车载，智能家居，智能设备的无线通信模块中。
3.常见的陶瓷天线因为设计限制往往是单频天线，而多频天线的组合需要依赖较为复杂的空间结构或多个天线的组合。因此，如何能够实现小尺寸的双频陶瓷天线设计，减少陶瓷天线的占用空间和材料成本，是现今急需解决的问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种双频陶瓷天线及电子设备，以实现小尺寸的双频陶瓷天线设计，减少陶瓷天线的占用空间和材料成本。
5.为解决上述技术问题，本发明提供一种双频陶瓷天线，包括：陶瓷基片、s型金属片、馈电柱和金属贴片；其中，所述陶瓷基片的顶面设置所述s型金属片，所述陶瓷基片的底面设置所述金属贴片，所述馈电柱通过所述陶瓷基片上的通孔分别与所述s型金属片和所述金属贴片连接。
6.可选的，所述s型金属片包括第一线形区域、第二线形区域、第三线形区域、第四线形区域和第五线形区域；所述第一线形区域、所述第二线形区域和所述第三线形区域组成u型结构，所述第三线形区域、所述第四线形区域和所述第五线形区域组成u型结构，所述s型金属片的两端处于所述第一线形区域和所述第五线形区域，所述馈电柱与所述第一线形区域或所述第五线形区域连接。
7.可选的，所述馈电柱与所述第一线形区域连接时，所述第一线形区域的宽度大于所述第二线形区域的宽度大于所述第三线形区域的宽度大于所述第四线形区域的宽度大于所述第五线形区域的宽度。
8.可选的，所述陶瓷基片具体为长16mm、宽16mm和高4mm的陶瓷介质，所述陶瓷介质的介电常数为10，所述陶瓷介质的正切损耗为0.0035。
9.可选的，所述第一线形区域、所述第二线形区域、所述第三线形区域、所述第四线形区域和所述第五线形区域的长度依次为12mm、4mm、11mm、8mm和12mm。
10.可选的，所述馈电柱具体为直径0.4mm和高4mm的金属圆柱体。
11.可选的，所述陶瓷基片还包括设置在所述馈电柱与所述金属贴片连接位置的挖空区域，用于作为与射频电路连接的馈电源。
12.可选的，所述挖空区域具体为圆柱形挖空区域，所述挖空区域的中心线与所述通孔的中心线相同，所述挖空区域的直径大于所述通孔。
13.可选的，所述馈电柱具体为直径0.4mm的金属圆柱体时，所述挖空区域的直径为1.5mm。
14.此外，本发明还提供了一种电子设备，包括如上述所述的双频陶瓷天线。
15.本发明所提供的一种双频陶瓷天线，包括：陶瓷基片、s型金属片、馈电柱和金属贴片；其中，陶瓷基片的顶面设置s型金属片，陶瓷基片的底面设置金属贴片，馈电柱通过陶瓷基片上的通孔分别与s型金属片和金属贴片连接；
16.可见，本发明通过s型金属片的设置，利用s型结构的辐射单元使得陶瓷天线能够实现双频的工作特性，实现了小尺寸的双频陶瓷天线设计，减少陶瓷天线的占用空间和材料成本，并且能够通过调整s型金属片的尺寸，调整多种工作模式组成，提高陶瓷天线的高频工作带宽。此外，本发明还提供了一种电子设备，同样具有上述有益效果。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
18.图1为本发明实施例所提供的一种双频陶瓷天线的结构示意图；
19.图2为本发明实施例所提供的一种双频陶瓷天线的俯视示意图；
20.图3为本发明实施例所提供的一种双频陶瓷天线的侧视示意图。
具体实施方式
21.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.请参考图1，图1为本发明实施例所提供的一种双频陶瓷天线的结构示意图。该双频陶瓷天线可以包括：陶瓷基片10、s型金属片20、馈电柱30和金属贴片40；其中，陶瓷基片10的顶面设置s型金属片20，陶瓷基片10的底面设置金属贴片40，馈电柱30通过陶瓷基片10上的通孔分别与s型金属片20和金属贴片40连接。
23.可以理解的是，本实施例中s型金属片20、馈电柱30和金属贴片40组成的金属导电区域可以作为陶瓷天线的辐射体，接收自由空间的信号以及将连接的射频电路发送的信号辐射至自由空间。
24.对应的，本实施例中的陶瓷基片10顶面设置的s型金属片20采用的是s型结构，通过将传统的矩形或圆形等规则形状改为s型结构，利用s型天线辐射单元的多工作模式特性，实现了高频段的工作带宽，从而满足双频工作的要求。本实施例中s型结构的s型金属片20可以一端到另一端之间依次分为第一线形区域、第二线形区域、第三线形区域、第四线形区域和第五线形区域，即s型金属片20的两端处于第一线形区域和第五线形区域；其中，第一线形区域、第二线形区域和第三线形区域可以组成u型结构，第三线形区域、第四线形区域和第五线形区域可以组成u型结构。本实施例中馈电柱30可以与第一线形区域或第五线形区域连接，实现馈电柱30与s型金属片20的连接。
25.具体的，本实施例中双频陶瓷天线利用s型金属片20的s型结构可以实现多种工作
模式，如工作模式可以包括：低频段工作模式、高频段第一工作模式、高频段第二工作模式和高频段第三工作模式；例如馈电柱30与第一线形区域连接时，低频段工作模式可以利用s型金属片20中第一线形区域、第二线形区域、第三线形区域、第四线形区域和第五线形区域所构成的整体结构，用于实现2.4ghz频段的工作；高频段第一工作模式可以利用馈电柱30和s型金属片20中第一线形区域，用于实现5.7ghz的工作谐振；高频段第二工作模式可以为s型金属片20中第一线形区域、第二线形区域、第三线形区域、第四线形区域和第五线形区域的低频模式倍频，用于形成5.4ghz的工作谐振；高频段第三工作模式可以可以利用s型金属片20中第一线形区域、第二线形区域和第三线形区域所构成的u型结构，用于实现5.1ghz的工作谐振。
26.需要说明的是，双频陶瓷天线的不同谐振模式的工作主要取决于s型金属片20的电尺寸，能够通过调整s型金属片20中第一线形区域至第五线形区域的具体尺寸对各模式进行调整，只要保证双频陶瓷天线可以满足双频工作的要求，本实施例并不限定s型金属片20的具体规格尺寸和材料参数。
27.对应的，为了提高双频陶瓷天线的高频段的工作带宽，馈电柱30与第一线形区域连接时，第一线形区域的宽度大于第二线形区域的宽度大于第三线形区域的宽度大于第四线形区域的宽度大于第五线形区域的宽度，使得s型金属片20中的第一线形区域至第五线形区域的宽度可以呈现如图1所示的逐渐变宽状态，以通过渐变的走线宽度可以提高天线高频段的工作带宽。
28.其中，本实施例中陶瓷基片10的通孔中设置的馈电柱30可以用于将馈电源与s型金属片20相连接。本实施例并不限定馈电柱30的具体规格，如馈电柱30可以采用与现有的馈电柱制造工艺相同或相似的方式进行设置，例如馈电柱30可以采用圆柱体结构，即馈电柱30可以为金属圆柱体。
29.对应的，本实施例中的陶瓷基片10设置的金属贴片40可以作为双频陶瓷天线的参考地(即零势点)，用于将电磁信号约束在陶瓷基片10之中。本实施例中的陶瓷基片10可以为陶瓷介质，以作为陶瓷天线的主要载体，通过电磁储能的效应提高天线辐射能力。
30.具体的，本实施例中的陶瓷基片10还可以包括设置在馈电柱30与金属贴片40连接位置的挖空区域50，用于作为与射频电路连接的馈电源；也就是说，陶瓷基片10中贯穿有馈电柱30的通孔在馈电柱30与金属贴片40连接的一端与挖空区域50相连，且该通孔的圆形投影面处于挖空区域50的投影面内。本实施例并不限定挖空区域50的具体形状结构，如挖空区域50具体可以为圆柱形挖空区域，挖空区域50的中心线与通孔的中心线相同，挖空区域50的直径大于通孔。
31.具体的，本实施例中的陶瓷基片10可以具体为长16mm、宽16mm且高4mm的陶瓷介质，该陶瓷介质的介电常数为10，该陶瓷介质的正切损耗为0.0035；本实施例中的馈电柱30可以具体为直径0.4mm且高4mm的金属圆柱体；相应的，陶瓷基片10中的挖空区域50的直径可以为1.5mm；本实施例中的s型金属片20中的第一线形区域、第二线形区域、第三线形区域、第四线形区域和第五线形区域的长度可以依次为12mm、4mm、11mm、8mm和12mm。
32.本实施例中，本发明实施例通过s型金属片20的设置，利用s型结构的辐射单元使得陶瓷天线能够实现双频的工作特性，实现了小尺寸的双频陶瓷天线设计，减少陶瓷天线的占用空间和材料成本，并且能够通过调整s型金属片20的尺寸，调整多种工作模式组成，
提高陶瓷天线的高频工作带宽。
33.相应于上面的天线实施例，本发明实施例还提供了一种电子设备，下文描述的一种电子设备与上文描述的一种双频陶瓷天线可相互对应参照。
34.一种电子设备，包括如上述实施例所提供的双频陶瓷天线。
35.说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
36.以上对本发明所提供的一种双频陶瓷天线及电子设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。