一种天线辐射体、天线及设备的制作方法

1.本实用新型涉及通讯设备领域，具体而言涉及一种天线辐射体、天线及设备。


背景技术：

2.随着移动互联网技术的发展，无线wifi因数据传输速度快和使用便捷而得到广泛关注，而天线是wifi通信领域的重要元件之一。
3.目前普遍使用的wifi通信技术基本都工作在2.4ghz无线频段，随着2.4ghz频段的设备越来越多，在2.25-2.73ghz内信道十分拥挤。为了解决2.4ghz带宽不足的问题，wifi通信技术可以在5g频段工作。但是，如图1所示，现有的一些天线仅能在2.25-2.73ghz频段工作，无法满足实际的使用需求。而其他的一些天线虽然能够在2.4ghz及5g频段工作，但是这些天线的尺寸较大，不利于天线的小型化及集成化，并且带宽较窄，回波损耗高，影响天线的性能。


技术实现要素：

4.在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
5.第一方面，本实用新型实施例提供了一种天线辐射体，包括第一辐射臂、第二辐射臂、第三辐射臂及第四辐射臂；
6.所述第一辐射臂的一端与所述第二辐射臂的一端连接，所述第一辐射臂垂直于所述第二辐射臂；所述第二辐射臂的另一端及所述第四辐射臂的一端分别与所述第三辐射臂的一端连接，所述第四辐射臂的另一端为馈电端，所述第三辐射臂垂直于所述第二辐射臂及第四辐射臂。
7.可选地，所述天线还包括第五辐射臂，所述第五辐射臂的一端与所述第一辐射臂连接，所述第五辐射臂的另一端与所述第三辐射臂连接。
8.可选地，所述第五辐射臂平行于所述第二辐射臂。
9.可选地，所述第一辐射臂包括第一辐射段及第二辐射段，所述第一辐射段通过所述第二辐射段与所述第二辐射臂连接，且所述第一辐射段沿所述第二辐射段长度延伸方向布置。
10.可选地，所述第三辐射臂包括第三辐射段及第四辐射段，所述第四辐射段通过所述第三辐射段与所述第四辐射臂连接，且所述第四辐射段沿所述第三辐射段长度延伸方向布置。
11.可选地，所述天线辐射体的工作频段为2.07ghz-3.28ghz及4.99ghz-5.91ghz。
12.第二方面，本实用新型实施例提供了一种天线，包括基板及如上述的天线辐射体，所述天线辐射体设置在所述基板上。
13.可选地，所述基板为pcb板。
14.本实用新型实施例提供了，所述pcb板的介质板为fr4介质板。
15.第三方面，本实用新型实施例提供了一种设备，包括主体及上述的天线，所述天线设置在所述主体上。
16.根据本实用新型实施例所提供的一种天线辐射体、天线及设备，该天线辐射体能够在2.07ghz-3.28ghz及4.99ghz-5.91ghz的频段工作，并且带宽较宽，回波损耗低，从而既能满足双频段的使用需求，又能提高天线的性能。另外，该天线尺寸较小，利于天线的小型化及集成化。
附图说明
17.本实用新型的下列附图在此作为本实用新型实施例的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施例及其描述，用来解释本实用新型的原理。
18.附图中：
19.图1为现有技术的天线的回波损耗曲线图；
20.图2为根据本实用新型的一个可选实施例的天线辐射体的结构图；
21.图3为根据本实用新型的一个可选实施例的天线辐射体的尺寸示意图；
22.图4为根据本实用新型的一个可选实施例的天线辐射体的回波损耗曲线图；
23.图5为根据本实用新型的一个可选实施例的天线辐射体的方向图；
24.图6为传统偶极子天线的方向图。
25.附图标记说明：
26.10-第一辐射臂，101-第一辐射段，102-第二辐射段，20-第二辐射臂，30-第五辐射臂，40-第三辐射臂，401-第三辐射段，402-第四辐射段，50-第四辐射臂，60-馈电端。
具体实施方式
27.在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
28.应予以注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施例。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。
29.现在，将参照附图更详细地描述根据本实用新型的示例性实施例。然而，这些示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施例。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本实用新型的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施例的构思充分传达给本领域普通技术人员。
30.第一方面，如图2所示，本实用新型实施例提供了一种天线辐射体，包括第一辐射臂10、第二辐射臂20、第三辐射臂40及第四辐射臂50；第一辐射臂10的一端与第二辐射臂20
的一端连接，第一辐射臂10垂直于第二辐射臂20；第二辐射臂20的另一端及第四辐射臂50的一端分别与第三辐射臂40的一端连接，第四辐射臂50的另一端为馈电端60，第三辐射臂40垂直于第二辐射臂20及第四辐射臂50。
31.其中，第一辐射臂10、第二辐射臂20、第三辐射臂40及第四辐射臂50可采用贴片结构，具体地，贴片可采用银、铝、铁、锌或金属合金等导电材料制成，优选使用损耗低的导电材料，如铜或银面。当然也可采用非金属，例如石墨、加入导电物质形成复合塑料材料等，本实施例不限定。
32.具体而言，由第一辐射臂10、第二辐射臂20及第四辐射臂50所构成的l形结构能够接收或发送2.4g频段的电磁波，一个优选实施例中其可以接收或发送2.07ghz-3.28ghz频段的电磁波；而由第三辐射臂40及第四辐射臂50所构成的l形机构能够接收或发送5g频段的电磁波，一个优选实施例中其可以接收或发送4.99ghz-5.91ghz频段的电磁波，从而能够使该天线在2.07ghz-3.28ghz及4.99ghz-5.91ghz的频段工作，并且具有较宽的带宽及较低的回波损耗。而且该天线辐射体无需连接接地板，从而使天线辐射体的结构更加简单紧凑。
33.另外，第一辐射臂10垂直于第二辐射臂20，并且第三辐射臂40垂直于第二辐射臂20及第四辐射臂50，这样有利于工业生产中对天线整体尺寸进行计算。
34.根据本实用新型实施例所提供的一种天线辐射体、天线及设备，该天线辐射体能够在2.07ghz-3.28ghz及4.99ghz-5.91ghz的频段工作，并且带宽较宽，回波损耗低，从而既能满足双频段的使用需求，又能提高天线的性能。另外，该天线尺寸较小，利于天线的小型化及集成化。
35.进一步地，如图2所示，天线还包括第五辐射臂30，第五辐射臂30的一端与第一辐射臂10连接，第五辐射臂30的另一端与第三辐射臂40连接。
36.第五辐射臂30可同时改善2.4g频段和5g频段的信号质量，如优选的实施例中通过优化第五辐射臂可改善2.07ghz-3.28ghz及4.99ghz-5.91ghz频段的回波损耗，并且能够使2.4g频段和5g频段这两个频段的带宽变宽。具体地，工作人员可通过调整第五辐射臂30的长度和/或宽度来综合调整天线在2.4g频段和5g频段的性能。
37.在一些实施例中，如图2所示，第五辐射臂30平行于第二辐射臂20，从而便于第五辐射臂30的制作，而且也便于工作人员对第五辐射臂30的尺寸进行设计。
38.进一步地，如图2所示，第一辐射臂10包括第一辐射段101及第二辐射段102，第一辐射段101通过第二辐射段102与第二辐射臂20连接，且第一辐射段101沿第二辐射段102长度延伸方向布置。
39.工作人员可通过调整第一辐射段101、第二辐射段102、第二辐射臂20及第四辐射臂50的长度和/或宽度中的至少一个尺寸来综合调整天线在2.4g频段的性能。
40.如图2所示，第三辐射臂40包括第三辐射段401及第四辐射段402，第四辐射段402通过第三辐射段401与第四辐射臂50连接，且第四辐射段402沿第三辐射段401长度延伸方向布置。
41.工作人员可通过调整第三辐射段401、第四辐射段402及第四辐射臂50长度和/或宽度中的至少一个尺寸来综合调整天线在5g频段的性能。
42.示例性的，如图3所示，第一辐射段101的宽度w1为3mm，长度l1为6.2mm；第二辐射段102的宽度w2为3mm，长度为l2为9.8mm；第五辐射臂30的宽度w3为2mm，长度l3为4mm；第二
辐射臂20的宽度w4为3mm，长度l4为4mm；第三辐射段401的宽度w6为3mm，长度为l6为9.8mm；第四辐射段402的宽度w5长度为3mm，长度l5为2.2mm；第四辐射臂50的宽度w7为3mm，第四辐射臂50的长度l7为3.5mm。
43.针对上述天线辐射体的尺寸进行仿真，如图4所示，该天线辐射体的回波损耗s11≤-10db，并且完全覆盖了2.07ghz-3.28ghz及4.99ghz-5.91ghz两个频段，从而可以有效证明该结构能够满足wifi的双频段的使用需求。另外，该结构的整体尺寸，和现有技术设计1/4波长的2.4ghz单频段天线尺寸几乎一样，而该天线辐射体比现有的单频段天线具有更宽的带宽。同时，有上述尺寸可以看出，由第一辐射段101的长度l1、第二辐射段102的长度l2、第二辐射臂20的长度l4、第三辐射段401的宽度w6、第四辐射臂50的长度l7所构成的l形结构的长度为2.65cm，而现有技术的双频段天线的长度大概是4cm，相比之下，本实施例中的天线辐射体具有更小的尺寸，更有利于天线的小型化及集成化。
44.此外，传统偶极子天线在部分方向的辐射能力较弱，具体参见图6，传统偶极子天线在z轴方向的辐射能力相较于y轴和z轴方向较弱；而如图5所示，本实施例中的天线辐射体可向球体空间的各个方向高强度辐射电磁波，全向性更好。
45.在上述实施例中，天线辐射体的工作频段为2.07ghz-3.28ghz及4.99ghz-5.91ghz，从而能够满足wifi天线的双频段的使用需求。
46.第二方面，本实用新型实施例提供了一种天线，包括基板及如上述的天线辐射体，天线辐射体设置在基板上。
47.其中，基板可为规则形状，例如圆形或矩形等，也可为不规则形状，本实施例不做严格限定。
48.需要说明的是，本实施例中所涉及的天线辐射体可采用上述实施例的天线辐射体，具体天线辐射体的实现和工作原理可参见上述实施例中相应的内容，此处不再赘述。
49.另外，本实施例中的天线辐射体无需与接地板连接，这样就省去了在基板上布置接地板的工序，简化了制作工序，而且也可以降低天线的整体尺寸。
50.具体地，基板为pcb板，这样将天线辐射体布置于pcb板净空区，以减少天线辐射体所占据的空间。
51.进一步地，pcb板的介质板为fr4介质板，fr4材料具有电绝缘性稳定、平整度好、表面光滑、无凹坑、厚度公差标准的优点，具有良好的电气特性，受环境影响较小。在本实施例中，对fr4介质板的厚度不做严格限定，工作人员可根据实际需求确定fr4介质板的厚度。示例性的，如果采用上述实施例中的天线辐射体的尺寸，则fr4介质板的厚度为1.6mm。
52.第三方面，本实用新型实施例提供了一种设备，包括主体及上述的天线，天线设置在主体上。
53.需要说明的是，本实施例中所涉及的天线可采用上述实施例的天线，具体天线的实现和工作原理可参见上述实施例中相应的内容，此处不再赘述。
54.本实用新型已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施例，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。本实用新型的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。