CN103779648B - 双频天线 - Google Patents
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Abstract
一种双频天线，包括第一辐射部、第二辐射部及共振部，所述第一辐射部包括第一馈电臂，用于馈入第一频段信号；所述第二辐射部包括第二馈电臂，用于馈入第二频段信号；所述第一辐射部及第二辐射部间隔设置，所述共振部连接于第一辐射部及第二辐射部之间，所述共振部与所述第一辐射部及第二辐射部产生共振，从而共同激发出所述第一频段及第二频段下的谐振模态。
Description
技术领域
本发明涉及一种应用于便携式电子装置的天线，尤其涉及一种双频天线。
背景技术
目前的移动电话、平板电脑等便携式电子装置的蓝牙（Bluetooth, BT）天线及全球定位***（Global Position System, GPS）天线往往是分开设计的。在组装于便携式电子装置内时，若将两种天线设置于一起，由于两种天线之间的相互辐射影响，往往会对各自的辐射效率造成较大影响。而若将两种天线分开设置，则必然会增加便携式电子装置额外的设计成本。
发明内容
针对上述问题，有必要提供一种辐射效率高且成本低的双频天线。
一种双频天线，包括第一辐射部、第二辐射部及共振部，所述第一辐射部包括第一馈电臂，用于馈入第一频段信号；所述第二辐射部包括第二馈电臂，用于馈入第二频段信号；所述第一辐射部及第二辐射部间隔设置，所述共振部连接于第一辐射部及第二辐射部之间，所述共振部与所述第一辐射部及第二辐射部产生共振，从而共同激发出所述第一频段及第二频段下的谐振模态。
所述双频天线在工作时，第一辐射部及第二辐射部可分别馈入两个不同频段的信号，并且共振部与第一辐射部及第二辐射部进行共振，不仅可激发出两个不同频段下的谐振模态，并且由于该两个不同频段的谐振模态是由第一辐射部、第二辐射部及共振部共同作用而激发的，还可避免两个单独工作的天线之间由于相互辐射的影响而影响各自的辐射效率，从而使得多频天线传输两个不同频段下的信号时均具有较高的传输效率。
附图说明
图1为本发明较佳实施方式的双频天线的立体图。
图2为图1所示双频天线的平面图。
图3为图1所示双频天线在仿真软件下测得的回波损耗图。
图4为图1所示双频天线在仿真软件下测得的总传输效率图。
主要元件符号说明
| 双频天线 | 100 |
| 第一辐射部 | 10 |
| 第一辐射臂 | 11 |
| 第一馈电臂 | 13 |
| 第二辐射部 | 20 |
| 第二辐射臂 | 21 |
| 第二馈电臂 | 23 |
| 接地臂 | 25 |
| 共振部 | 30 |
| 连接臂 | 31 |
| 第一延伸臂 | 33 |
| 第二延伸臂 | 35 |
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1，本发明较佳实施方式的双频天线100包括第一辐射部10、第二辐射部20及共振部30。第一辐射部10、第二辐射部20及共振部30位于同一平面。第一辐射部10与第二辐射部20相互间隔设置，共振部30连接至第一辐射部10及第二辐射部20。
在本实施方式中，第一辐射部10为单极（Monopole）天线；第二辐射部20为皮法（PIFA，planar inverted-F antenna）天线；共振部30为平面微带天线。
第一辐射部10大致呈倒“L”形片状体，其包括第一辐射臂11及由第一辐射臂11的一端垂直延伸而成的第一馈电臂13。第一馈电臂13的末端作为第一频段信号的馈电点电性连接至一电路板（图未示），从而与电路板之间进行第一频段信号的传输。在本实施方式中，第一频段为1575MHz的GPS频段。
第二辐射部20呈倒“F”形片状体，其设置于第一辐射部10内侧。第二辐射部20包括第二辐射臂21、第二馈电臂23以及接地臂25。第二馈电臂23以及接地臂25由第二辐射臂21的同一侧垂直间隔延伸而成。第二馈电臂23延伸于第二辐射臂21的一端；接地臂25延伸于第二辐射臂21的大致中部位置。第二辐射臂21平行于第一辐射臂11。第二馈电臂23平行于第一馈电臂13，且第二馈电臂23的末端与第一馈电臂13的末端平齐。第二馈电臂23的末端作为第二频段信号馈电点电性连接至所述电路板，从而与电路板之间进行第二频段信号传输。在本实施方式中，第二频段为2450MHz的蓝牙频段。接地臂25的末端电性连接至所述电路板的地，实现所述双频天线100的接地处理。
共振部30包括连接臂31、第一延伸臂33及第二延伸臂35。连接臂31呈长条片状，其一端垂直连接至第一馈电臂13，另一端连接于第二馈电臂23与第二辐射臂21之间的连接处，并垂直于第二馈电臂23。第一延伸臂33及第二延伸臂35由连接臂31背离第一辐射臂11的一侧间隔垂直延伸而成。第一延伸臂33呈长条片状，其设置于第二延伸臂35与第一馈电臂13之间。第二延伸臂35设置于第一延伸臂33与第二馈电臂23之间。第二延伸臂35为大致螺旋结构的片体。具体地，第二延伸臂35沿垂直于该连接臂31的方向延伸一段距离至与第一延伸臂33的末端平齐后，朝向第一延伸臂33的方向弯折一直角并继续延伸一段距离后，沿朝向连接臂31的方向弯折一直角；延伸一段距离后，沿朝向第二馈电臂23的方向弯折一直角；延伸一端距离后，最后沿背离连接臂31的方向弯折一直角，以沿垂直并远离连接臂31的方向延伸一段距离。
请参阅图2，在本实施方式中，连接臂31、第一延伸臂33及第二延伸臂35的宽度均为0.5mm；第一延伸臂33的长度为6.5毫米（mm）；第一延伸臂33背离第二延伸臂35的最外缘与第二延伸臂35背离第一延伸臂33的最外缘的距离为4.2mm；第一辐射臂11与第二辐射臂21的宽度均为2mm；第一辐射臂11与第二辐射臂21之间的垂直距离为1mm；第一辐射臂11的长度（包括与第一馈电臂13共有的部分）为30.8mm；第一馈电臂13的长度（包括与第一辐射臂11共有的部分）为6mm；第二辐射臂21的长度（包括与第二馈电臂23共有的部分）为17mm；第二馈电臂23的长度（包括与第二辐射臂21共有的部分）为3mm；接地臂25的长度为7mm。
所述双频天线100在工作时，第一辐射部10、连接臂31以及第二辐射部20之间形成一电流路径，从而使双频天线100在1575MHz频率附近获得一个共振模态；共振部30与第二辐射部20之间形成另一电流路径，从而使得双频天线100在2450MHz频率附近获得一个共振模态。
请参阅图3及图4，图3所示为采用仿真软件测得的所述双频天线100的回波损耗（return loss, RL）结果示意图；图4为采用仿真软件测得的所述双频天线100的总传输效率示意图。在图3中，曲线L1为在第一馈电臂13的馈电点测得的回波损耗曲线；曲线L2为在第二馈电臂23的馈电点测得的回波损耗曲线。由图3可以看出，所述双频天线100在1575MHz以及2450MHz频率附近分别具有一个共振模态。图4中，在1575MHz频段下最高具有55%的总传输效率，在2450MHz频段下最高具有40%的总传输效率。由此可以看出，该双频天线100于1575MHz以及2450MHz的工作频段下均可满足天线工作设计要求。
所述双频天线100在工作时，第一辐射部10及第二辐射部20可分别馈入两个不同频段的信号，如本实施方式中的1575MHz的GPS频段及2450MHz的蓝牙频段，并且共振部30与第一辐射部10及第二辐射部20进行共振，不仅可激发出两个不同频段下的谐振模态，并且由于该两个不同频段的谐振模态是由第一辐射部10、第二辐射部20及共振部30共同作用而激发的，还可避免两个单独工作的天线之间由于相互辐射的影响而影响各自的辐射效率，从而使得双频天线100传输两个不同频段下的信号时均具有较高的传输效率。
Claims (9)
1.一种双频天线，包括第一辐射部、第二辐射部及共振部，所述第一辐射部包括第一馈电臂，用于馈入第一频段信号；所述第二辐射部包括第二馈电臂，用于馈入第二频段信号；所述第一辐射部及第二辐射部间隔设置，所述共振部连接于第一辐射部及第二辐射部之间，所述第一辐射部包括第一辐射臂及由所述第一辐射臂一端垂直延伸而成的第一馈电臂，所述第二辐射部包括第二辐射臂及由所述第二辐射臂一端垂直延伸而成的第二馈电臂，所述共振部包括连接臂、第一延伸臂及第二延伸臂，所述连接臂一端垂直连接至所述第一馈电臂，另一端连接于所述第二馈电臂与第二辐射臂之间的连接处，并垂直于第二馈电臂；所述第一延伸臂及第二延伸臂由所述连接臂背离所述第一辐射臂的一侧间隔垂直延伸而成，所述共振部与所述第一辐射部及第二辐射部产生共振，从而三者共同激发出所述第一频段及第二频段下的谐振模态，使双频天线工作于所述第一频段及第二频段。
2.如权利要求1所述的双频天线，其特征在于：所述第一辐射部为单极天线，所述第二辐射部为皮法天线，所述共振部为平面微带天线。
3.如权利要求1所述的双频天线，其特征在于：所述第一辐射部、第二辐射部以及共振部位于同一平面。
4.如权利要求1所述的双频天线，其特征在于：所述第一馈电臂的末端电性连接至一电路板，用于馈入所述第一频段信号。
5.如权利要求4所述的双频天线，其特征在于：所述第二辐射臂平行于第一辐射臂，所述第二馈电臂平行于第一馈电臂，所述第二馈电臂电性连接至所述电路板，用于馈入所述第二频段信号。
6.如权利要求1所述的双频天线，其特征在于：所述第二馈电臂与第一馈电臂平齐。
7.如权利要求4所述的双频天线，其特征在于：所述第二辐射部还包括接地臂，所述接地臂由所述第二辐射臂垂直延伸而成，并与所述第二馈电臂间隔设置，所述接地臂电性连接至所述电路板，用于实现所述双频天线的接地。
8.如权利要求1所述的双频天线，其特征在于：所述第二延伸臂沿垂直于所述连接臂的方向延伸一段距离至与所述第一延伸臂的末端平齐后，朝向所述第一延伸臂的方向弯折一直角并继续延伸一段距离后，沿朝向所述连接臂的方向弯折一直角；延伸一段距离后，沿朝向所述第二馈电臂的方向弯折一直角；延伸一段距离后，最后沿背离所述连接臂的方向弯折一直角，以沿垂直并远离所述连接臂的方向延伸一段距离。
9.如权利要求1所述的双频天线，其特征在于：所述第一频段为1575MHz的全球定位***频段；第二频段为2450MHz的蓝牙频段。
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