CN107394383B - 槽隙平面倒l天线及蓝牙通讯装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种槽隙平面倒L天线及蓝牙通讯装置。根据本发明的槽隙平面倒L天线，包括基板和设置在基板上的天线本体，天线本体包括馈电导体、短路导体和辐射导体；馈电导体的第一端与基板的天线信号馈点连接，短路导体的第一端与基板的接地面连接；馈电导体的第二端与短路导体的第二端通过第一连接点连接，辐射导体通过第一连接点与馈电导体和短路导体连接；短路导体、馈电导体和基板的接地面之间形成天线槽隙。本发明的天线能够有效提高带宽，降低阻抗。

Description

槽隙平面倒L天线及蓝牙通讯装置
技术领域
本发明涉及通讯装置领域，特别涉及一种槽隙平面倒L天线及蓝牙通讯装置。
背景技术
带有无线收发功能的电子产品，为实现通过空间进行信息传递，需要天线装置。为满足电子产品的小型化需求，要在有限的布局空间中提升天线性能。目前用在小型电子产品中的典型天线形式包括：1)半波偶极子天线；2)Loop天线；3)PATCH天线；4)IFA天线；5)PIFA天线；6)单极倒L天线。其中半波偶极子天线总长度为半波长，体积较大；Loop天线从馈点到地点的长度是半波长，体积较大；PATCH天线在陶瓷介质上采用平面单极天线，体积较大；IFA天线在单极天线基础上增加短路导体，体积小且容易匹配，但带宽较窄；PIFA天线在IFA天线基础上，将辐射导体改为平面结构，但带宽也较窄；单极倒L天线长度为四分之一波长，虽然体积小，但因为阻抗较小而不容易匹配。
发明内容
本发明提供了一种体积小且带宽宽的槽隙平面倒L天线及蓝牙通讯装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
依据本发明的一个方面，提供了一种槽隙平面倒L天线，包括基板和设置在基板上的天线本体，天线本体包括馈电导体、短路导体和辐射导体；馈电导体的第一端与基板的天线信号馈点连接，短路导体的第一端与基板的接地面连接；馈电导体的第二端与短路导体的第二端通过第一连接点连接，辐射导体通过第一连接点与馈电导体和短路导体连接；短路导体、馈电导体和基板的接地面之间形成天线槽隙。
进一步地，馈电导体与短路导体连接后呈L形。
进一步地，天线本体还包括架空导体，架空导体的第一端与第一连接点连接，架空导体的第二端与辐射导体连接。
进一步地，辐射导体与基板平行。
进一步地，架空导体与基板垂直。
进一步地，架空导体的第二端与辐射导体的第一端的端部连接，辐射导体的第二端为开路。
进一步地，辐射导体与短路导体平行。
进一步地，天线槽隙的宽度小于或者等于1mm。
进一步地，基板为PCB板。
本发明还提供了一种蓝牙通讯装置，包括前述的槽隙平面倒L天线。
综上所述，根据本发明的槽隙平面倒L天线及蓝牙通讯装置，通过在基板上设置天线本体，并且天线本体的短路导体、馈电导体和基板的接地面之间形成天线槽隙，天线槽隙实现带宽和阻抗的辅助调节，从而有效提高带宽，降低阻抗。而且本发明的天线尺寸约四分之一波长，体积与普通IFA天线尺寸相当，具有体积小的优点。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明的槽隙平面倒L天线的实施例的结构原理示意图；
图2是根据本发明的槽隙平面倒L天线的实施例的结构尺寸示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
如图1所示，本发明提供了一种天线槽隙平面倒L天线(即Slot planar invertedL antenna，简称SPILA天线)，包括基板和设置在基板上的天线本体，天线本体包括馈电导体10、短路导体30和辐射导体20；馈电导体10的第一端与基板的天线信号馈点连接，短路导体30的第一端与基板的接地面连接；馈电导体10的第二端与短路导体30的第二端通过第一连接点B连接，辐射导体20通过第一连接点B与馈电导体10和短路导体30连接；短路导体30、馈电导体10和基板的接地面之间形成天线槽隙50。也即本发明通过在基板上设置天线本体，并且天线本体的短路导体30、馈电导体10和基板的接地面之间形成天线槽隙50，天线槽隙50实现带宽和阻抗的辅助调节，从而有效提高带宽，降低阻抗。而且本发明的天线尺寸约四分之一波长，体积与普通IFA天线尺寸相当，具有体积小的优点。
如图1所示，基板可以为PCB板，馈电导体10与短路导体30印刷在PCB板上，并相互垂直，连接后呈L形，从而围成形状规则的天线槽隙50。一般地，天线槽隙50的宽度小于或者等于馈电导体10的宽度，从而提高带宽，降低阻抗。优选地，天线槽隙50的宽度小于或者等于1mm，提高效率的效果较优。
优选地，结合图1和图2所示，天线本体还包括架空导体40，架空导体40的第一端与第一连接点B连接，架空导体40的第二端与辐射导体20连接。架空导体40使辐射导体20脱离基板所在平面，从而架空辐射导体20，改善辐射导体20的净空区域。通过调整架空导体40的长度，从而调节辐射导体20的净空距离。具体地，架空导体40的第二端与辐射导体20的第一端的端部连接，辐射导体20的第二端为开路，通过调整，通过调整辐射导体20的长度和宽度、以及与架空导体40的连接位置实现阻抗和带宽调节。一般地，架空导体40与基板垂直，辐射导体20与基板平行，辐射导体20与短路导体30也平行，从而形成规则形状。
结合图1所示，馈电导体10长为L1，宽为W1；天线槽隙50长为L1，宽为S1；短路导体30长为S1，宽为W2；架空导体40长为L2，宽为W3；辐射导体20长为L3，宽为W4，通过馈电导体10实现对天线馈电；通过调整天线槽隙50的L1和S1实现阻抗及带宽的辅助调节；通过调整辐射导体20的L3和W4、及其与架空导体40的连接位置实现阻抗和带宽调节；通过增大架空导体40的L2改善天线的净空区。本专利设计的SPILA天线可广泛用于各种带无线收发模块功能的电子产品领域，有助于产品的小型化和天线性能的提升。
如图1和图2所示，以一种工作于蓝牙频段的SPILA天线来具体说明本发明。该天线可用于带蓝牙功能的智能手环产品。
如图2所示，馈电导体10长L1为3mm，宽W1为1mm，其一端与基板的天线信号馈点连接(如图1和图2中标号A所示)；天线槽隙50长L1等于馈电导体10长，宽S1为0.7mm，天线槽隙50由馈电导体10、基板的接地面、短路导体30包围而成。短路导体30长S1等于天线槽隙50宽度，短路导体30宽度W2等于1mm，其一端与信号馈点相连(如图1中标号B所示)，另一端与基板的接地面连接(如图1中标号C所示)；基板为天线提供信号馈点以及参考接地面；架空导体40长L2等于3mm，宽W3等于1mm；辐射导体20长L3等于20mm，宽W4等于1mm。辐射导体20一端与架空导体40相连，且在导体的边缘连接，连接点如图1中标号D所示，辐射导体20另一端为开路状态。本申请的SPILA天线尺寸约四分之一波长，用于智能手表产品，在2402MHz～2480MHz频段的手模效率(智能手表穿戴在手臂上的效率)平均为18％，驻波<2.0的带宽为110MHz，相比现有技术，能够有效地提高天线的性能。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，在本发明的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本发明的目的，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种槽隙平面倒L天线，包括基板和设置在所述基板上的天线本体，其特征在于，所述天线本体包括馈电导体、短路导体和辐射导体；
所述馈电导体的第一端与所述基板的天线信号馈点连接，所述短路导体的第一端与所述基板的接地面连接；
所述馈电导体的第二端与所述短路导体的第二端通过第一连接点连接，所述辐射导体通过第一连接点与所述馈电导体和所述短路导体连接；
所述短路导体、所述馈电导体和所述基板的接地面之间形成天线槽隙。
2.根据权利要求1所述的槽隙平面倒L天线，其特征在于，
所述馈电导体与所述短路导体连接后呈L形。
3.根据权利要求1所述的槽隙平面倒L天线，其特征在于，
所述天线本体还包括架空导体，所述架空导体的第一端与所述第一连接点连接，所述架空导体的第二端与所述辐射导体连接。
4.根据权利要求3所述的槽隙平面倒L天线，其特征在于，
所述辐射导体与所述基板平行。
5.根据权利要求3所述的槽隙平面倒L天线，其特征在于，
所述架空导体与所述基板垂直。
6.根据权利要求3所述的槽隙平面倒L天线，其特征在于，
所述架空导体的第二端与所述辐射导体的第一端的端部连接，所述辐射导体的第二端为开路。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的槽隙平面倒L天线，其特征在于，
所述辐射导体与所述短路导体平行。
8.根据权利要求1所述的槽隙平面倒L天线，其特征在于，
所述天线槽隙的宽度小于或者等于1mm。
9.根据权利要求1所述的槽隙平面倒L天线，其特征在于，
所述基板为PCB板。
10.一种蓝牙通讯装置，包括天线，其特征在于，所述天线为权利要求1至9中任一项所述槽隙平面倒L天线。
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