CN111490341B - 一种双频天线 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例涉及无线通信领域，公开了一种双频天线。本发明中，双频天线包括：第一导电部，具有共振腔；接地层；接地部，从所述接地层往所述第一导电部的方向延伸；第二导电部，从所述接地层往所述第一导电部的方向延伸；以及第三导电部，从所述接地层往所述第一导电部的方向延伸；其中，所述第二导电部与所述第三导电部相对所述接地部对称配置。本发明提供的双频天线，能够提高双频天线的隔离度。

Description

一种双频天线
技术领域
本发明实施例涉及无线领域，特别涉及一种双频天线。
背景技术
双频天线可提供二共振模态，使双频天线可在二不同共振频段下操作。然而，二共振模态难免会相互干扰，在设计上会尽可能提高二共振模态之间的隔离度(isolation)，以降低二共振模态相互干扰的程度。
因此，有必要提供一种能提高隔离度的双频天线。
发明内容
本发明实施方式的目的在于提供一种双频天线，能够提高双频天线的隔离度。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种双频天线，包括：第一导电部，具有共振腔；接地层；接地部，从所述接地层往所述第一导电部的方向延伸；第二导电部，从所述接地层往所述第一导电部的方向延伸；以及第三导电部，从所述接地层往所述第一导电部的方向延伸；其中，所述第二导电部与所述第三导电部相对所述接地部对称配置。
本发明实施方式相对于现有技术而言，由于双频天线包括：第一导电部，具有共振腔；接地层；接地部，从所述接地层往所述第一导电部的方向延伸；第二导电部，从所述接地层往所述第一导电部的方向延伸；以及第三导电部，从所述接地层往所述第一导电部的方向延伸；其中，所述第二导电部与所述第三导电部相对所述接地部对称配置，从而能够改善双频天线在低频频段的隔离度，使得第二导电部与第三导电部之间的讯号互相干扰较小。
另外，所述第一导电部具有侧面，所述共振腔包括第一延伸槽及第二延伸槽，所述第一延伸槽沿第一方向延伸，所述第二延伸槽沿第二方向延伸，其中，所述第一方向与所述第二方向平行。
另外，所述第一延伸槽与所述第二延伸槽共线。
另外，所述共振腔还包括第三延伸槽，所述第三延伸槽从所述第一延伸槽及第二延伸槽沿第三方向延伸至所述侧面，其中，所述第一方向与所述第三方向垂直。
另外，所述第一导电部的结构相对所述接地部是呈对称结构。
另外，所述第二导电部包括相互连接的第一延伸部与第二延伸部，所述第一延伸部与所述接地部平行，所述第二延伸部从所述第一延伸部往所述接地部的方向延伸；所述第三导电部包括相互连接的第三延伸部与第四延伸部，所述第三延伸部与所述接地部平行，所述第四延伸部从所述第三延伸部往所述接地部的方向延伸。
另外，所述第二延伸部包括相连接的第一子延伸部及第二子延伸部，所述第一子延伸部与所述接地部平行，所述第二子延伸部从所述第一子延伸部往所述接地部的方向延伸；所述第四延伸部包括相连接的第三子延伸部及第四子延伸部，所述第三子延伸部与所述接地部平行，所述第四子延伸部从所述第三子延伸部往所述接地部的方向延伸。
另外，所述第二导电部包括相互隔离的第一延伸部与第二延伸部，所述第一延伸部与所述接地部平行，所述第二延伸部往所述接地部的方向延伸；所述第三导电部包括相互隔离的第三延伸部与第四延伸部，所述第三延伸部与所述接地部平行，所述第四延伸部往所述接地部的方向延伸。
另外，所述双频天线还包括第一电容组件及第二电容组件，所述第一电容组件跨接所述第一延伸部与所述第二延伸部，所述第二电容组件跨接所述第三延伸部与所述第四延伸部。
另外，所述第二导电部还包括相互隔离的第五延伸部，所述第五延伸部从所述第一延伸部往所述接地部的方向延伸，所述第三导电部还包括相互隔离的第六延伸部，所述第五延伸部从所述第三延伸部往所述接地部的方向延伸。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1是本发明第一实施方式提供的双频天线的俯视图；
图2是图1中双频天线的S参数的特性曲线图；
图3是本发明另一可实施方式提供的双频天线的俯视图；
图4是图3中双频天线的S参数的特性曲线图；
图5是本发明又一可实施方式提供的双频天线的俯视图。
符号说明：
10：电路板
100、200、300：双频天线
105：基板
110：第一导电部
110r：共振腔
110r1：第一延伸槽
110r2：第二延伸槽
110r3：第三延伸槽
110s：侧面
110r：共振腔
120：接地层
130：接地部
140、240、340：第二导电部
141、241：第一延伸部
142、242：第二延伸部
150、250、350：第三导电部
151：第三延伸部
152：第四延伸部
2421：第一子延伸部
2422：第二子延伸部
251：第三延伸部
252：第四延伸部
2521：第三子延伸部
2522：第四子延伸部
341：第五延伸部
351：第六延伸部
C、C1、C2：电容组件
F1：第一馈入点
F2：第二馈入点
G1：接地点
L1、L2、L3、L41、L42、L51、L52、L6、L7：长度
S1～S5：曲线
W1、W2、W3：宽度
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
请参照图1及图2，图1是本发明第一实施方式提供的双频天线的俯视图，而图2是本发明第一实施方式提供的双频天线100的S参数的特性曲线图。双频天线100可部分配置在电路板10上。电路板10可以是电子装置的电路板，其中，电子装置可以是笔记本电脑、行动通讯装置、家电等各种需要无线传输功能的装置。
双频天线100包括基板105、第一导电部110、接地层120、接地部130、第二导电部140及第三导电部150。第一导电部110、接地层120、接地部130、第二导电部140及第三导电部150形成于基板105上。接地层120电性连接于电路板10的接地电位。在实施例中，第一导电部110、接地层120、接地部130、第二导电部140及第三导电部150可以是同一层结构(或共面结构)。
第一导电部110具有共振腔110r。接地部130从接地层120往第一导电部110的方向延伸。第二导电部140从接地层120往第一导电部110的方向延伸，第三导电部150从接地层120往第一导电部110的方向延伸。第二导电部140与第三导电部150相对接地部130对称配置。共振腔110r可改变电流共振路径，使双频天线100可以提供二个共振模态(通讯频段)。
在实施例中，第一导电部110、接地层120、接地部130、第二导电部140及第三导电部150的整体相对接地部130的中心轴A1呈对称，其中，中心轴A1可以是平行第三方向(如Y轴正方向)的方向。
在本实施例中，接地部130的中心轴A1的相对两侧的结构(第一导电部110、接地层120、接地部130、第二导电部140及第三导电部150的整体)分别形成第一天线结构及第二天线结构，第一天线结构与第二天线结构共享接地部130。在另一可实施例中，第一导电部110、接地层120、接地部130、第二导电部140及第三导电部150的整体相对接地部130的中心轴A1也可不对称。
如图2所示，横轴表示频率，纵轴表示S参数。曲线S1表示现有技术中省略共振腔的天线的频率与返回损失(Return Loss)的关系曲线，而曲线S2表示图1的双频天线100的频率与返回损失的关系曲线。相较于现有技术中天线(曲线S1)，双频天线100(曲线S2)更可提供高频频段，如介于5.15GHz～5.85GHz之间的通讯频段，且双频天线100提供的低频频段的返回损失更小，其中低频频段的带宽可以是介于3.3GHz～3.8GHz之间。双频天线100的高频频段可以是符合第5代移动通讯技术(5G)的规范。
如图1所示，第一导电部110的结构相对接地部130的延伸方向是对称的，接地部130的延伸方向可以是第三方向，如Y轴正方向。第一导电部110具有侧面110s，共振腔110r包括第一延伸槽110r1、第二延伸槽110r2及第三延伸槽110r3。第一延伸槽110r1沿第一方向，而第二延伸槽110r2沿第二方向延伸，其中第一方向与第二方向大致上平行。在本实施例中，第一方向可以是X轴负方向，第二方向可以是X轴正方向。本实施例中，第一延伸槽110r1与第二延伸槽110r2大致上共线。在另一可实施例中，第一延伸槽110r1与第二延伸槽110r2可沿第三方向(如Y轴正方向)错开。此外，在本实施例中，第一延伸槽110r1的宽度W1及第二延伸槽110r2的宽度W2大致上相同，且第一延伸槽110r1的长度L1与第二延伸槽110r2的长度L2大致上相同。以尺寸来说，在一实施例中，宽度W1及W2可以是介于2毫米～5毫米，如4毫米，而长度L1及L2可以是介于5毫米～8毫米，如7毫米。
如图1所示，第三延伸槽110r3从第一延伸槽110r1及第二延伸槽110r2沿第三方向延伸至侧面110s，其中第三方向可以是Y轴正方向。第二延伸槽110r2具有宽度W3及长度L3。以尺寸来说，在一实施例中，宽度W3可以是介于0.3毫米～1毫米之间，而长度L3可以是介于1毫米～4毫米之间。
如图1所示，接地部130从接地层120沿第三方向(如Y轴正方向)往第一导电部110的方向延伸，但不接触第一导电部110。双频天线100还包括一电容组件C，电容组件C跨接接地部130与第一导电部110，并电性连接接地部130与第一导电部110。电容组件C与接地部130组成一滤波器，滤波器可阻挡第一天线结构的电流流往第二天线结构或阻挡第二天线结构的电流流往第一天线结构，可调整改善双频天线于低频的隔离度可。电容组件C的电容可以是介于0.6pF～1.0pF之间，如0.8pF。
第二导电部140与第三导电部150的结构相对接地部130的延伸方向是对称的。在本实施例中，如图1所示，第二导电部140包括相互连接之第一延伸部141与第二延伸部142。第一延伸部141与接地部130大致上平行，而第二延伸部142从第一延伸部141往接地部130的方向延伸。例如，第一延伸部141从接地层120沿第三方向(Y轴正方向)往第一导电部110的方向延伸，第二延伸部142从第一延伸部141沿第二方向(X轴正方向)往接地部130的方向延伸，但不接触接地部130。在实施例中，第二延伸部142与接地部130之间的间隔R1可以是介于8.5毫米～10.5毫米，如8.5毫米。以尺寸来说，第一延伸部141具有长度L41，第二延伸部142具有长度L42，其中长度L41可以是介于2毫米～4毫米之间，如3毫米，而长度L42可以是介于8毫米～10毫米之间，如9毫米。
如图1所示，第三导电部150包括相互连接的第三延伸部151与第四延伸部152。第三延伸部151与接地部130大致上平行，第四延伸部152从第三延伸部151往接地部130的方向延伸。例如，第三延伸部151从接地层120沿第三方向(Y轴正方向)往第一导电部110的方向延伸，第四延伸部152从第三延伸部151沿第一方向(X轴负方向)往接地部130的方向延伸，但不接触接地部130。在实施例中，第四延伸部152与接地部130之间的间隔R2可以是介于8.5毫米～10.5毫米，如8.5毫米。以尺寸来说，第三延伸部151具有长度L51，第四延伸部152具有长度L52，其中长度L51可以是介于2毫米～4毫米之间，如3毫米，而长度L52可以是介于8毫米～10毫米之间，如9毫米。
如图1所示，双频天线200还包括第一馈入点F1、第二馈入点F2及接地点G1。第一馈入点F1位于第二导电部140，例如，第一馈入点F1位于第二导电部140的第一延伸部141与接地层120之间。第二馈入点F2位于第三导电部150，例如，第二馈入点F2位于第三导电部150的第三延伸部151与接地层120之间。接地点G1位于接地部130，例如，接地点G1位于接地部130与接地层120之间。
请参照图3及图4，图3绘示依照本发明另一实施例之双频天线200的俯视图，而图4绘示图3之双频天线200的S参数的特性曲线图。双频天线200可部分配置在电路板10上。电路板10可以是一电子装置的电路板，电子装置可以是笔记本电脑、行动通讯装置、家电等各种需要无线传输功能的装置。双频天线200包括基板105、第一导电部110、接地层120、接地部130、第二导电部240、第三导电部250、第一电容组件C1及第二电容组件C2。第一导电部110、接地层120、接地部130、第二导电部240、第三导电部250形成于基板105上。接地层120电性连接于电路板10的接地电位。
双频天线200具有与双频天线100相同或相似的结构，不同处在于，双频天线200的第二导电部240的结构与第二导电部140不同且第三导电部250的结构与第三导电部150不同。
举例来说，如图3所示，第二导电部240包括相互隔离之第一延伸部241与第二延伸部242，第一延伸部241与接地部130大致上平行，第二延伸部242往接地部130的方向延伸。例如，第一延伸部241从接地层120沿第三方向(如Y轴正方向)往第一导电部110的方向延伸，而第二延伸部242从第一延伸部241沿第二方向(如X轴正方向)往接地部130的方向延伸，但不接触接地部130。第二延伸部242包括相互连接的第一子延伸部2421及第二子延伸部2422，其中第一子延伸部2421与接地部130大致上平行，而第二子延伸部2422从第一子延伸部2421往接地部130的方向延伸。例如，第一子延伸部2421沿第三方向(如Y轴正方向)往第一导电部110的方向延伸，而第二子延伸部2422从第一子延伸部2421沿第二方向(如X轴正方向)往接地部130的方向延伸，但不接触接地部130。
如图3所示，第三导电部250包括相互隔离之第三延伸部251与第四延伸部252，第三延伸部251与接地部130大致上平行，第四延伸部252往接地部130的方向延伸。例如，第三延伸部251从接地层120沿第三方向(如Y轴正方向)往第一导电部110的方向延伸，而第四延伸部252从第三延伸部251沿第一方向(如X轴负方向)往接地部130的方向延伸，但不接触接地部130。第四延伸部252包括相互连接的第三子延伸部2521及第四子延伸部2522，其中第三子延伸部2521与接地部130大致上平行，而第四子延伸部2522从第三子延伸部2521往接地部130的方向延伸。例如，第三子延伸部2521沿第三方向(如Y轴正方向)往第一导电部110的方向延伸，而第四子延伸部2522从第三子延伸部2521沿第一方向(如X轴负方向)往接地部130的方向延伸，但不接触接地部130。
如图3所示，第一电容组件C1跨接第一延伸部241与第二延伸部242，并电性连接第一延伸部241与第二延伸部242，而第二电容组件C2跨接第三延伸部251与第四延伸部252，并电性连接第三延伸部251与第四延伸部252。第一电容组件C1及第二电容组件C2可调整双频天线200的阻抗公式的虚部阻抗，可提高双频天线200在低频频段的隔离度(isolation)。在实施例中，第一电容组件C1的电容及第二电容组件C2的电容可以是介于0.5F～0.7pF之间，如0.6pF。
如图4所示，横轴表示频率，纵轴表示S参数。曲线S3表示图1中的双频天线100的频率与隔离度的关系曲线，而曲线S4表示图3中的双频天线200的频率与隔离度的关系曲线。相较于双频天线100(曲线S3)，双频天线200(曲线S4)在低频频段的隔离度更佳(隔离度愈佳，第二导电部140(或第一天线结构)与第三导电部150(或第二天线结构)之间的讯号互相干扰愈小)。在本实施例中，双频天线200(曲线S4)在低频频段的隔离度大致介于-11dB～-16dB之间。
请参照图5，其为本发明又一可实施方式提供的双频天线300的俯视图。双频天线300可部分配置在电路板10上。电路板10可以是电子装置的电路板，电子装置可以是笔记本电脑、行动通讯装置、家电等各种需要无线传输功能的装置。双频天线300包括基板105、第一导电部110、接地层120、接地部130、第二导电部340、第三导电部350、第一电容组件C1及第二电容组件C2。第一导电部110、接地层120、接地部130、第二导电部340、第三导电部350形成于基板105上。接地层120电性连接于电路板10的接地电位。
双频天线300具有与双频天线200相同或相似的结构，不同处在于，双频天线300的第二导电部340的结构与第二导电部240不同且第三导电部350的结构与第三导电部250不同。
举例来说，如图5所示，第二导电部340包括第五延伸部341及相互隔离的第一延伸部241与第二延伸部242，第五延伸部341连接第一延伸部241。例如，第五延伸部341从第一延伸部241沿第二方向(如X轴正方向)往接地部130的方向延伸。第五延伸部341具有长度L6。长度L6可以是介于6毫米～8毫米之间，如7毫米。第三导电部350包括第六延伸部351及相互隔离的第三延伸部251与第四延伸部252，第六延伸部351连接第三延伸部251。例如，第六延伸部351从第三延伸部251沿第一方向(如X轴负方向)往接地部130的方向延伸。第六延伸部351具有长度L7。长度L7可以是介于6毫米～8毫米之间，如7毫米。
第五延伸部341及第六延伸部351可调整双频天线300的阻抗公式的实部阻抗，可提高双频天线300在高频频段的带宽。如图4所示，曲线S5表示图5的双频天线300的频率与返回损失的关系曲线。相较于双频天线100(图2之曲线S2)，双频天线300(曲线S5)在高频频段的带宽更宽。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (7)

1.一种双频天线，其特征在于，包括：
第一导电部，具有共振腔；
接地层；
接地部，从所述接地层往所述第一导电部的方向延伸；
第二导电部，从所述接地层往所述第一导电部的方向延伸；以及
第三导电部，从所述接地层往所述第一导电部的方向延伸；
电容组件，跨接所述接地部和所述第一导电部，并电性连接所述接地部和所述第一导电部，所述电容组件和所述接地部组成滤波器；
所述第二导电部与所述第三导电部相对所述接地部对称配置，其中，
所述第二导电部包括第五延伸部及相互隔离的第一延伸部与第二延伸部，所述第一延伸部与所述接地部平行且自所述接地层往所述第一导电部延伸，所述第五延伸部连接所述第一延伸部、且从所述第一延伸部往所述接地部的方向延伸，所述第三导电部包括第六延伸部及相互隔离的第三延伸部与第四延伸部，所述第三延伸部与所述接地部平行且自所述接地层往所述第一导电部延伸，所述第六延伸部连接所述第三延伸部、且从所述第三延伸部往所述接地部的方向延伸。
2.根据权利要求1所述的双频天线，其特征在于，所述第一导电部具有侧面，所述共振腔包括第一延伸槽及第二延伸槽，所述第一延伸槽沿第一方向延伸，所述第二延伸槽沿第二方向延伸，其中，所述第一方向与所述第二方向平行。
3.根据权利要求2所述的双频天线，其特征在于，所述第一延伸槽与所述第二延伸槽共线。
4.根据权利要求2所述的双频天线，其特征在于，所述共振腔还包括第三延伸槽，所述第三延伸槽从所述第一延伸槽及第二延伸槽沿第三方向延伸至所述侧面，其中，所述第一方向与所述第三方向垂直。
5.根据权利要求1所述的双频天线，其特征在于，所述第一导电部的结构相对所述接地部是呈对称结构。
6.根据权利要求1所述的双频天线，其特征在于，所述第二延伸部包括相连接的第一子延伸部及第二子延伸部，所述第一子延伸部与所述接地部平行，所述第二子延伸部从所述第一子延伸部往所述接地部的方向延伸；所述第四延伸部包括相连接的第三子延伸部及第四子延伸部，所述第三子延伸部与所述接地部平行，所述第四子延伸部从所述第三子延伸部往所述接地部的方向延伸。
7.根据权利要求1所述的双频天线，其特征在于，所述双频天线还包括第一电容组件及第二电容组件，所述第一电容组件跨接所述第一延伸部与所述第二延伸部，所述第二电容组件跨接所述第三延伸部与所述第四延伸部。
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