CN212209746U

CN212209746U - 多频段pcb天线及无线通讯设备

Info

Publication number: CN212209746U
Application number: CN202020773900.0U
Authority: CN
Inventors: 陈晓菡; 薛俊; 陈文宽
Original assignee: TP Link Technologies Co Ltd
Current assignee: TP Link Technologies Co Ltd
Priority date: 2020-05-12
Filing date: 2020-05-12
Publication date: 2020-12-22
Anticipated expiration: 2030-05-12

Abstract

本实用新型涉及无线通讯技术领域，提供一种多频段PCB天线及无线通讯设备，上述多频段PCB天线包括基板，以及均设于基板上的接地贴片、馈线、阻抗匹配贴片和辐射贴片，接地贴片、馈线、阻抗匹配贴片和辐射贴片依次连接，接地贴片开设有容置槽，馈线容置于容置槽形成共面波导结构，上述多频段PCB天线能够同时兼顾5G频段和4G频段，有效拓展无线通讯设备的应用面，从而满足人们对无线通讯设备的日常使用需求。

Description

多频段PCB天线及无线通讯设备

技术领域

本实用新型涉及无线通讯技术领域，尤其提供一种多频段PCB天线及无线通讯设备。

背景技术

随着无线通讯技术的迅猛发展，5G网络逐渐得到普及，与4G网络相比， 5G网络拥有更高速率，更低延迟以及更大容量的技术特点。为进一步加快5G 网络的普及应用，各大厂商正加大对5G天线的研发投入。

目前，现有的5G天线为单一频段天线，其只能工作在5G频段，而无法向下兼顾4G频段，导致无线通讯设备的应用面较为狭窄，无法满足人们的日常使用需求。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种多频段PCB天线及无线通讯设备，旨在解决现有的多频段PCB天线无法同时兼顾5G频段和4G频段的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种多频段PCB天线，包括基板，以及均设于所述基板上的接地贴片、馈线、阻抗匹配贴片和辐射贴片，所述接地贴片、所述馈线、所述阻抗匹配贴片和所述辐射贴片依次连接，所述接地贴片开设有容置槽，所述馈线容置于所述容置槽后与所述接地贴片共同形成共面波导结构。

本实用新型实施例提供的多频段PCB天线至少具有以下有益效果：通过在馈线与辐射贴片之间设置阻抗匹配贴片，可调节上述多频段PCB天线工作在高频段的阻抗匹配，拓展上述多频段PCB天线的高频带宽，有效保证上述多频段 PCB天线能够工作在5G频段；同时，通过将馈线容置在接地贴片的容置槽内，使馈线与接地贴片共同形成共面波导结构，有效拓展上述多频段PCB天线的低频带宽，使上述多频段PCB天线能够向下兼顾4G频段；可见，上述多频段PCB 天线能够同时兼顾5G频段和4G频段，有效拓展无线通讯设备的应用面，从而满足人们对无线通讯设备的日常使用需求。

在其中一实施例中，所述辐射贴片开设有缝隙。

在其中一实施例中，所述缝隙为U型结构、I型结构、H型结构以及π型结构中的一种。

在其中一实施例中，所述接地贴片开设有阻抗匹配槽。

在其中一实施例中，所述阻抗匹配槽包括第一槽段、第二槽段以及用于将所述第一槽段和所述第二槽段连通的第三槽段，所述第一槽段的宽度和所述第二槽段的宽度均朝所述第三槽段方向呈递减趋势。

在其中一实施例中，所述第一槽段具有第一凸部和第一凹口；所述第二槽段具有第二凸部和第二凹口。

在其中一实施例中，所述馈线位于所述接地贴片的中线位置，所述阻抗匹配槽以所述接地贴片的中线为对称轴呈轴对称结构。

在其中一实施例中，所述馈线的宽度自所述馈线靠近所述接地贴片的一端朝另一端方向逐渐减小。

在其中一实施例中，所述辐射贴片为方形结构。

为实现上述目的，本实用新型还提供一种无线通讯设备，包括上述多频段 PCB天线。

由于上述无线通讯设备采用了上述多频段PCB天线的所有实施例，因而至少具有上述实施例的所有有益效果，在此不再一一赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的多频段PCB天线的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的多频段PCB天线的驻波仿真示意图；

图3为本实用新型实施例提供的多频段PCB天线的辐射效率示意图。

其中，图中各附图标记：

10、基板，11、馈电端口，20、接地贴片，21、容置槽，22、阻抗匹配槽， 221、第一槽段，2211、第一凸部，2212、第一凹口，222、第二槽段，2221、第二凸部，2222、第二凹口，223、第三槽段，30、馈线，40、阻抗匹配贴片， 50、辐射贴片，51、缝隙。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请结合图1所示，一种多频段PCB天线，包括基板10，以及均设于基板10 上的接地贴片20、馈线30、阻抗匹配贴片40和辐射贴片50，接地贴片20、馈线30、阻抗匹配贴片40和辐射贴片50依次连接，接地贴片20开设有容置槽 21，馈线30容置于容置槽21后与接地贴片20共同形成共面波导结构。

上述多频段PCB天线通过在馈线30与辐射贴片50之间设置阻抗匹配贴片 40，可调节上述多频段PCB天线工作在高频段的阻抗匹配，拓展上述多频段PCB 天线的高频带宽，有效保证上述多频段PCB天线能够工作在5G频段；同时，通过将馈线30容置在接地贴片20的容置槽21内，使馈线30与接地贴片20共同形成共面波导结构，有效拓展上述多频段PCB天线的低频带宽，使上述多频段PCB天线能够向下兼顾4G频段；可见，上述多频段PCB天线能够同时兼顾 5G频段和4G频段，有效拓展无线通讯设备的应用面，从而满足人们对无线通讯设备的日常使用需求；另外，通过采用共面波导结构，可使接地贴片20与馈线30能够更加紧凑的结合，有效实现天线小型化。

在本实施例中，请结合图1所示，辐射贴片50开设有缝隙51。通过在辐射贴片50上开设缝隙51，使上述多频段PCB天线工作在1710MHz～2690MHz频段时，能够与50欧姆的输入阻抗匹配，从而进一步拓展上述多频段PCB天线的低频带宽，更有效保证上述多频段PCB天线能够兼容4G频段。

具体地，请结合图1所示，缝隙51为U型结构、I型结构、H型结构以及π型结构中的一种。

在本实施例中，请结合图1所示，接地贴片20开设有阻抗匹配槽22。通过在接地贴片20上开设阻抗匹配槽22，使上述多频段PCB天线工作在1710MHz～2690MHz频段时，能够与50欧姆的输入阻抗匹配，从而进一步拓展上述多频段PCB天线的低频带宽，更有效保证上述多频段PCB天线能够兼容 4G频段；同时，通过在接地贴片20上开设阻抗匹配槽22，还能增加电流在接地贴片20上的谐振路径，可有效缩小接地贴片20的尺寸，更有效实现天线小型化。

具体地，请结合图1所示，阻抗匹配槽22包括第一槽段221、第二槽段222 和第三槽段223，第三槽段223用于将第一槽段221和第二槽段222连通，第一槽段221的宽度和第二槽段222的宽度均朝第三槽段223方向呈递减趋势，使第一槽段221和第二槽段222均形成多节渐变结构。

更具体地，请结合图1所示，第一槽段221具有第一凸部2211和第一凹口 2212；第二槽段222具有第二凸部2221和第二凹口2222，以此使得第一槽段 221和第二槽段222均形成多节渐变结构；其中，第一凸部2211和第一凹口2212 位于第一槽段221远离第二槽段222的边缘上，第二凸部2221和第二凹口2222 位于第二槽段222远离第一槽段221的边缘上。

当然，阻抗匹配槽22的形状结构有多种，可根据上述多频段PCB天线实际阻抗匹配需求，对阻抗匹配槽22的形状结构进行调节，在此不作具体限定。

具体地，请结合图1所示，为保证接地贴片20两侧的电流谐振路径相同，馈线30位于接地贴片20的中线位置，阻抗匹配槽22以接地贴片20的中线为对称轴呈轴对称结构。

在本实施例中，请结合图1所示，馈线30的宽度自馈线30靠近接地贴片 20的一端朝另一端方向逐渐减小，以使馈线30形成渐变结构，从而使得上述多频段PCB天线的阻抗变换过程变得更加平缓，有效实现上述多频段PCB天线的宽频匹配。

具体地，请结合图1所示，基板10上设有馈电端口11，馈线30通过馈电端口与接地贴片20连接。

在本实施例中，辐射贴片50为方形结构，如正方形、长方形等，在此不作具体限定。

当然，基板10的材质有多种，如聚四氟乙烯板、陶瓷板等，在此不作具体限定。

具体地，基板10的厚度为0.8mm，长度为76mm，宽度为15.5mm，由此可见，上述多频段PCB天线的整体尺寸较小，有效实现了天线小型化的要求。

在图2中，标识a表示上述多频段PCB天线工作在1540～2720MHz频段时的驻波变化示意线，标识b表示上述多频段PCB天线工作在3380～3890MHz频段和4340～5000MHz频段时的驻波变化示意线。

在图3中，标识c表示上述多频段PCB天线工作在1710MHz～2690MHz频段时的辐射效率变化示意线，标识d表示上述多频段PCB天线工作在 3400MHz～3600MHz频段时的辐射效率变化示意线，标识e表示上述多频段PCB 天线工作在4800MHz～4900MHz频段时的辐射效率变化示意线。

从图2和图3可见，上述多频段PCB天线工作在1540～2720MHz频段、 3380～3890MHz频段以及4340～5000MHz频段时的反射系数均小于-10dB，有效覆盖了4G网络的高频段以及5G频段；上述多频段PCB天线工作在 1710MHz～2690MHz频段内的辐射效率大于91％，工作在3400MHz～3600MHz 频段内辐射效率大于86％，工作在4800MHz～4900MHz频段内的辐射效率大于 85％；由此可见，上述多频段PCB天线能够有效兼顾4G频段和5G频段。

一种无线通讯设备，包括上述多频段PCB天线。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种多频段PCB天线，其特征在于：包括基板，以及均设于所述基板上的接地贴片、馈线、阻抗匹配贴片和辐射贴片，所述接地贴片、所述馈线、所述阻抗匹配贴片和所述辐射贴片依次连接，所述接地贴片开设有容置槽，所述馈线容置于所述容置槽后与所述接地贴片共同形成共面波导结构。

2.根据权利要求1所述的多频段PCB天线，其特征在于：所述辐射贴片开设有缝隙。

3.根据权利要求2所述的多频段PCB天线，其特征在于：所述缝隙为U型结构、I型结构、H型结构以及π型结构中的一种。

4.根据权利要求1所述的多频段PCB天线，其特征在于：所述接地贴片开设有阻抗匹配槽。

5.根据权利要求4所述的多频段PCB天线，其特征在于：所述阻抗匹配槽包括第一槽段、第二槽段以及用于将所述第一槽段和所述第二槽段连通的第三槽段，所述第一槽段的宽度和所述第二槽段的宽度均朝所述第三槽段方向呈递减趋势。

6.根据权利要求5所述的多频段PCB天线，其特征在于：所述第一槽段具有第一凸部和第一凹口；所述第二槽段具有第二凸部和第二凹口。

7.根据权利要求4所述的多频段PCB天线，其特征在于：所述馈线位于所述接地贴片的中线位置，所述阻抗匹配槽以所述接地贴片的中线为对称轴呈轴对称结构。

8.根据权利要求1-7任一项所述的多频段PCB天线，其特征在于：所述馈线的宽度自所述馈线靠近所述接地贴片的一端朝另一端方向逐渐减小。

9.根据权利要求1-7任一项所述的多频段PCB天线，其特征在于：所述辐射贴片为方形结构。

10.一种无线通讯设备，其特征在于：包括如权利要求1-9任一项所述的多频段PCB天线。