CN216120747U - 天线及信号发射设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种天线及信号发射设备，属于通信技术领域。天线包括：介质基板；铜箔印刷天线，所述铜箔印刷天线设置于所述介质基板的一侧表面，所述铜箔印刷天线包括接地辐射振子、第一微带线和源端辐射振子；所述接地辐射振子与接地点连接，所述第一微带线的一端与馈电点连接，另一端与所述接地辐射振子连接；以及至少一个阻抗贴片，所述阻抗贴片设置于所述第一微带线上，且多个所述阻抗贴片沿所述第一微带线的长度方向彼此间隔设置。本实用新型天线的整个工作频带内的平坦度较佳，实现天线的超宽工作频带。

Description

天线及信号发射设备

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，特别涉及一种天线及信号发射设备。

背景技术

相关技术中，在第五带移动通信(5G)推广后，宽频带天线为实现多工作频段，一般采用多个辐射阵子结构，各阵子的长度谐振所需的工作频段。

但是，现有的宽频带天线在全带宽内的平坦度不佳，导致兼容性不好，只可应用于指定工作频段的通信产品。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种天线及信号发射设备，旨在解决现有技术中宽频天线的平坦度不佳的技术问题。

为实现上述目的，第一方面，本实用新型提出的一种天线，包括：

介质基板；

铜箔印刷天线，铜箔印刷天线设置于介质基板的一侧表面，铜箔印刷天线包括接地辐射振子、第一微带线和源端辐射振子；接地辐射振子与接地点连接，第一微带线的一端与馈电点连接，另一端与接地辐射振子连接；以及

至少一个阻抗贴片，阻抗贴片设置于第一微带线上，且多个阻抗贴片沿第一微带线的长度方向彼此间隔设置。

在一实施例中，介质基板呈长条状，接地辐射振子设置于介质基板的一端，源端辐射振子设置于介质基板的另一端，第一微带线沿介质基板的长度方向延伸。

在一实施例中，接地辐射振子包括两个子辐射单元，两个子辐射单元的部分沿介质基板的宽度方向彼此间隔开以形成间隙；接地点与馈电点均设置于间隙内，至少一个阻抗贴片设置于间隙内；

铜箔印刷天线还包括：

两个第二微带线，第二微带线的一端与接地点连接，另一端与子辐射单元的靠近源端辐射振子的一侧连接。

在一实施例中，两个子辐射单元彼此称设置，两个第二微带线彼此对称设置，第一微带线设置于介质基板的中线处，源端辐射振子的形状为沿中线呈轴对称形状。

在一实施例中，第二微带线包括：

第一馈线段；第一馈线段与接地点连接；以及

第二馈线段，第二馈线段的一端与第一馈线段连接，另一端与子辐射单元的靠近源端辐射振子的一侧连接，第二馈线段较第一馈线段更加远离第一微带线。

在一实施例中，在接地辐射振子至源端辐射振子的方向上，两个第二馈线段之间的间距逐渐增大。

在一实施例中，第一馈线段与阻抗贴片之间的间距小于0.5mm，第二馈线段与第一微带线之间的间距大于2mm。

在一实施例中，阻抗贴片为矩形贴片。

在一实施例中，多个阻抗贴片彼此之间的大小不同。

第二方面，本实用新型还提供了一种信号发射设备，包括如上述的天线。

本实用新型技术方案通过采用在连接馈电点和源端辐射振子的第一微带线上设置至少一个阻抗匹配贴片，从而控制天线工作频带内各频点的阻抗匹配，使得天线的整个工作频带内都有很好的VSWR(Voltage Standing Wave Ratio，电压驻波比)指标，使得天线整个工作频带内的平坦度较佳，实现天线的超宽工作频带。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型天线一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型天线另一实施例的结构示意图；

图3为本实用新型天线又一实施例的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	介质基板	11	接地点
12	馈电点	21	源端辐射振子
				22	接地辐射振子	23	第一微带线
24	第二微带线	241	第一馈线段
				242	第二馈线段	30	阻抗贴片

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”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，除非另有明确的限定。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。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

现有技术中，5G宽频带天线为实现多工作频段，一般采用多个辐射振子结构，各辐射振子的长度谐振所需的工作频段。但是，这种宽频带天线实际意义上只是多频天线，只能在谐振的频段有较好的辐射指标，而全带宽内的其他频段内的平坦度不佳，所以兼容性不好，只可应用于指定通信产品。

为此，本实用新型提供了一种天线，该天线通过在第一微带线上增加至少一个阻抗贴片，通过阻抗贴片调整控制工作频带内各频点的阻抗匹配，使整个天线频带不仅在特定的谐振频段有较好的VSWR指标，而且在整个工作频段都有较好的VSWR指标，从而改善工作频带的平坦度，实现超宽的工作频带。

下面结合一些具体实施例进一步阐述本申请。

参阅图1，本实用新型提出一种天线。

天线包括：介质基板10、铜箔印刷天线和至少一个阻抗贴片30。

铜箔印刷天线设置于介质基板10的一侧表面，铜箔印刷天线包括接地辐射振子22、第一微带线23和源端辐射振子21；接地辐射振子22与接地点11连接，第一微带线23的一端与馈电点连接，另一端与接地辐射振子22连接。阻抗贴片30设置于第一微带线23上，且多个阻抗贴片30沿第一微带线23的长度方向彼此间隔设置。

本实施例中，介质基板10可采用FR4板材。铜箔印刷天线印刷在介质基板10的一侧表面上。介质基板10上形成有铜箔印刷天线的馈电接口，即接地点11和馈电点12。其中，对于馈电接口中的馈电点12，第一微带线23可采用50Ω射频同轴馈线，其一端焊接于该馈电点12，另一端焊接于源端辐射振子21，从而将高频电信号传输至天线。接地辐射振子22和源端辐射振子21使得铜箔印刷天线形成为偶级子天线结构。

在第一微带线23上还粘贴有至少一个阻抗贴片30，相邻的阻抗贴片30彼此之间间隔开。从而通过阻抗贴片30调整控制工作频带内各频点的阻抗匹配，使整个天线频带不仅在特定的谐振频段有较好的VSWR指标，而且在整个工作频段都有较好的VSWR指标，从而改善工作频带的平坦度，实现超宽的工作频带。

值得一提的是，阻抗贴片30的数量可设置为2个、3个或者4个，本实施例对此并不限制。且相邻两个阻抗贴片30之间的间距可一致也可不一致，根据天线的工作频段的具体需求进行设置即可。

在一实施例中，介质基板10呈长条状，接地辐射振子22设置于介质基板10的一端，源端辐射振子21设置于介质基板10的另一端，第一微带线23沿介质基板10的长度方向延伸。

参阅图1，本实施例中，介质基板10呈长条状，如在一具体实施方式中，介质基板10的长度为100mm，宽度为12mm，厚度在0.4mm-1.6mm之间。其中，介质基板10的一侧表面的左侧部分为接地区，接地辐射振子22、接地点11和馈电点12均位于该接地区内，介质基板10的一侧表面的右侧部分为发射区，源端辐射振子21设置于该发射区内。其中，参阅图1，图2和图3，源端辐射振子21可以呈矩形，菱形、或者其他封闭的轴对称多边形形状。

第一微带线23沿介质基板10的长度方向延伸，其左端与馈电点12连接，其右端与源端辐射振子21连接。天线的布置更加紧凑。

在一实施例中，接地辐射振子22包括两个子辐射单元，两个子辐射单元的部分沿介质基板10的宽度方向彼此间隔开以形成间隙；接地点11与馈电点均设置于间隙内，至少一个阻抗贴片30设置于间隙内。

铜箔印刷天线还包括：两个第二微带线24，第二微带线24的一端与接地点11连接，另一端与子辐射单元的靠近源端辐射振子21的一侧连接；

具体而言，本实施例中，接地辐射振子22包括两个子辐射单元，两个子辐射单元的左端闭合，右端、即朝向源端辐射振子21的一端敞开，从而两个子辐射单元的部分沿介质基板10的宽度方向彼此间隔开以形成间隙。此处，信号闭合场转换为开放场，电信号能向外辐射，以增加辐射振子长度，利于减少天线的物理长度，缩小天线的尺寸。

接地点11与馈电点12均设置于间隙内，从而第一微带线23的部分伸入该间隙内，以与馈电点焊接至一起。此时，至少一个阻抗贴片30设置于间隙内，以使得至少一个阻抗贴片30可以控制工作频带内各频点的阻抗匹配。

该间隙内还印刷有第二微带线24，第二微带线24可为50Ω射频同轴馈线，其一端焊接于该接地点11，另一端焊接于接地辐射振子22，从而将高频电信号传输至天线。此时，第二微带线24位于对应的子辐射单元和第一微带线23之间，且三者中任意两者之间均彼此隔开。可选的，第二微带线24也沿介质基板10的长度方向延伸，即与第一微带线23平行设置。第二微带线24与第一微带线23形成共面带状传输线结构。

在一实施例中，两个子辐射单元彼此称设置，两个第二微带线24彼此对称设置，第一微带线23设置于介质基板10的中线处，源端辐射振子21的形状为沿中线呈轴对称形状。

参阅图1，第一微带线23设置于介质基板10表面的中线处，即两个子辐射单元关于第一微带线23呈轴对称，且源端辐射振子21也关于第一微带线23呈轴对称。即天线采用对称走线设计，使得天线的辐射场均匀，不圆度在±2db内，使得天线的信号更加稳定。

具体而言，第二微带线24包括：

第一馈线段241；第一馈线段241与接地点11连接；以及

第二馈线段242，第二馈线段242的一端与第一馈线段241连接，另一端与子辐射单元的靠近源端辐射振子21的一侧连接，第二馈线段242较第一馈线段241更加远离第一微带线23。

本实施例中，第一馈线段241远离源端辐射振子21，第二馈线段242靠近源端辐射振子21。且两个第二馈线段242之间的间距大于两个第一馈线段241之间的间距，从而第二馈线段242较第一馈线段241更加远离第一微带线23。

参阅图1和图3，作为本实施例的一种选择，第一馈线段241和第二馈线段242呈阶梯布置，以使第二馈线段242较第一馈线段241更加远离第一微带线23。此时，接地辐射振子22的形状也可适应性的变为阶梯状，或者呈长条状，本实施例对此并不限制。

作为本实施例的另一种选择，在接地辐射振子22至源端辐射振子21的方向上，两个第二馈线段242之间的间距逐渐增大。

参阅图2，在从左至右的方向上，两个第二馈线段242呈扩口设置，不仅使两个第二馈线段242之间的间距逐渐增大，使出处电场形成为开放场，还可实现天线的阻抗匹配变换过程变得更加平缓，有效实现天线的宽频匹配。

在一实施例中，为了使得天线满足最低频700mhz的辐射性能，第一馈线段241与阻抗贴片30之间的间距小于0.5mm，第二馈线段242与第一微带线23之间的间距大于2mm。

在一实施例中，阻抗贴片30为矩形贴片。

具体而言，本实施例中，阻抗贴片30为矩形贴片，且阻抗贴片30的长边与介质基板10的长边相平行，或者，在阻抗贴片30的长边与介质基板10的短边相平行。

其中，多个阻抗贴片30彼此之间长边可朝向不同方向，本实施例对此并不限制，可根据具体的天线的工作频带进行设置。

其中，在一具体实施例中，本实施例中单一矩形阻抗贴片30的长度可设置在2-8mm，宽度2-3mm。

在一实施例中，多个阻抗贴片30彼此之间的大小不同。

也即是，本实施例中，多个阻抗贴片30之间的大小可根据其所粘贴位置处的阻抗匹配进行调整设置。

下面示出一具体实施例：

天线的介质基板10的厚度在0.4mm-1.6mm之间，长度和宽度分别为100mm和12mm。源端辐射振子21的长度大于30mm，接地辐射振子22的长度大于50mm。第一馈线段241的长度也大于50mm，且第二馈线段242的长度在10-20mm之间，其与第一微带线23的距离大于2mm。

任一矩形阻抗贴片30的长度在2-8mm之间，宽度在2-3mm之间。阻抗贴片30与第一馈线段241之间的间距小于0.5mm。

该5G天线能在700-5500MHz超宽频段范围内工作。全频段电压驻波比VSWR均小于2.5，工作频段VSWR在1.2-2.0之间，辐射效率在50-80％之间，H面场图不圆度在±2dB以内。

第二方面，本实用新型还提供了一种信号发射设备，包括如上述的天线。由于本信号发射设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

其中信号发射设备可以是电子设备，或者信号发射基站，本实施例对此并不限制。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种天线，其特征在于，包括：

介质基板；

铜箔印刷天线，所述铜箔印刷天线设置于所述介质基板的一侧表面，所述铜箔印刷天线包括接地辐射振子、第一微带线和源端辐射振子；所述接地辐射振子与接地点连接，所述第一微带线的一端与馈电点连接，另一端与所述接地辐射振子连接；以及

至少一个阻抗贴片，所述阻抗贴片设置于所述第一微带线上，且多个所述阻抗贴片沿所述第一微带线的长度方向彼此间隔设置。

2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述介质基板呈长条状，所述接地辐射振子设置于所述介质基板的一端，所述源端辐射振子设置于所述介质基板的另一端，所述第一微带线沿所述介质基板的长度方向延伸。

3.根据权利要求2所述的天线，其特征在于，所述接地辐射振子包括两个子辐射单元，两个所述子辐射单元的部分沿所述介质基板的宽度方向彼此间隔开以形成间隙；所述接地点与所述馈电点均设置于所述间隙内，所述至少一个阻抗贴片设置于所述间隙内；

所述铜箔印刷天线还包括：

两个第二微带线，所述第二微带线的一端与所述接地点连接，另一端与所述子辐射单元的靠近所述源端辐射振子的一侧连接。

4.根据权利要求3所述的天线，其特征在于，两个所述子辐射单元彼此称设置，两个所述第二微带线彼此对称设置，所述第一微带线设置于所述介质基板的中线处，所述源端辐射振子的形状为沿所述中线呈轴对称形状。

5.根据权利要求4所述的天线，其特征在于，所述第二微带线包括：

第一馈线段；所述第一馈线段与所述接地点连接；以及

第二馈线段，所述第二馈线段的一端与所述第一馈线段连接，另一端与所述子辐射单元的靠近所述源端辐射振子的一侧连接，所述第二馈线段较所述第一馈线段更加远离所述第一微带线。

6.根据权利要求5所述的天线，其特征在于，在所述接地辐射振子至所述源端辐射振子的方向上，两个所述第二馈线段之间的间距逐渐增大。

7.根据权利要求5所述的天线，其特征在于，所述第一馈线段与所述阻抗贴片之间的间距小于0.5mm，所述第二馈线段与所述第一微带线之间的间距大于2mm。

8.根据权利要求1至7任一项所述的天线，其特征在于，所述阻抗贴片为矩形贴片。

9.根据权利要求8所述的天线，其特征在于，所述多个所述阻抗贴片彼此之间的大小不同。

10.一种信号发射设备，其特征在于，包括如权利1至9任一项所述的天线。

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