CN218334321U - 一种宽带高增益WiFi全向天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种宽带高增益WiFi全向天线，包括介质基板，所述介质基板的上表面设有馈电点、以及布置于馈电点左右两侧的锯齿辐射组件和波浪辐射组件，所述波浪辐射组件包括带状辐射贴片和矩形辐射贴片，其中，所述矩形辐射贴片与带状辐射贴片的一端相连接；所述带状辐射贴片成型有呈平面波浪结构的波浪辐射段；所述介质基板的下表面设有两组第一弯折辐射贴片和两组第二弯折辐射贴片，其中，所述锯齿辐射组件通过介质基板预设的两个第一金属通孔分别与两组第一弯折辐射贴片相连接，所述波浪辐射组件通过介质基板预设的一个第一金属通孔同时与两组第二弯折辐射贴片相连接。

Description

一种宽带高增益WiFi全向天线

技术领域

本实用新型涉及天线结构的技术领域，尤其是指一种宽带高增益WiFi全向天线。

背景技术

随着无线通信***的发展，各种移动终端设备越来越普及，其中WiFi通信在无线通信***中有着不可或缺的作用。WiFi天线的性能直接决定了WiFi通信***的质量，终端设备的增多导致所需传输信息量的增加，因此需要宽带WiFi天线满足来满足需求。同时，由于WiFi天线应用场景趋于复杂化，需要高增益和低不圆度的WiFi天线来延长传输距离以及增加覆盖范围。

其次，现有的WiFi天线只考虑满足带宽需求而不考虑谐振深度的问题，更深的谐振意味着更加良好的阻抗匹配，这有利于减少天线本身的能量损耗，使能量更好的辐射到空间中。同时WiFi天线的增益一般比较低，这不利于应对日益复杂的应用环境。因此，设计一个同时满足宽带、深谐振、高增益和低不圆度的WiFi天线是很有必要的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能覆盖2.4-2.5GHz频段的一种宽带高增益WiFi全向天线，该天线同时具备宽带宽、深谐振、高增益、低不圆度、低成本等特性。

为了实现上述的目的，本实用新型所提供的一种宽带高增益WiFi全向天线，包括介质基板，所述介质基板的上表面设有馈电点、以及布置于馈电点左右两侧的锯齿辐射组件和波浪辐射组件，所述波浪辐射组件包括带状辐射贴片和矩形辐射贴片，其中，所述矩形辐射贴片与带状辐射贴片的一端相连接；所述带状辐射贴片成型有呈平面波浪结构的波浪辐射段；所述介质基板的下表面设有两组第一弯折辐射贴片和两组第二弯折辐射贴片，其中，所述锯齿辐射组件通过介质基板预设的两个第一金属通孔分别与两组第一弯折辐射贴片相连接，所述波浪辐射组件通过介质基板预设的一个第一金属通孔同时与两组第二弯折辐射贴片相连接。

进一步，两组所述第一弯折辐射贴片以及两组第二弯折辐射贴片均对称布置在介质基板中线方向两侧。

进一步，所述第一弯折辐射贴片以及第二弯折辐射贴片均呈“L”型结构。

进一步，所述矩形辐射贴片包括沿介质基板中线方向延伸布置的第一矩形辐射部、两组对称布置在介质基板中线方向两侧的第二矩形辐射部，两所述第二矩形辐射部均连接于第一矩形辐射部的一端；所述第一矩形辐射部的另一端与带状辐射贴片一端相连接。

进一步，所述锯齿辐射组件包括两组对称布置在介质基板中线方向两侧的锯齿辐射贴片。

进一步，所述介质基板下表面的各第一弯折辐射贴片及第二弯折辐射贴片与介质基板上表面的带状辐射贴片和矩形辐射贴片之间在竖直方向上不重合。

本实用新型采用上述的方案，其有益效果在于：1）通过在介质基板的上表面设置锯齿辐射组件，用于改善阻抗匹配性能；2）通过在介质基板的下表面设置第一弯折辐射贴片和第二弯折辐射贴片，进行弯折处理以确保能量能够有效地向空间中辐射，同时减少天线的长度，实现小型化的目的；3）通过采用呈平面波浪结构的波浪辐射段，可提高增益的同时实现小型化的效果；4）采用第一金属通孔和第二金属通孔来连接介质基板上表面及下表面的各个辐射贴片，从而扩展带宽和加深谐振点的效果。

附图说明

图1为实施例的天线整体结构示意图。

图2为实施例的天线上表面的结构示意图。

图3为实施例的天线下表面的结构示意图。

图4为参照例的天线整体结构示意图。

图5为实施例的反射系数曲线图。

图6为实施例的峰值增益曲线示意图。

图7为实施例的辐射效率曲线示意图。

图8为实施例的天线在2.4GHz频率下的方向图。

其中，1-介质基板，2-馈电点，3-锯齿辐射组件，31-锯齿辐射贴片，4-波浪辐射组件，41-矩形辐射贴片，411-第一矩形辐射部，412-第二矩形辐射部，42-带状辐射贴片，421-波浪辐射段，422-带状辐射段，5-第一弯折辐射贴片，6-第二弯折辐射贴片。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面参照附图对本实用新型进行更全面地描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解得更加透彻全面。

参见附图1至3所示，一种宽带高增益WiFi全向天线，包括介质基板1，其中，该介质基板1采用板厚1mm，介电常数为4.4的FR4基板。为便于解释说明，此处如附图1和2所示的介质基板11中的呈上下布置的两表面分别定义为上表面和下表面。

参见附图2所示，在本实施例中，介质基板1的上表面设有馈电点2、以及布置于馈电点2左右两侧的锯齿辐射组件3和波浪辐射组件4。锯齿辐射组件3包括两组对称布置在介质基板1中线方向两侧的锯齿辐射贴片31，该锯齿辐射贴片31的内边缘呈锯齿状，从而改善提升阻抗匹配性能。其次，两锯齿辐射贴片31的一端连接至馈电点2。波浪辐射组件4包括带状辐射贴片42和矩形辐射贴片41，其中，该带状辐射贴片42成型有呈平面波浪结构的波浪辐射段421，具体地，带状辐射贴片42依据形状特性划分为沿介质基板1中线方向延伸布置且呈长条带状结构的带状辐射段422以及呈平面波浪结构的波浪辐射段421，波浪辐射段421的两端对应连接有带状辐射段422；仿照立体螺旋结构将其平面化使波浪辐射段421呈平面波浪结构，有效地延长带状辐射贴片42的电长度，以及缩短减小天线的整体结构长度，实现小型化和高增益的效果。

进一步，矩形辐射贴片41包括沿介质基板1中线方向延伸布置的第一矩形辐射部411、两组对称布置在介质基板1中线方向两侧的第二矩形辐射部412，两所述第二矩形辐射部412均连接于第一矩形辐射部411的一端。其次，第一矩形辐射部411的另一端与带状辐射贴片42的带状辐射段422一端相连接，由此实现了矩形辐射贴片41的一端与带状辐射贴片42的一端相连接，实现了高增益性能。

进一步，矩形辐射贴片41的另一端连接至馈电点2。

参见附图3所示，在本实施例中，介质基板1的下表面设有两组第一弯折辐射贴片5和两组第二弯折辐射贴片6，其中，第一弯折辐射贴片5以及第二弯折辐射贴片6均呈“L”型结构。其次，锯齿辐射组件3通过介质基板1预设的两个第一金属通孔分别与两组第一弯折辐射贴片5相连接，即，锯齿辐射组件3的两个锯齿辐射贴片31分别通过两个第一金属通孔与两组第一弯折辐射贴片5相连接。波浪辐射组件4通过介质基板1预设的一个第一金属通孔同时与两组第二弯折辐射贴片6相连接，即，两组第二弯折辐射贴片6延伸相汇至第二金属通孔处，并且波浪辐射组件4的带状辐射段422通过第二金属通孔同时与两组第二弯折辐射贴片6相连接。采用第一金属通孔和第二金属通孔使介质基板1下表面的辐射贴片与上表面的辐射贴片相连接，从而改善天线的阻抗匹配性能，使天线实现更宽的带宽和更深的谐振点。

进一步，采用“L”型结构的第一弯折辐射贴片5及第二弯折辐射贴片6，可避免介质基板1下表面的各个辐射贴片与上表面的各个辐射贴片平行的情况，可避免因平行而阻碍能量向空间中辐射的问题。还可在不增加天线整体尺寸的前提下，有效地拓展天线的辐射贴片面积，实现小型化及提高天线增益性能。

在本实施例中，位于介质基板1下表面的各第一弯折辐射贴片5及第二弯折辐射贴片6与位于上表面的带状辐射贴片42和矩形辐射贴片41之间在竖直方向上不重合，提高增益性能。

为了便于对上述实施例的天线性能的理解，以下以如附图4所示的天线作为参照例作出解释说明。

如图4所示的天线结构相较于上述实施例的天线结构，其区别特征在于：其介质基板1的下表面不设有第一弯折辐射贴片5和第二弯折辐射贴片6，并且介质基板1不设有金属通孔。通过将参照例的天线与本实施例的天线进行反射系数性能比较，从而得到图5所示的反射系数曲线图，天线1为本实施例的天线反射系数曲线，天线2为参照例的天线反射系数曲线，由此可知，通过设置第一弯折辐射贴片5和第二弯折辐射贴片6、以及金属通孔，能够实现扩展带宽和加深谐振点的作用，并且本实施例的天线在2.4-2.5GHz频段内的天线反射系数小于-10dB，谐振点最深处接近-25 dB。

参见附图6所示的峰值增益曲线图可知，本实施例的天线在工作频段增益大于3.8dBi。

参见附图7所示的辐射效率曲线图可知，本实施例的天线的辐射效率在工作频段增益大于90%。

参见附图8所示的辐射方向图可知，本实施例的天线在2.45 GHz频率中呈现了良好的全向辐射性能，不圆度小于1dBi，交叉极化小于-27dB。

以上所述之实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案作出更多可能的变动和润饰，或修改均为本实用新型的等效实施例。故凡未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型之思路所做的等同等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种宽带高增益WiFi全向天线，包括介质基板（1），其特征在于：所述介质基板（1）的上表面设有馈电点（2）、以及布置于馈电点（2）左右两侧的锯齿辐射组件（3）和波浪辐射组件（4），所述波浪辐射组件（4）包括带状辐射贴片（42）和矩形辐射贴片（41），其中，所述矩形辐射贴片（41）与带状辐射贴片（42）的一端相连接；所述带状辐射贴片（42）成型有呈平面波浪结构的波浪辐射段（421）；所述介质基板（1）的下表面设有两组第一弯折辐射贴片（5）和两组第二弯折辐射贴片（6），其中，所述锯齿辐射组件（3）通过介质基板（1）预设的两个第一金属通孔分别与两组第一弯折辐射贴片（5）相连接，所述波浪辐射组件（4）通过介质基板（1）预设的一个第一金属通孔同时与两组第二弯折辐射贴片（6）相连接。

2.根据权利要求1所述的一种宽带高增益WiFi全向天线，其特征在于：两组所述第一弯折辐射贴片（5）以及两组第二弯折辐射贴片（6）均对称布置在介质基板（1）中线方向两侧。

3.根据权利要求1所述的一种宽带高增益WiFi全向天线，其特征在于：所述第一弯折辐射贴片（5）以及第二弯折辐射贴片（6）均呈“L”型结构。

4.根据权利要求1所述的一种宽带高增益WiFi全向天线，其特征在于：所述矩形辐射贴片（41）包括沿介质基板（1）中线方向延伸布置的第一矩形辐射部（411）、两组对称布置在介质基板（1）中线方向两侧的第二矩形辐射部（412），两所述第二矩形辐射部（412）均连接于第一矩形辐射部（411）的一端；所述第一矩形辐射部（411）的另一端与带状辐射贴片（42）一端相连接。

5.根据权利要求1所述的一种宽带高增益WiFi全向天线，其特征在于：所述锯齿辐射组件（3）包括两组对称布置在介质基板（1）中线方向两侧的锯齿辐射贴片（31）。

6.根据权利要求1所述的一种宽带高增益WiFi全向天线，其特征在于：所述介质基板（1）下表面的各第一弯折辐射贴片（5）及第二弯折辐射贴片（6）与介质基板（1）上表面的带状辐射贴片（42）和矩形辐射贴片（41）之间在竖直方向上不重合。

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