一种天线的制作方法_2

文档序号:8262995阅读:来源:国知局
料,降低成本,还能减轻天线重量。当然,该镂空设计并不是必须的。
[0036]在本发明的另一实施例中,第一辐射臂201和第二辐射臂203为三角形,该三角形的三边为三根蛇形线。
[0037]进一步地,第一辐射臂201和第二辐射臂203还可以有其他实现方式。其中,第一辐射臂201和第二辐射臂203的形状既可以相同,也可以不相同。第一辐射臂201和第二辐射臂203既可以设计成对称形式,也可以设计成非对称形式。
[0038]进一步地,巴伦单元202包括:第一连接臂2021、第二连接臂2022和巴伦部2023,该第一连接臂2021的一端固定在巴伦部2023上,第一连接臂2021的另一端与第一辐射臂201连接,第二连接臂2022的一端固定在巴伦部2023上,第二连接臂2022的另一端与第二辐射臂203连接,第一连接臂2021和第二连接臂2022平行设置,第一连接臂2021和第二连接臂2022上分别设有信号馈入点和。例如:第一连接臂2021上设有信号馈入点,第二连接臂2022上设有接地点;或者第一连接臂2021上设有接地点,第二连接臂2022上设有信号馈入点。上述信号馈入点和接地点在第一连接臂2021和第二连接臂2022上的位置,可以根据需要进行设置。
[0039]进一步地,在巴伦单元202的信号馈入点和接地点处设有焊盘,巴伦单元202通过焊盘与同轴线连接。该同轴线用于接地和馈电,焊盘可以对同轴电缆或微带线起到固定作用。另一种实现方式中,还可以采用微带线实现接地和馈电,此时可将微带线直接印制在天线的电路板上。
[0040]进一步地,巴伦部2023中间设有凹槽,该凹槽包括相连的垂向凹槽A和横向凹槽B,其中,横向凹槽B的方向与前述固定端到自由端的延伸方向相同,第一连接臂2021和第二连接臂2022分别连接在垂向凹槽A的开口两边,且横向凹槽B的长度为λ/4电长度。如图2所示,在本实施例中,该垂向凹槽A和横向凹槽B是相互垂直的。在另外的实施例中,该凹槽可以由两条方向和形状都不规则的槽构成,需要保证的是电流从信号馈入点通过该凹槽流到接地点经过的距离约为λ/2电长度。
[0041]其中,巴伦单元202既可以是对称形式,也可以是非对称形式。该非对称形式既可以是第一连接臂和第二连接臂非对称设置,也可以是巴伦部本身形状不对称。
[0042]参见图2,在本实施例中,第一连接臂2021、第二连接臂2022和巴伦部2023均为矩形。在本发明的其他实施例中,巴伦部2023还可以是圆形、椭圆形或其他图形,第一连接臂2021和第三连接臂2022还可以为圆形、椭圆或其他图形。
[0043]巴伦单元的作用是使信号馈入点和接地点之间达到馈电平衡,下面以同轴电缆为例对上述巴伦单元202的工作原理进行介绍:
[0044]同轴电缆属不平衡传输线,若将同轴电缆直接与天线连接,则同轴电缆的外皮就有泄露电流流过,该泄露电流与信号馈入点电流相同。而按同轴电缆传输原理,高频电流应在同轴电缆内部流动,外皮是屏蔽层,是没有电流的。若外皮有电流流动,就会影响天线的辐射,因为同轴电缆的外皮也参与了电波的辐射。因此,为了避免上述情况,就要在天线和同轴电缆之间加入巴伦单元,从而实现馈电平衡,馈电平衡是指信号馈入点与接地点的电流大小相等,相位相反。由于,电流是沿着巴伦单元202外部流动,因此信号馈入点的电流沿着巴伦部2023的凹槽流到接地点,由于横向凹槽的长度为λ /4电长度,因此电流从信号馈入点通过该凹槽流到接地点经过的距离约为λ/2电长度,而当电流经过λ/2电长度时,其相位与信号馈入点的电流相反,这样就可以与接地点同轴电缆外皮泄露电流中和。值得说明的是,在上述过程中电流流过的距离很难与λ/2电长度完全相等,在实际设计中只要将这个距离设计成λ/2电长度附近即可。
[0045]本发明实施例提供的天线可以是由同一种金属制成的金属板天线,即可采用金属一体化冲压而成,也可以采用激光直接成型技术实现;该天线还可以是印制在PCB(PrintedCircuit Board,印制电路板)上的印制天线。
[0046]进一步地,该天线尤其适用于移动终端,天线的固定方式可以是打热熔孔、结构件卡槽固定等。为了方便天线的安装和固定,可以利用天线柔韧性的特点,设计成与移动终端的其他部件共形,即该天线既可以是平面天线,也可以是三维天线。比如安装部位的表面为弧形,则天线表面可做成弧形剖面与该安装部位共形。进一步地,该天线除了上述平面型式和片状结构构成的三维型式,还可以采用立体式结构,例如将第一辐射臂和第二辐射臂设计成圆锥体等形式。
[0047]参见图3,在一种实现方式中,该天线的尺寸和形状如下:
[0048]天线采用对称设计,总宽为44mm,第一辐射臂201和第二辐射臂203为三角形,且第一辐射臂201和第二辐射臂203的最大宽度为10mm,第一辐射臂201和第二辐射臂203之间间距为2mm,第一连接臂201和第二连接臂203的长为7.5mm,伦巴部为矩形,宽7mm,横向凹槽B长15_。
[0049]图4为采用上述形状和尺寸的天线的Sll (回波损耗,天线S参数中的一种)与频率关系图,图中横坐标为频率,单位是GHz,从坐标为S11,单位是dBa,Sll以dBa值表示,通常设计天线时要求Sll应小于-1OdBa,从图中看出是Sll小于-1OdBa的频率值有2.2446GHz ?2.5735GHz, 5.0732GHz ?6.9094GHz。根据(2.5735-2.2446)/2.4 计算可知,天线在2.4G频段处的带宽达到了 13.8%,根据(6.9094-5.0732)/5计算可知,天线在5G频段的带宽达到了 36.6%,因此该天线能够同时兼顾两个wifi频段,且带宽充足,效率高。
[0050]本发明实施例提供的天线包括第一辐射臂、巴伦单元和第二辐射臂,第一辐射臂和第二辐射臂分别从与巴伦单元连接的一端到另一端逐渐增大,因此第一辐射臂和第二辐射臂表面电流流动方向可以分解出水平分量和垂直分量,即该天线包括水平和垂直两种极化方式,同时,由于天线辐射臂逐渐增大,一方面,使得天线辐射臂的感抗以及介质损耗均变小,进而导致天线电流损耗小,电流强度大,所以辐射效率高,另一方面,由于天线辐射臂逐渐增大使得天线口径增大,这样就保证了天线在2.4GHz和5GHz均有较大带宽。
[0051]实施例三
[0052]本发明实施例提供了一种天线,参见图5,该天线包括:
[0053]第一辐射臂301、巴伦单元302和第二辐射臂303,巴伦单元302分别与第一辐射臂301的一端以及第二辐射臂303的一端连接,巴伦单元302上设有信号馈入点和接地点,第一辐射臂301和第二辐射臂303分别从与巴伦单元302连接的一端到另一端先增大后减小。
[0054]具体地,第一辐射臂301和第二辐射臂303分别包括固定端3A和与固定端3A相对的自由端3B,固定端3A与巴伦单元302连接,第一辐射臂301和第二辐射臂303分别从固定端3A到自由端3B先增大后减小。
[0055]参见图5,在本实施例中,第一辐射臂301和第二辐射臂303为片状结构,第一辐射臂301和第二辐射臂303的形状为菱形。在本发明的其他实施例中,第一辐射臂301和第二辐射臂303还可以为椭圆形或者其他不规则图形。
[0056]参见图5,在本实施例中,第一辐射臂301和第二辐射臂303分别为菱形金属片,且金属片中部镂空。该镂空包括但不限于图5所示的菱形。在不影响谐振频率特性的同时,设置空心部分既能减少天线用料
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