天线装置及无线收发器的制造方法
【专利摘要】本发明适用于天线技术，提供了一种天线装置，包括：基板；馈入部，设置于所述基板上，用于馈入电磁波信号；辐射部，与所述馈入部相连并设置于所述基板上，用于辐射电磁波信号；第一耦合器与第二耦合器，分别设置于所述辐射部的两侧并靠近所述辐射部；接地部，设置于所述基板上，并通过所述馈入部与所述辐射部相连。本发明还提供了一种无线收发器。本发明所提供的天线装置以及无线收发器，能扩展天线的频率，使其具有更宽频率范围、更好的驻波比以及更高的增益，从整体上提高了天线装置的能效。
【专利说明】天线装置及无线收发器
【技术领域】
[0001]本发明属于天线【技术领域】，尤其涉及一种天线装置及无线收发器。
【背景技术】
[0002]随着各种各样的通讯装置日趋小型化，作为该通讯装置内部的天线势必朝着扁平化的设计方向发展以缩小天线体积，然而，由于受通讯装置内部空间所限，使得天线的地不够大，进而导致天线的扼流不够，从而使天线的频率无法做宽，存在频带窄的问题。
【发明内容】
[0003]本发明实施例的目的在于提供一种天线装置及无线收发器，旨在解决传统的小型化通讯装置内的天线的频率无法做宽，存在频带窄的问题。
[0004]本发明实施例是这样实现的，一种天线装置，所述天线装置包括:
[0005]基板；
[0006]馈入部，设置于所述基板上，用于馈入电磁波信号；
[0007]辐射部，与所述馈入部相连并设置于所述基板上，用于辐射电磁波信号；
[0008]第一耦合器与第二耦合器，分别设置于所述辐射部的两侧并靠近所述辐射部；
[0009]接地部，设置于所述基板上，并通过所述馈入部与所述辐射部相连。
[0010]优选的，所述辐射部为长条形微带线，且在所述辐射部中，靠近所述接地部的微带线的宽度比远离所述接地部的微带线的宽度窄。
[0011]优选的，所述辐射部与所述接地部垂直，且所述辐射部的一端与所述馈入部相连，所述辐射部的另一端朝远离所述接地部的方向延伸。
[0012]优选的，所述接地部呈轴对称，且所述接地部的横向对称轴与所述辐射部的横向对称轴相同。
[0013]优选的，所述第一耦合器与所述第二耦合器均呈长条形微带线，且所述第一耦合器与所述第二耦合器的一端均与所述接地部垂直藕接，所述第一耦合器与所述第二耦合器的另一端均朝远离所述接地部的方向延伸。
[0014]优选的，所述第一耦合器和所述第二耦合器均与所述辐射部平行，且所述第一耦合器或者所述第二耦合器的长度均小于所述辐射部的长度。
[0015]优选的，所述天线装置还包括:
[0016]固定件，与所述接地部相连，用于固定所述基板。
[0017]优选的，所述固定件为金属固定件。
[0018]优选的，在所述固定件的一端开设有槽孔，且所述固定件的槽孔的宽度与所述基板的厚度相吻合以确保所述接地部一侧的基板的一部分能刚好插入所述固定件的槽孔内进行固定。
[0019]优选的，所述固定件的长度为所述天线装置第一谐振频率对应的波长的四分之
O
[0020]优选的，所述辐射部的长度为所述天线装置第一谐振频率对应的波长的四分之
O
[0021]优选的，所述基板为介质基板，且所述介质基板的材质包括FR4材质或者F4B材质。
[0022]此外，本发明还提供一种无线收发器，包括上述的天线装置。
[0023]上述的天线装置以及无线收发器，通过增加与接地部相连的固定件来扩大天线的地，进而增加天线的扼流并扩展天线的频率，通过增加与接地部相连的第一耦合器以及第二耦合器来调整天线的二次谐振，进而使得天线在高频段有更宽频率范围、更好的驻波比以及更高的增益，通过辐射部与固定件的结合构成一个低频段的偶极子天线，通过在固定件的一端开设槽孔可以更好的固定基板，从整体上提高了天线装置的能效。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是本发明第一实施例提供的天线装置的结构示意图；
[0025]图2是本发明第一实施例中天线装置内固定件的侧面结构示意图；
[0026]图3为本发明第一实施例提供的天线装置的电压驻波比测试图；
[0027]图4为本发明第一实施例提供的天线装置的900MHz的H平面辐射场形图；
[0028]图5为本发明第一实施例提供的天线装置的900MHz的E平面辐射场形图；
[0029]图6为本发明第一实施例提供的天线装置的1900MHz的H平面辐射场形图；
[0030]图7为本发明第一实施例提供的天线装置的1900MHz的E平面辐射场形图；
[0031]图8为本发明第二实施例提供的天线装置的结构示意图；
[0032]图9为本发明第二实施例提供的天线装置的电压驻波比测试图；
[0033]图10为本发明第二实施例提供的天线装置的900MHz的H平面辐射场形图；
[0034]图11为本发明第二实施例提供的天线装置的900MHz的E平面辐射场形图；
[0035]图12为本发明第二实施例提供的天线装置的1900MHz的H平面辐射场形图；
[0036]图13为本发明第二实施例提供的天线装置的1900MHz的E平面辐射场形图。
[0037]具带实施方式
[0038]为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具带实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0039]本发明提供的天线装置，包括:
[0040]基板；
[0041]馈入部，设置于所述基板上，用于馈入电磁波信号；
[0042]辐射部，与所述馈入部相连并设置于所述基板上，用于辐射电磁波信号；
[0043]第一耦合器与第二耦合器，分别设置于所述辐射部的两侧并靠近所述辐射部；
[0044]接地部，设置于所述基板上，并通过所述馈入部与所述辐射部相连。
[0045]本发明提供的天线装置，通过增加与接地部相连的固定件来扩大天线的地，进而增加天线的扼流并扩展天线的频率，通过增加与接地部相连的第一耦合器以及第二耦合器来调整天线的二次谐振，进而使得天线在高频段有更宽频率范围、更好的驻波比以及更高的增益，通过辐射部与固定件的结合构成一个低频段的偶极子天线，通过在固定件的一端开设槽孔可以更好的固定基板，从整体上提高了天线装置的能效。
[0046]请参阅图1，所示为本发明第一实施例提供的天线装置20的结构示意图，为了便于描述，仅示出了与本实施例相关的部分。
[0047]如图1所示，在本实施例中，天线装置20包括:基板21、馈入部22、辐射部23、接地部24、固定件25、第一f禹合器26以及第二I禹合器27。
[0048]在本实施方式中，基板21为印制电路板(Printed Circuit Board, PCB),具体的，基板21所用的板材可以为FR-4板材或者其他材质板材，在此不作限定。
[0049]馈入部22，设置于基板21上，用于馈入电磁波信号。在本实施方式中，馈入部22可以是一个馈入点或者是一个馈入面，在此不作限定。
[0050]辐射部23，为长条形微带线并呈轴对称结构，与馈入部22相连并设置于基板21上，用于辐射电磁波信号。在本实施方式中，辐射部23呈长条形，并与馈入部22相连用以从馈入部22接收馈入的电磁波信号，在本实施方式中，辐射部23为一条微带线，例如是覆铜的微带线，将辐射部23设置于基板21上。在本实施方式中，辐射部23采用的这种扁平化设计方式与基板21的扁平状相适应，进而满足天线小型化的具体要求。
[0051]接地部24，设置于基板21上，并通过馈入部22与辐射部23相连。在本实施方式中，接地部24也可以为一条微带线，例如是覆铜的微带线，将接地部24设置于基板21上。
[0052]在本实施方式中，接地部24呈矩形亦呈轴对称结构，且接地部24的横向对称轴与辐射部23的横向对称轴相同。在本实施方式中，辐射部23与接地部24垂直，且辐射部23的一端与馈入部22相连，辐射部23的另一端朝远离接地部24的方向延伸。
[0053]在其他实施方式中，接地部24也可以是其他呈轴对称结构的形状，或者接地部24为其他任意形状均可，在此不作限定。
[0054]固定件25，与接地部24相连，用于固定基板21。在本实施方式中，固定件25为金属固定件，在此金属固定件的材质不做限定，为了与接地部24充分电气连接并提高整体的辐射性能,金属固定件的材质与接地部24的材质相同，例如其中的材质均可以为铜。在本实施例中，基板21为介质基板，且所述介质基板的材质包括FR4材质或者F4B材质。
[0055]在本实施方式中，固定件25的一端开设有槽孔，如图2所示。
[0056]请参阅图2，所示为本发明第一实施例中天线装置20内固定件25的侧面结构示意图。
[0057]如图2所示，固定件25开设的槽孔宽度d需要与基板21的厚度相吻合，这样一来，可以确保接地部24 —侧的基板21的一部分能刚好插入固定件25的槽孔内进行固定，同时也可以将固定件25与接地部24充分接触，由于固定件25也是金属器件，所以固定件25与接地部24的充分接触可以进一步扩大接地面积，进而增加天线的扼流并扩展天线的频率。在本实施方式中，固定件25是通过在自身开设与基板21的厚度相吻合的槽孔的方式来固定基板21，为了确保天线装置的结构稳定性，还可以在将基板21插装进固定件25内的同时采用焊接方式进一步固定。
[0058]请继续参阅图1，在本实施方式中，通过辐射部23与固定件25的结合构成一个低频段的偶极子天线，其中，固定件25的长度为天线装置20第一谐振频率对应的波长的四分之一，辐射部23的长度为天线装置20第一谐振频率对应的波长的四分之一。
[0059]第一耦合器26与第二耦合器27分别设置于辐射部23的两侧并靠近辐射部23。
[0060]在本实施例中，第一耦合器26与第二耦合器27均呈长条形微带线，且第一耦合器26与第二稱合器27的一端均与接地部24垂直藕接,第一稱合器26与第二稱合器27的另一端均朝远离接地部24的方向延伸。
[0061]在本实施例中，第一稱合器26和第二稱合器27均与福射部23平行,且第一I禹合器26或者第二稱合器27的长度均小于福射部23的长度。在本实施例中，第一稱合器26的宽度与第二耦合器27的宽度可以相同，也可以不同，这主要视基板21的可使用面积而定，在此不作限定。
[0062]在本实施例中，通过辐射部23与固定件25的结合构成一个低频段的偶极子天线，其中，第一耦合器26和第二耦合器27的作用是调整偶极子天线的二次谐振使天线在高频段(如1710?2170MHz)有更宽的频率范围以及更好的电压驻波比等电气性能，具体而言，其中第一耦合器26主要控制的是高频1800MHz&1900MHz部分，第二耦合器27主要控制的是高频2100MHz部分。
[0063]请参阅图3，所示为本发明第一实施例提供的天线装置的电压驻波比测试图。
[0064]由图3可知，本发明第一实施例提供的天线装置可以和外部电路形成良好的匹配，外部电路的能量可以最有效的传输到天线上，此天线的频率范围包括824?960MHz和1710 ?1990MHz，即含盖四个常用通信频段 CDMA850、GSM900、DCS1800 和 PCS1900。
[0065]请参阅图4，所示为本发明第一实施例提供的天线装置的900MHz的H平面辐射场形图。
[0066]请参阅图5，所示为本发明第一实施例提供的天线装置的900MHz的E平面辐射场形图。
[0067]请参阅图6，所示为本发明第一实施例提供的天线装置的1900MHz的H平面辐射场形图。
[0068]请参阅图7，所示为本发明第一实施例提供的天线装置的1900MHz的E平面辐射场形图。
[0069]由图4至7可知，图中所展示的是本发明第一实施例提供的天线装置在900MHz和1900MHz上向周围空间辐射的能量方向场形图，受环境影响，天线方向性会受一定程度影响，但整体比较全向。
[0070]请参阅图8，所示为本发明第三实施例提供的天线装置30的结构示意图，为了便于描述，仅示出了与本实施例相关的部分。
[0071]如图8所示，在本实施例中，天线装置30包括:基板31、馈入部32、辐射部33、接地部34、固定件35、第一f禹合器36以及第二I禹合器37。
[0072]在本实施例中，天线装置30中的基板31、馈入部32、接地部34、固定件35、第一耦合器36、第二耦合器37分别与图1所示的天线装置20中的基板21、馈入部22、接地部24、固定件25、第一耦合器26、第二耦合器27相同，且结构与功能均相同，具体的内容请参阅上述图1的相关描述，在此就不在重复叙述，以下将重点介绍辐射部33。
[0073]在本实施例中，辐射部33包括第一辐射带331与第二辐射带332，且靠近接地部34的第一辐射带331的宽度比远离接地部34的第二辐射带332的宽度窄。
[0074]在本实施例中，将辐射部33设计成宽度不同的两个辐射带，可以在满足天线辐射性能的同时进一步减少天线的体积，进而能在基板31上省出更多空间，有利于天线小型化的发展。
[0075]在本实施例中，基板31为介质基板，且所述介质基板的材质包括FR4材质或者F4B材质。
[0076]请参阅图9，所示为本发明第二实施例提供的天线装置的电压驻波比测试图。
[0077]由图9可知，本发明第二实施例提供的天线装置可以和外部电路形成良好的匹配，外部电路的能量可以最有效的传输到天线上，此天线的频率范围包括824?960MHz和1710 ?1990MHz，即含盖四个常用通信频段 CDMA850、GSM900、DCS1800 和 PCS1900。
[0078]请参阅图10，所示为本发明第二实施例提供的天线装置的900MHz的H平面辐射场形图。
[0079]请参阅图11，所示为本发明第二实施例提供的天线装置的900MHz的E平面辐射场形图。
[0080]请参阅图12，所示为本发明第二实施例提供的天线装置的1900MHz的H平面辐射场形图。
[0081]请参阅图13，所示为本发明第二实施例提供的天线装置的1900MHz的E平面辐射场形图。
[0082]由图10至13可知，图中所展示的是本发明第二实施例提供的天线装置在900MHz和1900MHz上向周围空间辐射的能量方向场形图，受环境影响，天线方向性会受一定程度影响，但整体比较全向。
[0083]此外，还提供了一种无线收发器，该无线收发器包括上述的天线装置。
[0084]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种天线装置，其特征在于，所述天线装置包括: 基板； 馈入部，设置于所述基板上，用于馈入电磁波信号； 辐射部，与所述馈入部相连并设置于所述基板上，用于辐射电磁波信号； 第一耦合器与第二耦合器，分别设置于所述辐射部的两侧并靠近所述辐射部； 接地部，设置于所述基板上，并通过所述馈入部与所述辐射部相连。
2.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述辐射部为长条形微带线，且在所述辐射部中，靠近所述接地部的微带线的宽度比远离所述接地部的微带线的宽度窄。
3.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述辐射部与所述接地部垂直，且所述辐射部的一端与所述馈入部相连，所述辐射部的另一端朝远离所述接地部的方向延伸。
4.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述接地部呈轴对称，且所述接地部的横向对称轴与所述福射部的横向对称轴相同。
5.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述第一耦合器与所述第二耦合器均呈长条形微带线，且所述第一耦合器与所述第二耦合器的一端均与所述接地部垂直藕接，所述第一耦合器与所述第二耦合器的另一端均朝远离所述接地部的方向延伸。
6.如权利要求5所述的天线装置，其特征在于，所述第一耦合器和所述第二耦合器均与所述辐射部平行，且所述第一耦合器或者所述第二耦合器的长度均小于所述辐射部的长度。
7.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述天线装置还包括: 固定件，与所述接地部相连，用于固定所述基板。
8.如权利要求7所述的天线装置，其特征在于，所述固定件为金属固定件。
9.如权利要求8所述的天线装置，其特征在于，在所述固定件的一端开设有槽孔，且所述固定件的槽孔的宽度与所述基板的厚度相吻合以确保所述接地部一侧的基板的一部分能刚好插入所述固定件的槽孔内进行固定。
10.如权利要求8所述的天线装置，其特征在于，所述固定件的长度为所述天线装置第一谐振频率对应的波长的四分之一。
11.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述辐射部的长度为所述天线装置第一谐振频率对应的波长的四分之一。
12.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述基板为介质基板，且所述介质基板的材质包括FR4材质或者F4B材质。
13.一种无线收发器，其特征在于，包括如权利要求1至12任一项所述的天线装置。
【文档编号】H01Q1/48GK104425886SQ201310376343
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年8月26日 优先权日:2013年8月26日
【发明者】不公告发明人 申请人:深圳光启创新技术有限公司