一种2.4G/5G双频段WLAN微带天线的制作方法

本实用新型涉及通讯技术领域，特别是涉及一种2.4G/5G双频段WLAN微带天线。

背景技术：

目前全球最快的WiFi传输速度仅为300Mbps(少数可以达到600Mbps)，相当于每秒只能传输约36MB的内容，这个速度对现在的需求来说已经不够了。5G WiFi的诞生很好解决现在WiFi面临的问题。首先它运行在5GHz以上的高频段，带宽能提高到40MHz甚至80MHz或更高，传输速度最高提升到了1Gbps，每秒可以传输约125MB的内容。

真正的5G WiFi是802.11ac，采用了工作在频率5GHz的芯片，能同时覆盖5GHz和2.4GHz两大频段。除了更快，它还能改善无线信号覆盖范围小的问题，虽然5GHz比2.4GHz的衰减更强，难穿过障碍物，但由于覆盖范围更大，考虑到信号会产生折射，新标准反而会更容易使各个角落都能收到信号。5G WiFi还具有解决网络拥堵、提升播放质量、让智能终端更省电等优点。5G WiFi的快速发展促进了2.4G/5G双频段WLAN天线的高速发展，但是现有的2.4G/5G双频段WLAN天线的带宽比较窄，无法满足5G WiFi在智能终端、智能穿戴、智能设备等领域对2.4G/5G双频段WLAN天线的需求。

因此，设计一种高性能的2.4G/5G双频段WLAN微带天线以满足其在智能终端、智能穿戴、智能设备等领域的需求已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种2.4G/5G双频段WLAN微带天线，用于解决现有2.4G/5G双频段WLAN微带天线带宽窄的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种2.4G/5G双频段WLAN微带天线，所述2.4G/5G双频段WLAN微带天线至少包括：

基板；

形成于所述基板第一表面的辐射贴片，所述辐射贴片上设置有分别沿所述辐射贴片的纵向中线对称的第一矩形开槽，第一U形开槽，第二矩形开槽及第二U形开槽；所述第一矩形开槽位于所述辐射贴片的顶端，其顶端与所述辐射贴片的顶端齐平；所述第一U形开槽位于所述第一矩形开槽的下方；所述第二矩形开槽位于所述第一U形开槽的下方，其顶端与所述第一U形开槽的底端齐平；所述第二U形开槽位于所述第二矩形开槽的下方；

形成于所述基板第一表面且顶端与所述辐射贴片的底端相连的阻抗匹配输入传输线，所述阻抗匹配输入传输线的底端与所述基板的底端相连；

以及形成于所述基板第二表面的接地板，所述接地板的底端与所述基板的底端相连。

优选地，所述基板的材质为玻璃纤维环氧树脂材料。

优选地，所述基板的纵向长度设定为30mm～31mm，横向宽度设定为20mm～21mm。

优选地，所述辐射贴片的外侧轮廓呈凹字形，外侧四条边的边长相等，设置为14mm～15mm。

优选地，所述第一矩形开槽和所述第二矩形开槽的形状、尺寸相同，纵向长度设定为3mm～3.5mm，横向宽度设定为2mm～2.5mm。

优选地，所述第一U形开槽和所述第二U形开槽的形状、尺寸相同，包括第三矩形开槽、第四矩形开槽及第五矩形开槽，所述第三矩形开槽、所述第四矩形开槽及所述第五矩形开槽依次逆时针连接；所述第三矩形开槽的纵向长度设定为4mm～4.5mm，横向宽度设定为3mm～3.5mm；所述第四矩形开槽的横向长度设定为4mm～4.5mm，纵向宽度设定为2mm～2.5mm；所述第五矩形开槽与所述第三矩形开槽的形状尺寸相同，所述第五矩形开槽的纵向长度设定为4mm～4.5mm，横向宽度设定为3mm～3.5mm。

优选地，所述阻抗匹配输入传输线的纵向长度设定为15mm～16mm，横向宽度设定为2mm～3mm。

优选地，所述接地板包括第一矩形金属接地板和第二矩形金属接地板；所述第一矩形金属接地板横向设置，所述第二矩形金属接地板纵向设置，所述第一矩形金属接地板及所述第二矩形金属接地板依次逆时针连接。

更优选地，所述第一矩形金属接地板的横向长度设定为12mm～12.5mm，纵向宽度设定为5mm～5.5mm；所述第二矩形金属接地板的纵向长度设定为9mm～9.5mm，横向宽度设定为8mm～8.5mm。

如上所述，本实用新型的2.4G/5G双频段WLAN微带天线，具有以下有益效果：

本实用新型的2.4G/5G双频段WLAN微带天线具有带宽超宽、损耗低、辐射特性稳定、增益高、结构简单、体积小、易于制作等优点，在智能终端、智能穿戴等应用领域有良好的应用前景。

附图说明

图1显示为本实用新型的2.4G/5G双频段WLAN微带天线的正面俯视示意图。

图2显示为本实用新型的2.4G/5G双频段WLAN微带天线的辐射贴片示意图。

图3显示为本实用新型的2.4G/5G双频段WLAN微带天线的反面俯视示意图。

图4显示为本实用新型的2.4G/5G双频段WLAN微带天线的回波损耗曲线示意图。

图5显示为本实用新型的2.4G/5G双频段WLAN微带天线在2.42GHz时的E面、H面方向示意图。

图6显示为本实用新型的2.4G/5G双频段WLAN微带天线在5.75GHz时的E面、H面方向示意图。

元件标号说明

1 基板

2 辐射贴片

21 第一矩形开槽

22 第一U形开槽

23 第二矩形开槽

24 第二U形开槽

25 第三矩形开槽

26 第四矩形开槽

27 第五矩形开槽

3 阻抗匹配输入传输线

4 接地板

41 第一矩形金属接地板

42 第二矩形金属接地板

L1 基板的纵向长度

W1 基板的横向宽度

L2 辐射贴片的边长

L21 第一矩形开槽的纵向长度

W21 第一矩形开槽的横向宽度

L25 第三矩形开槽的纵向长度

W25 第三矩形开槽的横向宽度

L26 第四矩形开槽的横向长度

W26 第四矩形开槽的纵向宽度

L3 阻抗匹配输入传输线的纵向长度

W3 阻抗匹配输入传输线的横向宽度

L41 第一矩形金属接地板的横向长度

W41 第一矩形金属接地板的纵向宽度

L42 第二矩形金属接地板的纵向长度

W42 第二矩形金属接地板的横向宽度

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1～图6。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

实施例一

如图1～图3所示，本实用新型提供一种2.4G/5G双频段WLAN微带天线，包括：

基板1，辐射贴片2，阻抗匹配输入传输线3以及接地板4。

如图1所示，所述基板1为矩形结构，包括第一表面及与所述第一表面相对设置的第二表面。

具体地，如图1所示，在本实施例中，所述基板1的材质为玻璃纤维环氧树脂材料，其他任意可作为天线基板的材质均适用于本实用新型，不以本实施例为限。所述基板1的纵向长度L1设定为30mm～31mm，所述基板1的横向宽度W1设定为20mm～21mm；在本实施例中，所述基板1的纵向长度L1设定为30.5mm，所述基板1的横向宽度W1设定为20.5mm。

如图1及图2所示，所述辐射贴片2设置于所述基板1的第一表面，对称地分布于所述第一表面的纵向中线上。所述辐射贴片2上设置有分别沿所述辐射贴片2的纵向中线对称的第一矩形开槽21，第一U形开槽22，第二矩形开槽23及第二U形开槽24。

具体地，如图2所示，所述辐射贴片2的外侧轮廓呈凹字形，外侧四条边的边长L2相等，设置为14mm～15mm，在本实施例中，所述辐射贴片2的边长L2设定为14.5mm。

具体地，如图2所示，所述第一矩形开槽21位于所述辐射贴片2的顶端，其顶端与所述辐射贴片2的顶端齐平，使所述辐射贴片2的顶端呈现一缺口，所述第一矩形开槽21的纵向长度L21设定为3mm～3.5mm，所述第一矩形开槽21的横向宽度W21设定为2mm～2.5mm；在本实施例中，所述第一矩形开槽21的纵向长度L21设定为3.25mm，所述第一矩形开槽21的横向宽度W21设定为2.25mm。

具体地，如图2所示，所述第一U形开槽22位于所述第一矩形开槽21的下方，所述第一U形开槽22包括第三矩形开槽25、第四矩形开槽26及第五矩形开槽27。所述第三矩形开槽25、所述第四矩形开槽26及所述第五矩形开槽27依次逆时针连接，形成U形结构。所述第三矩形开槽25的纵向长度L25设定为4mm～4.5mm，所述第三矩形开槽25的横向宽度W25设定为3mm～3.5mm，在本实施例中，所述第三矩形开槽25的纵向长度L25设定为4.25mm，所述第三矩形开槽25的横向宽度W25设定为3.25mm；所述第四矩形开槽26的横向长度L26设定为4mm～4.5mm，所述第四矩形开槽26的纵向宽度W26设定为2mm～2.5mm，在本实施例中，所述第四矩形开槽26的横向长度L26为4.25mm，所述第四矩形开槽26的纵向宽度W26设定为2.25mm；所述第五矩形开槽27的尺寸与所述第三矩形开槽25的尺寸一致，在此不一一赘述。所述第一矩形开槽21和所述第一U形开槽22使所述辐射贴片2的上半部分呈凹字形。为了便于理解在图2中以虚线标注范围及连接方向，在实际产品中不存在虚线。

具体地，如图1及图2所示，所述第二矩形开槽23位于所述第一U形开槽22的下方，其顶端与所述第一U形开槽22的底端齐平，所述第二矩形开槽23与所述第一U形开槽22形成贯通的开槽；所述第二矩形开槽23与所述第一矩形开槽21的形状和尺寸均相同，在此不一一赘述。所述第二U形开槽24位于所述第二矩形开槽23的下方，其形状和尺寸与所述第一U形开槽22均相同，在此不一一赘述。所述第二矩形开槽23和所述第二U形开槽24使所述辐射贴片2的下半部分呈凹字形。所述辐射贴片2的线框呈现嵌套凹字形结构。

如图1所示，所述阻抗匹配输入传输线3形成于所述基板1的第一表面，所述阻抗匹配输入传输线的顶端与所述辐射贴片2的底端相连，所述阻抗匹配输入传输线3的底端与所述基板1的底端相连。

具体地，如图2所示，所述阻抗匹配输入传输线3位于所述基板1的纵向中线上，所述阻抗匹配输入传输线3的纵向长度L3设定为15mm～16mm，所述阻抗匹配输入传输线3的横向宽度W3设定为2mm～3mm，在本实施例中，所述阻抗匹配输入传输线3的纵向长度L3设定为15.5mm，所述阻抗匹配输入传输线3的横向宽度W3设定为2.5mm。

如图3所示，所述接地板4形成于所述基板1的第二表面，所述接地板4的底端与所述基板1的底端相连。

具体地，如图3所示，所述接地板4包括第一矩形金属接地板41和第二矩形金属接地板42；所述第一矩形金属接地板41横向设置，所述第二矩形金属接地板42纵向设置，所述第一矩形金属接地板41及所述第二矩形金属接地板42依次逆时针连接，呈逆时针旋转90°的L形。所述第一矩形金属接地板41的横向长度L41设定为12mm～12.5mm，所述第一矩形金属接地板41的纵向宽度W41设定为5mm～5.5mm，在本实施例中，所述第一矩形金属接地板41的横向长度L41设定为12.25mm，所述第一矩形金属接地板41的纵向宽度W41设定为5.25mm。所述第二矩形金属接地板42的纵向长度L42设定为9mm～9.5mm，所述第二矩形金属接地板42的横向宽度W42设定为8mm～8.5mm，在本实施例中，所述第二矩形金属接地板42的纵向长度L42设定为9.25mm，所述第二矩形金属接地板42的横向宽度W42设定为8.25mm。

实施例二

本实施例中，提供一种2.4G/5G双频段WLAN微带天线，所述2.4G/5G双频段WLAN微带天线选择介电常数为4.4的玻璃纤维环氧树脂材料制作微带基板。所述基板1的厚度设定为1.6mm，所述基板1的纵向长度L1设定为30mm，横向宽度W1设定为20mm。所述辐射贴片2的边长设定为14mm。所述第一矩形开槽21和所述第二矩形开槽23的尺寸大小均相同，纵向长度均为3mm，横向宽度均为2mm。所述第一U形开槽22和第二U形开槽24的形状尺寸均相同，均由第三矩形开槽25、第四矩形开槽26、第五矩形开槽27逆时针依次连接而成；所述第三矩形开槽25的纵向长度L25设定为4mm，横向宽度W25设定为3mm；所述第四矩形开槽26的横向长度L26设定为4mm，纵向宽度W26设定为2mm；所述第五矩形开槽27的尺寸与所述第三矩形开槽25一致。所述阻抗匹配输入传输线3的纵向长度L3设定为15mm，横向宽度W2设定为2mm。所述接地板4由第一矩形金属接地板41和第二矩形金属接地板42逆时针连接而成；所述第一矩形金属接地板41的横向长度L41设定为12mm，纵向宽度W41设定为5mm；所述第二矩形金属接地板42的纵向长度L42设定为9mm，纵向宽度W42设定为8mm。

采用CST软件对本实施例中的2.4G/5G双频段WLAN微带天线的各项性能指标进行测试。如图4所示为回波损耗曲线，由图可见，-6dB以下的工作频段为2.034GHz～3.15GHz、4.34GHz～6.17GHz，在2.4GHz和5GHz双频段WLAN处的带宽都很宽。如图5所示为天线在2.42GHz时的E面、H面方向图，由图可见，在频率为2.42GHz时，天线的增益为2.72dBi，半功率波瓣宽度为92.5°。如图6所示为天线在5.75GHz时的E面、H面方向图，由图可见，在频率为5.75GHz时，天线的增益为3.68dBi，半功率波瓣宽度为83.5°。因此，本实用新型的2.4G/5G双频段WLAN微带天线在2.4GHz和5GHz双频段WLAN处的带宽都很宽，在两个谐振频点2.42GHz和5GHz处天线的增益比较高。

综上所述，本实用新型提供一种2.4G/5G双频段WLAN微带天线，包括：基板；形成于所述基板第一表面的辐射贴片，所述辐射贴片上设置有分别沿所述辐射贴片的纵向中线对称的第一矩形开槽，第一U形开槽，第二矩形开槽及第二U形开槽；所述第一矩形开槽位于所述辐射贴片的顶端，其顶端与所述辐射贴片的顶端齐平；所述第一U形开槽位于所述第一矩形开槽的下方；所述第二矩形开槽位于所述第一U形开槽的下方，其顶端与所述第一U形开槽的底端齐平；所述第二U形开槽位于所述第二矩形开槽的下方；形成于所述基板第一表面且顶端与所述辐射贴片的底端相连的阻抗匹配输入传输线，所述阻抗匹配输入传输线的底端与所述基板的底端相连；以及形成于所述基板第二表面的接地板，所述接地板的底端与所述基板的底端相连。本实用新型的2.4G/5G双频段WLAN微带天线具有带宽超宽、损耗低、辐射特性稳定、增益高、结构简单、体积小、易于制作等优点，在智能终端、智能穿戴等应用领域有良好的应用前景。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。