专利名称:双频天线的制作方法
技术领域:
本实用新型涉及一种天线,特别是涉及一种与电子装置配合使用,具有高增益大、宽频带且能满足IEEE 802.11a&b的外置双频天线。
背景技术:
目前,无线局域网通信协议主要包括IEEE 802.11b和802.11a两种标准,他们已经成为目前的主流标准,并且得到了非常广泛的应用,其中802.11b的工作频段主要为2.4-2.5GHz,而802.11a的工作频段涵盖5.15-5.85GHz。
随着科技的发展,无线通信的使用场合变的更加广泛,随之被开发使用的无线通信装置也大大增加,而无线通信的协议也得到了发展,以满足快速通信的要求。同时,在通信装置中,一般包括一个用于通信的天线,该天线类型很多,按照天线与电子装置的位置关系分,大致两种一是设置于通信装置外壳的外置天线,一是设置于通信装置内部的内置天线。而上述两类型的天线是为满足不同使用场合的通信电子设备的工作要求。其中,一般使用内置天线主要是考虑内置天线体积小;可容纳于电子装置内部,利于电子装置使用过程只中保护天线,以免被损坏;同时使电子装置具有较好的便携性等,比如笔记本电脑主机箱中使用的天线。而外置天线一般是由于天线体积不便于容纳在电子装置内部,以及外置天线具有较好的方向性,比如,无线网关上使用的外置天线,可随时根据用户要求调整天线的方向,等。
如今,IEEE 802.11a&b无线通信协议被广泛使用于无线通信的电子装置中,而业界已具有多种能满足802.11a&b无线通信协议的外置天线,但是某些外置天线增益较小,且工作频带较窄。
发明内容
本实用新型揭示了一种外置双频天线,与使用IEEE 802.11a&b无线通信协议的电子装置中配合使用,该外置双频天线具有增益大,工作频带宽的优点。
本实用新型的外置双频天线是采用如下技术方案来实现一种双频天线,包括一第一、第二和第三振子,其分别呈一直线依此连接设置;一同轴电缆,包括相互电气隔离的一内芯线和一屏蔽层,其中,该屏蔽层与上述第一振子电性连接,而内芯线与上述第二和第三振子耦接,上述第二和第三振子为呈螺旋状的金属导体,其中,该第二振子的一末端与上述第一振子对应的一末端连接设置,而该第二振子的另一末端与上述第三振子对应的一末端连接设置。
较佳的,上述第三振子远离上述振子的末端电性连接设置有一为金属导体杆的频率微调元件;上述第一振子和第二振子对应末端之间可通过设置一导体杆而非电性连接,该导体杆与上述同轴电缆的内芯线电信连接。
由于采用了如上技术方案,本实用新型的外置双频天线能满足IEEE 802.11a和802.11b的国际标准对天线的要求电压驻波比(VSWR)不大于2.0;平均增益大于-5.0dBi;当使用频率为2.4G-2.5G时,峰值增益不大于3.0dBi;当使用频率为5.15G-5.85G时,峰值增益不大于5.0dBi。因此,该外置双频天线具有较佳的使用价值。
图1为本实用新型的外置双频天线的示意图。
图2为本实用新型的外置双频天线的尺寸示意图。
图3为本实用新型的外置双频天线的电压驻波比的测试图。
图4A和图4B分别为本实用新型的外置双频天线工作于2.45GHz频率时的水平极化和垂直极化的电磁辐射测试示意图。
图5A和图5B分别为本实用新型的外置双频天线工作于5.35GHz频率时的水平极化和垂直极化的电磁辐射测试示意图。
具体实施方式
如图1所示,为本实用新型的外置双频天线的示意图。该双频天线10包括呈水平方向且依此设置的第一振子110和第二振子120以及第三振子130,其中,上述第一振子110为一金属导体,而上述第二、第三振子120和130均为呈螺旋状的金属导体。另外,该双频天线10还包括一同轴电缆150,该同轴电缆150包括内芯线151和屏蔽层152;并且内芯线151和屏蔽层152之间设置有一绝缘层(图中未示),使内芯线151和屏蔽层152电气隔离;以及屏蔽层152的最外层也设置有一绝缘层(图中未示),使屏蔽层152和外界得以电气隔离。
上述第一振子110与上述同轴电缆150的屏蔽层152电性连接;上述第二、第三振子120和130均与上述同轴电缆150的内芯线151电性耦接;上述第一振子110的一末端与上述第二振子120相对的一末端之间连接设置有一导体杆141,且该导体杆141与上述上述同轴电缆150的内芯线151电性连接,使上述第二振子120与上述内芯线151之间实现电信号互传;上述第二振子120的另一末端通过连接设置一导体杆142而与上述第三振子130实现电性连接。
并且,上述第三振子130的一末端连接设置有一频率微调元件160,该频率微调元件160为一金属导体杆,其长短、直径等都是对该双频天线10的工作频率进行微调的手段。
另外,上述第二、第三振子120和130为呈螺旋状的螺旋振子中,组成该螺旋的导体直经、两个相邻螺旋之间的螺距、螺旋的匝数、螺旋的直经等,都是影响上述第二、第三振子120和130工作频率的重要因素。其中,组成螺旋的导体直经会影响上述第二、第三振子120和130的工作频带;螺距会影响工作频率,具体是螺距越大,工作频率越高;砸数也会影响工作频率;螺旋的直径会影响工作频率,具体是直径越大,工作频率越低。
上述第一振子110与第二振子120工作于IEEE 802.11b的频段中;而上述第一振子110与上述第三振子130一起工作于IEEE 802.11a的频段中,其工作原理类似于半波对称振子天线。
其中,本实用新型天线的一具体实施例的具体参数见图2,该图中的长度单位为毫米。上述第一振子110的长度为25毫米;上述第二振子120的螺旋一端与另一端的距离为10毫米,螺距为2毫米,螺旋的直径为3毫米;上述第三振子130的长度为6毫米,螺距为1毫米,螺旋的直径为2.2毫米;上述频率微调元件160的长度为10毫米。
图3为本实用新型的双频天线10的电压驻波比(Voltage Standing WaveRatio,VSWR)的测试图。由该图的测试结果可以看出,当该天线20工作在频段分别为2.4-2.5GHz和5.15-5.85GHz时,该双频天线10的电压驻波比VSWR不大于2,如本测试图标号为1、2、3、4所标示,其中,标号1表示,频率为2.4GHz时的电压驻波比为1.53,标号2表示频率为2.5GHz时的电压驻波比为1.37,标号3表示频率为5.725GHz时的电压驻波比为1.57,标号4表示,频率为5.85GHz时的电压驻波比为1.41,故满足IEEE 802.11a&b协议标准对天线在工作频段范围内,电压驻波比要不大于2.0的要求。
图4A和图4B分别为本实用新型的外置双频天线工作于2.45GHz频率时的水平极化和垂直极化的电磁辐射测试示意图。图5A和图5B分别为本实用新型的外置双频天线工作于5.35GHz频率时的水平极化和垂直极化的电磁辐射测试示意图。其中,测试图中,每一分格表示为3dB。该测试表明,本实用新型的双频天线10能满足天线全方位的方向性要求,且本实用新型的双频天线10能满足IEEE 802.11a和802.11b的国际标准对天线的要求电压驻波比(VSWR)不大于2.0;平均增益大于-5.0dBi;当使用频率为2.4G-2.5G时,峰值增益不大于3.0dBi;当使用频率为5.15G-5.85G时,峰值增益不大于5.0dBi。因此,该外置双频天线具有较佳的使用价值。
权利要求1.一种双频天线,其特征在于,包括一第一、第二和第三振子,其分别呈一直线依此连接设置;一同轴电缆,包括相互电气隔离的一内芯线和一屏蔽层,其中,该屏蔽层与上述第一振子电性连接,而内芯线与上述第二和第三振子耦接,其特征在于上述第二和第三振子为呈螺旋状的金属导体,其中,该第二振子的一末端与上述第一振子对应的一末端连接设置,而该第二振子的另一末端与上述第三振子对应的一末端连接设置。
2.如权利要求1所述的双频天线,其特征在于,上述第三振子远离上述振子的末端电性连接设置有一为金属导体杆的频率微调元件。
3.如权利要求1所述的双频天线,其特征在于,上述第一振子和第二振子对应末端之间可通过设置一导体杆而非电性连接,该导体杆与上述同轴电缆的内芯线电信连接。
专利摘要本实用新型揭示了一种外置双频天线,其包括水平方向依次连接设置的第一、第二和第三振子,该第一振子与同轴电缆的屏蔽层电性连接设置,而第二、第三振子均为呈螺旋状的金属导体,与同轴电缆的内芯线电性耦接;上述第一振子与第二振子工作于IEEE 802.11b的频段中;而上述第一振子与上述第三振子一起工作于IEEE 802.11a的频段中,其工作原理类似于半波对称振子天线。本实用新型的双频天线与使用IEEE 802.11a&b无线通信协议的无线通信电子装置配合使用,具有增益大,工作频带宽的优点。
文档编号H01Q5/01GK2874804SQ20052005880
公开日2007年2月28日 申请日期2005年5月27日 优先权日2005年5月27日
发明者伍国伟 申请人:佛山市顺德区汉达精密电子科技有限公司