无线通信设备及其双频天线的制作方法

本发明涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种无线通信设备及其双频天线。

背景技术：

近几年来无线网络技术呈跨越式高速发展，支持无线连接的设备在急剧增长，人们通过无线网络接入互联网进行高速上网冲浪的需求也呈爆发式增长，使得单一无线设备所覆盖区域内接入需求的密度不断增加，从而致使无线通信设备中使用天线数量也越来越多。受设备的内部空间限制，其内部可布局的天线数量有限。为节省空间增加天线数量，其天线越来越多设计为双频天线。基于传统的双频天线的设计方式让两个频段相互之间的影响较大，从而使得天线的性能稳定性较差，测试天线参数指标一致性不够。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种稳定性好的双频天线，还提供一种无线通信设备。

一种双频天线，包括：介质板；馈电端，设置在所述介质板上；第一偶极子天线，设置在所述介质板上；所述第一偶极子天线包括第一辐射部和第一接地部；所述第一辐射部和所述第一接地部均以所述馈电端为起点向相反方向延伸；所述第一偶极子天线作为第一频段的辐射振子；以及第二偶极子天线，设置在所述介质板上；所述第二偶极子天线包括第二辐射部和第二接地部；所述第二辐射部和所述第二接地部均以所述馈电端为起点向相反方向延伸，且所述第二辐射部的延伸方向与所述第一辐射部的延伸方向垂直；所述第二偶极子天线作为第二频段的辐射振子；其中，所述第一偶极子天线构成正45度极化偶极子天线且所述第二偶极子天线构成负45度极化偶极子天线，或者所述第一偶极子天线构成负45度极化偶极子天线且所述第二偶极子天线构成正45度极化偶极子天线。

上述双频天线，第一偶极子天线和第二偶极子天线所构成±45度交叉极化双频天线，可以有效降低两个频段之间的相互影响。同时，第一偶极子天线的第一辐射部和第一接地部以馈电端为起点向相反方向延伸，第二偶极子天线的第二辐射部和第二接地部也以馈电端为起点向相反方向延伸，从而确保天线具有较高的辐射效率，同时可以进一步降低第一偶极子天线和第二偶极子天线之间的相互影响，进而有效提高了天线的稳定性。

在其中一个实施例中，所述第一辐射部和所述第一接地部的结构相同且关于所述馈电端呈中心对称结构。

在其中一个实施例中，所述第一辐射部包括顺次连接的第一辐射单元、第二辐射单元和第三辐射单元；所述第一辐射单元的一端与所述馈电端连接；所述第一辐射单元与所述第二辐射单元呈45度角设置；所述第三辐射单元垂直于所述第二辐射单元设置；所述第三辐射单元和所述第一辐射单元均设置于所述第二辐射单元的同一侧。

在其中一个实施例中，所述第一偶极子天线为半波长偶极子天线；所述第一辐射单元的长度大于所述第一频段对应波长的八分之一。

在其中一个实施例中，所述第二辐射部和所述第二接地部的结构相同且关于所述馈电端呈中心对称结构。

在其中一个实施例中，所述第二辐射部以所述馈电端为起点呈渐扩状且在末端形成顶角结构。

在其中一个实施例中，所述第一辐射部和所述第二辐射部相连构成辐射结构；所述第一接地部和所述第二接地部相连构成接地结构；所述辐射结构和所述接地结构在所述馈电端位置处留有具有预设宽度的间隙。

在其中一个实施例中，所述第一偶极子天线和所述第二偶极子天线均为由导电材料制备而成的天线结构，且在所述天线结构表面形成有保护层。

在其中一个实施例中，所述第一频段和所述第二频段为WiFi双频、GSM双频和CDMA双频中的一种。

一种无线通信设备，包括设备本体，还包括如前述任一实施例所述的双频天线。

附图说明

图1为一实施例中的双频天线的结构示意图；

图2为图1中的双频天线的回波损耗仿真图；

图3为图1中的双频天线工作在2.4GHz时的增益场形图；

图4为图1中的双频天线工作在5GHz时的增益场形图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为一实施例中的双频天线的结构示意图，该双频天线包括介质板100、馈电端200、第一偶极子天线和第二偶极子天线。第一偶极子天线作为第一频段的辐射振子，第二偶极子天线作为第二频段的辐射振子。其中，第一频段和第二频段具有不同的频率范围，从而使得其中一个相对为低频段而另一个相对为高频段。第一频段和第二频段可以为WiFi双频，也可以为GSM双频或者CDMA双频，从而满足无线通信设备的使用需求。在本实施例中，双频天线为WiFi双频天线，也即第一偶极子天线工作的第一频段为2.4GHz频段，第二偶极子天线工作的第二频段为5GHz频段。

介质板100作为双频天线载体。在本实施例中，介质板100为长方形，并且以其长度方向为水平方向，宽度方向为垂直方向。本实施例中对水平方向和垂直方向的限定仅为了方便后续描述，并不构成对技术方案本身的限制。

馈电端200设置在介质板100上，用于将射频模块输出的信号传递至第一偶极子天线和第二偶极子天线上，或者接收第一偶极子天线和第二偶极子天线传输来的信号。在本实施例中，馈电端200设置于介质板100的中心位置。

第一偶极子天线包括第一辐射部310和第一接地部320。其中，第一辐射部310和第一接地部320均以馈电端200为起点向相反方向延伸，从而在提高天线辐射效率的同时降低天线之间的相互影响。在本实施例中，第一偶极子天线为半波长偶极子天线，且为正45度极化偶极子天线。也即，第一辐射部310的延伸方向与介质板100的水平方向呈正45度角设置。

在一实施例中，第一偶极子天线中的第一辐射部310和第一接地部320的结构相同且关于馈电端200呈中心对称结构。因此下面仅以第一辐射部310为例对第一辐射部310和第一接地部320的结构做进一步详细说明。参见图1，第一辐射部310包括依次连接的第一辐射单元312、第二辐射单元314和第三辐射单元316。其中，第一辐射单元312的一端与馈电端200连接。第一辐射单元312与第二辐射单元314呈45度夹角设置。在本实施例中，第一辐射单元312与介质板100的水平方向呈正45度，第二辐射单元314平行于介质板100的水平方向设置。第三辐射单元316则垂直第二辐射单元314设置，且与第一辐射单元312一并设置在第二辐射单元314的同一侧。也即第三辐射单元316平行于介质板100的垂直方向设置。由于第一偶极子天线为半波长偶极子天线，也即第一辐射部310的长度(从馈电端至另一末端的长度)为对应频段波长的四分之一。在本实施例中，第一辐射单元312的长度应该大于该波长的八分之一，以确保第一偶极子天线和第二偶极子天线中的电流相互呈45度。

第二偶极子天线包括第二辐射部410和第二接地部420。第二辐射部410和第二接地部420均以馈电端200为起点向相反方向延伸，从而在提高天线辐射效率的同时降低天线之间的相互影响。在本实施例中，第二偶极子天线同样为半波长偶极子天线，且为负45度极化偶极子天线。也即第二辐射部410的延伸方向与介质板100的水平方向呈负45度交设置。

在一实施例中，第二偶极子天线中的第二辐射部410和第二接地部420的结构相同且关于馈电端200呈中心对称结构。因此下面仅以第二辐射部410为例对第二辐射部410和第二接地部420的结构做进一步详细说明。参见图1，第二辐射部410垂直于第一辐射单元310设置，也即第二辐射部410与介质板100的水平方向呈负45度角设置。第二辐射部410以馈电端200为起点呈渐扩状且在末端形成顶角结构。通过对第二辐射部410的结构进行调整可以实现对其工作频段的调整。第二偶极子天线的工作频段不同于第一偶极子天线的工作频段，故第二偶极子天线的天线长度与第一偶极子天线的天线长度并不相同。在本实施例中，第二辐射部410为对应频段波长的四分之一，从而使得第二偶极子天线构成半波对称振子天线。

在一实施例中，第一辐射部310和第二辐射部410相连，构成一体的辐射结构。第一接地部320和第二接地部420相连，构成一体的接地结构。辐射结构和接地结构在馈电端200的位置处留有预设宽度a的间隙，以防止焊接短路问题发生。预设宽度a可以根据需要进行设定。

在一实施例中，第一偶极子天线和第二偶极子天线均采用介质板100覆铜来实现，也即第一偶极子天线和第二偶极子天线均由导线材料铜构成。在其他的实施例中，第一偶极子天线和第二偶极子天线也可以采用其他导电材料制备而成。在本实施例中，第一偶极子天线和第二偶极子天线的表面还涂覆有保护层，用于防止铜氧化。保护层可以为镀锡层或绿油层。

在其他的实施例中，第一偶极子天线和第二偶极子天线可以位置互换，从而使得第一偶极子天线构成负45度极化偶极子天线，而第二偶极子天线则构成正45度极化偶极子天线。

上述双频天线，第一偶极子天线和第二偶极子天线构成±45度交叉极化双频天线，可以有效降低二者之间的相互影响。同时，第一偶极子天线的第一辐射部310和第一接地部320以馈电端200为起点向相反方向延伸，第二偶极子天线的第二辐射部410和第二接地部420也以馈电端200为起点向相反方向延伸，从而确保天线具有较高的辐射效率，同时可以进一步降低第一偶极子天线和第二偶极子天线之间的相互影响，进而有效提高了天线的稳定性。并且，双频天线中的第一偶极子天线和第二偶极子天线均设置在同一介质板100上，可以节省天线占用空间。

图2为图1中的双频天线的回波损耗仿真图。从图2中可以看出，两个频段的回波损耗均较低，也即S参数较为稳定，第一偶极子天线和第二偶极子天线之间的相互影响很小。图3为图1中的双频天线工作在2.4GHz时的增益场形图，图4为图1中的双频天线工作在5GHz时的增益场形图。从图3和图4中同样可以看出，双频天线中各偶极子天线之间的干扰较小，整体性能较为稳定。

还提供一种无线通信设备，其包括设备本体，以实现基础功能。该无线通信设备还包括前述任一实施例所述的双频天线，从而满足双频通信功能。由于双频天线的稳定性较好，从而使得无线通信设备的通信稳定性较好。并且，双频天线中的第一偶极子天线和第二偶极子天线均设置在同一介质板100上，从而可以节省天线占用空间，以利于实现无线通信设备的小型化。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。