紧凑型螺旋槽型天线的制作方法

本公开一般涉及天线系统和方法。更具体地，本公开涉及一种用于紧凑型应用的螺旋槽型天线。

背景技术：

1、常规槽型天线包括金属表面(接地板)，通常是平板，具有一个或更多个切出的孔或槽。该板和孔或槽由驱动频率驱动作为天线，所述槽以类似于偶极天线的方式辐射电磁波。槽型天线可以被认为是偶极天线的逆天线，因为偶极天线包括由自由空间包围的导电线性元件，而常规槽型天线包括由导电平面包围的自由空间的线性槽。所述槽的形状和尺寸以及驱动频率确定了天线能够产生的辐射图和带宽。槽型天线的优势在于其尺寸、设计简单性以及使用波导或印刷电路板(pcb)技术方便地适应大规模生产。槽型天线的第一个要求是具有无限大尺寸的接地平面(导体)或与波长(λ)相比具有足够大的尺寸。第二个要求是狭缝/切口/槽的长度接近半波长(λ/2)以实现辐射(谐振)。

2、各种设备利用天线进行无线通信，例如无线接入点(ap)、流媒体设备、笔记本电脑、平板电脑等(统称为“无线设备”)。此外，此类设备的设计趋势使它们更美观并具有更紧凑的形状系数(form factor)。槽型天线的长度要求限制了实施到此类设备中的槽型天线的数量和波长能力，因此在设计用于紧凑型设备的天线单元时遇到了障碍。

技术实现思路

1、在各种实施例中，本公开涉及一种紧凑型无线设备中的槽型天线。所述槽型天线是使用已经包含在无线设备中的各种组件构建的，例如散热器、印刷电路板(pcb)通孔等。所述槽型天线还包括各种附加的槽型天线补充组件。另外，本公开的槽型天线呈螺旋形，以减少其在无线设备内部的总占地面积，同时保持期望输出波长所需的有效长度，从而允许将更多槽型天线放置在无线设备中。术语“螺旋”并不一定表示槽型天线是弯曲的，而是它位于多个平面中。也就是说，紧凑型槽型天线的长度能够延伸到一个高度，然后延伸到另一个长度，再延伸到另一个高度等。另外，这里的相对术语是逻辑意义上的，因为随着对应的无线设备能够移动，长度和高度都是相对的。

2、在一个实施例中，紧凑型螺旋槽型天线包括螺旋槽，其尺寸小于所需输出波长的四分之一。所述紧凑型螺旋槽型天线由无线设备中的多个组件耦合而形成。所述槽的总有效长度约为所需输出波长的四分之一。该槽包括开口端和闭合端。所述槽足够宽以允许紧凑型螺旋槽型天线具有宽带宽。所述槽适用于具有用于新wifi 6e频带的5ghz至6ghz或6ghz至7ghz的频率范围。次级槽适用于覆盖不同的频率并由与主天线相同的源馈电，从而拓宽了带宽。细长部分和凸缘允许紧凑型螺旋槽型天线直接从印刷电路板(pcb)馈电。紧凑型螺旋槽型天线还可以包括安装在槽中的组件，通过调整槽的尺寸和调整紧凑型螺旋槽型天线的馈电点的位置来补偿将组件安装在槽内的影响。紧凑型螺旋槽型天线还可以包括一个或更多个空气台阶或接地台阶以调谐紧凑型螺旋槽型天线。

3、在另一个实施例中，无线设备包括一个或更多个散热器；一个或更多个印刷电路板(pcb)；包括多个天线部分的天线补充环；以及包括螺旋槽的一个或更多个紧凑型螺旋槽型天线，所述螺旋槽由一个或更多个散热器、一个或更多个印刷电路板(pcb)和天线补充环的耦合形成，所述紧凑型螺旋槽型天线的尺寸为小于所需输出波长的四分之一。槽的总有效长度约为所需输出波长的四分之一。所述槽包括开口端和闭合端。槽足够宽以允许紧凑型螺旋槽型天线具有宽带宽。无线设备还包括适用于覆盖不同的频率并由与主天线相同的源馈电的次级槽，从而拓宽了带宽。天线补充环还包括一个或更多个细长部分和凸缘，以允许直接从印刷电路板(pcb)给一个或更多个紧凑型螺旋槽型天线馈电。无线设备还包括安装在一个或更多个槽内的组件，通过调整槽的尺寸和调整一个或更多个紧凑螺旋槽型天线的馈电点的位置来补偿将组件安装在槽内的影响。无线设备还可以包括一个或更多个空气台阶或接地台阶以调谐紧凑型螺旋槽型天线。

4、在另一实施例中，具有一个或更多个槽型天线的无线设备包括：一个或更多个散热器，包括形成一个或更多个槽型天线的部分的多个空腔；一个或更多个印刷电路板(pcb)，其包括馈电机构和多个通孔，以允许电流流过pcb；包括多个天线部分的天线补充环；以及包括螺旋槽的一个或更多个紧凑型螺旋槽型天线，所述螺旋槽由一个或更多个散热器、一个或更多个印刷电路板(pcb)和天线补充环的耦合形成，所述紧凑型螺旋槽型天线的尺寸为小于所需输出波长的四分之一。槽的总有效长度约为所需输出波长的四分之一。

技术特征：

1.一种紧凑型螺旋槽型天线(300、400、700a、700b、1100)，其包括：

2.根据权利要求1所述的紧凑型螺旋槽型天线(300、400、700a、700b、1100)，其中，所述槽(302、402、1102)由无线设备中的多个组件耦合而形成。

3.根据权利要求2所述的紧凑型螺旋槽型天线(300、400、700a、700b、1100)，其中，所述槽(302、402、1102)的总有效长度约为输出波长的四分之一。

4.根据权利要求2至3中任一项所述的紧凑型螺旋槽型天线(300、400、700a、700b、1100)，其中，所述槽(302、402、1102)包括开口端(310、1110)和闭合端(312、1112)。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的紧凑型螺旋槽型天线(300、400、700a、700b、1100)，其中，所述槽(302、402、1102)足够宽以允许所述紧凑型螺旋槽型天线具有宽带宽。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的紧凑型螺旋槽型天线(300、400、700a、700b、1100)，其中，所述槽(302、402、1102)适用于具有用于新wifi 6e频带的5ghz-6ghz或6ghz-7ghz的频率范围。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的紧凑型螺旋槽型天线(300、400、700a、700b、1100)，还包括适用于覆盖不同的频率并由与主天线相同的机构馈电的次级槽(1868)，从而拓宽了带宽。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的紧凑型螺旋槽型天线(300、400、700a、700b、1100)，还包括细长部分(1258、1458、1858)和凸缘(1062、1162、1862)，以允许直接从印刷电路板(pcb)(740、1140、1240、1340、1440)给所述紧凑型螺旋槽型天线(300、400、700a、700b、1100)馈电。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的紧凑型螺旋槽型天线(300、400、700a、700b、1100)，还包括安装在槽(302、402、1102)内的组件，通过调整槽(302、402、1102)的尺寸和调整紧凑型螺旋槽型天线(300、400、700a、700b、1100)的馈电点的位置来补偿将组件安装在槽内的影响。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的紧凑型螺旋槽型天线(300、400、700a、700b、1100)，还包括一个或更多个空气台阶(414)或接地台阶(416)以调谐所述紧凑型螺旋槽型天线。

11.一种无线设备，包括：

技术总结
一种具有槽型天线的无线设备，包括一个或更多个散热器(738、742)、具有允许电流流过PCB的通孔的PCB(740、1140、1240、1340、1440)，布置在PCB上的各种组件，和槽型天线补充件。通过使组件(例如散热器、PCB、槽型天线补充件等)层叠，一个或更多个槽型天线由这些组件形成，从而将槽型天线(300、400、700a、700b、1100)集成到现有结构中。所形成的槽型天线(300、400、700a、700b、1100)呈螺旋形，以减少槽型天线的总占地面积，同时保持开槽天线所需的四分之一波长总有效长度。所形成的槽型天线(300、400、700a、700b、1100)足够宽，以允许天线适应宽带宽并且可以包括多个台阶，从而进一步允许槽型天线的长度的调谐。无线设备还能够包括包围内部组件的壳体。

技术研发人员：米罗斯拉夫·萨马尔季亚,亚瑟·通,苏明聪,林晓廷武
受保护的技术使用者：普卢姆设计有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12