[发明专利]一种天线及其无线通讯设备

说明书

技术领域

本发明涉及射频天线器件，更具体地说，涉及一种天线及其无线通讯设备。

背景技术

随着人们对信息和数据流量的要求的提高，路由器、电视机顶盒等需要无线通讯的设备对天线的增益要求也越高。传统的高增益例如到达4dBi甚至5dBi的天线通常都采用金属铜管、铜线弹簧和热缩管等部件来构成。但是铜线弹簧、热缩管的制造工艺都相对复杂，使得整个天线的生产周期长，生产天线的原材料和人力成本都相对较高。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种实现高增益的同时结构简单、制造工艺简单、成本更低的天线及其无线通讯设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种天线，包括介质基板、固定于所述介质基板一端上的接地极子以及设置在所述介质基板上的辐射体，所述辐射体包括馈电极子、辐射单元以及位于二者之间并连接二者的移相器，所述馈电极子与所述接地极子相靠近地设置而构成偶极天线单元。

进一步地，所述天线还包括馈线，所述馈线的接地部分与所述接地极子连接，所述馈线的馈电部分与所述馈电极子连接。

进一步地，所述接地极子和馈电极子的长度分别为所述天线的设计频率所对应的波长的六分之一至三分之一。

进一步地，所述接地极子为铜管。

进一步地，所述铜管的一端面与所述介质基板相接，且该端面上设有圆锥面。

进一步地，所述馈电极子为设置在所述介质基板表面上的导体片。

进一步地，所述导体片的朝向所述铜管圆锥面的一端设置成尖角形。

进一步地，所述导体片的导体材料为金属或非金属导电材料。

进一步地，所述非金属导电材料为导电油墨、掺铝氧化锌或铟锡氧化物。

进一步地，所述馈电极子、移相器、辐射单元在所述铜管的轴线上沿远离所述铜管的方向依次排布。

进一步地，所述移相器包括共线的第一导体线和第二导体线，还包括连接在所述第一导体线和第二导体线之间的蛇形弯折导体线。

进一步地，所述第一导体线、第二导体线、蛇形弯折导体线的导体材料为金属或非金属导电材料。

进一步地，所述非金属导电材料为导电油墨、掺铝氧化锌或铟锡氧化物。

进一步地，所述第一导体线一端与所述馈电极子相连，另一端与所述蛇形弯折导体线相连，所述第二导体线一端与所述蛇形弯折导体线相连，另一端与所述辐射单元相连。

进一步地，所述移相器的总长度为所述天线的设计频率所对应的波长的四分之一至四分之三。

进一步地，所述偶极天线单元通过所述移相器移相后与所述辐射单元电场叠加。

进一步地，所述辐射单元为线宽大于所述移相器线宽的导体线。

进一步地，所述辐射单元的长度与所述偶极天线单元的长度相当。

进一步地，所述辐射单元的长度所述天线的设计频率所对应的波长的四分之一至四分之三。

本发明还涉及一种包括上述天线的无线通讯设备，所述无线通讯设备为路由器、电视机顶盒、无线网卡或对讲机。

实施本发明的天线及其无线通讯设备，具有以下有益效果：由于接地极子与馈电极子构成的偶极天线单元再经过移相后与辐射单元5电场叠加，构成了一个二元天线，从而提高增益，相对于二元天线的条件下可缩小天线尺寸。同时，次天线运用PCB贴片技术所实现的天线结构来替代传统的高增益天线的铜线弹簧、热缩管结构，其制造工艺更简单，加工周期可大大缩短，用料成本也更省，因此能够大大降低天线成本。具有本发明的天线的无线通讯设备具有良好性能的同时，也能降低成本，缩短产品生产周期。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明第一实施例的天线的结构示意图；

图2是本发明第二实施例的天线的结构示意图；

图3是图2所示天线的S11参数仿真结果图；

图4是图2所示天线的驻波比仿真结果图。

具体实施方式

本发明涉及一种天线，尤其是一种高增益的贴片天线。

如图1、图2所示，本发明的天线包括长条形的介质基板1、固定在介质基板1一端的接地极子2、设置在介质基板1上的辐射体。介质基板1通常为FR4、聚四氟乙烯等材料，优选介电常数低（例如小于4.0）、损耗角正切值小（例如小于0.01）的材料。

辐射体为印制或蚀刻成型在介质基板1上的导体层结构，包括馈电极子3、辐射单元5和位于馈电极子3和辐射单元5之间并连接二者的移相器4。