[发明专利]一种偶极子天线及无线设备

说明书

本发明公开了一种偶极子天线及无线设备，包括两根对称振子，布设在基板上，所述两根对称振子相互靠近的一侧形成阶梯状的缝隙，两根对称振子的走线形状相同，呈以穿过天线的激励点且垂直于所述基板的轴线旋转180°的布设关系；在每一根对称振子中均包括一个中高频辐射分支和一个回折布线的低频辐射分支，所述中高频辐射分支分为第一部分和第二部分，其中第一部分与所述低频辐射分支连接形成G字型。本发明的偶极子天线以较小的天线面积实现了工作频率的超带宽设计，且天线匹配可调，不仅减小了PCB板的占用空间，简化了PCB布板难度，方便了无线设备的小型化设计，而且可以满足某些无线设备对多频天线的需求，扩大了天线的适用范围。

技术领域

本发明属于无线设备技术领域，涉及无线设备中的天线装置，具体地说，是涉及一种偶极子天线的结构设计。

背景技术

天线是无线设备中用来接收或发射电磁波的重要部件，通过天线发射和接收无线信号进行通信的无线设备，可以摆脱信号线缆的束缚，实现更多丰富的应用。目前，天线的应用越来越广泛,越来越多的电子产品需要使用天线，而随着无线设备的更新换代，天线的设计也迎来了更多的挑战。

偶极子天线是无线数据传输系统中使用最早、结构最简单、应用最广泛的一类天线。它由两根对称放置的导体构成，两根导体相互靠近的两端的中心点位置形成偶极子天线的激励点，无线信号从激励点馈入或发射出去。常见的偶极子天线由两根共轴的直导线构成，有时也会使用其他种类的偶极子天线，例如笼形天线、蝙蝠翼天线等。

最常见的偶极子天线是半波天线，它的总长度近似为工作波长的一半，因而在制作偶极子天线时，可以通过工作波长来确定天线的长度，这也导致目前的偶极子天线体积较大，需要占用无线设备较大的PCB面积，从而给无线设备的PCB板的布线设计以及整机的小型化设计带来困扰。并且，在实际应用过程中，还需要增设匹配电路，根据天线所处的具体工作环境对天线进行重新匹配。由于需要配置额外的电子元件，这也造成对PCB空间的额外占用，使得无线设备的硬件成本升高。

此外，传统的偶极子天线，其工作频段的带宽较窄，很难满足目前市场上需求各异且更新迭代速度较快的智能产品对多频天线的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全新结构的偶极子天线，可以有效减小天线尺寸，实现工作频段的超带宽设计，且天线匹配可调。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

在一个方面，本发明提出了一种偶极子天线，包括两根对称振子，布设在基板上，所述两根对称振子相互靠近的一侧形成阶梯状的缝隙，两根对称振子的走线形状相同，呈以穿过天线的激励点且垂直于所述基板的轴线旋转180°的布设关系；在每一根对称振子中均包括一个中高频辐射分支和一个回折布线的低频辐射分支，所述中高频辐射分支分为第一部分和第二部分，其中第一部分与所述低频辐射分支连接形成G字型。

优选的，所述阶梯状的缝隙由所述两根对称振子的中高频辐射分支间隔形成，所述天线的激励点位于所述缝隙的中心点位置。

优选的，所述缝隙优选呈一级阶梯状。

其中，所述缝隙可以等效于一个LC电路，通过调节所述缝隙的长度或宽度，可以调节天线的阻抗，使其达到匹配阻抗。即，在无需增设匹配电路的情况下，即可调整天线达到匹配状态，以提高天线的效率。

优选的，所述低频辐射分支的走线宽度小于所述中高频辐射分支的走线宽度。

为了尽可能地减小所述偶极子天线在PCB板上的占用面积，以简化PCB的布板设计以及无线设备的小型化设计，本发明优选设计所述低频辐射分支与中高频辐射分支的第一部分的连接位置位于所述中高频辐射分支的第一部分与第二部分的对接位置。