一种双频Wi-Fi天线制造技术

本发明专利技术提供了一种双频Wi

【技术实现步骤摘要】
一种双频Wi
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Fi天线


[0001]本专利技术属于无线通信
，尤其涉及一种双频Wi
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Fi天线。

技术介绍

[0002]天线作为无线通信系统和雷达系统等系统中缺一不可的重要组件，天线的性能决定了整个无线系统的性能和质量。随着以5G、物联网为代表的无线通信技术的全面推进，迫切需要开发合适其应用场景的高品质天线组件。Wi
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Fi天线广泛用于无线系统，需求非常大，尤其是低成本，高效率的小型化双频Wi
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Fi天线。目前常用的Wi
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Fi天线，主要以单极子和偶极子为主，包括全金属结构和印制电路板结构，除此之外，双频PIFA天线也是常见的天线结构。从加工工艺来说，由于双频天线较单频天线结构较为复杂，全金属结构加工难度和成本比较高，所以一般双频天线采用PCB加工工艺，为了降低成本，一般PCB都使用低成本的基板(比如FR4)，但低成本基板的介质损耗角正切较高，导致介质损耗加大。现在常用Wi
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Fi天线的频率已经提升到5GHz，在高频段低成本的基板导致的介质损耗会更大，从双频实现方法来说，大部分印制双频天线基本原理都是将两个频段的天线结合在一起同时馈电实现双频辐射。常见方法有：双枝节单极子，每个枝节工作在一个频段实现双频；阶跃阻抗单极子天线，控制第一个高阶模式的频率实现双频，双枝节PIFA天线，每个枝节工作在一个频段实现双频；利用匹配电路使单频天线实现双频等。
[0003]就目前常用的印制电路板双频天线而言，为了降低成本，一般PCB都使用低成本的基板(比如FR4)，但低成本基板的介质损耗角正切较高，导致介质损耗加大，现在常用Wi
‑
Fi天线的频率已经提升到5GHz，在高频段低成本的基板导致的介质损耗会更大，低损耗的基板成本较高，不适合大规模使用。
[0004]就目前常用的全金属双频Wi
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Fi天线而言，一般都采用金属薄板激光切割的方式加工，优点是没有介质损耗，效率较高，但加工精度较差，天线一致性不好，容易频偏使性能下降，尤其是带宽较窄时频偏会加大降低辐射效率还可能会影响射频芯片输出端口。
[0005]就目前双频实现方法来说，多枝节天线会导致天线结构增大，不利于小尺寸设备使用。利用匹配电路实现双频一般匹配出来的频段带宽很窄，且由于器件公差容易频偏。大部分双频实现方法很难实现更多频段并独立可调，设计难度较高。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供的一种低成本高效率双频Wi
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Fi天线，解决了大部分双频实现方法很难实现更多频段并独立可调，设计难度较高的问题。
[0007]为了达到以上目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0008]本方案提供一种双频Wi
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Fi天线，所述天线包括基板，所述基板上设置有第一金属条、第一加载电感、高频段偶极子、偶极子中心馈电端口、金属过孔以及至少一个频段模块；
[0009]所述高频段偶极子的两端各串联有第一加载电感和第一金属条，所述金属过孔设置于所述基板的Z轴上，所述偶极子中心馈电端口位于所述高频段偶极子上，所述频段模块
串联于所述第一金属条。
[0010]本专利技术的有益效果是：本专利技术的天线采用了新型的双频结构，使得天线的结构紧凑，利用电感的加载特性，使得天线谐振频率在一定范围内可以独立调节，实现了天线的小型化，本专利技术提出的双频实现方法不仅可以实现双频，再添加金属条可以实现更多的频段。本专利技术提出的双频偶极子天线形式不仅适合工作在Wi
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Fi频段，其他的无线频段的天线也可以采用此种天线结构。
[0011]进一步地，各所述频段模块包括串联的第二加载电感和第二金属条，所述第二加载电感与所述第一金属条串联。
[0012]上述进一步方案的有益效果是：本专利技术通过添加金属条可以实现更多的频段。
[0013]再进一步地，所述高频偶极子与其位于所述高频偶极子两端的第一金属条组成大偶极子。
[0014]上述进一步方案的有益效果是：本专利技术通过高频偶极子与两边的金属条组成一个大偶极子，实现在2.4GHz谐振。
[0015]再进一步地，所述金属过孔等效为金属边和基板上下的金属层组合将所述基板包裹。
[0016]上述进一步方案的有益效果是：本专利技术中基板Z轴上使用金属过孔等效为金属边和基板上下的金属层组合将基板包裹，实现等效全金属的结构，基板内部就被屏蔽掉，没有电场进入基板内部，降低整体的介质损耗。
[0017]再进一步地，所述基板的介质为厚度为1mm的FR4，介电常数为4.4，损耗角正切为0.02。
[0018]上述进一步方案的有益效果是：本专利技术中加工方法是成熟的PCB工艺，加工简单成本很低。
附图说明
[0019]图1为本专利技术中天线3
‑
D示意图。
[0020]图2为本专利技术中天线俯视图。
[0021]图3为本实施例中两个频段的电场幅度分布图。
[0022]图4为本实施例中l
d1
长度变化时天线的S参数示意图。
[0023]图5为本实施例中l
d2
长度变化时天线的S参数示意图。
[0024]图6为本实施例中天线性能图和方向图。
[0025]图7为本实施例中三频带天线示意图。
[0026]图8为本实施例中三频带天线的S参数示意图。
[0027]图9为本实施例中不同类型天线性能对比图。
[0028]其中，1
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第一金属条，2
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第一加载电感，3
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高频段偶极子，4
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偶极子中心馈电端口，5
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金属过孔，6
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第二加载电感，7
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第二金属条，8
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三频带天线馈电端口，9
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三频带天线的高频偶极子，10
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第三加载电感，11
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三频带天线的金属条带。
具体实施方式
[0029]下面对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本发
明，但应该清楚，本专利技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本专利技术的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本专利技术构思的专利技术创造均在保护之列。
[0030]实施例
[0031]如图1
‑
图2所示，本专利技术提供了一种双频Wi
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Fi天线，天线包括基板，基板上设置有第一金属条1、第一加载电感2、高频段偶极子3、偶极子中心馈电端口4、金属过孔5以及至少一个频段模块；该天线中，采用了新型的双频结构，使得天线的结构紧凑，利用电感的加载特性，使得天线谐振频率在一定范围内可以独立调节，实现了天线的小型化设计。高频段偶极子3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双频Wi
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Fi天线，其特征在于，所述天线包括基板，所述基板上设置有第一金属条(1)、第一加载电感(2)、高频段偶极子(3)、偶极子中心馈电端口(4)、金属过孔(5)以及至少一个频段模块；所述高频段偶极子(3)的两端各串联有第一加载电感(2)和第一金属条(1)，所述金属过孔(5)设置于所述基板的Z轴上，所述偶极子中心馈电端口(4)位于所述高频段偶极子(3)上，所述频段模块串联于所述第一金属条(1)。2.根据权利要求1所述的双频Wi
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Fi天线，其特征在于，各所述频段模块包括串联的第二加载电感(6)和...

【专利技术属性】
技术研发人员：董元旦，陈涛，程洋，黄春华，程华灼，冯燕坡，田忠，刘梦雅，
申请(专利权)人：微网优联科技成都有限公司，
类型：发明
国别省市：