CN101908670A - 三分支多频平面偶极子天线 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种三分支多频平面偶极子天线，包含壳体、第一分支、第二分支、第三分支、露铜区及馈源，该第一、第二和第三分支各自与对应的电路相连。特别地，该第一、第二、第三分支为在同一平面内互联的片状结构，其中第一分支和第二分支对称设置于第三分支的两边，该第一分支、第二分支于远离第三分支的一端共联，并与公共区域下端的露铜区连成一体，该馈源穿插于第一分支和第二分支之间，并与该三条分支相连通于露铜区上端，且该第三分支沿背向露铜区为渐宽结构；该平面偶极子的天线结构还具有体积小巧、抗震效果显著等优点，以及优异的无线通讯性能，故广泛适用于基于CDMA2000，TD-SCDMA，WCDMA等制式的3G无线终端产品。

Description

三分支多频平面偶极子天线

技术领域

本发明涉及一种偶极子天线，尤其涉及一种平面结构的三分支多频偶极子天线，属于无线通讯技术领域。

背景技术

在现有的无线通信技术中，传统的天线三分支结构复杂、插损和防震效果差，很难满足已经到来的3G时代低成本、小型化、低插损、高防震的要求。

如图1所示的现有技术天线结构示意图：可见该传统天线包含壳体(未示出)、以及壳体包覆下的第一分支1、第二分支2、第三分支3、露铜区4和馈源5。其中第一分支1与露铜区4连成一体、第二分支2与馈源5连成一体，第一分支1、第二分支2上各设置有电路(已是成熟技术，故在此不赘述)，其中馈源5与第二分支2上的电路相连通；露铜区4与第一分支1上的电路相连通。从空间上来看，该馈源5在露铜区4上方3mm处平行穿过，并能接收来自外部的无线电信号；第三分支3完全独立地设置于第一、第二分支正下方35mm处。这种天线是目前比较常见的，应用于无线终端天线(以无线室内分布天线为主)的结构。但从其复杂的结构便知，其必然具有较高的成本，且抗震性较差。如图3所示的现有技术天线的带宽特性图可见，其很难满足目前3G通讯对天线的要求。

无线终端由于功能不断加强，无线模块集成度不断提高，成本追求降低以及环境对天线不可忽视的影响，对天线提出了更高的要求——需要更宽的工作频率、小型化的设计、低成本、较强的抗震性能等，且随着3G技术的成熟与应用不断普及，迫切需要一种能满足3G通信多频需要、小型化、受环境影响较小的天线。

发明内容

鉴于上述现有技术存在的缺陷及产品要求，本发明的目的是提出一种三分支多频平面偶极子天线，以实现频率展宽，提高对2G、3G及GPS等制式的支持能力，并保持天线器件的小型化及其优异的抗震性能。

本发明的上述目的，将通过以下技术方案得以实现：

一种三分支多频平面偶极子天线，包含壳体，以及包的覆于壳体内的第一分支、第二分支、第三分支、露铜区及馈源，所述第一、第二和第三分支各自与对应的电路相连，其特征在于：所述第一、第二、第三分支为在同一平面内互联的片状结构，其中所述第一分支和第二分支对称设置于第三分支的两边，所述第一分支、第二分支于远离第三分支的一端共联，并与公共区域下端的露铜区连成一体，所述馈源穿插于第一分支和第二分支之间，并与所述三条分支相连通于露铜区上端，且所述第三分支沿背向露铜区为渐宽结构。

进一步地，前述的三分支多频平面偶极子天线，其中该露铜区是一个露铜镀银的区域；而该馈源为一根细长的铜片。

本发明三分支多频平面偶极子天线的应用，其突出效果为：

天线结构由原来两块金属辐射片加一块PCB耦合板，减少到仅剩的一块用作耦合的单面PCB板，且第三分支采用渐宽结构，其工作范围在保证传统GSM频段(900/1800/1900/2100MHz)的基础上，还实现了GPS频段(1575MHz)的展宽。此外，该平面偶极子的天线结构还具有体积小巧、抗震效果显著等优点，以及优异的无线通讯性能，故广泛适用于基于CDMA2000，TD-SCDMA，WCDMA等制式的3G无线终端产品(以室内覆盖天线为主)。

附图说明

以下便结合实施例附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。

图1为现有技术天线的结构示意图；

图2为本发明三分支多频平面偶极子天线的结构示意图；

图3为现有技术天线的带宽特性图；

图4为本发明三分支多频平面偶极子天线的带宽特性图；

图中各附图标记的含义为：

1～第一分支、2～第二分支、3～第三分支、4～露铜区、5～馈源；

10～第一分支、20～第二分支、30～第三分支、40～露铜区、50～馈源。

具体实施方式

针对背景技术中提到的现有通讯技术领域中无线通讯所用天线，尤其是室内覆盖为主的天线结构复杂，体积笨重，且支持的通讯频率较窄等缺陷，本发明技术人员经多年苦心研究，提出了一种能充分支持3G等多制式通讯的三分支多频平面偶极子天线。

如图2所示，是本发明平面偶极子天线一优选实施例的结构示意图。由图可见，该三分支多频平面偶极子天线，包含壳体(未图示)、第一分支10、第二分支20、第三分支30、露铜区40及馈源50，且第一、第二和第三分支各自与对应的电路相连(相连的电路为现有本行业技术人员所熟知的成熟技术，故在此不予赘述)。需要注意的是本发明使天线结构进一步小型化，通讯带宽进一步扩展的技术特征，表现为：该第一分支10、第二分支20和第三分支30为在同一平面内互联的片体结构。其中该第一分支10和第二分支20对称设置于第三分支30的两边，且第一分支10、第二分支20于远离第三分支30的一端共联，并与公共区域下端的露铜区40连成一体，而该细长铜片结构的馈源50穿插于第一分支10和第二分支20之间，一端耦联于第三分支30，另一端则与第一分支10、第二分支20相连通于露铜区40上端，且该第三分支30沿背向露铜区40为渐宽结构，增加了互耦的复杂性，从而形成多次谐振回路，频段由此拓宽。如图4所示，是本发明三分支多频平面偶极子天线的带宽特性图。

为便于理解，该露铜区是一个露铜镀银的区域。该第一、第二、第三分支均采用0.4mm-0.8mm厚的FR-4片材，而PCB覆铜板采用FR-4覆铜的单面线路板，由于该PCB覆铜板的走线都位于同一平面上，故具有显著的平面特性。

本发明方案的平面偶极子天线使天线结构由原来两块金属辐射片加一个PCB耦合板的立体化结构(至少高35mm)，减少到只剩下一块原来用作耦合的单面PCB板，该偶极子天线的工作范围保证了能够完全覆盖传统GSM频段(900/1800/1900/2100MHz)，还能实现GPS频段上的展宽(1575MHz)。由于其简单的结构形式，较小的轮廓、较强的抗震效果及优异的无线通讯性能，故能广泛适用于基于CDMA2000，TD-SCDMA，WCDMA等制式的3G无线终端产品(以室内覆盖天线为主)。

表1：三分支多频平面偶极子天线近水平面方向增益与总能量转换效率图表

如表1所示，该种形式的天线结构具有水平方向高增益，高辐射效率。具体在2G(GSM/CDMA)，3G(CDMA2000/TD-SCDMA/W-CDMA)制式，以及在GPS频段上的展宽(1575MHz)上都有不错的表现，转换效率在50％以上，且近水平方向上的增益超过3～4dBi。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.三分支多频平面偶极子天线，包含壳体、第一分支、第二分支、第三分支、露铜区及馈源，所述第一、第二和第三分支各自与对应的电路相连，其特征在于：所述第一、第二、第三分支为在同一平面内互联的片状结构，其中所述第一分支和第二分支对称设置于第三分支的两边，所述第一分支、第二分支于远离第三分支的一端共联，并与公共区域下端的露铜区连成一体，所述馈源穿插于第一分支和第二分支之间，并与所述三条分支相连通于露铜区上端，且所述第三分支沿背向露铜区为渐宽结构。

2.根据权利要求1所述的三分支多频平面偶极子天线，其特征在于：所述露铜区是一个露铜镀银的区域。

3.根据权利要求1所述的三分支多频平面偶极子天线，其特征在于：所述馈源为一根细长的铜片。

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