小尺寸WIFI全向天線及電子設備的製作方法

2023-06-03 02:08:01 1

本實用新型涉及天線技術，特別是涉及一種小尺寸WIFI全向天線及電子設備。

背景技術：

隨著無線通信技術的飛速發展，無線區域網的應用範圍越來越廣，無線區域網要求天線的結構一定要非常緊湊，具有小巧的尺寸,才能很方便地嵌入並隱藏在路由器中，與其融為一體，為了實現信號的全方位覆蓋，要採用全向天線，所以設計一款小尺寸WIFI全向天線設計顯得尤為重要。

目前的技術中，較小尺寸WIFI全向天線一般是由兩對長度為諧振波長1/4組成的諧振臂組成的偶極子，該偶極子垂直擺放，實現方向圖的全向性。為了縮小天線的尺寸，一般採取彎曲偶極子諧振臂使電流長度變長的方式達到減小天線諧振臂的長度，該種方案的天線相對高度要求較高，為保證天線性能，高度需等於或高於偶極子的7/10，造成佔用空間較大，不能滿足嵌入式的天線設計要求。

技術實現要素：

本實用新型目的在於提供一種，旨在解決現有的WIFI全向天線佔用空間較大，不能滿足嵌入式的天線設計要求的問題。

本實用新型提供了一種小尺寸WIFI全向天線，包括至少兩個輻射單元，及一短路枝節，兩個所述輻射單元相對設置形成「Z」型結構或反「Z」型結構，所述短路枝節與兩個所述輻射單元分別耦接。

優選地，兩個所述輻射單元中的一個相對另一個呈線性180°旋轉倒置。

優選地，所述輻射單元包括相互連接的第一輻射部和第二輻射部，所述第一輻射部和所述第二輻射部形成的夾角小於等於90°。

優選地，兩個所述輻射單元中兩個第一輻射部側邊相對設置，兩個所述輻射單元中兩個第二輻射部未與所述第一輻射部連接的端部相對設置。

優選地，兩個所述輻射單元中兩個第一輻射部平行相對。

優選地，兩個所述輻射單元中兩個第二輻射部未與所述第一輻射部連接的端部以縫隙相隔正對。

優選地，所述短路枝節為「U」型，其兩端分別與兩個所述輻射單元中兩個第二輻射部耦接。

優選地，兩個所述輻射單元分別還包括與所述第一輻射部耦接的第三輻射部，所述第三輻射部由未與所述第一輻射部連接的端部向內延伸形成。

優選地，所述第三輻射部與所述第一輻射部相互垂直。

優選地，每個所述第一輻射部的長度為輻射頻段中心點的0.2至0.3個工作波長；兩個所述第一輻射部之間的距離為輻射頻段中心點的0.1至0.3個工作波長。

本實用新型還提供了一種電子設備，其特徵在於，包括上述的小尺寸WIFI全向天線。

上述小尺寸WIFI全向天線具有「Z」型或反「Z」型結構，該結構使天線諧振臂上下彎曲部分輻射水平分量跟諧振臂傾斜部分輻射水平分量反向對削，只保留垂直分量，保證天線輻射性能，並適宜增加短路枝節用於阻抗匹配，降低天線垂直方向的尺寸同時，保證天線輻射的全向輻射，高效率特性。其結構簡單，成本低廉，在較小的尺寸上實現全向輻射特性。在工作頻帶內具有良好阻抗匹配、穩定的增益和良好的輻射方向特性，天線的輻射特性和效率等也優於常規半波振子天線。

附圖說明

圖1為本實用新型第一實施例中小尺寸WIFI全向天線的結構示意圖；

圖2為本實用新型第二實施例中小尺寸WIFI全向天線的結構示意圖；

圖3為本實用新型第三實施例中小尺寸WIFI全向天線的結構示意圖；

圖4為本實用新型第四實施例中小尺寸WIFI全向天線的結構示意圖；

圖5為常規的半波振子天線輻射3D圖；

圖6為常規的半波振子水平面方向圖；

圖7為圖1示出的「Z」型結構的天線輻射3D圖；

圖8為圖1示出的「Z」型結構的天線水平面方向圖；

圖9為圖1示出的「Z」型結構的天線的反射係數。

具體實施方式

為了使本實用新型要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。

本實用新型較佳實施例中可用於電子設備(如路由器)的小尺寸WIFI全向天線包括至少兩個輻射單元及一短路枝節。請參閱圖1至圖4，示出的實施例中為兩個輻射單元10和11。

兩個輻射單元10和11相對設置形成「Z」型結構(如圖1、3、4所示)或反「Z」型結構(如圖2所示)，短路枝節20與兩個輻射單元10和11分別耦接。本實施例中的小尺寸WIFI全向天線可以形成在基板上，也可以利用獨立的金屬結構件形成。

在其中一個實施例中，兩個輻射單元10和11中的一個相對另一個呈線性180°旋轉倒置。其中，圖2示出的天線結構為圖1的鏡像實施方式，即反「Z」型結構的天線，也可以認為是圖1天線結構的另一面視圖。

以其中一個輻射單元10為例說明其一種實施方式，輻射單元10包括相互連接的第一輻射部101和第二輻射部102，第一輻射部101和第二輻射部102形成的夾角小於等於90°。

在其中一個實施例中，兩個輻射單元10和11中兩個第一輻射部101和111側邊相對設置，兩個輻射單元10和11中兩個第二輻射部102和112未與第一輻射部101、111連接的端部相對設置。更具體地，兩個輻射單元10和11中兩個第一輻射部平行相對。兩個輻射單元10和11中兩個第二輻射部102和112未與第一輻射部101/111連接的端部以縫隙相隔正對。

在其中一個實施例中，短路枝節20為「U」型，其兩端分別與兩個輻射單元10和11中兩個第二輻射部耦接。具體地，短路枝節20為三段直線導體依次連接形成，也可以是彎曲的導體形成。另外，對比圖1和圖3，短路枝節20結構的大小並不限定，可以根據實際情況設定。短路枝節20跟兩個第二輻射部102和112連接處在輻射部的中部位置至端部位置之間。

在進一步實施例中，對「Z」型結構的兩臂末端進行摺疊。即兩個輻射單元10和11均還包括與其第一輻射部101/111耦接的第三輻射部103/113，第三輻射部103/113由未與第一輻射部101/111連接的端部向(「Z」型結構)內延伸形成。優選地，第三輻射部103/113與第一輻射部101/11相互垂直。

在其中一個實施例中，每個第一輻射部101/111長度為輻射頻段中心點的0.2至0.3個工作波長；兩個第一輻射部101和111之間的距離為輻射頻段中心點的0.1至0.3個工作波長，即「Z」型結構的高度為輻射頻段中心點的0.1至0.3個工作波長。

請參閱圖5和圖6，分別為常規偶極子天線(半波振子天線)的輻射3D圖、水平面方向圖，對於該天線，頻帶內最大增益2.15dBi左右，輻射最大值在Z＝0水平面上，該天線水平面全向輻射。

請參閱圖7和圖8，分別為本實施例中提供的「Z」型結構天線的輻射3D圖、水平面方向圖，對於該天線，頻帶內最大增益2.17dBi，輻射最大值在Z＝0水平面上，該天線水平面全向輻射，與常規半波振子天線一致。圖9為天線的反射係數。

上述小尺寸WIFI全向天線具有「Z」型結構，該結構使天線諧振臂上下彎曲部分輻射水平分量跟諧振臂傾斜部分輻射水平分量反向對削，只保留垂直分量，保證天線輻射性能，並適宜增加短路枝節20用於阻抗匹配，降低天線垂直方向的尺寸同時，保證天線輻射的全向輻射，高效率特性。其結構簡單，成本低廉，在較小的尺寸上實現全向輻射特性。在工作頻帶內具有良好阻抗匹配、穩定的增益和良好的輻射方向特性，天線的輻射特性和效率等跟常規半波振子天線相比，優於常規半波振子天線。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。