一種雙頻帶天線和其製作方法與流程

2023-06-06 06:08:31

本發明涉及天線技術領域，特別涉及一種雙頻帶天線和其製作方法。

背景技術：

隨著無線網絡技術的發展，越來越多的地方都覆蓋有WIFI無線網絡。常見的WIFI天線的工作頻段有2.4G天線和5G天線兩種，分別工作在2.4-2.48GHz頻率和4.9G-5.8GHz頻率。

現有的貼片類型的WIFI雙頻帶天線，對絕緣基材的要求較高，大多需要陶瓷等高介電常數的昂貴基材，導致天線整體成本較高，且不易調試，有一定的適用局限性。

技術實現要素：

鑑於現有技術雙頻帶天線需要使用高介電常數的絕緣基材導致天線成本較高的問題，提出了本發明的一種雙頻帶天線和其製作方法，以便克服上述問題或者至少部分地解決上述問題。

依據本發明的一個方面，提供了一種雙頻帶天線，所述雙頻帶天線包括：絕緣介質六面體、第一金屬貼片和第二金屬貼片；

所述第一金屬貼片包括相連的第一短邊帶和第一長邊帶，所述第一短邊和所述第一長邊帶分別位於所述絕緣介質六面體的左側面和背面，所述第一短邊帶和所述第一長邊帶分別對應於一L型的橫邊和豎邊；

所述第二金屬貼片包括相連的第二短邊帶和第二長邊帶，所述第二短邊帶和所述第二長邊帶分別位於所述絕緣介質六面體的頂面和正面，所述第二短邊帶和所述第二長邊帶分別對應於另一L型的橫邊和豎邊；

所述第一短邊帶和所述第二長邊帶均延伸至所述絕緣介質六面體的底面，並電連接於饋電點。

可選地，所述第一長邊帶遠離所述第一短邊帶的一端還設置有第一延長帶，所述第一延長帶位於所述絕緣介質六面體的右側面，並覆蓋所述右側面全部。

可選地，所述第一延長帶的一側還設置有第二延長帶，所述第二延長帶位於所述絕緣介質六面體的頂面。

可選地，所述第一短邊帶沿所述絕緣介質六面體左側面的底邊設置，所述第二長邊帶貼近所述絕緣介質六面體左側面設置。

可選地，所述絕緣介質六面體的底面還設置有焊接金屬貼片。

可選地，所述絕緣介質六面體為FR4材質。

可選地，所述第一金屬貼片工作在2.4-2.48GHz，所述第二金屬貼片工作在4.9-5.8GHz。

可選地，所述第一金屬貼片由金屬板切割、金屬板腐蝕或鍍設金屬層製成；

和/或，

所述第二金屬貼片由金屬板切割、金屬板腐蝕或鍍設金屬層製成；

和/或，

所述焊接金屬貼片由金屬板切割、金屬板腐蝕或鍍設金屬層製成。

可選地，所述第一金屬貼片和所述第二金屬貼片由整塊金屬板切割製成。

依據本發明的另一個方面，提供了一種製作上述任一項所述的雙頻帶天線的方法，所述方法包括：

製作絕緣介質六面體；

製作第一金屬貼片和第二金屬貼片；其中所述第一金屬貼片包括相連的第一短邊帶和第一長邊帶，所述第一短邊帶位於所述絕緣介質六面體的左側面，所述第一長邊帶位於所述絕緣介質六面體的背面，所述第一短邊帶和所述第一長邊帶分別對應於一L型的橫邊和豎邊；所述第二金屬貼片包括相連的第二短邊帶和第二長邊帶，所述第二短邊帶位於所述絕緣介質六面體的頂面，所述第二長邊帶位於所述絕緣介質六面體的正面，所述第二短邊帶和所述第二長邊帶分別對應於另一L型的橫邊和豎邊；所述第一短邊帶和所述第二長邊帶均延伸至所述絕緣介質六面體的底面，並電連接於饋電點。

本發明的有益效果是：

通過沿絕緣介質六面體的不同面設置的第一金屬貼片和第二金屬貼片，構成了方向不同的兩個L型天線，抗幹擾能力強，能夠降低天線信號的損耗，提高天線增益，提高信號強度，降低了對絕緣介質六面體的介電常數的要求，即該天線的絕緣介質六面體可選用常用的絕緣介質材料來實現，從而降低了天線的製作成本。同時，使得天線便於調試，適用性強，信號效果更好。

附圖說明

圖1為本發明一個實施例提供的一種雙頻帶天線的立體圖；

圖2為圖1所示雙頻帶天線的主視圖；

圖3為圖1所示雙頻帶天線的俯視圖；

圖4為圖1所示雙頻帶天線的左視圖；

圖5為圖1所示雙頻帶天線的右視圖；

圖6為圖1所示雙頻帶天線的後視圖；

圖7為圖1所示雙頻帶天線的仰視圖；

圖8為本發明一個實施例提供的一種製作雙頻帶天線的流程圖；

圖中，1.第一金屬貼片；1-1.第一短邊帶；1-2.第一長邊帶；1-3.第一延長帶；1-4.第二延長帶；2.第二金屬貼片；2-1.第二短邊帶；2-2.第二長邊帶；3.饋電點；4.焊接金屬貼片；5.絕緣介質六面體。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地詳細描述。

圖1至圖7示出了本發明雙頻帶天線的一個實施例，其中圖1為該雙頻帶天線實施例的立體圖，如圖1至圖7所示，一種雙頻帶天線，包括：絕緣介質六面體5、第一金屬貼片1和第二金屬貼片2，所述第一金屬貼片1和第二金屬貼片2各自構成一個L型天線，第一金屬貼片1包括相連的第一短邊帶1-1和第一長邊帶1-2，第一短邊帶1-1和第一長邊帶1-2分別位於絕緣介質六面體5的左側面和背面，第一短邊帶1-1和第一長邊帶1-2分別對應於一L型的橫邊和豎邊；第二金屬貼片2包括相連的第二短邊帶2-1和第二長邊帶2-2，第二短邊帶2-1和第二長邊帶2-2分別位於絕緣介質六面體5的頂面和正面，第二短邊帶2-1和第二長邊帶2-2分別對應於另一L型的橫邊和豎邊；第一短邊帶1-1和第二長邊帶2-2均延伸至絕緣介質六面體5的底面，並電連接於饋電點3，通過所述饋電點3，實現該雙頻帶天線與射頻電路之間的信號接收和發送。

第一金屬貼片形成一L型天線，工作在一個頻帶，第二金屬貼片形成另一L型天線，工作在另一個頻帶，從而實現雙頻帶收發，由於第一金屬貼片和第二金屬貼片構成了方向不同的兩個L型天線，抗幹擾能力強，能夠降低天線信號的損耗，提高天線增益，提高信號強度，降低了對絕緣介質六面體的介電常數的要求，即該天線的絕緣介質六面體可選用常用的絕緣介質材料來實現，從而降低了天線的製作成本。同時，使得天線便於調試，適用性強，信號效果更好。

優選地，如圖1和圖5所示，第一長邊帶1-2遠離第一短邊帶1-1的一端還設置有第一延長帶1-3，第一延長帶1-3位於絕緣介質六面體5的右側面，並覆蓋右側面全部，從而增加天線面積，提高信號質量。如圖中所示，第一延長帶1-3為第一長邊帶1-2一端延伸至絕緣介質六面體5的稜邊後彎折形成，並鋪滿整個右側面，最大化增大天線面積。

更優選地，如圖1和圖2所示，第一延長帶1-3的一側還設置有第二延長帶1-4，第二延長帶1-4位於絕緣介質六面體5的頂面。如圖中所示，該第二延長帶1-4為一矩形帶狀，沿著絕緣介質六面體5的頂面和正面相交的邊平行設置，其在頂面和第二金屬貼片2的第二短邊帶2-1之間保持有足夠的距離。

優選地，第一短邊帶1-1沿絕緣介質六面體5左側面的底邊設置，第二長邊帶2-2貼近絕緣介質六面體5左側面設置，如圖1所示，這樣的設計能夠使第一金屬貼片1和第二金屬貼片2與位於底面的饋電點3更為接近，從而縮短與饋電點3之間的金屬貼片的長度，減少信號損耗，降低受到幹擾的風險。

優選地，絕緣介質六面體5的底面還設置有焊接金屬貼片4，見圖7，通過焊接金屬貼片4，能夠將該雙頻帶天線更牢固地焊接固定在電路板上，提高天線的可靠性和牢固性，延長天線的使用壽命。

優選地，絕緣介質六面體5為FR4材質，FR-4環氧玻纖布基板，是以環氧樹脂作粘合劑，以電子級玻璃纖維布作增強材料的一類基板，是製作多層印製電路板的常見基材，其相對陶瓷等成本更低，介電常數也較低，基於本發明所公開的雙頻帶天線方案，其可以作為絕緣介質六面體的基材。而且，由於本雙頻帶天線的絕緣介質六面體的基材採用低介電常數的FR4，能夠進一步降低天線信號的損耗，提高本雙頻帶天線的增益，在增強信號強度的同時，也讓本雙頻帶天線的調試更為便捷，適用於更多應用場景，例如，通過調節電路板上的反饋網絡，可以容易地將本雙頻帶天線用於單頻帶傳輸電路，提高了本雙頻帶天線的適用性，使應用本雙頻帶天線的電路板設計更加靈活，調試更加方便。

所述第一金屬貼片1和第二金屬貼片2的尺寸可以根據其工作頻率自行設定調整，如圖中，設計第一金屬貼片1尺寸較大，第二金屬貼片2尺寸較小，均滿足本領域技術人員所熟悉的1/4波長尺寸，令第一金屬貼片1工作在2.4-2.48GHz，第二金屬貼片2工作在4.9-5.8GHz。

優選地，第一金屬貼片1由金屬板切割、金屬板腐蝕或鍍設金屬層製成；和/或，第二金屬貼片2由金屬板切割、金屬板腐蝕或鍍設金屬層製成；和/或，焊接金屬貼片4由金屬板切割、金屬板腐蝕或鍍設金屬層製成。製作過程中，金屬板切割、金屬板腐蝕或鍍設金屬層可結合使用，例如，在絕緣介質六面體的頂面和底面採用金屬板腐蝕的工藝製作相應金屬貼片，再在各側面通過鍍設金屬層鍍設與頂面和底面連接的相應金屬貼片。

優選地，採用金屬板切割時，第一金屬貼片1和第二金屬貼片2由整塊金屬板切割製成，這樣可以通過一次切割形成完整的金屬貼片圖案，從而縮短製作時間，且金屬貼片的各個部分都能材質均一、厚度相同。

本發明還公開了一種製作上述任一項所述的雙頻帶天線的方法，如圖8所示，該方法包括：

步驟S110，製作絕緣介質六面體。

步驟S120，製作第一金屬貼片和第二金屬貼片；其中第一金屬貼片包括相連的第一短邊帶和第一長邊帶，第一短邊帶位於絕緣介質六面體的左側面，第一長邊帶位於絕緣介質六面體的背面，第一短邊帶和第一長邊帶分別對應於一L型的橫邊和豎邊；第二金屬貼片包括相連的第二短邊帶和第二長邊帶，第二短邊帶位於絕緣介質六面體的頂面，第二長邊帶位於絕緣介質六面體的正面，第二短邊帶和第二長邊帶分別對應於另一L型的橫邊和豎邊；第一短邊帶和第二長邊帶均延伸至絕緣介質六面體的底面，並電連接於饋電點。

其中，製作第一金屬貼片和第二金屬貼片可以單獨使用或結合使用金屬板切割、金屬板腐蝕或鍍設金屬層的方式，當所要製作的雙頻帶金屬天線上設置有焊接金屬貼片時，該製作方法還包括：

在絕緣介質六面體的底面製作焊接金屬貼片。製作焊接金屬貼片的方式和製作第一金屬貼片和第二金屬貼片的方法相同，甚至可以在同一製作工序中完成，在此不再贅述。

以上所述，僅為本發明的具體實施方式，在本發明的上述教導下，本領域技術人員可以在上述實施例的基礎上進行其他的改進或變形。本領域技術人員應該明白，上述的具體描述只是更好的解釋本發明的目的，本發明的保護範圍應以權利要求的保護範圍為準。