一种高隔离天线及电子设备的制作方法
1.本技术涉及信号传输领域,特别涉及一种高隔离天线及电子设备。
背景技术:
2.在电子设备中设有两个天线,且两个天线工作在同一频段时,若天线的距离较近,那么工作在同一频段的两个天线之间容易互相影响,导致每个天线的性能均会有所下降,从而影响电子设备的无线性能。
3.目前提高此种电子设备的无线性能的方式为提高两个天线之间的隔离度,具体地,通过拉远两个天线间的距离以提升两个天线之间的隔离度,但是此种方式无法保证天线的方向图完全不重叠,隔离性能较差。
技术实现要素:
4.本技术的目的是提供一种高隔离天线及电子设备,可减少两个天线的方向图的重叠,也即,可减少两个天线的辐射交叉,进而提高两个天线之间的隔离度。
5.为解决上述技术问题,本技术提供了一种高隔离天线,包括:
6.pcb板卡,包括地平面;
7.第一天线,设于所述pcb板卡的第一侧,且与所述pcb板卡的边沿之间设有预设距离,所述第一天线包括第一正极分支和第一负极分支;
8.第一传输线,包括馈电线和地线,所述馈电线的一端与信号源的正极连接,所述馈电线的另一端与所述第一正极分支连接,所述地线的一端与所述信号源的负极连接,所述地线的另一端与所述第一负极分支连接;
9.第二天线,设于所述pcb板卡上或所述pcb板卡边沿处,包括第二正极分支,所述第二正极分支与所述信号源的正极连接,所述pcb板卡的地平面为所述第二天线的第二负极分支;
10.在所述信号源的馈电激发下,所述第一天线的方向图与所述第二天线的方向图在水平方向上垂直。
11.优选地,所述地平面的面积不小于1/n的工作频段波长,n不大于4。
12.优选地,还包括:
13.第三天线,设于所述pcb板卡的第二侧,且与所述pcb板卡的边沿之间设有预设距离,所述第三天线包括第三正极分支和第三负极分支,所述第二侧与所述第一侧相对;
14.第二传输线,包括馈电线和地线,所述馈电线的一端与信号源的正极连接,所述馈电线的另一端与所述第三正极分支连接,所述地线的一端与所述信号源的负极连接,所述地线的另一端与所述第三负极分支连接;
15.在所述信号源的馈电激发下,所述第三天线的方向图与所述第一天线的方向图在水平方向上相反。
16.优选地,所述第一天线或所述第三天线的个数为多个,每相邻两个所述第一天线
或所述第三天线的方向图的重叠度不大于预设值。
17.优选地,所述第二天线的个数为多个,每相邻两个所述第二天线的方向图的重叠度不大于预设值。
18.优选地,所述第一天线及所述第二天线均为偶极子天线。
19.优选地,所述第一传输线为同轴馈线,所述传输线为所述同轴馈线的内芯,所述地线为所述同轴馈线的外表皮。
20.优选地,所述第一正极分支和所述第一负极分支分别分布在所述第一传输线的两侧。
21.为解决上述技术问题,本技术还提供了一种电子设备,包括如上述所述的高隔离天线。
22.本技术提供了一种高隔离天线,涉及信号传输领域。该方案中第一天线的正负极分支分别通过第一传输线的馈电线及地线与信号源的正负极连接,且与pcb板卡之间隔有预设距离,从而pcb板卡的地平面对第一天线的辐射有反射作用,使得第一天线在靠近pcb板卡的方向的辐射被削弱,也即第一天线的主辐射方向为远离pcb板卡的方向;第二天线设于pcb板卡上或pcb板卡边沿处,且第二正极分支直接与信号源的正极连接,并复用pcb板卡的地平面为第二负极分支,与第一天线不共用负极分支,从而在信号源的馈电激发作用下,使得两个天线的方向图在水平方向上垂直,可减少两个天线的方向图的重叠,也即,可减少两个天线的辐射交叉,进而提高两个天线之间的隔离度。
23.本技术还提供了一种电子设备,与上述描述的高隔离天线具有相同的有益效果。
附图说明
24.为了更清楚地说明本技术实施例,下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本技术提供的一种高隔离天线的结构示意图;
26.图2为现有技术中偶极子天线的示意图;
27.图3为偶极子天线的方向图;
28.图4为偶极子天线的方向图的剖面图;
29.图5为本技术提供的第一天线为偶极子天线时的方向图;
30.图6为本技术提供的两个偶极子天线分别设于pcb板卡两侧时对应的方向图;
31.图7为本技术提供的设于pcb板卡上或者边沿处的偶极子天线的方向图;
32.图8为本技术提供的高隔离天线的最终方向图;
33.图9为现有技术中天线的隔离度示意图;
34.图10为本技术中高隔离度天线的隔离度示意图。
具体实施方式
35.本技术的核心是提供一种高隔离天线及电子设备,可减少两个天线的方向图的重叠,也即,可减少两个天线的辐射交叉,进而提高两个天线之间的隔离度。
36.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术实施例
中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
37.请参照图1,图1为本技术提供的一种高隔离天线的结构示意图,该天线包括:
38.pcb(printed circuit board,印制电路板)板卡,包括地平面11;
39.第一天线,设于pcb板卡的第一侧,且与pcb板卡的边沿之间设有预设距离,第一天线包括第一正极分支12和第一负极分支13;
40.第一传输线14,包括馈电线和地线,馈电线的一端与信号源的正极连接,馈电线的另一端与第一正极分支12连接,地线的一端与信号源的负极连接,地线的另一端与第一负极分支13连接;
41.第二天线,设于pcb板卡上或pcb板卡边沿处,包括第二正极分支15,第二正极分支15与信号源的正极连接,pcb板卡的地平面11为第二天线的第二负极分支;
42.在信号源的馈电激发下,第一天线的方向图与第二天线的方向图在水平方向上垂直。
43.具体地,本技术中提高两个天线之间隔离度的思路为:通过对两个天线的方向图进行调整,使得两个天线的方向图尽量不重叠,进而提高两个天线之间的隔离度。进一步的,本技术中并没有采用馈电正交,以使两个天线的方向图在水平和垂直两个方向上正交,是因为在水平和垂直两个方向上正交时,若两个天线使用同一个地分支或者地平面11,则难以控制方向图不相互重叠,所以达不到较好的隔离度。
44.本技术中的pcb板卡可以为该高隔离度天线所应用的终端产品(电子设备)上的板卡,使用此pcb板卡上的地平面11作为其中一个天线的地分支(也即第二负极分支),第一天线设有第一正极分支12和第一负极分支13,从而第一天线和第二天线不共用一个地分支。具体地,第一天线通过第一传输线14与信号源连接,具体为第一天线的第一正极分支12通过馈电线与信号源的正极连接,第一天线的第一负极分支13通过地线与信号源的负极连接,并且第一天线与pcb板卡的边沿之间设有预设距离,此时,第一天线在工作时,地平面11对第一天线产生的辐射进行反射,从而第一天线在靠近pcb板卡的地平面11方向的辐射被削弱,此时,第一天线的主辐射方向位于远离pcb板卡的方向,也即,第一天线的方向图在靠近pcb板卡的地平面11侧产生方向图凹点。第二天线的第二正极分支15直接与信号源的正极连接,并使用pcb板卡的地平面11作为自身的第二负极分支,且第二天线设于pcb板卡上或者pcb板卡的边沿处,第一天线与第二天线有各自对应的负极分支,并没有共用一个负极分支,此时,第二天线产生的方向图与第一天线的方向图垂直。此时,两个天线的方向图在水平方向上垂直,进而减少两个天线的方向图的重叠,也即,减少两个天线的辐射交叉,进而提高两个天线之间的隔离度。
45.其中,作为一种优选的实施例,所述第一传输线14为同轴馈线,所述传输线为所述同轴馈线的内芯,所述地线为所述同轴馈线的外表皮。
46.本实施例旨在提供一种第一传输线14的具体实现方式,其可以但不限于为同轴馈线,此时对应的,内芯为传输线与信号源的正极连接,外表皮为地线与信号源的负极连接。
47.当然,第一传输线14的具体实现方式不限于同轴馈线,也可以是其他的实现方式,本技术在此不做特别的限定。
48.进一步的,作为一种优选的实施例,所述第一正极分支12和所述第一负极分支13分别位于所述第一传输线14的两侧。
49.在一具体实施例中,第一正极分支12和第一负极分支13可以分别位于第一传输线14的两侧,但不仅限于是这种结构,可根据需要构建天线的正负极分支,只要满足第一正极分支12与第一传输线14的馈电线连接,第一负极分支13与第一传输线14的地线连接即可。
50.作为一种优选的实施例,地平面11的面积不小于1/n的工作频段波长,n不大于4。
51.具体地,为了保证pcb板卡上的地平面11能够有效的对第一天线产生的辐射有反射作用,也即是,为了保证第一天线的方向图在靠近pcb板卡方向被削弱。本技术中所提供的pcb板卡上的地平面11的面积应足够大,至少地平面11的面积应不小于1/n倍的工作频段的波长,此工作频段为所设计的第一天线的工作频段,在一具体实施例中,第一天线和第二天线的工作频段相同。
52.其中,地平面11可以为pcb地或其他金属合金构成的地平面11等,本技术在此不做特别的限定。
53.此外,本技术中第一正极分支12和第二正极分支15的材质可以相同,也可以不同,本技术在此不再限定。
54.作为一种优选的实施例,pcb板卡的形状为矩形。
55.作为一种优选的实施例,还包括:
56.第三天线,设于pcb板卡的第二侧,且与pcb板卡的边沿之间设有预设距离,第三天线包括第三正极分支和第三负极分支,第二侧与第一侧相对;
57.第二传输线,包括馈电线和地线,馈电线的一端与信号源的正极连接,馈电线的另一端与第三正极分支连接,地线的一端与信号源的负极连接,地线的另一端与第三负极分支连接;
58.在信号源的馈电激发下,第三天线的方向图与第一天线的方向图在水平方向上相反。
59.进一步的,本技术中的高隔离天线中包括的天线的个数不限于为两个,具体地,可以在pcb板卡的第一侧相对的第二侧设置有第三天线,其中,第三天线和第一天线的连接方式相同,与第一天线的区别仅是设置在与第一侧相对的第二侧,因此,第三天线对应的方向图,在靠近pcb板卡的方向也被削弱,也即是,在靠近第一天线方向的辐射被削弱,其主要辐射方向为远离pcb板卡的方向,因此,第三天线与第一天线的方向图相反,因此两个方向图之间不会存在重叠,第三天线与第二天线的方向图垂直(与第一天线和第二天线的方向图的对应关系相同),因此,第三天线与第二天线的方向图之间也不存在重叠,进而三个天线之间可以保持较好的隔离度。
60.作为一种优选的实施例,第一天线或第三天线的个数为多个,每相邻两个第一天线或第三天线的方向图的重叠度不大于预设值。
61.进一步的,在pcb板卡的地平面11的面积足够大时,pcb板卡的第一侧和第二侧可以不仅设有一个第一天线或一个第二天线,可以根据实际需求对天线的个数进行调整,其具体设置的天线的个数只要满足每相邻两个第一天线的方向图之间或每相邻两个第三天线的方向图之间的重叠度在预设值内即可,以保证各个天线之间的隔离度,保证高隔离天线的工作的稳定性。
62.作为一种优选的实施例,第二天线的个数为多个,每相邻两个第二天线的方向图的重叠度不大于预设值。
63.进一步的,第二天线的方向图与第一天线的方向图及第三天线的方向图均垂直,且第二天线设于pcb板卡上或者边沿处,在其设置于pcb板卡上时,第二天线的辐射方向在pcb板卡的第一侧及第二侧方向被削弱,也即,第二天线的主辐射方向沿pcb板卡第三侧或者第四侧的方向向外延伸,其中,第三侧和第四侧相对,且位于第一侧和第二侧之间。
64.在上述第一天线与第三天线的个数可以为多个时,对应的只要pcb板卡的地平面11的面积足够大(具体为第三侧或者第四侧的长度足够大时),对应的第二天线的个数也可以为多个,只要满足每相邻两个第二天线的方向图之间的重叠度在预设值内即可,以保证多个第二天线之间的隔离度,保证高隔离天线的工作的稳定性。
65.进一步的,作为一种优选的实施例,若第二天线的选用及位置设置使得第二天线的方向图不仅在pcb板卡的第一侧及第二侧方向被削弱,还在第四侧被削弱,也即第二天线的主辐射方向沿第三侧向外延伸时,还可以包括第四天线,其中,第四天线和第二天线的连接方式相同,与第二天线的区别仅是方向图的主辐射方向在与第三侧相对的第四侧,因此,第四天线对应的方向图,在靠近pcb板卡的第三侧的方向也被削弱,也即是,在靠近第二天线方向的辐射被削弱,其主要辐射方向为沿第四侧向外延伸,因此,第四天线与第二天线的方向图相反,因此两个方向图之间不会存在重叠,第一天线的方向图及第三天线的方向图分别与第二天线的方向图垂直,因此,第四天线的方向图与第一天线的方向图及第三天线的方向图之间也不存在重叠,进而这四个天线之间可以保持较好的隔离度。
66.对应的,只要pcb板卡的地平面11的面积足够大(具体为第三侧或者第四侧的长度足够大时),对应的第四天线的个数也可以为多个,只要满足每相邻两个第四天线的方向图之间的重叠度在预设值内即可,以保证多个第四天线之间的隔离度,保证高隔离天线的工作的稳定性。
67.作为一种优选的实施例,第一天线及第二天线均为偶极子天线。
68.进一步的,在一具体实施例中,本技术中的第一天线、第二天线可以均为偶极子天线,对应的,第三天线和第四天线也可以为偶极子天线。
69.以偶极子天线为例,提供一具体实施例,描述如下:
70.首先,参见图2,图2为现有技术中偶极子天线的示意图。其具体包括正极分支和负极分支,分别与信号源连接,且位于信号源的两侧。
71.参见图3和图4,图3为偶极子天线的方向图,图4为偶极子天线的方向图的剖面图。图3和图4为标准偶极子天线对应的方向图。
72.参见图5,图5为本技术提供的第一天线为偶极子天线时的方向图。可见,通过本技术中设置的第一天线和地平面11的位置关系,使得偶极子天线的方向图在靠近地平面11方向被削弱,此时,地平面11对偶极子天线的主辐射方向影响较小,而偶极子天线的主辐射方向主要由偶极子天线的正负分支与天线的位置决定。
73.参见图6,图6为本技术提供的两个偶极子天线分别设于pcb板卡两侧时对应的方向图。可见,若在pcb板卡的左右两侧分别设置这样的偶极子天线,则此天线的辐射范围将覆盖电子设备的左右两侧,在中间产生凹点。参见图7,图7为本技术提供的设于pcb板卡上或者边沿处的偶极子天线的方向图。可见,若在pcb板卡的地平面11上设置偶极子天线,且
偶极子天线的正极分支(第二天线的第二正极分支15)设于地平面11上或者边沿处,负极分支即为pcb板卡的地平面11,此时第二天线的方向图如图将偶极子天线(第一天线)的方向图旋转90度,此时天线辐射方向较强的方向在pcb板卡的上下前后,而左右两侧将形成凹点。
74.参见图8,图8为本技术提供的高隔离天线的最终方向图。其中,地平面11上设有两个天线(也即,两个第二天线),此时形成的方向图如图8,可见,方向图的重叠区域较小,因此,各个天线之间具有较好的隔离度。
75.参见图9和图10,图9为现有技术中天线的隔离度示意图,图10为本技术中高隔离度天线的隔离度示意图,图9和图10为同一电子设备上两个2.4ghz天线的隔离度,天线的工作频段为2.4ghz~2.5ghz。可见,现有技术中两个天线的隔离度约为-20db,本技术中;两个天线的隔离度约为-27db~-29db,对隔离的优化有8-9db。
76.综上,本技术中的高隔离度天线可减少两个天线的方向图的重叠,也即,可减少两个天线的辐射交叉,进而提高两个天线之间的隔离度。
77.为解决上述技术问题,本技术还提供了一种电子设备,包括如上述的高隔离天线。
78.对于电子设备的介绍请参照上述实施例,本技术在此不再赘述。
79.还需要说明的是,在本说明书中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的状况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
80.对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下,在其他实施例中实现。因此,本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
技术特征:
1.一种高隔离天线,其特征在于,包括:pcb板卡,包括地平面;第一天线,设于所述pcb板卡的第一侧,且与所述pcb板卡的边沿之间设有预设距离,所述第一天线包括第一正极分支和第一负极分支;第一传输线,包括馈电线和地线,所述馈电线的一端与信号源的正极连接,所述馈电线的另一端与所述第一正极分支连接,所述地线的一端与所述信号源的负极连接,所述地线的另一端与所述第一负极分支连接;第二天线,设于所述pcb板卡上或所述pcb板卡边沿处,包括第二正极分支,所述第二正极分支与所述信号源的正极连接,所述pcb板卡的地平面为所述第二天线的第二负极分支;在所述信号源的馈电激发下,所述第一天线的方向图与所述第二天线的方向图在水平方向上垂直。2.如权利要求1所述的高隔离天线,其特征在于,所述地平面的面积不小于1/n的工作频段波长,n不大于4。3.如权利要求1所述的高隔离天线,其特征在于,所述第一天线及所述第二天线均为偶极子天线。4.如权利要求1所述的高隔离天线,其特征在于,所述第一传输线为同轴馈线,所述传输线为所述同轴馈线的内芯,所述地线为所述同轴馈线的外表皮。5.如权利要求1所述的高隔离天线,其特征在于,所述第一正极分支和所述第一负极分支分别位于所述第一传输线的两侧。6.如权利要求1-5任一项所述的高隔离天线,其特征在于,还包括:第三天线,设于所述pcb板卡的第二侧,且与所述pcb板卡的边沿之间设有预设距离,所述第三天线包括第三正极分支和第三负极分支,所述第二侧与所述第一侧相对;第二传输线,包括馈电线和地线,所述馈电线的一端与信号源的正极连接,所述馈电线的另一端与所述第三正极分支连接,所述地线的一端与所述信号源的负极连接,所述地线的另一端与所述第三负极分支连接;在所述信号源的馈电激发下,所述第三天线的方向图与所述第一天线的方向图在水平方向上相反。7.如权利要求6所述的高隔离天线,其特征在于,所述第一天线或所述第三天线的个数为多个,每相邻两个所述第一天线或所述第三天线的方向图的重叠度不大于预设值。8.如权利要求6所述的高隔离天线,其特征在于,所述第二天线的个数为多个,每相邻两个所述第二天线的方向图的重叠度不大于预设值。9.一种电子设备,其特征在于,包括如权利要求1-8任一项所述的高隔离天线。
技术总结
本申请公开了一种高隔离天线及电子设备,涉及信号传输领域。第一天线的正负极分支分别通过第一传输线的馈电线及地线与信号源的正负极连接,且与PCB板卡之间隔有预设距离,从而PCB板卡的地平面对第一天线的辐射有反射作用,使得第一天线在靠近PCB板卡的方向的辐射被削弱,也即第一天线的主辐射方向为远离PCB板卡的方向;第二天线设于板卡上或边沿处,且第二正极分支与信号源的正极连接,并复用PCB板卡的地平面为第二负极分支,与第一天线不共用负极分支,从而在信号源的馈电激发作用下,使得两个天线的方向图在水平方向上垂直,可减少两个天线的方向图的重叠,也即,可减少两个天线的辐射交叉,进而提高两个天线之间的隔离度。度。度。
