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CN109149138A - 一种介质天线、介质天线装置及通信装置 - Google Patents

一种介质天线、介质天线装置及通信装置 Download PDF

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Dongguan Kang Kang Electronics Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种介质天线，包括天线本体，天线本体包括介质体和设于介质体表面的馈入端和接地端，天线本体还包括设于介质体内的第一电极片、第二电极片、共同电极片和电感柱，其中：第一电极片与馈入端连接，第一电极片与共同电极片对置设置而在第一电极片和共同电极片之间形成第一电容；第二电极片与接地端连接，第二电极片与共同电极片对置设置而在第二电极片和共同电极片之间形成第二电容，电感柱两端分别与共同电极片和接地端连接以与所述第二电容并联形成并联谐振电路，本介质天线可以摆放在电路板的任何位置；一种介质天线装置，其介质天线可以摆放在电路板的任何位置；一种通信装置，其介质天线在电路板上的安装位置不受限制。

Description

一种介质天线、介质天线装置及通信装置
技术领域
本发明涉及天线技术领域，特别是涉及一种介质天线、介质天线装置及通信装置。
背景技术
小型化介质天线装置广泛应用于蓝牙，WiFi等移动终端设备上面，具有尺寸小，价格便宜和用途广等特点，介质天线装置内的介质天线通常是通过在一定介电常数的介质的表面或者介质内部形成特定金属图案来实现的，目前小型化介质天线装置主要有两大类：第一类类似单极天线装置，在天线本体的末端对地开路，理论上单极天线的尺寸是四分之一波长，介质天线装置可通过介质加载能够使介质天线尺寸减小，该类单极介质天线装置的等效电路图如图1所示；第二类类似于环形天线装置，天线本体末端对地短路，该类环形介质天线装置的等效电路图如图2所示。实际应用检测过程中，分析发现上述第一类单极介质天线装置通常情况下只能应用在电路板的角落，而当该类单极介质天线装置远离电路板的边角位置的时候，天线特性会变差；上述第二类环形介质天线装置通常用在远离边角的位置，而用在边角位置的时候特性会变差，因而这两种介质天线装置使用时都有一定的位置限制。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种介质天线，其在环形天线的基础上增加了一个并联谐振电路，使得本介质天线可以摆放在电路板的任何位置。
本发明还提供一种介质天线装置，其介质天线可以摆放在电路板的任何位置。
本发明还提供一种通信装置，其介质天线在电路板上的安装位置不受限制。
为解决上述目的，本发明采用的如下技术方案。
一种介质天线，包括天线本体，天线本体包括介质体和设于介质体表面的馈入端和接地端，天线本体还包括设于介质体内的第一电极片、第二电极片、共同电极片和电感柱，其中：第一电极片与馈入端连接，第一电极片与共同电极片对置设置而在第一电极片和共同电极片之间形成第一电容；第二电极片与接地端连接，第二电极片与共同电极片对置设置而在第二电极片和共同电极片之间形成第二电容，电感柱两端分别与共同电极片和接地端连接以与所述第二电容并联形成并联谐振电路。
较佳地，本介质天线的第一电极片通过导电柱与馈入端连接，第二电极片通过导电柱与接地端连接。
较佳地，本介质天线的馈入端和接地端均设置为焊盘结构。
较佳地，本介质天线的第一电极片和共同电极片平行对置设置，第二电极片和共同电极片平行对置设置。
一种介质天线装置，包括天线匹配电路和与介质天线连接的电路板，还包括上述结构的介质天线，电路板通过天线匹配电路与介质天线的馈入端连接、且介质天线的接地端与电路板连接接地。
较佳地，本介质天线装置还包括金属走线体，天线匹配电路通过金属走线体与介质天线的馈入端相连，介质天线的接地端通过金属走线体与电路板连接接地。
一种通信装置，包括上述结构的介质天线。
本发明的有益效果如下：
本发明的介质天线通过共同电极片、第二电极片和电感柱在天线本体内耦合形成并联谐振电路，即在环形天线的基础上增加了该并联谐振电路，使本介质天线同时具备单极和环形天线的优点，能够设置在电路板上的任何位置而不影响本介质天线的主要性能指标；本发明的介质天线装置，包括电路板、天线匹配电路和上述结构的介质天线，天线主要性能指标能够不受介质天线在电路板上的安装位置的限制，安装灵活；本发明的通信装置，包括上述结构的介质天线，介质天线在电路板上的安装位置不受限制。
附图说明
图1为现有技术中的类单级介质天线的等效电路图；
图2为现有技术中的类环形介质天线的等效电路图；
图3为本发明的介质天线的结构示意图；
图4为本发明的介质天线的等效电路图；
图5为本发明的介质天线的使用状态一的结构示意图；
图6为本发明的介质天线在使用状态一下的辐射效率图和电压驻波比图。
图7为本发明的介质天线的使用状态二的结构示意图；
图8为本发明的介质天线在使用状态二下的辐射效率图和电压驻波比图。
附图标记说明：100.天线本体、101.介质体、102.馈入端、103.第一电极片、104.共同电极片、105.第二电极片、106.电感柱、107.接地端、108.导电柱、110电路板、120.天线匹配电路、130.金属走线体。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步的说明。
参考图3，本实施例的介质天线包括天线本体100，天线本体100包括介质体101和设于介质体101表面的馈入端102和接地端107，天线本体100还包括设于介质体101内的第一电极片103、第二电极片105、共同电极片104和电感柱106，其中：第一电极片103与馈入端102连接，第一电极片103与共同电极片104对置设置而在第一电极片103和共同电极片104之间形成第一电容C1；第二电极片105与接地端107连接，第二电极片105与共同电极片104对置设置而在第二电极片105和共同电极片104之间形成第二电容C2，电感柱106两端分别与共同电极片104和接地端107连接以与所述第二电容C2并联形成并联谐振电路，本实施例中第一电极片103通过导电柱108与馈入端102连接，第二电极片105通过导电柱108与接地端107连接，天线本体100的馈入端102和接地端107均设置为焊盘结构，第一电极片103和共同电极片104平行对置设置，第二电极片105和共同电极片104平行对置设置，本实施例的介质天线在实际使用中，高频信号在天线本体100内传播的路径为：经过天线本体100的馈入端102到达第一电极片103，之后通过第一电极片103和共同电极片104之间产生的第一电容C1传递至共同电极片104，再同时通过电感柱106以及共同电极片104和第二电极之间形成的第二电容C2后，到达天线本体100的接地端107，本介质天线的等效电路图如图4所示，即本实施例的介质天线通过共同电极片104、第二电极片105和电感柱106在天线本体100内耦合形成并联谐振电路，在环形天线的基础上增加了该并联谐振电路，使本介质天线同时具备单极和环形天线的优点，能够设置在电路板110的任何位置而不影响本介质天线的主要性能指标。
参照图5，本介质天线设在电路板110的边角位置，图6示出的是本介质天线设在电路板110的边角位置时监测得到的辐射效率图和电压驻波比图，天线特性较好，辐射效率可达85％～95％之间。参照图7，本介质天线设在电路板110的中部位置，图8示出的是本介质天线设置电路板110的中部位置时监测得到的辐射效率图和电压驻波比图，天线特性较好，辐射效率可达90％～95％之间。
本实施例的一种介质天线装置包括天线匹配电路120和与介质天线连接的电路板110，以及如上述结构的介质天线，电路板110通过天线匹配电路120与介质天线的馈入端102连接、且介质天线的接地端107与电路板110连接接地，本介质天线装置还包括金属走线体130，天线匹配电路120通过金属走线体130与介质天线的馈入端102相连，介质天线的接地端107通过金属走线体130与电路板110连接接地，介质天线在电路板110上的安装位置不受限制，参照图5和图7。
本实施例的一种通信装置，包括上述结构的介质天线和具有上述结构介质天线的介质天线装置，介质天线在电路板110上的安装位置不受限制。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种介质天线，包括天线本体，天线本体包括介质体和设于介质体表面的馈入端和接地端，其特征在于，天线本体还包括设于介质体内的第一电极片、第二电极片、共同电极片和电感柱，其中：第一电极片与馈入端连接，第一电极片与共同电极片对置设置而在第一电极片和共同电极片之间形成第一电容；第二电极片与接地端连接，第二电极片与共同电极片对置设置而在第二电极片和共同电极片之间形成第二电容，电感柱两端分别与共同电极片和接地端连接以与所述第二电容并联形成并联谐振电路。
2.根据权利要求1所述的一种介质天线，其特征在于，第一电极片通过导电柱与馈入端连接，第二电极片通过导电柱与接地端连接。
3.根据权利要求1所述的一种介质天线，其特征在于，馈入端和接地端均设置为焊盘结构。
4.根据权利要求1所述的一种介质天线，其特征在于，第一电极片和共同电极片平行对置设置，第二电极片和共同电极片平行对置设置。
5.一种介质天线装置，包括天线匹配电路和与介质天线连接的电路板，其特征在于，还包括如权利要求1-4的任一项介质天线，电路板通过天线匹配电路与介质天线的馈入端连接、且介质天线的接地端与电路板连接接地。
6.根据权利要求5所述的一种介质天线装置，其特征在于，还包括金属走线体，天线匹配电路通过金属走线体与介质天线的馈入端相连，介质天线的接地端通过金属走线体与电路板连接接地。
7.一种通信装置，其特征在于，包括如权利要求1-4所述的任一项介质天线。
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