本实用新型属于天线技术领域,具体涉及一种多频段天线以及智能穿戴设备。
背景技术:
随着科学技术的发展和生活质量水平的提高,人们越来越希望电子产品轻量化。特别是如智能手表、智能手环、vr、ar等可穿戴设备,人们都希望具有其轻薄的外观。受限于该可穿戴设备的产品体积小、功能多、因此在设计天线时难度较大。
随着物联网技术和无线通信技术的快速发展,越来越多的无线频段被制定,这就需要天线能够工作在更多的频段上。
目前,电子设备中的天线大多采用单一的多枝节技术或者开槽技术实现多频功能。采用多枝节技术的天线因一个枝节产生一个频段,所以需要多个枝节实现多频,导致天线尺寸大,难以实现小型化设计。
技术实现要素:
本实用新型的目的之一在于提供一种多频段天线,用于实现天线小尺寸及多频段性能。
为了解决上述技术问题,本实用新型所提出如下技术方案予以解决:
本申请涉及一种多频段天线,其特征在于,其包括:介质板,其一侧表面上刻蚀有:第一l型槽,其包括第一竖向部和与所述第一竖向部垂直对接的第一横向部;第二l型槽,其包括第二竖向部和与所述第二竖向部垂直对接的第二横向部;所述第一l型槽的l型拐角和第二l型槽的l型拐角相对,且所述第一横向部的自由端的上顶面形成有第一缺口,所述第二竖向部紧挨所述第一缺口的靠近所述第一竖向部的侧面与所述第二横向部垂直对接;所述第一竖向部的自由端处形成馈电点;接地板,其设置在所述介质板的与所述一侧表面相反的另一侧表面上,且所述接地板上刻蚀有接地槽。
在本申请中,所述第一竖向部的长度为9.5mm,宽度为2mm,第一横向部的长度为11.69mm,宽度为1.44mm;所述第一缺口的长度为0.402mm,深度为1mm;所述第二竖向部的长度为4.86mm,宽度为1mm,所述第二横向部的长度为6.208mm,宽度为1mm。
在本申请中,所述第一l型槽的第一横向部与所述介质板的底边重合。
在本申请中,所述接地槽靠近所述接地板的底边设置,且具有开口部,所述接地槽具有:第一侧壁,其一端从所述接地板的底边向其顶边延伸;第二侧壁,其一端与所述第一侧壁的另一端垂直对接,且与所述接地板的底边平行;第三弯折壁,其呈包括第一壁、第二壁和第三壁的阶梯状,所述第一壁分别与所述第二侧壁的另一端和所述第二壁的一端垂直对接,所述第二壁的另一端与所述第三壁的一端垂直对接,所述第三壁的另一端延伸至所述底边;其中所述第二壁的延伸方向从所述第一壁的一端朝向所述第一侧壁垂直延伸至所述第三壁的一端。
在本申请中,所述第一侧壁的长度为8mm,所述第二侧壁的长度为16mm,所述第三弯折壁中第一壁的长度为7.5mm,所述第三弯折壁中第二壁的长度为1mm,所述第三弯折壁中第三壁的长度为0.5mm,所述开口部的长度为15mm。
在本申请中,所述第一侧壁与所述接地板一侧边之间的距离和所述第三弯折壁中的第一壁与所述接地板的与所述一侧边相对的另一侧边的距离相等。
在本申请中,所述介质板的且长和宽均为42mm,厚度为6mm。
在本申请中,所述接地板的大小和所述介质板的大小相等,且长和宽均为42mm。
在本申请中,所述第一侧壁与所述接地板一侧边之间的距离和所述第三弯折壁中的第一壁与所述接地板的与所述一侧边相对的另一侧边的距离均为13mm。
本实用新型提供的多频段天线,具有如下有益效果和优点:
(1)通过在介质板的一侧表面上刻蚀有包括第一l型槽和第二l型槽的双l型结构,改变电流流动路径的长度,使天线能够工作在5ghzwifi频带内、2.4ghzwifi频带和2.4ghz蓝牙频带内,实现天线的多频段,且该天线满足s11参数要求,有助于提升天线性能;
(2)该多频段天线结构简单,易于制造,且能够实现小尺寸,有利于产品小型化设计。
本实用新型的目的之二在于提供一种智能穿戴设备,用于实现智能穿戴设备中天线小尺寸、高性能及多频段设计,有利于产品设计且提升产品卖点。
为了解决上述技术问题,本实用新型所提出如下技术方案予以解决:
本申请涉及一种智能穿戴设备,包括:如上所述的多频段天线。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对本实用新型实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简要介绍,显而易见地,下面描述的附图是本实用新型的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,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附图。
图1为本实用新型提出的多频段天线一个实施例的前视图;
图2为图1中a部分的放大图;
图3为本实用新型提出的多频段天线实施例的后视图;
图4为图3中b部分的放大图;
图5为本实用新型提出的多频段天线实施例的s11参数曲线图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
实施例一
为了实现天线的多频段,参考图1至图4,该多频段天线包括介质板100和接地板200。
该介质板100为载体,本实施例中介质板100形状为正方形,边长ws=ls均为42mm,厚度为6mm。
参见图1,在该介质板100的一侧表面(即,上表面)上开设有双l型槽结构,具体地为第一l型槽110和第二l型槽120。
第一l型槽110包括第一竖向部和与第一竖向部垂直对接的第一横向部,且第一横向部的远离第一l型槽110的l型拐角的一端的上顶面形成有第一缺口111,切去以形成第一缺口111的部分为方形,因此,该第一缺口111为l型。
第二l型槽120包括第二竖向部和与第二竖向部垂直对接的第二横向部。
参见图1,第一l型槽110的l型拐角和第二l型槽120的l型拐角相对,且第二l型槽120的第二竖向部位于第一l型槽110的第一横向部的上方且紧挨第一缺口121的靠近第一竖向部的侧壁与第一l型槽110的第一横向部的垂直对接。
第一l型槽110的第一横向部的长度长于第二l型槽120的第二横向部的长度,第一l型槽110的第一竖向部的长度长于第二l型槽120的第二竖向部的长度,
参见图1,该双l型槽结构靠近介质板100的底边设置,具体地,第一l型槽110的第一横向部与介质板100的底边重合。
在本实施例中,参见图1和图2,第一l型槽110的第一竖向部的长度l1=9.5mm,宽度为w1=2mm,第一横向部的长度l2=11.69mm,宽度w2=1.44mm,第一缺口111的深度为d=0.44mm,与第一横向部的长度方向一致的长度l'=0.402mm。且第一l型槽110的第一竖向部距离介质板100的右侧边的距离为l=14.92mm。
第二l型槽120的第二竖向部的长度l3=4.86mm,宽度为1mm。
第二l型槽120的第二横向部的长度l4=6.208mm,宽度为1mm。
由此,形成双l型槽结构,通过双l型槽结构的尺寸及第一l型槽110和第二l型槽120之间的相对位置,有助于天线的阻抗匹配,从而有助于优化天线性能。
馈电点(未示出)位于第一l型槽110的第一竖向部的顶端,馈电点作为收发信号的输入输出端口,并通过优化第一l型槽110的长度来实现理想频段的谐振。
参考图3和图4,接地槽210形成在印刷在介质板100的下表面上的接地板200上,该接地板200可由印刷铜箔获得,且接地板200的面积与介质板100的面积相等,且也为正方形,其长和宽均为42mm。
接地槽210为接地板200上形成的一个缺口,其朝向接地板200的底边具有开口部。
该接地槽210具有第一侧壁、第二侧壁和第三弯折壁,第二侧壁与接地板200的底边平行。
第一侧壁的一端从接地板200的底边向顶板垂直延伸至与第二侧壁的一端垂直对接。
第三弯折壁包括呈阶梯状的第一壁、第二壁和第三壁,第一壁和第三壁纵向延伸,而第二壁横向延伸,第一壁的一端与第二侧壁的另一端垂直对接,第一壁的另一端与第二壁的一端垂直对接,第二壁的另一端与第三壁的一端垂直对接,且第三壁的另一单延伸至接地板200的底边,其中第二壁的延伸方向是从第一壁的一端朝向第一侧壁垂直延伸至第三壁的一端。
在本实施例中,第一侧壁的长度l5=8mm,第二侧壁的长度l6=16mm,第三弯折壁的第一壁的长度l7=7.5mm,第三弯折壁的第二壁的长度l8=1mm,第三弯折壁的第三壁的长度l9=0.5mm。
开口部的长度(即沿接地板200底边的长度方向上的长度)l10=15mm。
这种类型的接地槽210,能够更好地实现天线的阻抗匹配并提升天线的谐振。
仍参考图3,在本实施例中,接地槽210中第一侧壁距接地板200的左侧边的距离l11和第三弯折壁中第一壁距接地板200的右侧边的距离l12相等。在接地板200的长和宽均为42mm时,l11=l12=13mm。
双l型槽结构能够实现双频(2.4ghz和5ghz)wifi频段和2.4g蓝牙频段的天线性能,且多频段天线的整体尺寸为42*425*6mm3,毫米级别,尺寸小,结构简单且易于制造和集成,有利于产品小型化设计。
参见图5,其示出了仿真的多频段天线的s11参数的曲线图。
在s11<-10db时,可以认为天线满足通讯要求。通过图5可以看出,2.4g频带为2.3863ghz-2.7221ghz,其符合2.4gwifi频段(即2.412ghz-2.472ghz)的要求,在5g频带为5.6218ghz-6.206ghz,其符合5gwifi频段(即5.725ghz-5.860ghz)的要求,其中2.3863ghz(如图5中a点示出的)、2.7221ghz(如图5中b点示出的)、5.6218ghz(如图5中c点示出的)、6.206ghz(如图5中d点示出的)分别为图5中s11=-10db时下的频率。
本申请中设计的天线能够在满足天线性能的前提下,实现天线工作在2.4ghzwifi频段和蓝牙频段及5ghzwifi频段内,满足天线的多频段需求。
实施例二
本实施例涉及一种智能穿戴设备,例如智能手环、手表、ar(augmentedreality,增强现实)产品或vr(virtualreality,虚拟现实)产品,其上都需要设计天线,且随着用户对产品工作在多频段上的需要,在该些产品上设计多频段天线也是亟需的。
本实施例中智能穿戴设备中的天线可采用如实施例一所述的多频段天线,其提供2.4ghzwifi频段和蓝牙频段及5ghzwifi频段;且该天线尺寸为毫米级,尺寸小,有助于智能穿戴设备的小型化、轻量化设计。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
1.一种多频段天线,其特征在于,其包括:
介质板,其一侧表面上刻蚀有:
第一l型槽,其包括第一竖向部和与所述第一竖向部垂直对接的第一横向部;
第二l型槽,其包括第二竖向部和与所述第二竖向部垂直对接的第二横向部;所述第一l型槽的l型拐角和第二l型槽的l型拐角相对,且所述第一横向部的自由端的上顶面形成有第一缺口,所述第二竖向部紧挨所述第一缺口的靠近所述第一竖向部的侧面与所述第二横向部垂直对接;所述第一竖向部的自由端处形成馈电点;
接地板,其设置在所述介质板的与所述一侧表面相反的另一侧表面上,且所述接地板上刻蚀有接地槽。
2.根据权利要求1所述的多频段天线,其特征在于,
所述第一竖向部的长度为9.5mm,宽度为2mm,第一横向部的长度为11.69mm,宽度为1.44mm;
所述第一缺口的长度为0.402mm,深度为1mm;
所述第二竖向部的长度为4.86mm,宽度为1mm,所述第二横向部的长度为6.208mm,宽度为1mm。
3.根据权利要求1所述的多频段天线,其特征在于,所述第一l型槽的第一横向部与所述介质板的底边重合。
4.根据权利要求1所述的多频段天线,其特征在于,所述接地槽靠近所述接地板的底边设置,且具有开口部,所述接地槽具有:
第一侧壁,其一端从所述接地板的底边向其顶边延伸;
第二侧壁,其一端与所述第一侧壁的另一端垂直对接,且与所述接地板的底边平行;
第三弯折壁,其呈包括第一壁、第二壁和第三壁的阶梯状,所述第一壁分别与所述第二侧壁的另一端和所述第二壁的一端垂直对接,所述第二壁的另一端与所述第三壁的一端垂直对接,所述第三壁的另一端延伸至所述底边;
其中所述第二壁的延伸方向从所述第一壁的一端朝向所述第一侧壁垂直延伸至所述第三壁的一端。
5.根据权利要求4所述的多频段天线,其特征在于,
所述第一侧壁的长度为8mm;
所述第二侧壁的长度为16mm;
所述第三弯折壁中第一壁的长度为7.5mm,所述第三弯折壁中第二壁的长度为1mm,所述第三弯折壁中第三壁的长度为0.5mm;
所述开口部的长度为15mm。
6.根据权利要求5所述的多频段天线,其特征在于,所述第一侧壁与所述接地板一侧边之间的距离和所述第三弯折壁中的第一壁与所述接地板的与所述一侧边相对的另一侧边的距离相等。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的多频段天线,其特征在于,所述介质板的长和宽均为42mm,厚度为6mm。
8.根据权利要求5所述的多频段天线,其特征在于,所述接地板的大小和所述介质板的大小相等,长和宽均为42mm。
9.根据权利要求8所述的多频段天线,其特征在于,所述第一侧壁与所述接地板一侧边之间的距离和所述第三弯折壁中的第一壁与所述接地板的与所述一侧边相对的另一侧边的距离均为13mm。
10.一种智能穿戴设备,其特征在于,包括:权利要求1至9中任一项所述的多频段天线。
技术总结