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一种天线振子和一种天线

阅读：327发布：2020-05-11

专利汇可以提供一种天线振子和一种天线专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型适用于天线技术领域，提供了一种天线振子和一种天线，天线振子包括天线振子本体，天线振子本体呈矩形平面片状结构，且开设有第一缝隙和第二缝隙，第一缝隙和第二缝隙呈无分支的长条状结构，第一缝隙和第二缝隙沿矩形的长边的方向延伸，天线振子本体上设置有多个孔结构。能够对更大带宽范围的电磁波信号进行接收和发射，拓展了天线振子的有效带宽，且对于有效带宽内的各个频率都能够获得更优的信号强度；并且，得益于有效带宽的拓展，天线振子在生产过程中可以有效减少甚至避免匹配电路的阻抗匹配安装测试带来的时间成本，并减少电感电容板等物料的成本大大降低天线产品的成本。，下面是一种天线振子和一种天线专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种天线振子，其特征在于，包括天线振子本体，所述天线振子本体呈矩形平面片状结构，且开设有第一缝隙和第二缝隙，所述第一缝隙和所述第二缝隙呈无分支的长条状结构，所述第一缝隙和所述第二缝隙沿所述矩形的长边的方向延伸，所述天线振子本体上设置有孔结构。
2.如权利要求1所述的天线振子，其特征在于，所述第一缝隙和所述第二缝隙等宽、相互平行且长度相等，且位于所述矩形的中间位置，所述孔结构设置于所述第一缝隙的长度方向的中间位置的两侧，和所述第二缝隙的长度方向的中间位置的两侧，所述第一缝隙和所述第二缝隙关于所述矩形短边和/或所述矩形长边的中垂线对称。
3.如权利要求1所述的天线振子，其特征在于，所述天线振子还包括连接部，所述连接部连接在所述天线振子本体的边缘位置，且与所述天线振子所处的平面之间存在夹角。
4.如权利要求3所述的天线振子，其特征在于，所述天线振子本体和所述连接部由金属材料一体成型。
5.如权利要求1-4任一项所述的天线振子，其特征在于，所述天线振子本体还开设有第三缝隙，所述第三缝隙设置于所述第一缝隙和所述第二缝隙之间。
6.如权利要求5所述的天线振子，其特征在于，所述天线振子本体还开设有第四缝隙和第五缝隙，所述第四缝隙和第五缝隙的长度小于所述第一缝隙，且分别设置于所述第一缝隙和所述第二缝隙背对所述第三缝隙的一侧。
7.一种天线，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的天线振子，所述天线还包括辐射件和反射件，所述辐射件设置于所述天线振子的一侧并与所述天线振子馈电连接，且所述辐射件的位置与第一缝隙和第二缝隙的长度方向的中间位置对应，所述反射件设置于所述辐射件背对所述天线振子的一侧且与所述天线振子绝缘。
8.如权利要求7所述的天线，其特征在于，所述辐射件开设有与所述孔结构位置相对的第一通孔，所述第一通孔用于安装固定所述辐射件。
9.如权利要求8所述的天线，其特征在于，所述辐射件设置于所述天线振子的一侧且与所述第一缝隙和第二缝隙之间的部分对应的位置，包括第一延伸部第二延伸部，所述第一延伸部用于与所述天线振子本体馈电连接，所述第二延伸部的边缘与所述第一缝隙和所述第二缝隙的内侧边缘对齐。
10.如权利要求7所述的天线，其特征在于，所述反射件设置有第二通孔，所述第二通孔用于安置PCB拓展板。

说明书全文

一种天线振子和一种天线

技术领域

[0001] 本实用新型涉及天线技术领域，特别涉及一种天线振子和一种天线。

背景技术

[0002] 在导体面上开缝形成的天线称为缝隙天线，也称开槽天线，典型的缝隙形状是长度约为半个波长的长条形，缝隙可用跨接在它窄边上的传输线馈电，也可由波导或谐振腔
馈电，这时，缝隙上激励有射频电磁场，并向空间辐射电磁波。

[0003] 数字电视的普及对于数字电视的无线频段的天线设计需求越来越多，为补充收费的有线电视模式，需要一个针对数字电视使用的天线搭配着电视并可免费观看电视，数字
电视信号频段很宽，然而，目前的天线振子的有效带宽过窄，无法满足数字电视日益发展的需求。
实用新型内容

[0004] 本实用新型的目的在于提供一种天线振子，旨在解决传统的天线振子有效带宽过窄的技术问题。

[0005] 本实用新型是这样实现的，一种天线振子，包括天线振子本体，所述天线振子本体呈矩形平面片状结构，且开设有第一缝隙和第二缝隙，所述第一缝隙和所述第二缝隙呈无分支的长条状结构，所述第一缝隙和所述第二缝隙沿所述矩形的长边的方向延伸，所述天
线振子本体上设置有孔结构。

[0006] 在本实用新型的一个实施例中，所述第一缝隙和所述第二缝隙等宽、相互平行且长度相等，且位于所述矩形的中间位置，所述孔结构设置于所述第一缝隙和所述第二缝隙
的长度方向的中间位置的两侧的长度方向的中间位置的两侧，所述第一缝隙和所述第二缝
隙关于所述矩形短边和/或所述矩形长边的中垂线对称。

[0007] 在本实用新型的一个实施例中，所述天线振子还包括连接部，所述连接部连接在所述天线振子本体的边缘位置，且与所述天线振子所处的平面之间存在夹角。

[0008] 在本实用新型的一个实施例中，所述天线振子本体和所述连接部由金属材料一体成型。

[0009] 在本实用新型的一个实施例中，述天线振子本体还开设有第三缝隙，所述第三缝隙设置于所述第一缝隙和所述第二缝隙之间。

[0010] 在本实用新型的一个实施例中，所述天线振子本体还开设有第四缝隙和第五缝隙，所述第四缝隙和第五缝隙的长度小于所述第一缝隙，且分别设置于所述第一缝隙和所
述第二缝隙背对所述第三缝隙的一侧。

[0011] 本实用新型的另一目的在于提供一种包括了如上所述的天线振子的天线，所述天线还包括辐射件和反射件，所述辐射件设置于所述天线振子的一侧并与所述天线振子馈电
连接，且所述辐射件的位置与第一缝隙和第二缝隙的长度方向的中间位置对应，所述反射
件设置于所述辐射件背对所述天线振子的一侧且与所述天线振子绝缘。

[0012] 在本实用新型的一个实施例中，所述辐射件开设有与所述孔结构位置相对的第一通孔，所述第一通孔用于安装固定所述辐射件。

[0013] 在本实用新型的一个实施例中，所述辐射件设置于所述天线振子的一侧与所述第一缝隙和第二缝隙之间的部分对应的位置，包括第一延伸部第二延伸部，所述第一延伸部
用于与所述天线振子本体馈电连接，所述第二延伸部的边缘与所述第一缝隙和所述第二缝
隙的内侧边缘对齐。

[0014] 在本实用新型的一个实施例中，所述反射件设置有第二通孔，所述第二通孔用于安置PCB拓展板。

[0015] 实施本实用新型的一种天线振子，至少具有以下有益效果：

[0016] 本实用新型提供的天线振子基于缝隙天线和对称振子的信号原理，通过耦合辐射的形式进行信号传输，天线振子本体设置有形状相同的无分支条状结构且平行的第一缝隙
和第二缝隙，相较于传统的缝隙天线，能够对更大带宽范围的电磁波信号进行接收和发射，拓展了天线振子的有效带宽，且对于有效带宽内的各个频率都能够获得更优的信号强度，
从而更稳定的接收和发射有效带宽内各个频率的信号；得益于有效带宽的拓展，本实用新
型提供的天线振子在生产过程中，可以有效减少匹配电路的阻抗匹配安装测试带来的时间
成本，并减少电感电容板等物料的成本，甚至无需外加匹配电路，能够直接减少产线生产的步骤，大大降低天线产品的成本。
附图说明

[0017] 为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。

[0018] 图1是本实用新型的一个实施例提供的天线振子的示意图；

[0019] 图2是本实用新型的另一实施例提供的天线振子的示意图；

[0020] 图3是本实用新型的又一实施例提供的天线振子的示意图；

[0021] 图4是本实用新型的一个实施例提供的天线的示意图；

[0022] 图5是本实用新型的一个实施例提供的天线的爆炸图；

[0023] 图6是本实用新型的一个实施例提供的天线振子与辐射件的连接示意图；

[0024] 图7是本实用新型的一个实施例提供的天线各频段信号强度的模拟结果；

[0025] 图8是本实用新型的一个实施例提供的天线各频段信号强度的实验结果；

[0026] 图9是与图7同条件下某种单缝天线各频段信号强度的模拟结果；

[0027] 图10是本实用新型的一个实施例提供的天线与理想标准天线相比各频段信号增益的模拟结果。

[0028] 上述附图所涉及的标号明细如下：

[0029] 1-天线振子；11-天线振子本体；111-第一缝隙；112-第二缝隙；113-第三缝隙；114-第四缝隙；115-第五缝隙；12-孔结构；121-第一馈电孔结构；122-第一安装孔结构；
123-第二安装孔结构；124-第二馈电孔结构；13-连接部；14-定位孔；2-辐射件；20-辐射件本体；21-第一延伸部；22-第二延伸部；23-第三延伸部；24-第一通孔；3-反射件；31-第二通孔。

具体实施方式

[0030] 为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

[0031] 需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

[0032] 为了说明本实用新型所述的技术方案，以下结合具体附图及实施例进行详细说明。

[0033] 如图1所示，本实用新型实施例提供了一种天线振子1，包括天线振子本体11，天线振子本体11呈矩形平面片状结构，且开设有第一缝隙111和第二缝隙112，第一缝隙111和第二缝隙112呈无分支的长条状结构，第一缝隙111和第二缝隙112沿矩形的长边方向延伸，天线振子本体11上设置有孔结构12。

[0034] 本实用新型实施例提供的天线振子1基于缝隙天线和对称振子的信号原理，通过耦合辐射的形式进行信号传输，天线振子本体11设置有形状相同的无分支条状结构且平行
的第一缝隙111和第二缝隙112，相较于传统的缝隙天线，能够在更多的参数上对天线进行
调整，从而对更大带宽范围的电磁波信号进行接收和发射，拓展了天线振子1的有效带宽，且对于有效带宽内的各个频率都能够获得更优的信号强度，从而更稳定的接收和发射有效
带宽内各个频率的信号。此外，得益于有效带宽的拓展，本实施例提供的天线振子1在生产过程中，可以有效减少匹配电路的阻抗匹配安装测试带来的时间成本，并减少电感电容PCB板等物料的成本，甚至无需外加匹配电路，能够直接减少产线生产的步骤，大大降低天线产品的成本。

[0035] 如图1所示，作为本实施例的一个优选方案，第一缝隙111和第二缝隙112平行设置，孔结构设置于第一缝隙121和第二缝隙122沿其长度方向的中部位置的两侧，具体而言，第一缝隙111沿其长度方向的中间位置的两侧分别设置有第一馈电孔结构121和第一安装
孔结构122，第二缝隙112沿其长度方向的中间位置的两侧分别设置有第二安装孔结构123
和第二馈电孔结构124，第一馈电孔结构121和第二馈电孔结构124的形状一致，且关于第一缝隙111和第二缝隙112的中间线对称，通过在天线振子本体11上开设第一馈电孔结构121
和第二馈电孔结构124，可以在安装天线的过程中先将天线振子1、辐射件2和反射件3安装
结合，再将辐射件2的第一延伸部21与第一馈电孔结构121或者第二馈电孔结构124馈电连
接，具体的，由于安装完毕后的辐射件2位于天线振子1和反射件3的内部空间内，可以将焊接结构通过第一馈电孔结构121或者第二馈电孔结构124伸入该内部空间，将馈电线路的正
馈电点焊接在第一延伸部21上，再将位于馈电线路另一端的负馈电点焊接在相应的馈电孔
结构附近，从而方便了馈电线路的连接；第一安装孔结构122和第二安装孔结构123的形状
一致，且关于第一缝隙111和第二缝隙112的中间线对称，同时与辐射件2的第一通孔24位置对应，用于将天线振子1和辐射件2安装在外壳、基体或者支架等支撑件上，且关于第一缝隙
111和第二缝隙112的中间线对称，这样在加工和安装过程中不必区分天线振子本体11的左
右方向，提高了天线振子1的加工与安装的效率。

[0036] 具体而言，第一缝隙111和第二缝隙112的中间线指的是天线振子本体11所在的平面上，与第一缝隙111和第二缝隙112平行且与二者距离相等的直线。这样的整体对称设置
能够使得天线振子1在外形上更加美观，且能够确保天线振子1具有足够的结构强度，对称
设置的结构还方便了天线振子1的加工制造，在组装过程中也不必分清天线振子本体11的
上下方向，简化了天线设备的组装工作。更为优选的，天线振子本体11上还可以设置若干定位孔14，以便于连接天线振子1和天线的其他部件，如，可以在第一安装孔结构122和第二安装孔结构123周围开设若干定位孔14以便于确定辐射件2的安装位置。

[0037] 请参阅图7至图9，作为本实施例的一个具体方案，第一缝隙111和第二缝隙112均宽6mm，长334mm，第一缝隙111和第二缝隙112间距90mm，这样设置的双缝隙耦合天线在加装辐射件2(如图4所示)后能够获得大范围的有效带宽，如图7所示的模拟结果和图8所示的实
际测试结果表明，在该测试中，设置有辐射件2和反射件3的天线振子本体11能够在430Mhz-
900Mhz的频段内获得-35dB以上的信号强度。

[0038] 如图1所示，在本实用新型的一个实施例中，第一缝隙111和第二缝隙112等宽、相互平行且长度相等，且位于矩形的中间位置，孔结构12设置于第一缝隙111和第二缝隙112
的长度方向的中间位置的两侧，第一缝隙111和第二缝隙112关于矩形短边和/或矩形长边
的中垂线对称，这样，天线振子本体11和设置于天线振子本体11上的第一缝隙111、第二缝隙112构成对称的结构，能够使得天线振子1的外形更为美观的同时便于对其加工制造，降
低生产加工的成本，在组装过程中也不必分清天线振子本体11的左右方向，降低了组装工
作的强度。作为本实施例的一个优选方案，第一缝隙111和第二缝隙112还关于矩形长边的
中垂线对称，这样在组装过程中也不必分清天线振子本体11的上下方向。

[0039] 如图1所示，在本实用新型的一个实施例中，天线振子1还包括连接部13，连接部13连接在天线振子本体11的片状结构的边缘位置，且与天线振子1所处的平面之间存在夹角，夹角的设置方便了其他结构通过夹持或者卡扣等方式与天线振子本体11连接，便于将天线振子本体11通过连接部13安装在支撑结构上或者与其它天线组件连接；除了结构性的功能
以外，如图10所示，连接部13还能减少天线振子1向侧面方向的能力辐射丢失，从而增加最大辐射方向的增益。

[0040] 如图1所示，作为本实施例的一个优选方案，天线振子本体11呈矩形片状结构，连接部13关于矩形短边的中垂线和长边的中垂线都是对称的，在组装过程中也不必分清天线
振子本体11的上下方向，简化了天线设备的组装，提高了组装的效率。

[0041] 在本实用新型的一个实施例中，天线振子本体11和连接部13均由金属材料制成，且天线振子本体11和连接部13一体成型。金属材料能够很好地响应电磁波信号，确保天线
振子本体11对有效带宽内的电磁波信号有强大的接收、发射能力，另外，整个片状的天线振子本体11均由金属材料一体成型制成，提高了天线振子1结构强度，在诸如偏远地区户外架设等的使用情景中，天线振子本体11能够维持其本身的固有形状，不易因外力产生形变，避免了天线变形对天线性能造成的变化以及对其正常使用产生影响。

[0042] 如图2所示，在本实用新型的一个实施例中，天线振子本体11还开设有第三缝隙113，第三缝隙113设置于第一缝隙111和第二缝隙112之间，优选的，第一缝隙111、第三缝隙
113和第二缝隙112平行且等间距设置，以达到更优的天线性能，多缝耦合的方案进一步拓
展了天线振子1的有效带宽，且能够更稳定的接收和发射有效带宽内各个频率的信号。天线振子1的有效带宽更宽，可以有效减少甚至免除匹配电路的阻抗匹配安装测试带来的时间
成本，以及电子元件的物料成本。

[0043] 作为本实施例的一个优选方案，第三缝隙113的长度略长于第一缝隙111和第二缝隙112，第一缝隙111、第二缝隙112和第三缝隙113构成的形状关于所述矩形短边的中垂线
和长边的中垂线对称，使得天线振子1的结构更加美观，且能够降低其加工制造成本，在组装过程中也不必分清天线振子本体11的上下方向，简化了天线设备的组装工作。

[0044] 如图3所示，在本实用新型的一个实施例中，天线振子本体11第四缝隙114还开设有第四缝隙114和第五缝隙115，第四缝隙114和第五缝隙115的长度小于第一缝隙111，且分别设置于第一缝隙111和第二缝隙112背对第三缝隙113的一侧，优选的，第四缝隙114、第一缝隙111、第三缝隙113、第二缝隙112和第五缝隙115相互平行且等间距设置，以达到更优的天线性能，多缝耦合的方案进一步拓展了天线振子1的有效带宽，且对于有效带宽内的各个频率都能够获得更优的信号强度，从而更稳定的接收和发射有效带宽内各个频率的信号。
由于天线振子1能够覆盖更宽的信号频率范围，在其生产过程中，可以有效减少甚至避免匹配电路的阻抗匹配安装测试带来的时间成本，以及电感、电容、PCB板等物料的成本。

[0045] 作为本实施例的一个优选方案，第三缝隙113的长度略长于第一缝隙111，第四缝隙114和第五缝隙115的长度略短于第一缝隙111，第一缝隙111、第二缝隙112、第三缝隙
113、第四缝隙114和第五缝隙115构成的形状关于所述矩形短边的中垂线和长边的中垂线
对称，使得天线振子1的结构更加美观，且能够降低其加工制造成本，在组装过程中也不必分清天线振子本体11的上下方向，简化了天线设备的组装。

[0046] 如图4和5所示，本实用新型实施例的另一目的在于提供了一种包括了如上任意一个实施例所述的天线振子1的天线，该天线还包括辐射件2和反射件3，辐射件2设置的位置
与第一缝隙111和第二缝隙112的长度方向的中间位置对应且与天线振子1之间馈电连接，
反射件3设置于辐射件2背对天线振子1的一侧且与天线振子1绝缘。辐射件2用于调试天线
振子1的有效辐射带宽，反射件3用于提高天线振子1收发信号的增益性能与方向性能。

[0047] 如图6所示，在本实用新型的一个实施例中，辐射件2开设有与孔结构12位置相对的第一通孔24，第一通孔24用于安装固定辐射件2。辐射件2与天线振子1通过馈电线路连接以形成对称振子，形成的耦合谐振组件能够有效地覆盖430Mhz-900Mhz的频段，不必额外增设电路或者磁芯、电容或者电感等元器件进行阻抗匹配，从而减少了天线的硬件成本，同时也避免了匹配电路的阻抗匹配步骤，降低了天线的设计与制造成本。

[0048] 如图6所示，在本实用新型的一个实施例中，辐射件2设置于天线振子11的一侧且与第一缝隙111和第二缝隙112之间的部分对应的位置，包括第一延伸部21第二延伸部22，
第一延伸部21用于与天线振子本体11馈电连接，第二延伸部22的边缘与第一缝隙111和第
二缝隙112的内侧边缘对齐。具体的，第一延伸部21连通所有孔结构12以方便馈电连接，在本实施例的一个具体方案中，正馈电点在第一延伸部21的远离辐射件本体的末端，负馈电
点在天线振子1，因此，这样的设置便于在安装好辐射件2和反射板3后进行馈电线路的连
接，可以将焊接设备从第一馈电孔结构121或者第二馈电孔结构124穿过，将第一延伸部21
焊接如馈电线路，实现正馈电点的焊接，再将馈电线路的另一端焊接在天线振子本体11上，优选的，第一馈电孔结构121或者第二馈电孔结构124中，距离正馈电点较近的孔结构12作
为负馈电点，馈电结构的另一端焊接在该处，第一馈电孔结构121和第二馈电孔结构124的
设置方便了正负馈电点的连接，简化了天线内部的走线。

[0049] 作为本实施例的一个具体方案，辐射件2包括辐射件本体20、第一延伸部21、第二延伸部22和第三延伸部23，辐射件本体20为设置有第一通孔24的矩形金属片，第一延伸部
21设置于其宽边的中部并向外延伸，第二延伸部22设置于辐射件本体20长边的两端并沿其
宽边的方向向外延伸，第三延伸部23设置有辐射件本体20长边的中部并向外延伸，与天线
振子1组合安装后，第一延伸部21用于与天线振子本体11馈电连接，第二延伸部22的边缘与第一缝隙111和第二缝隙112的内侧边缘对齐，对于设置有第三缝隙113的方案，第三延伸部
23与第三缝隙113的位置对应并覆盖第三缝隙113的部分中间段。

[0050] 如图4和5所示，在本实用新型的一个实施例中，反射件3设置有第二通孔31，第二通孔31用于安置PCB拓展板，以提高反射件3的拓展性，可以通过在第二通孔31处安装放大
器、滤波器等功能性器件提升天线的工作性能。优选的，第二通孔31的大小根据实际需要安装的PCB拓展板的大小确定，开口不宜过大以免影响反射件3的结构强度。

[0051] 作为本实施例的一个具体方案，反射件3的边沿处向正对辐射件2和天线振子1的方向弯折，这样可以进一步优化反射件3的方向性能和对信号强度的增益能力。

[0052] 以上所述仅为本实用新型的可选实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型
的保护范围之内。

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一种天线振子和一种天线

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