本實用新型涉及天線,尤其涉及一種具有高吞吐量和低SAR值的平板天線結構。
背景技術:
由于人們對高速和便攜要求的不斷提高,各種先進的無線通信設備應運而生,平板電腦就是其中典型的一種。天線作為平板電腦射頻系統(tǒng)中重要的無源器件,其效率對整機的數據吞吐量起著決定性的作用。然而天線具有高效率的同時,在相同的輸入功率下,其電磁輻射對人體的影響必然變得更加顯著。如何通過調整天線方向性,在保證高效率及吞吐量的同時且具有較低的比吸收率(Specific Absorption Ratio,SAR),越來越成為平板電腦天線發(fā)展的亟待解決的問題。
現(xiàn)有技術中天線的介質基板如圖1所示,天線饋電方式為:位于第一連接分支124上的矩形焊盤為天線的饋電點132,介質基板的底部為天線地120,位于天線地120上的矩形焊盤為天線的饋地點131,天線的功率通過50歐姆同軸線由饋電點132與饋地點131傳輸到天線進行輻射。
天線輻射體為:由天線饋電點132引出兩條分支:主諧振分支121和第一連接分支124,由第一連接分支124末端引出第一接地分支125與天線地120連接,由此構成天線由饋電點132到饋地點131的第一回路。由主諧振分支121末端引出第一輻射分支122和第二輻射分支123,第一輻射分支122構成天線第一諧振臂,第二輻射分支123構成天線第二諧振臂,由天線地120左端引出接地調整分支126。饋地點131是天線地120的一部分,位于饋電點132正下方。
現(xiàn)有技術雖然采用了上述較為合理的結構,但是經過試驗測試后,仍然存在吞吐量小、效率低、SAR值較大等缺陷。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型要解決的技術問題在于,針對現(xiàn)有技術的不足,提供一種結構簡單、成本低廉、吞吐量大、效率高、SAR值小的平板天線結構。
為解決上述技術問題,本實用新型采用如下技術方案。
一種具有高吞吐量和低SAR值的平板天線結構,其包括有主體基板和設于主體基板邊緣的介質基板,所述介質基板包括有天線地,所述天線地與主體基板相連接,所述天線地上設有饋地點,所述饋地點上方設有饋電點,所述饋電點向兩側引出第一輻射分支和第一連接分支,所述第一連接分支的末端引出第一接地分支,所述第一接地分支與天線地相連接,所述第一輻射分支的末端設有主諧振分支,所述主諧振分支的末端設有第二輻射分支,所述第二輻射分支的末端與天線地之間通過第二接地分支相連接,所述饋電點、第一連接分支、第一接地分支和饋地點構成第一回路,所述饋電點、第一輻射分支、主諧振分支、第二輻射分支和第二接地分支構成第二回路,所述饋電點和饋地點分別用于連接線纜的兩端。
優(yōu)選地,所述饋電點和饋地點相互對齊且二者分別設有焊盤,藉由兩個焊盤而將饋電點和饋地點焊接于線纜的兩端。
優(yōu)選地,所述第一輻射分支、第一連接分支和第二輻射分支均與天線地相平行,所述主諧振分支與第一輻射分支相垂直,所述第一接地分支與第一連接分支相垂直,所述第二接地分支與第二輻射分支相垂直。
優(yōu)選地,所述介質基板設于主體基板的左上角。
優(yōu)選地,所述介質基板的尺寸為25.15mm*8.8mm*0.4mm。
優(yōu)選地,所述第一接地分支與第二接地分支之間設有空隙。
本實用新型公開的具有高吞吐量和低SAR值的平板天線結構中,天線的主諧振分支為2.4G的主要輻射部分,主諧振分支的寬度、位置,以及第二輻射分支的長度和饋電點的位置將整體影響天線2.4G頻段的諧振。位于饋電點與饋地點之間的槽為5G天線的主要輻射部分,天線饋地點的左右位置及饋電點引出的兩條分支第一輻射分支和第一連接分支分別到天線地的距離將整體影響天線5G頻段的諧振。將上述結構的天線與現(xiàn)有技術對比測試得知,本實用新型的無源駐波和效率更優(yōu),在相同的輸入功率的情況下,本實用新型天線的SAR更小,且效果較優(yōu)。此外,本實用新型天線結構簡單、易于實現(xiàn)、體積小,有效地降低了制造成本。
附圖說明
圖1為現(xiàn)有技術中平板天線介質基板的結構示意圖。
圖2為本實用新型平板天線結構示意圖。
圖3為本實用新型第一實施例介質基板的結構示意圖。
圖4為對第一實施例天線測得的RL波形圖。
圖5為對現(xiàn)有技術天線測得的RL波形圖。
圖6為本實用新型與現(xiàn)有技術的實測效率對比數據表。
圖7為本實用新型與現(xiàn)有技術的實測效率對比圖。
圖8為本實用新型與現(xiàn)有技術實測輸入功率和SAR值對比數據表。
圖9為本實用新型與現(xiàn)有技術的實測輸入功率對比圖。
圖10為本實用新型與現(xiàn)有技術的實測SAR(Back)值對比圖。
圖11為本實用新型與現(xiàn)有技術的實測SAR(Edge)值對比圖。
圖12為本實用新型第二實施例介質基板的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本實用新型作更加詳細的描述。
實施例1
本實施例提出了一種具有高吞吐量和低SAR值的平板天線結構,結合圖2和圖3所示,其包括有主體基板1和設于主體基板1邊緣的介質基板2,所述介質基板2包括有天線地20,所述天線地20與主體基板1相連接,所述天線地20上設有饋地點31,所述饋地點31上方設有饋電點32,所述饋電點32向兩側引出第一輻射分支22和第一連接分支24,所述第一連接分支24的末端引出第一接地分支25,所述第一接地分支25與天線地20相連接,所述第一輻射分支22的末端設有主諧振分支21,所述主諧振分支21的末端設有第二輻射分支23,所述第二輻射分支23的末端與天線地20之間通過第二接地分支27相連接,所述饋電點32、第一連接分支24、第一接地分支25和饋地點31構成第一回路,所述饋電點32、第一輻射分支22、主諧振分支21、第二輻射分支23和第二接地分支27構成第二回路,所述饋電點32和饋地點31分別用于連接線纜的兩端。
本實施例中,所述饋電點32和饋地點31相互對齊且二者分別設有焊盤,藉由兩個焊盤而將饋電點32和饋地點31焊接于線纜的兩端。
進一步地,所述第一輻射分支22、第一連接分支24和第二輻射分支23均與天線地20相平行,所述主諧振分支21與第一輻射分支22相垂直,所述第一接地分支25與第一連接分支24相垂直,所述第二接地分支27與第二輻射分支23相垂直。
作為一種優(yōu)選方式,所述介質基板2設于主體基板1的左上角。所述介質基板2的尺寸為25.15mm*8.8mm*0.4mm。
本實施例平板天線結構中,請參照圖3,天線的主諧振分支21為2.4G的主要輻射部分,主諧振分支21的寬度、位置,以及第二輻射分支23的長度和饋電點32的位置將整體影響天線2.4G頻段的諧振。位于饋電點32與饋地點31之間的槽為5G天線的主要輻射部分,天線饋地點31的左右位置及饋電點32引出的兩條分支第一輻射分支22和第一連接分支24分別到天線地20的距離將整體影響天線5G頻段的諧振。關于上述結構的試驗測試,將現(xiàn)有技術作為方案一、本實施例作為方案二,方案一與方案二的各項試驗數據對比如圖4至圖11所示,其中,由圖4、5、6、7可以看出,方案二天線的無源駐波和效率更優(yōu)。由圖8、9、10、11可以看出,在相同的輸入功率的情況下,方案二天線的SAR更小,且結果較優(yōu)。
實施例2
請參照圖12,作為一種替代方案,本實施例與實施例1的多數部分結構相同,因此不再贅述重復部分,本實施例與實施例1的區(qū)別在于:所述第一接地分支25與第二接地分支27之間設有空隙。用以適應復雜的實際環(huán)境。
本實用新型公開的具有高吞吐量和低SAR值的平板天線結構,其應用于平板電腦中,在2.4-2.5GHz/5.15-5.85GHz內RL<-11dB,效率Eff>35%。在2.4G輸入功率為15.125時,SAR<1W/kg,5G輸入功率為13.5時,SAR<1.3W/kg。SAR值符合美國聯(lián)邦通訊委員會(Federal Communications Commission,F(xiàn)CC)規(guī)定的范圍,且同時天線效率符合高吞吐率的要求,在2.4G和5G兩個頻段的性能較好,較好地滿足了天線設計的要求。同時,本實用新型天線使用雙回地結構,形式新穎,為天線設計提供了一種新思路。
以上所述只是本實用新型較佳的實施例,并不用于限制本實用新型,凡在本實用新型的技術范圍內所做的修改、等同替換或者改進等,均應包含在本實用新型所保護的范圍內。