本發(fā)明涉及無線通信領域，更具體地，涉及新型縫隙天線。

背景技術：

隨著當今電子科技的發(fā)展，各種移動終端設備越發(fā)趨于小型化和金屬化，如手機和筆記本電腦，其小型化和金屬化已成為必不可少的賣點。電子產(chǎn)品的小型化和金屬化的確擁有更優(yōu)的用戶體驗，但對于天線設計工程師而言，小型化直接壓縮了天線可設計區(qū)域，直接加大天線設計的難度，而由于金屬對電磁波具有吸收特性，金屬化更是給天線的設計帶來了極大挑戰(zhàn)。另一方面，吞吐量（指對網(wǎng)絡、設備、端口、虛電路或其他設施，單位時間內(nèi)成功地傳送數(shù)據(jù)的數(shù)量）對于電子產(chǎn)品尤其是筆記本和平板電腦上市之前都需要過認證，在認證過程中，輻射方向圖對吞吐量大小非常重要，輻射方向圖圓度越好，表示輻射越均勻，越容易通過吞吐量的測試。

縫隙天線作為一種基于金屬結構的天線形式，天然具有解決小型化和金屬化挑戰(zhàn)的優(yōu)勢。因此，縫隙天線的研究成為近年的研發(fā)熱點，現(xiàn)有技術中采用全封閉式的理想縫隙天線，但是由于理想縫隙和與它對偶的電對稱振子為互補天線，輻射方向圖都是面包圈形狀，如圖1 所示，輻射方向圖有明顯的凹陷，在凹陷的地方輻射性很差，具有輻射死角，沒法進行信號的接收和發(fā)送，導致應用該類型天線的電子產(chǎn)品吞吐量認證很難通過。目前的研究大部分仍然存在這個問題。且現(xiàn)有設計還存在只能實現(xiàn)單諧振輻射的問題，或即使實現(xiàn)了雙諧振輻射，但的縫隙形式復雜，導致對工藝要求高，很難滿足產(chǎn)品的美觀性需求，并且仍然是存在死角問題。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種新型縫隙天線。

為解決上述技術問題，本發(fā)明提供的技術方案是：一種新型縫隙天線，包括金屬殼體，金屬殼體的邊緣處開有半封閉式的縫隙，縫隙上方設有介質(zhì)基板，介質(zhì)基板上方設有饋電結構，所述饋電結構橫跨縫隙，通過調(diào)節(jié)縫隙的尺寸和饋電結構的形式及饋電結構與縫隙的相對位置調(diào)整產(chǎn)生的諧振頻率。

所述縫隙為長條形，一端為處于金屬殼體邊緣的開放端，另一端為延伸至金屬殼體內(nèi)部的短路端。

所述縫隙的長度為天線所需最低頻率的四分之一波長到二分之一波長之間；所述縫隙段的寬度為1mm~3mm。

所述介質(zhì)基板緊貼設置在縫隙上方，介質(zhì)基板為介電體基板。

所述介質(zhì)基板的長度大于或等于縫隙段的長度，介質(zhì)基板的寬度為5mm~12mm；所述介質(zhì)基板的高度為0.2mm~1.5mm。

所述饋電結構包括Monopolo天線形式、PIFA天線形式或耦合饋電天線形式。

所述饋電結構包括進行信號的饋送與接收的饋電部分，以及饋電部分激勵縫隙產(chǎn)生諧振的輻射部分。

所述饋電部分從介質(zhì)基板靠金屬殼體內(nèi)側(cè)的一端的中部的下方作為饋電點并向上延伸至縫隙上方，于縫隙上方向金屬殼體外側(cè)延伸一段作為輻射段，所述饋電點上方的饋電部分向外延伸一小段后下地連接。

所述饋電部分從介質(zhì)基板靠金屬殼體內(nèi)側(cè)的一端的中部的下方作為饋電點并向上延伸至縫隙上方，于縫隙上方向金屬殼體外側(cè)延伸一段作為輻射段，還包括寄生分支，寄生分支設置于縫隙和輻射段的上方，并在中部向下延伸一段與縫隙交叉后下地連接。

所述饋電部分從介質(zhì)基板靠金屬殼體內(nèi)側(cè)的邊緣處向金屬殼體外側(cè)的方向呈階梯狀延伸，并向下延伸一分支連接饋電點，還包括寄生分支，寄生分支設置于介質(zhì)基板上方邊緣上，并向金屬殼體外側(cè)延伸一段后向下延伸與縫隙交叉后下地連接。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點：

本發(fā)明提供一種新型縫隙天線，采用在金屬殼體邊緣上設置半封閉式縫隙的方法，突破了常規(guī)全閉合縫隙天線的輻射方向圖無法克服的明顯凹陷問題，結合饋電結構與縫隙的相對位置的設置，產(chǎn)生的輻射方向圖圓度效果好，該縫隙天線，結構緊湊，在盡量保證產(chǎn)生多諧振的同時，還能夠具有良好的輻射方向圖，在實際工程中有應用廣泛基礎。

附圖說明

圖1為本發(fā)明理想縫隙天線的輻射方向圖。

圖2為本發(fā)明原理結構立體圖。

圖3為本發(fā)明實施例1的天線結構圖。

圖4為本發(fā)明實施例1的回波損耗圖。

圖5為本發(fā)明實施例1的輻射方向圖。

圖6為本發(fā)明實施例2的天線結構圖。

圖7為本發(fā)明實施例2的回波損耗圖。

圖8為本發(fā)明實施例2的輻射方向圖。

圖9為本發(fā)明實施例3的天線結構圖。

圖10為本發(fā)明實施例3的回波損耗圖。

圖11為本發(fā)明實施例3的輻射方向圖。

其中，1為金屬殼體，2為介質(zhì)基板，3為縫隙，4為輻射部分，5為饋電部分，6為饋電點，7為接地點，8為寄生分支。

具體實施方式

為了便于本領域技術人員理解，下面將結合附圖以及實施例對本發(fā)明進行進一步詳細描述。

一種新型縫隙天線，通過在金屬殼體上開設半封閉式縫隙結構，并在縫隙上方設置介質(zhì)基板，采用不同的饋電結構設置在介質(zhì)基板上，利用饋電結構與縫隙共同激勵產(chǎn)生輻射，能夠產(chǎn)生為WLAN/Bluetooth服務的2G和5G雙頻諧振，其中，饋電結構包括PIFA形式、耦合Loop、Monopole等形式。所產(chǎn)生的輻射方向圖的方向性良好，沒有明顯的凹陷。

如圖2所示，該縫隙天線設置在電子產(chǎn)品的金屬殼體1上，于金屬殼體的一側(cè)邊向內(nèi)側(cè)開縫隙3，形成長條形的半封閉式縫隙3，縫隙的一端于金屬殼體的邊緣上開口，另一端于金屬殼體的中部封閉，該縫隙的長度為所需設計的天線的最低頻率的四分之一波長到二分之一波長之間；所述縫隙段的寬度為1mm~3mm。縫隙可以電子產(chǎn)品的金屬殼體邊緣保持平行，也可以與其有一定的斜角。

縫隙的上方緊貼設置介質(zhì)基板2，該介質(zhì)基板為由電解質(zhì)制成的板狀介電體基板，介質(zhì)基板的長度大于或等于縫隙段的長度，介質(zhì)基板的寬度為5mm~12mm；所述介質(zhì)基板的高度為0.2mm~1.5mm。

介質(zhì)基板表面設有饋電結構，饋電結構橫跨縫隙，包括饋電部分5和輻射部分4。所述饋電部分，連接饋電點6，給饋電結構進行信號的饋送與接收，可以采用同軸線與信號源連接；所述輻射部分，包括饋電部分中的輻射段以及饋電部分與縫隙激勵產(chǎn)生的共同輻射，從而產(chǎn)生諧振，采用耦合饋電的方式，與所述縫隙不直接連接，隔著介質(zhì)基板對縫隙進行激勵，通過調(diào)節(jié)縫隙的尺寸和饋電結構的形式及位置等來調(diào)整本發(fā)明的縫隙天線產(chǎn)生的諧振頻率。需注意的是饋電結構的形式，可以采用常規(guī)的PIFA形式、耦合饋電形式、Monopole等形式。

該縫隙天線的輻射方向圖比較好，主要是通過所述饋電結構激勵起所述縫隙段產(chǎn)生的輻射與所述的饋電結構自身產(chǎn)生的輻射混合在一起互補后所導致；也可以是通過所述饋電結構激勵其的所述縫隙段產(chǎn)生不是純縫隙天線的電流模式所導致。

其中，電子產(chǎn)品為筆記本電腦或平板電腦。

實施例1

如圖3所示，新型縫隙天線的一種具體實施方式，在電子產(chǎn)品金屬殼體設置縫隙3，縫隙尺寸為40mm*2mm，縫隙上方緊貼設置介質(zhì)基板，介質(zhì)基板102的尺寸為40mm*10mm*0.6mm。介質(zhì)基板上方鋪設饋電結構，饋電結構包括饋電部分5以及與縫隙激勵產(chǎn)生諧振的輻射部分，輻射部分采用PIFA形式，饋電部分從介質(zhì)基板靠金屬殼體內(nèi)側(cè)的一端的中部的下方作為饋電點6并向上延伸至縫隙上方，于縫隙上方像金屬殼體外側(cè)延伸一段作為輻射段4，所述饋電點上方的饋電部分向外延伸一小段后連接接地點7。圖4為本實施例的縫隙天線所獲得的回波損耗圖，從圖中可以得出，該縫隙天線能夠獲得WLAN應用的2G和5G的雙頻諧振。圖5為本實施例的縫隙天線所獲得的輻射方向圖，該縫隙天線的E面和H面的輻射方向圖圓度較好，尤其在0度、90度、180度和-90度的四個方向上沒有明顯的凹陷，使得電子產(chǎn)品的天線性能夠更容易通過吞吐量認證。

實施例2

如圖6所示，在電子產(chǎn)品金屬外殼邊緣處開設縫隙段3，尺寸為45mm*2mm，介質(zhì)基板102的尺寸為45mm*10mm*0.6mm。饋電結構的輻射部分采用耦合饋電形式，所述饋電部分5從介質(zhì)基板2靠金屬殼體內(nèi)側(cè)的一端的中部的下方作為饋電點6并向上延伸至縫隙上方，于縫隙上方向金屬殼體外側(cè)延伸一段作為輻射段4，還包括寄生分支8，寄生分支設置于縫隙和輻射段的上方，并在中部向下延伸一段與縫隙交叉后連接接地點7。圖7為本實施例的縫隙天線所獲得的回波損耗圖，從圖中可以得出，該縫隙天線能夠獲得WLAN應用的2G和5G的雙頻諧振。圖8為本實施例的縫隙天線所獲得的輻射方向圖，該縫隙天線的E面和H面的輻射方向圖圓度較好，尤其在0度、90度、180度和-90度的四個方向上沒有明顯的凹陷，使得電子產(chǎn)品的天線性能夠更容易通過吞吐量認證。

實施例3

如圖9所示，在電子產(chǎn)品金屬殼體邊緣開設縫隙3，尺寸為38mm*2mm，介質(zhì)基板102的尺寸為38mm*10mm*0.6mm。饋電結構的輻射部分采用耦合Loop形式，其饋電部分5從介質(zhì)基板2靠金屬殼體1內(nèi)側(cè)的邊緣處向金屬殼體外側(cè)的方向呈階梯狀延伸，并向下延伸一分支連接饋電點6，還包括寄生分支8，寄生分支8設置于介質(zhì)基板上方邊緣上，并向金屬殼體外側(cè)延伸一段后向下延伸與縫隙交叉后連接接地點7。圖10為本實施例的縫隙天線所獲得的回波損耗圖，從圖中可以得出，該縫隙天線能夠獲得WLAN應用的2G和5G的雙頻諧振。圖11為本實施例的縫隙天線所獲得的輻射方向圖，該縫隙天線的E面和H面的輻射方向圖圓度較好，尤其在0度、90度、180度和-90度的四個方向上沒有明顯的凹陷，使得電子產(chǎn)品的天線性能夠更容易通過吞吐量認證。

以上為本發(fā)明的其中具體實現(xiàn)方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些顯而易見的替換形式均屬于本發(fā)明的保護范圍。