本實用新型涉及天線技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種多頻段天線、路由器及電子裝置。

背景技術(shù)：

隨著無線局域網(wǎng)(WLAN)技術(shù)在通信領(lǐng)域中的廣泛應用，適用于WLAN 環(huán)境的小型化多頻段微帶天線迅速成為天線領(lǐng)域的研究熱點之一。WLAN常用的無線頻段是：2.4G頻段(2.4-2.5GHz)，5G band1頻段(5.15-5.25GHz)， 5G band4頻段(5.725-5.825GHz)。目前，應用于WLAN環(huán)境的產(chǎn)品主要天線內(nèi)置與天線外置兩種類型。外置天線受到外觀因素的限制，天線位置可調(diào)整的范圍較小，并且難以增加5G頻段band1與band4之間的隔離度；內(nèi)置天線尺寸較小，其增益和方向性受到設(shè)備內(nèi)部布局的影響大，天線5G頻帶的干擾問題突出。因此，需要設(shè)計結(jié)構(gòu)緊湊、滿足WLAN常用工作頻段隔離度要求的多頻段天線。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型目的在于提供一種多頻段天線、路由器及電子裝置，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的天線布局空間有限時，多頻段天線工作頻段隔離度差的問題。

本實用新型提供了一種多頻段天線，包括一個單頻天線和一個雙頻天線，所述單頻天線與所述雙頻天線間距分布并相向傾斜布置。

具體地，所述單頻天線的中心線與所述雙頻天線的中心線的夾角為40度至 90度。

具體地，所述雙頻天線為雙面印刷PCB貼殼天線，并且為偶極子天線結(jié)構(gòu)。

具體地，所述單頻天線為雙面印刷PCB貼殼天線，包括兩個以上串聯(lián)的輻射單元。

本實用新型所提供的多頻段天線，在天線尺寸有限的情況下，不僅能夠滿足WLAN常用工作頻段隔離度的要求，而且可以實現(xiàn)良好的同頻段天線的方向圖互補特性，實現(xiàn)較好的WLAN覆蓋效果。

為了達到目的，本實用新型還提供了一種路由器，包括設(shè)置有控制電路的底座，還包括多個天線外殼和多個上述所述的多頻段天線，所述多頻段天線收容于所述天線外殼內(nèi)，所述天線外殼圍設(shè)于所述底座周邊并與所述底座連接。

具體地，每個所述多頻段天線中，所述單頻天線的中心線與所述底座所在平面的法線的夾角與所述雙頻天線的中心線與所述底座所在平面的法線的夾角相等。

具體地，所述天線外殼為片狀，所述天線外殼一端的內(nèi)表面與所述底座相連，所述天線外殼的另一端向所述底座中心方向傾斜。

具體地，所述底座為圓柱形，多個所述多頻段天線沿所述底座的圓周均勻布置。

具體地，多個所述多頻段天線中的所述單頻天線與所述雙頻天線交錯排列。

本實用新型所提供的路由器，利用結(jié)構(gòu)緊湊且能夠滿足WLAN常用工作頻段隔離度的要求的多頻段天線，提升了路由器整體的性能。

此外，本實用新型提供了一種電子裝置，包括外殼和電路板，還包括上述所述的多頻段天線，所述電路板與所述天線電連接并用以接收信號和發(fā)送信號，所述電路板和所述天線安裝在所述外殼中。

本實用新型所提供的電子裝置，利用具有緊湊結(jié)構(gòu)的多頻段天線，順應了電子裝置向著短小、輕薄方向的發(fā)展趨勢，并且隔離度好的多頻段天線解決了工作頻帶互相干擾的問題，進而提升了電子裝置的整體性能。

附圖說明

圖1為本實用新型較佳實施例中多頻段天線的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2A和圖2B分別為圖1所示出的多頻段天線中的雙頻天線的第一表面、第二表面的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3A和圖3B分別為圖1所示出的多頻段天線中的單頻天線的第一表面、第二表面的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型較佳實施例中的路由器的主視圖；

圖5為圖4所示出的路由器的另一方向的主視圖；

圖6為圖1所示的多頻段天線的單頻天線在5.725-5.825GHz頻段三個頻點在水平面(XOY面)的方向圖；

圖7為圖1所示的多頻段天線的雙頻天線在2.4GHz頻段三個頻點在水平面(XOY面)的方向圖；

圖8為圖1所示的多頻段天線的雙頻天線5.15-5.25GHz頻段三個頻點在水平面(XOY面)的方向圖。

具體實施方式

為了使本實用新型要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

請參閱圖1至圖3，本實用新型較佳實施例中的多頻段天線包括一個單頻天線20和一個雙頻天線30，單頻天線20與雙頻天線30間距分布并相向傾斜布置。具體地，單頻天線20與雙頻天線30置于同一平面上，兩者間距分布擺放使得兩個天線的中心線一端的延長線相交。本實施例所提供的多頻段天線，在天線尺寸有限的情況下，通過雙頻天線30與單頻天線20之間間距和夾角的設(shè)計，不僅能夠滿足WLAN常用工作頻段隔離度的要求，而且可以實現(xiàn)良好的同頻段天線的方向圖互補特性，實現(xiàn)較好的WLAN覆蓋效果。

在本實施例中，雙頻天線30和單頻天線20設(shè)置在基板10上?；?0具有第一表面10A及與第一表面10A相對的第二表面10B。本實施例中的基板10 是寬度為120～190mm，高為150～190mm，厚度為4～10mm的塑料腔體。特別地，雙頻天線30放置于基板10左側(cè)，單頻天線20放置于基板10右側(cè)。雙頻天線30和單頻天線20頂端間距a1為35～65mm(43.12mm較好)，其尾端間距 a2為105～145mm(115.71mm較好)。

在本實施例中，單頻天線20為5G天線，工作頻段為5.725-5.825GHz，雙頻天線30的工作頻段為2.4-2.5GHz和5.15-5.25GHz。結(jié)合圖4，5G天線和雙頻天線30通過同軸線饋電并與路由器60內(nèi)的主板(圖未示)的電路連接。

進一步地，單頻天線20的中心線與雙頻天線30的中心線的夾角ε3為40 度至90度。在本實施例中，雙頻天線30與單頻天線20相向傾斜，兩天線之間存在40～90度夾角，這種合理的布局使既能滿足5G頻段band1與band4天線對隔離度的要求，又滿足2.4G天線與5G天線對隔離度的要求。

特別地，單頻天線20的中心線與雙頻天線30的中心線延長線的夾角ε3 為70度。這種擺放方式進一步增加了三個頻段(2.4G、5G band1和5G band4) 天線之間的帶間隔離度。

進一步地，雙頻天線30為雙面印刷PCB貼殼天線，并且為偶極子天線結(jié)構(gòu)。雙頻天線30采用偶極子天線結(jié)構(gòu)提高了天線增益，并且主要輻射面在垂直于天線軸線的平面內(nèi)。

在本實施例中，請參閱圖1、圖2A和圖2B，圖2A示出了雙頻天線30設(shè)于基板10的第一表面10A的結(jié)構(gòu)示意圖，在該表面的雙頻天線30包括一個兩個底部相互重疊的長“U”型輻射枝節(jié)40A和短“U”型輻射枝節(jié)40B。兩個輻射枝節(jié)40A、40B的饋電點50A設(shè)置在“U”型底端，其中，“長“U”型輻射枝節(jié)40A為變形的2G枝節(jié)；短“U”型輻射枝節(jié)40C為5G輻射枝節(jié)。圖2B示出了雙頻天線30設(shè)于基板10的第二表面10B的結(jié)構(gòu)示意圖，雙頻天線30所包括的兩個底部相互重疊的長“U”型輻射枝節(jié)40A和短“U”型輻射枝節(jié)40B，同樣地，第二表面10B的天線結(jié)構(gòu)的饋電點50B也設(shè)置在“U”型底端。第一表面10A和第二表面10B的4個輻射枝節(jié)構(gòu)成一個雙頻天線30的輻射單元40。

第一表面10A上的長“U”型輻射枝節(jié)40A和短“U”型輻射枝節(jié)40B在第二表面10B上的投影的開口方向與第二表面10B上的長“U”型輻射枝節(jié) 40A、短“U”型輻射枝節(jié)40B的開口方向相背離，底部相重疊或抵接。

在本實施例中，雙頻天線30采用雙面印刷PCB結(jié)構(gòu)的貼殼天線，尺寸為47mm ×8.6mm×0.75mm。特別地，雙頻天線30為3dBi全向天線，即其在2.4G頻段及5G頻段增益均為3dBi。

進一步地，單頻天線20為雙面印刷PCB貼殼天線，包括兩個以上串聯(lián)的輻射單元40。本實施例中，單頻天線20采用2個輻射單元40串聯(lián)的形式提高了天線增益，并且主要輻射面在垂直于天線軸線的平面內(nèi)。

在本實施例中，請參閱圖1、圖3A和圖3B，其中圖3A示出了單頻天線 20設(shè)于基板10的第一表面10A的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3B示出了單頻天線20設(shè)于基板10的第二表面10B的結(jié)構(gòu)示意圖，單頻天線20在每一表面上都具有一饋電帶50和至少兩個“U”型輻射枝節(jié)40D，U”型輻射枝節(jié)40D為5G輻射枝節(jié)；在兩個不同表面上，單頻天線20分別通過一個饋電帶50將2個“U”型輻射枝節(jié)40D串聯(lián)，并且同一表面上的兩個“U”型輻射枝節(jié)40D的“U”型開口同向，不同表面上的“U”型輻射枝節(jié)40D的“U”型開口方向相反。本實施例中，設(shè)于不同表面上且“U”型底部相重疊或抵接，開口方向相背離的兩個“U”型輻射枝節(jié)40D構(gòu)成一個輻射單元40。單頻天線20在第二表面10B 上的“U”型輻射枝節(jié)40D于第一表面10A上的投影與在第一表面10A的“U”型輻射枝節(jié)40D錯位排列，單頻天線20的饋電點50C、50D設(shè)置在各個饋電帶50的一端。

特別地，結(jié)合圖3，單頻天線20和雙頻天線30分別通過不同的同軸線與路由器60的主板相連。

在本實施例中，單頻天線20采用雙面印刷PCB貼殼天線，尺寸為75.5mm ×8.2mm×0.75mm，特別地，單頻天線20采為4dBi全向天線，即其增益為4dBi。

本實施例中，2G頻段天線的帶內(nèi)隔離度大于30dB，5G頻段band1和band4 之間的隔離度大于33dB。該方案采用水平全向天線，2.4G采用3dBi天線，5G 頻段band1采用3dBi天線，5G頻段band4采用4dBi天線。實測效果顯示，采用這種增益水平的天線水平面覆蓋效果較好，信號傳輸距離和穿墻性能較好。

請參閱圖6至圖8,圖6為單頻天線20在5G band4工作頻段 (5.725～5.825GHz)內(nèi)在水平面的方向圖，單天線方向圖基本可以達到全向覆蓋；圖7為雙頻天線30在2.4G工作頻段(2.4～2.5GHz)內(nèi)在水平面的方向圖，單天線方向圖基本可以達到全向覆蓋；圖8為雙頻天線5G band1的工作頻段 (5.15～5.25GHz)內(nèi)在水平面的方向圖，單天線方向圖基本可以達到全向覆蓋。為了更清楚地描述，圖6至圖8所示出的方向圖只示出了一條中心頻點曲線。

請參閱圖1、圖4和圖5，本實用新型較佳實施例中的路由器60，包括設(shè)置有控制電路的底座61，還包括多個天線外殼62和多個上述的多頻段天線，多頻段天線收容于天線外殼62內(nèi)，天線外殼62圍設(shè)于底座61周邊并與底座 61連接。本實施例所提供的路由器60，利用結(jié)構(gòu)緊湊且能夠滿足WLAN常用工作頻段隔離度的要求的多頻段天線，提升了路由器60整體的性能。

在本實施中，路由器60包括3個天線外殼62和3個上述的多頻段天線，也就是說該路由器60總共包含6根天線，其中3根為5G天線，工作頻段為5. 725-5.825GHz，3根為雙頻天線30，工作頻段為2.4-2.5G和5.15-5.25GHz，天線通過同軸線饋電并與路由器60內(nèi)的主板的電路連接。

本實施例采用6個內(nèi)置貼殼天線，將天線分為三組分別放置于三個天線外殼62中，避免了天線較多對外觀造成的不利影響，同時增加了天線布局的自由度。該方案通過兩天線之間的夾角對單側(cè)基板10(各個天線外殼62)中的天線進行隔離度控制，減小了天線外殼62內(nèi)的兩個天線之間的相關(guān)性，增加了天線隔離度。

進一步地，每個多頻段天線中，單頻天線20的中心線與底座61所在平面的法線L的夾角ε2與雙頻天線30的中心線與底座61所在平面的法線L的夾角ε1相等。這種擺放方式進一步增加了三個頻段(2.4G、5G band1和5G band4) 天線之間的帶間隔離度。

請參閱圖1、圖4和圖5，在本實施例中，每個多頻段天線中，1根雙頻天線30和1根單頻天線20分別在基板10兩側(cè)，單頻天線20的中心線與底座61 所在平面的法線L的夾角ε2、及雙頻天線30的中心線與底座61所在平面的法線L的夾角ε1均為20～45度，此時，單頻天線20的中心線與雙頻天線30的中心線的夾角ε3為40～90度。特別地，單頻天線20的中心線與底座61所在平面的法線L的夾角ε2、及雙頻天線30的中心線與底座61所在平面的法線L 的夾角ε1均為35度。

進一步地，天線外殼62為片狀，天線外殼62一端的內(nèi)表面62A與底座61 相連，天線外殼62的另一端向底座61中心方向傾斜。特別地，天線外殼62 的外表面62B設(shè)計成光滑外凸的弧面。

進一步地，底座61為圓柱形，多個多頻段天線沿底座61的圓周均勻布置。這樣的設(shè)計提高了天線間的隔離度，進而提升了路由器60的整體性能。

本實施例中，底座61的直徑為240～270mm，三個多頻段天線沿底座61的圓周均勻布置，相鄰兩個多頻天線中心點之間的距離為190～230mm。特別地，三個多頻段天線的布局相同。

進一步地，多個多頻段天線中的單頻天線20與雙頻天線30交錯排列。這種設(shè)計不僅可滿足各天線之間隔離度的要求，又可實現(xiàn)良好的同頻段各天線的方向圖互補特性，實現(xiàn)較好的無線信號覆蓋效果。

特別地，當相鄰單頻天線20之間的間距足夠大時，兩個單頻天線20可平行放置。

在本實施例中，路由器60中總共包含3個多頻段天線，分別印刷于兩塊雙面PCB板上，構(gòu)成6根雙面天線。參考圖2A-圖3B，其中，圖2A示出了雙頻天線30設(shè)于基板10的第一表面10A的部分的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2B示出了雙頻天線30設(shè)于基板10的第二表面10B的部分的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3A示出了單頻天線20設(shè)于基板10的第一表面底座10A的部分的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3B示出了單頻天線20設(shè)于基板10的第二表面底座10B的部分的結(jié)構(gòu)示意圖，其他4 根天線依此類推。

本實施例的方案通過合理的天線間距、天線間的夾角，使得該方案可在尺寸有限的情況下，極大的提高了2.4G與5G頻段之間、5G頻段band1和band4 之間的隔離度，減小相鄰天線信號的相互影響，解決了三頻路由5G頻帶的干擾問題，顯著的提升了產(chǎn)品的MU-MIMO性能。本實施例中，2G頻段天線的帶內(nèi)隔離度大于30dB，5G頻段band1和band4之間的隔離度大于33dB。該方案采用水平全向天線，2.4G采用3dBi天線，5G頻段band1采用3dBi天線，5G頻段 band4采用4dBi天線。實測效果顯示，采用這種增益水平的天線水平面(XOY 面)覆蓋效果較好，信號傳輸距離和穿墻性能較好。該方案各天線輻射能量主要集中于水平面，同時通過合理的布局，同頻段的3根天線具有良好的方向圖互補特性，使得水平面方向性較好。

本實用新型較佳實施例中的電子裝置，包括外殼和電路板，還包括上述的多頻段天線，電路板與天線電連接并用以接收信號和發(fā)送信號，電路板和天線安裝在外殼中。本實施例所提供的電子裝置，利用具有緊湊結(jié)構(gòu)的多頻段天線，順應了電子裝置向著短小、輕薄方向的發(fā)展趨勢，并且隔離度好的多頻段天線解決了工作頻帶互相干擾的問題，進而提升了電子裝置的整體性能。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。