双频WiFi天线及路由器的制作方法

双频wifi天线及路由器
技术领域
1.本实用新型涉及通信技术领域，具体的，涉及一种双频wifi天线及路由器。


背景技术：

2.随着wifi6、wifi7技术的更新，单台路由器设备对2g、5g wifi天线数量的需求与日俱增，为了更好地布局与减少天线数量，进而降低成本，双频单馈的天线方案越来越多的被厂家所选择。目前市面上的双频单馈天线存在增益较低、水平全向性较差的问题，部分性能较好的天线会选择成本较高的高频板或者双面pcb来进行结构设计。因此需要一种双频wifi天线，既能够实现高增益、全向性良好，还可将成本控制在较低的水平。


技术实现要素：

3.本实用新型是为了解决上述技术问题而做出的，其目的是提供一种双频wifi天线及路由器，通过单面pcb结构以较低的成本实现全向性良好和高增益的性能指标。
4.为了实现上述目的，一方面，本实用新型提供一种双频wifi天线，包括顺次设在介质基板上的第一辐射体、第二辐射体、第三辐射体、第四辐射体、第五辐射体和第六辐射体，所述第一辐射体与第二辐射体、第三辐射体与第四辐射体、第五辐射体与第六辐射体分别对称形成偶极子天线结构，所述第一辐射体、第二辐射体、第五辐射体和第六辐射体上均设有可辐射不同频段信号的第一枝节和第二枝节，所述第一辐射体经由设在所述介质基板上的微带线和/或同轴跳线的内导体与向天线馈入信号的同轴馈线的内导体连接，所述第二辐射体经由设在所述介质基板上的微带线或同轴跳线的外导体与所述第三辐射体连接，所述第四辐射体经由设在所述介质基板上的微带线或同轴跳线的外导体与所述第五辐射体连接，所述第六辐射体与所述同轴馈线的外导体连接。
5.优选地，所述第一辐射体依次经由设在所述介质基板上的同轴跳线的内导体和第一微带线与所述同轴馈线的内导体连接，所述第一微带线设在所述第四辐射体、第五辐射体中间；所述第二辐射体经由所述同轴跳线的外导体与所述第三辐射体连接；所述第四辐射体经由设在所述介质基板上的第二微带线与所述第五辐射体连接并形成一体式结构，所述第二微带线与所述第一微带线耦合。
6.优选地，所述第一辐射体依次经由设在所述介质基板上的第三微带线、同轴跳线的内导体、第四微带线与所述同轴馈线的内导体连接；所述第二辐射体经由设在所述介质基板上的第五微带线与所述第三辐射体连接并形成一体式结构，所述第五微带线与所述第三微带线耦合；所述第四辐射体经由所述同轴跳线的外导体与所述第五辐射体连接。
7.优选地，所述第一辐射体经由设在所述介质基板上的第六微带线与所述同轴馈线的内导体连接；所述第二辐射体经由设在所述介质基板上的第五微带线与所述第三辐射体连接并形成一体式结构；所述第四辐射体经由设在所述介质基板上的第七微带线与所述第五辐射体连接并形成一体式结构；其中所述第五微带线、第七微带线分别与所述第六微带线耦合。
8.优选地，所述同轴跳线的长度为所述第三辐射体、第四辐射体构成的偶极子天线结构的一个波长。
9.优选地，所述微带线的与所述第六辐射体相向的位置设有向中间凹陷的凹槽。
10.优选地，所述第一枝节长于所述第二枝节；所述第一枝节用于辐射2g信号、所述第二枝节用于辐射5g信号。
11.优选地，所述第三辐射体、第四辐射体均具有齿牙状的枝节，用于辐射5g信号。
12.为了实现上述目的，另一方面，本实用新型提供一种路由器，包括如上所述的双频wifi天线。
13.根据上面的描述和实践可知，本实用新型所述的双频wifi天线，通过在介质基板的单面顺次设置六个辐射振子，构成三个偶极子天线结构，其中四个辐射振子上设有可辐射不同频段信号的第一枝节和第二枝节，最终串馈形成一个三单元的辐射第一频段信号的阵列天线和一个二单元的辐射第二频段信号的阵列天线。该种垂直极化的阵列天线，能够产生高增益的辐射信号并且具有较佳的水平全向性性能，同时由于整个天线结构为单面pcb板，制作成本较低。将其应用在路由器上，可以较低的成本实现高增益的辐射信号和较佳的全向性能。
附图说明
14.图1为本实用新型的实施例一中涉及的双频wifi天线的结构示意图。
15.图2为本实用新型的实施例二中涉及的双频wifi天线的结构示意图。
16.图3为本实用新型的实施例三中涉及的双频wifi天线的结构示意图。
17.图中的附图标记为：
18.1、介质基板；2、同轴馈线；3、同轴跳线；41、第一辐射体；42、第二辐射体；43、第三辐射体；44、第四辐射体；45、第五辐射体；46、第六辐射体；51、第一枝节；52、第二枝节；61、第一微带线；62、第二微带线；63、第三微带线；64、第四微带线；65、第五微带线；66、第六微带线；67、第七微带线；7、凹槽。
具体实施方式
19.现在将参考附图更全面地描述示例性实施方式。然而，示例性实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例性实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。
20.此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。需要说明的是，本公开中，用语“包括”、“配置有”、“设置于”用以表示开放式的包括在内的意思，并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象数量或次序的限制；术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
21.除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
22.实施例一
23.在该实施例中公开了一种双频wifi天线，图1示出了该双频wifi天线的正面结构，其中主要包含了天线的各个辐射体的结构。请参考图1，该双频wifi天线包括顺次设在介质基板1上的第一辐射体41、第二辐射体42、第三辐射体43、第四辐射体44、第五辐射体45和第六辐射体46。其中，第一辐射体41与第二辐射体42对称形成偶极子天线结构；第三辐射体43与第四辐射体44对称形成偶极子天线结构；第五辐射体45与第六辐射体46对称形成偶极子天线结构。共形成了三个单元的阵列天线。
24.在第一辐射体41、第二辐射体42、第五辐射体45和第六辐射体46上均设有可辐射不同频段信号的第一枝节51和第二枝节52，在该实施例中，第一枝节51长于第二枝节52，其中，第一枝节51用于辐射2g信号、第二枝节52用于辐射5g信号。第三辐射体43、第四辐射体44均具有齿牙状的枝节，用于辐射5g信号。
25.该双频wifi天线通过同轴馈线2馈入信号，再经由设在介质基板1上的微带线和/或同轴跳线3实现各个辐射体的串馈连接，使各个辐射体能够同时工作产生较高的增益和较佳的水平全向性能。
26.具体地说，在该实施例中，在第二辐射体42与第三辐射体43之间设有同轴跳线3，在第四辐射体44与第六辐射体46之间设有第一微带线61，用于传递信号。其中，第一辐射体41依次经由设在介质基板1上的同轴跳线3的内导体和第一微带线61与同轴馈线2的内导体连接；第二辐射体42经由该同轴跳线3的外导体与第三辐射体43连接。换言之，该同轴跳线3的内导体两端分别连接在第一辐射体41和第一微带线61上，该同轴跳线3的外导体两端分别连接在第二辐射体42和第三辐射体43上。
27.第四辐射体44经由设在介质基板1上的第二微带线62与第五辐射体45连接并形成一体式结构。如图1所示，第四辐射体44和第五辐射体45被第一微带线61从中间分隔为左右两部分结构，二者的左右部分分别通过第二微带线62连接在一起形成了一体式的结构。第二微带线62设在第一微带线61的左右两侧，通过耦合的方式实现向第四辐射体44和第五辐射体45馈电。
28.第六辐射体46的中部向下侧凹陷，用于容置第一微带线61的下端部分，第六辐射体46中部的下端与同轴馈线2的外导体连接。如图1所示，第一微带线61的下端同样与第六辐射体46耦合，并且在第一微带线61上与第六辐射体46相向的位置处设有向中间凹陷的凹槽7，通过控制该凹槽7的大小可以用于调节该双频wifi天线的阻抗，实现阻抗匹配，确保该天线具有较佳的性能。
29.第一辐射体41、第二辐射体42、第三辐射体43、第四辐射体44、第五辐射体45和第六辐射体46为金属线路，可以是设在介质基板1上的金属片也可以是和微带线相同的印制在介质基板1上的金属线路。图1中阴影部分表示设在辐射体或微带线上的焊盘，同轴跳线3、同轴馈线2的内外导体通过焊接的方式实现与辐射体或微带线的连接。
30.在该实施例中，同轴跳线3的长度为第三辐射体43、第四辐射体44构成的偶极子天
线结构的一个波长。第二微带线62的长度为第三辐射体43、第四辐射体44构成的偶极子天线结构的一个波长。该种结构可使三个偶极子天线结构均能够实现较高的增益。
31.该双频wifi天线中的各个第二枝节52、与第三辐射体43、第四辐射体44上的齿牙状枝节作为高频振子，串馈形成了三单元垂直极化的阵列天线，在使用时能够产生高增益的信号，同时具备较佳的水平全向性的性能。该双频wifi天线中的各个第一枝节51作为低频振子，串馈形成了二单元垂直极化的阵列天线，在使用时能够产生高增益的信号，同时具备较佳的水平全向性的性能。并且该双频wifi天线中的各个辐射体均设在介质基板1的同一面，作为单面pcb板，具有较低的制作成本。
32.实施例二
33.在该实施例中公开了一种双频wifi天线，图2示出了该双频wifi天线的正面结构，其中主要包含了天线的各个辐射体的结构。请参考图2，该双频wifi天线包括顺次设在介质基板1上的第一辐射体41、第二辐射体42、第三辐射体43、第四辐射体44、第五辐射体45和第六辐射体46。其中，第一辐射体41与第二辐射体42对称形成偶极子天线结构；第三辐射体43与第四辐射体44对称形成偶极子天线结构；第五辐射体45与第六辐射体46对称形成偶极子天线结构。共形成了三个单元的阵列天线。
34.在第一辐射体41、第二辐射体42、第五辐射体45和第六辐射体46上均设有可辐射不同频段信号的第一枝节51和第二枝节52，在该实施例中，第一枝节51长于第二枝节52，其中，第一枝节51用于辐射2g信号、第二枝节52用于辐射5g信号。第三辐射体43、第四辐射体44均具有齿牙状的枝节，用于辐射5g信号。
35.该双频wifi天线通过同轴馈线2馈入信号，再经由设在介质基板1上的微带线和/或同轴跳线3实现各个辐射体的连接，使各个辐射体能够同时工作产生较高的增益和较佳的水平全向性能。
36.具体地说，在该实施例中，在第四辐射体44与第五辐射体45之间设有同轴跳线3，在第一辐射体41与第四辐射体44之间设有第三微带线63，第六辐射体46中间设有第四微带线64，用于传递信号。其中，第三微带线63将第二辐射体42和第三辐射体43自中间一分为左右两部分，第二辐射体42和第三辐射体43的左右部分分别通过第五微带线65连接在一起形成了一体式的结构。第五微带线65设在第三微带线63的左右两侧，通过耦合的方式实现向第二辐射体42和第三辐射体43馈电。第三微带线63的上端与第一辐射体41相连，下端与同轴跳线3的内导体相连。同轴跳线3的内导体两端分别与第三微带线63、第四微带线64相连；同轴跳线3的外导体两端分别与第四辐射体44和第五辐射体45相连。
37.第六辐射体46的中部向下侧凹陷，用于容置第四微带线64，第六辐射体46中部的下端与同轴馈线2的外导体连接。如图2所示，第四微带线64同样与第六辐射体46耦合，并且在第四微带线64上与第六辐射体46相向的位置处设有向中间凹陷的凹槽7，通过控制该凹槽7的大小可以用于调节该双频wifi天线的阻抗，实现阻抗匹配，确保该天线具有较佳的性能。
38.第一辐射体41、第二辐射体42、第三辐射体43、第四辐射体44、第五辐射体45和第六辐射体46为金属线路，可以是设在介质基板1上的金属片也可以是和微带线相同的印制在介质基板1上的金属线路。图2中阴影部分表示设在辐射体或微带线上的焊盘，同轴跳线3、同轴馈线2的内外导体通过焊接的方式实现与辐射体或微带线的连接。
39.在该实施例中，同轴跳线3的长度为第三辐射体43、第四辐射体44构成的偶极子天线结构的一个波长。第三微带线63、第五微带线65的长度为第三辐射体43、第四辐射体44构成的偶极子天线结构的一个波长。该种结构可使三个偶极子天线结构均能够实现较高的增益。
40.该双频wifi天线中的各个第二枝节52、与第三辐射体43、第四辐射体44上的齿牙状枝节作为高频振子，串馈形成了三单元垂直极化的阵列天线，在使用时能够产生高增益的信号，同时具备较佳的水平全向性的性能。该双频wifi天线中的各个第一枝节51作为低频振子，串馈形成了二单元垂直极化的阵列天线，在使用时能够产生高增益的信号，同时具备较佳的水平全向性的性能。并且该双频wifi天线中的各个辐射体均设在介质基板1的同一面，作为单面pcb板，具有较低的制作成本。
41.实施例三
42.在该实施例中公开了一种双频wifi天线，图3示出了该双频wifi天线的正面结构，其中主要包含了天线的各个辐射体的结构。请参考图3，该双频wifi天线包括顺次设在介质基板1上的第一辐射体41、第二辐射体42、第三辐射体43、第四辐射体44、第五辐射体45和第六辐射体46。其中，第一辐射体41与第二辐射体42对称形成偶极子天线结构；第三辐射体43与第四辐射体44对称形成偶极子天线结构；第五辐射体45与第六辐射体46对称形成偶极子天线结构。共形成三个单元的阵列天线。
43.在第一辐射体41、第二辐射体42、第五辐射体45和第六辐射体46上均设有可辐射不同频段信号的第一枝节51和第二枝节52，在该实施例中，第一枝节51长于第二枝节52，其中，第一枝节51用于辐射2g信号、第二枝节52用于辐射5g信号。第三辐射体43、第四辐射体44均具有齿牙状的枝节，用于辐射5g信号。
44.该双频wifi天线通过同轴馈线2馈入信号，再经由设在介质基板1上的微带线实现各个辐射体的连接，使各个辐射体能够同时工作产生较高的增益和较佳的水平全向性能。
45.具体地说，在该实施例中，第一辐射体41经由设在介质基板1上的第六微带线66与同轴馈线2的内导体连接；第六微带线66贯穿第二辐射体42、第三辐射体43、第四辐射体44和第五辐射体45，其下端处于第六辐射体46中间，并与同轴馈线2的内导体相连。
46.第二辐射体42、第三辐射体43被第六微带线66自中间一分为左右两部分结构，第二辐射体42和第三辐射体43的左右部分分别通过第五微带线65连接在一起形成了一体式的结构。第五微带线65设在第六微带线66的左右两侧，通过耦合的方式实现向第二辐射体42和第三辐射体43馈电。
47.第四辐射体44、第五辐射体45被第六微带线66自中间一分为左右两部分结构，第四辐射体44、第五辐射体45的左右部分分别通过第七微带线67连接在一起形成了一体式的结构。第七微带线67设在第六微带线66的左右两侧，通过耦合的方式实现向第四辐射体44和第五辐射体45馈电。
48.第六辐射体46的中部向下侧凹陷，用于容置第六微带线66的下端，第六辐射体46中部的下端与同轴馈线2的外导体连接。如图3所示，第六微带线66的下端同样与第六辐射体46耦合，并且在第六微带线66上与第六辐射体46相向的位置处设有向中间凹陷的凹槽7，通过控制该凹槽7的大小可以用于调节该双频wifi天线的阻抗，实现阻抗匹配，确保该天线具有较佳的性能。
49.第一辐射体41、第二辐射体42、第三辐射体43、第四辐射体44、第五辐射体45和第六辐射体46为金属线路，可以是设在介质基板1上的金属片也可以是和微带线相同的印制在介质基板1上的金属线路。图3中阴影部分表示设在辐射体或微带线上的焊盘，同轴馈线2的内外导体通过焊接的方式实现与辐射体或微带线的连接。
50.在该实施例中，第六微带线66、第五微带线65的长度为第三辐射体43、第四辐射体44构成的偶极子天线结构的一个波长。该种结构可使三个偶极子天线结构均能够实现较高的增益。
51.该双频wifi天线中的各个第二枝节52、与第三辐射体43、第四辐射体44上的齿牙状枝节作为高频振子，串馈形成了三单元垂直极化的阵列天线，在使用时能够产生高增益的信号，同时具备较佳的水平全向性的性能。该双频wifi天线中的各个第一枝节51作为低频振子，串馈形成了二单元垂直极化的阵列天线，在使用时能够产生高增益的信号，同时具备较佳的水平全向性的性能。并且该双频wifi天线中的各个辐射体均设在介质基板1的同一面，作为单面pcb板，具有较低的制作成本。
52.另外，在本实用新型中还公开了一种路由器，该路由器的主机壳上设有可容置上述实施例中双频wifi天线的天线杆套，天线杆套内则设有上述双频wifi天线。通过设置该双频wifi天线，基于该天线的高增益和全向性能，可以使路由器以较低的成本实现较大的信号辐射范围。
53.对于本领域技术人员而言，显然本公开不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本公开的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本公开。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本公开的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本公开内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

技术特征：
1.一种双频wifi天线，其特征在于，包括顺次设在介质基板上的第一辐射体、第二辐射体、第三辐射体、第四辐射体、第五辐射体和第六辐射体，所述第一辐射体与第二辐射体、第三辐射体与第四辐射体、第五辐射体与第六辐射体分别对称形成偶极子天线结构，所述第一辐射体、第二辐射体、第五辐射体和第六辐射体上均设有可辐射不同频段信号的第一枝节和第二枝节，所述第一辐射体经由设在所述介质基板上的微带线和/或同轴跳线的内导体与向天线馈入信号的同轴馈线的内导体连接，所述第二辐射体经由设在所述介质基板上的微带线或同轴跳线的外导体与所述第三辐射体连接，所述第四辐射体经由设在所述介质基板上的微带线或同轴跳线的外导体与所述第五辐射体连接，所述第六辐射体与所述同轴馈线的外导体连接。2.如权利要求1所述的双频wifi天线，其特征在于，所述第一辐射体依次经由设在所述介质基板上的同轴跳线的内导体和第一微带线与所述同轴馈线的内导体连接，所述第一微带线设在所述第四辐射体、第五辐射体中间；所述第二辐射体经由所述同轴跳线的外导体与所述第三辐射体连接；所述第四辐射体经由设在所述介质基板上的第二微带线与所述第五辐射体连接并形成一体式结构，所述第二微带线与所述第一微带线耦合。3.如权利要求1所述的双频wifi天线，其特征在于，所述第一辐射体依次经由设在所述介质基板上的第三微带线、同轴跳线的内导体、第四微带线与所述同轴馈线的内导体连接；所述第二辐射体经由设在所述介质基板上的第五微带线与所述第三辐射体连接并形成一体式结构，所述第五微带线与所述第三微带线耦合；所述第四辐射体经由所述同轴跳线的外导体与所述第五辐射体连接。4.如权利要求1所述的双频wifi天线，其特征在于，所述第一辐射体经由设在所述介质基板上的第六微带线与所述同轴馈线的内导体连接；所述第二辐射体经由设在所述介质基板上的第五微带线与所述第三辐射体连接并形成一体式结构；所述第四辐射体经由设在所述介质基板上的第七微带线与所述第五辐射体连接并形成一体式结构；其中所述第五微带线、第七微带线分别与所述第六微带线耦合。5.如权利要求1至3中任一项所述的双频wifi天线，其特征在于，所述同轴跳线的长度为所述第三辐射体、第四辐射体构成的偶极子天线结构的一个波长。6.如权利要求1至4中任一项所述的双频wifi天线，其特征在于，所述微带线的与所述第六辐射体相向的位置设有向中间凹陷的凹槽。7.如权利要求1至4中任一项所述的双频wifi天线，其特征在于，所述第一枝节长于所述第二枝节；
所述第一枝节用于辐射2g信号、所述第二枝节用于辐射5g信号。8.如权利要求1至4中任一项所述的双频wifi天线，其特征在于，所述第三辐射体、第四辐射体均具有齿牙状的枝节，用于辐射5g信号。9.一种路由器，其特征在于，包括：如权利要求1至8中任一项所述的双频wifi天线。

技术总结
本实用新型涉及通信技术领域，提供了一种双频WiFi天线及路由器，该双频WiFi天线包括顺次设在介质基板上的第一辐射体、第二辐射体、第三辐射体、第四辐射体、第五辐射体和第六辐射体，第一辐射体、第二辐射体、第五辐射体和第六辐射体上均设有可辐射不同频段信号的第一枝节和第二枝节，第一辐射体经由微带线和/或同轴跳线的内导体与同轴馈线的内导体连接，第二辐射体经由微带线或同轴跳线的外导体与第三辐射体连接，第四辐射体经由微带线或同轴跳线的外导体与第五辐射体连接，第六辐射体与同轴馈线的外导体连接。将该双频WiFi天线应用在路由器上，可以较低的成本实现高增益的辐射信号和较佳的全向性能。号和较佳的全向性能。号和较佳的全向性能。


技术研发人员：梁胜 张辉 廖洋洋
受保护的技术使用者：东莞市南斗星科技有限公司
技术研发日：2022.10.19
技术公布日：2023/7/14