本發(fā)明涉及天線技術(shù)領(lǐng)域,且特別涉及一種基于wifi模塊的射頻pcb天線系統(tǒng)。
背景技術(shù):
在wifi射頻領(lǐng)域中,天線是實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋貍洳考,F(xiàn)有的wifi射頻產(chǎn)品中的天線分為內(nèi)置天線和外置天線。在很多情況下當(dāng)對產(chǎn)品的外觀有一定的需求,此時不希望帶有外置天線,此時內(nèi)置天線就有了優(yōu)勢。
現(xiàn)有的內(nèi)置天線包括彈簧天線和陶瓷天線,其中彈簧天線和陶瓷天線一方面需要外購天線物料,增加設(shè)計成本;另一方面需要焊接在pcb電路板上,生產(chǎn)過程中存在工藝控制困難的問題,影響天線性能的一致性。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明為了克服現(xiàn)有內(nèi)置天線成本高且與pcb印制板連接時天線性能差的問題,提供一種基于wifi模塊的射頻pcb天線系統(tǒng)。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供一種基于wifi模塊的射頻pcb天線系統(tǒng),該系統(tǒng)包括wifi模塊、天線和阻抗匹配電路。wifi模塊設(shè)置于pcb印制板。天線設(shè)置于pcb印制板且呈倒f型結(jié)構(gòu),天線的走線寬度為0.508毫米。阻抗匹配電路設(shè)置于pcb印制板且連接在wifi模塊和天線之間,匹配wifi模塊和天線的輸入阻抗。
于本發(fā)明一實施例中,天線包括短路傳輸部、開路傳輸部和饋電部,短路傳輸部的一端與pcb印制板上的短路點相連接,另一端與開路傳輸部相連接,開路傳輸部上與短路傳輸部相對的一端開路,饋電部連接在短路傳輸部和開路傳輸部的公共端。
于本發(fā)明一實施例中,短路傳輸部的長度為1.8毫米,開路傳輸部的長度為12.2毫米。
于本發(fā)明一實施例中,開路傳輸部包括多個依次垂直連接的彎折部。
于本發(fā)明一實施例中,開路傳輸部包括依次垂直連接的十個彎折部,第一彎折部的長度為1.5毫米,第二彎折部的長度為3.4毫米,第三折彎部的長度為2.05毫米,第四折彎部的長度為3.4毫米,第五折彎部的長度為2.05毫米,第六折彎部的長度為3.4毫米,第七折彎部的長度為2.05毫米,第八折彎部的長度為3.4毫米,第九折彎部的長度為1.5毫米,第十折彎部的長度為2.4毫米。
于本發(fā)明一實施例中,開路傳輸部上與短路傳輸部相對的一端距離pcb印制板的邊緣的最短距離大于或等于2.8毫米。
于本發(fā)明一實施例中,阻抗匹配電路包括連接在wifi模塊和天線之間的第一電阻和第二電阻,以及連接在天線和第一電阻的公共端的電容。
綜上所述,本發(fā)明提供的基于wifi模塊的射頻pcb天線系統(tǒng)通過將天線印制在pcb印制板上,不需要額外焊接天線,不僅簡化了生產(chǎn)且避免了焊接誤差造成的天線阻抗及性能的不一致。印制在pcb印制板上的天線屬于內(nèi)置天線,外觀非常簡潔。通過設(shè)置阻抗匹配電路,本發(fā)明提供的基于wifi模塊的射頻pcb天線系統(tǒng)在自由空間下,天線的輻射距離可大于80米。
為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂,下文特舉較佳實施例,并配合附圖,作詳細(xì)說明如下。
附圖說明
圖1所示為本發(fā)明一實施例提供的基于wifi模塊的射頻pcb天線系統(tǒng)的示意圖。
圖2所示為圖1中阻抗匹配電路的電路原理圖。
具體實施方式
如圖1所示,本實施例提供的基于wifi模塊的射頻pcb天線系統(tǒng)包括wifi模塊100、天線200和阻抗匹配電路300。wifi模塊100設(shè)置于pcb印制板。天線200設(shè)置于pcb印制板且呈倒f型結(jié)構(gòu),天線200的走線寬度為0.508毫米。阻抗匹配電路300設(shè)置于pcb印制板且連接在wifi模塊100和天線200之間,匹配wifi模塊100和天線200的輸入阻抗。
本實施例提供的基于wifi模塊的射頻pcb天線系統(tǒng)將天線模塊200集成在pcb印制板的內(nèi)部且設(shè)置天線200的厚度與pcb印制板上的銅線的厚度相同,均為0.035毫米,該設(shè)置使得在形成pcb印制板的銅線的同時可一同形成天線200。該設(shè)置不僅實現(xiàn)了天線的內(nèi)置,使得整個wifi射頻產(chǎn)品的體積更小、外形更加美觀,且避免了焊接外置天線而引起的天線性能不一致的問題;更進(jìn)一步的,天線200和pcb印制板的銅線同步制成大大簡化了天線的制造工藝,簡化生產(chǎn)。
于本實施例中,呈倒f型結(jié)構(gòu)的天線包括短路傳輸部1、開路傳輸部2和饋電部3,短路傳輸部1的一端與pcb印制板上的短路點400相連接,另一端與開路傳輸部2相連接,開路傳輸部2上與短路傳輸部1相對的一端開路,饋電部3連接在短路傳輸部1和開路傳輸部2的公共端。倒f型結(jié)構(gòu)的天線具有低輪廓結(jié)構(gòu),輻射場具有水平和垂直兩者極化,具有等方向輻射特性。于本實施例中,短路傳輸部1的長度為1.8毫米,開路傳輸部2的長度為12.2毫米。
隨著電子產(chǎn)品體積的不斷縮小,現(xiàn)有的wifi射頻產(chǎn)品中pcb印制板的體積非常的小,天線只能設(shè)置在pcb印制板的一個頂角上。為縮小天線200的體積,于本實施例中,設(shè)置開路傳輸部2包括多個依次垂直連接的彎折部。優(yōu)選的,設(shè)置開路傳輸部包括依次垂直連接的十個彎折部,第一彎折部21的長度為1.5毫米,第二彎折部22的長度為3.4毫米,第三折彎部23的長度為2.05毫米,第四折彎部24的長度為3.4毫米,第五折彎部25的長度為2.05毫米,第六折彎部26的長度為3.4毫米,第七折彎部27的長度為2.05毫米,第八折彎部28的長度為3.4毫米,第九折彎部29的長度為1.5毫米,第十折彎部210的長度無2.4毫米。然而,本發(fā)明對此不作任何限定。本實施例提供的天線,其帶寬可在2.38ghz~2.5ghz之間,具有非常高的帶寬,增益可達(dá)2.6db,比普通的具有外置天線的wifi射頻產(chǎn)品的天線的增益要高。在自由空間小,本實施例提供的天線的輻射距離可大于80米。
于本實施例中,開路傳輸部2上與短路傳輸部1相對的一端距離pcb印制板的邊緣的最短距離d等于2.8毫米。該設(shè)置避免了pcb印制板的邊緣對天線200的輻射特性的影響。然而,本發(fā)明對此不作任何限定。于其它實施例中,當(dāng)pcb印制板的面積足夠大時,可設(shè)置開路傳輸部2上與短路傳輸部1相對的一端距離pcb印制板的邊緣的最短距離d大于2.8毫米。
于本實施例中,如圖2所示,阻抗匹配電路300包括連接在wifi模塊100和天線200之間的第一電阻r1和第二電阻r2,以及連接在天線和第一電阻的公共端的電容c。第一電阻r1、第二電阻r2和電容c匹配wifi模塊和天線的輸入阻抗,具體而言,若天線200工作在2.4ghz頻率下具有re-j*im(天線的輸入阻抗是一個復(fù)數(shù),re為實部,im為虛部,j為虛單元)的輸入阻抗,則阻抗匹配電路300應(yīng)盡可能地使得wifi模塊100的阻抗為re+j*im。阻抗匹配可大大減小信號能量在傳輸過程中的損耗,大幅度提高天線的輻射距離。
綜上所述,本發(fā)明提供的基于wifi模塊的射頻pcb天線系統(tǒng)通過將天線印制在pcb印制板上,不需要額外焊接天線,不僅簡化了生產(chǎn)且避免了焊接誤差造成的天線阻抗及性能的不一致。印制在pcb印制板上的天線屬于內(nèi)置天線,外觀非常簡潔。通過設(shè)置阻抗匹配電路,本發(fā)明提供的基于wifi模塊的射頻pcb天線系統(tǒng)在自由空間下,天線的輻射距離可大于80米。
雖然本發(fā)明已由較佳實施例揭露如上,然而并非用以限定本發(fā)明,任何熟知此技藝者,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),可作些許的更動與潤飾,因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所要求保護(hù)的范圍為準(zhǔn)。