【技术实现步骤摘要】
本技术涉及无线通信，具体涉及一种主要应用于各类小型化iot设备或者可穿戴设备的wifi双频陶瓷天线。
技术介绍
1、随着无线通信技术的不断发展，5g技术的日益成熟，蓝牙和wifi技术应用也愈加广泛，促使人们对小型化、智能化、便携式电子产品提出了更高的使用要求，推动了iot技术和可穿戴设备的市场迅猛发展，在最近几年已然成为极具潜力的市场。随着无数企业致力于iot物联网建设和可穿戴设备的研发，人们对其要求也愈加苛刻。小型化作为所有的iot设备以及可穿戴设备中的最重要的因素之一，如何实现在保证现有可穿戴设备基本性能的前提下，尽可能减小无线设备的尺寸以实现小型化成为限制当前无线设备发展的主要问题之一。
2、随着摩尔定律的不断发展，芯片的物理尺寸也在不断减小。集成电路的飞速发展为可穿戴设备的发展提供了坚实的技术基础，通过电路集成到芯片的方式实现整个产品尺寸的不断减小，满足人们对小型化电子产品的需求。在无线通信中为了满足电路小型化的要求，减小天线的物理尺寸成为亟待解决的问题。天线作为无线通信中与外界实现通信的桥梁，其物理尺寸与工作频率通常成正比，较低的天线工作频段需要的天线物理尺寸相对较大，探究如何实现wifi天线小型化的同时提高天线的工作性能成为当下的热点研究方向。而采用石墨烯材料天线结构可进一步减小天线尺寸，如专利cn202210962060.6公开的一种柔性可共形石墨烯双频wifi天线，等等。但目前的此类wifi天线对于石墨烯材料的应用还处于较低层次，对于石墨烯材料构件的结构设计不够合理，削弱了其在减小天线尺寸作用方面的效
技术实现思路
1、本技术要解决的技术问题是针对现有石墨烯wifi天线因石墨烯构件结构设计不够科学合理，导致对天线尺寸缩减不明显的缺陷，提供一种结构设计更合理、能明显减小天线尺寸，同时能保证天线性能的基于石墨烯材料的wifi双频陶瓷天线。
2、为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：一种基于石墨烯材料的wifi双频陶瓷天线，包括有陶瓷基板和若干石墨烯贴片，石墨烯贴片设置在陶瓷基板上形成天线的主体部分与外围匹配电路连接；外围匹配电路包括有金属接地板、金属传输线和阻抗匹配电路，阻抗匹配电路连接金属接地板，金属传输线连接于阻抗匹配电路与天线的主体部分之间，其特征在于：在陶瓷基板上的上表面沿水平方向设置有第一贴片和第二贴片，第一贴片和第二贴片相互隔开并且分别邻接陶瓷基板的左右两侧边缘；在陶瓷基板的下表面沿水平方向设置有第三贴片、第四贴片、第五贴片及第六贴片，第三贴片与第五贴片位于陶瓷基板的同一侧但相互隔开，第四贴片位于陶瓷基板的下表面中间区域且邻接第三贴片，第六贴片位于陶瓷基板的另一侧且与陶瓷基板下表面的其它三处贴片相互隔开；在陶瓷基板的左右两侧面分别设置有第七贴片和第八贴片，通过第七贴片将第一贴片与第五贴片相互电连接，通过第八贴片将第二贴片与第六贴片相互电连接；第一贴片、第二贴片、第三贴片、第四贴片、第五贴片及第六贴片均为石墨烯贴片。
3、进一步地，第一贴片、第二贴片、第三贴片、第四贴片、第五贴片及第六贴片均为矩形石墨烯贴片，第七贴片和第八贴片为矩形金属贴片或者矩形石墨烯贴片。
4、进一步地，陶瓷基板上下表面的石墨烯贴片相互对应形成具有互耦特性的结构，对应的电长度分别体现在低频2400-2480mhz频段和高频5150-5850mhz频段。
5、进一步地，第一贴片与第五贴片形成一组支节，第二贴片与第六贴片形成一组支节，分别对应调节wifi两个不同的高低频段，即低频2400-2480mhz频段和高频5150-5850mhz频段。
6、进一步地，第三贴片与第四贴片形成一l型的馈入端，将电磁能量通过支节耦合的方式传递给两个支节耦合对，并在支节耦合对上形成谐振作用，以实现对应的高低两个频段中的电磁能量辐射效应。
7、进一步地，阻抗匹配电路包括金属传输线、fr4介质板和π型阻抗匹配电路，陶瓷基板设置在fr4介质板上，金属传输线及fr4介质板设置在金属接地板上；π型阻抗匹配电路连接于金属传输线与金属接地板之间。
8、进一步地，所述π型阻抗匹配电路中用于焊接rlc电子元件的缝隙尺寸均不超过0201型号rlc电子元件的长度2mm和宽度1mm。
9、进一步地，第一贴片和第二贴片，以及第五贴片和第六贴片的长宽尺寸均不一致，以实现通过调节对应的贴片长宽，在一定范围内改变和优化天线的阻抗特性，使得天线的工作频段能随之进行调节。
10、进一步地，在陶瓷基板的左右两侧与金属接地板之间分别设置有缝隙结构用于装设第一rlc贴片元件和第二rlc贴片元件，第一rlc贴片元件和第二rlc贴片元件分别通过第一金属连接线和第二金属连接线与陶瓷基板连接，用于调节wifi双频天线的两个频段。同样，缝隙结构的尺寸不得大于0201型号rlc电子元件的物理长度。
11、进一步地，陶瓷基板的尺寸不超过3.2mm×1.6mm×0.5mm，实现了天线物理尺寸降低约20％。
12、本技术利用石墨烯材料贴片设计成支节耦合谐振结构，更易于设计多频段、宽工作频段、重量轻、小型化的wifi或蓝牙天线，并保证天线产品的基本性能指标，因而具有结构简单、易加工、重量轻、性能稳定、物理尺寸小等特点。在相同陶瓷介质材料情况下，陶瓷基板的物理结构尺寸可减小至3.2mm×1.6mm×0.5mm，尺寸减小20％。
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1.一种基于石墨烯材料的WIFI双频陶瓷天线，包括有陶瓷基板和若干石墨烯贴片，石墨烯贴片设置在陶瓷基板上形成天线的主体部分与外围匹配电路连接；外围匹配电路包括有金属接地板、金属传输线和阻抗匹配电路，阻抗匹配电路连接金属接地板，金属传输线连接于阻抗匹配电路与天线的主体部分之间，其特征在于：在陶瓷基板上的上表面沿水平方向设置有第一贴片和第二贴片，第一贴片和第二贴片相互隔开并且分别邻接陶瓷基板的左右两侧边缘；在陶瓷基板的下表面沿水平方向设置有第三贴片、第四贴片、第五贴片及第六贴片，第三贴片与第五贴片位于陶瓷基板的同一侧但相互隔开，第四贴片位于陶瓷基板的下表面中间区域且邻接第三贴片，第六贴片位于陶瓷基板的另一侧且与陶瓷基板下表面的其它三处贴片相互隔开；在陶瓷基板的左右两侧面分别设置有第七贴片和第八贴片，通过第七贴片将第一贴片与第五贴片相互电连接，通过第八贴片将第二贴片与第六贴片相互电连接；第一贴片、第二贴片、第三贴片、第四贴片、第五贴片及第六贴片均为石墨烯贴片。
2.根据权利要求1所述的基于石墨烯材料的WIFI双频陶瓷天线，其特征在于：第一贴片、第二贴片、第三贴片、第四贴片、
3.根据权利要求1或2所述的基于石墨烯材料的WIFI双频陶瓷天线，其特征在于：陶瓷基板上下表面的石墨烯贴片相互对应形成具有互耦特性的结构，对应的电长度分别体现在低频2400-2480MHz频段和高频5150-5850MHz频段。
4.根据权利要求3所述的基于石墨烯材料的WIFI双频陶瓷天线，其特征在于：第一贴片与第五贴片形成一组支节，第二贴片与第六贴片形成一组支节，分别对应调节WIFI两个不同的高低频段，即低频2400-2480MHz频段和高频5150-5850MHz频段。
5.根据权利要求4所述的基于石墨烯材料的WIFI双频陶瓷天线，其特征在于：第三贴片与第四贴片形成一L型的馈入端，将电磁能量通过支节耦合的方式传递给两个支节耦合对，并在支节耦合对上形成谐振作用，以实现对应的高低两个频段中的电磁能量辐射效应。
6.根据权利要求5所述的基于石墨烯材料的WIFI双频陶瓷天线，其特征在于：阻抗匹配电路包括金属传输线、FR4介质板和π型阻抗匹配电路，陶瓷基板设置在FR4介质板上，金属传输线及FR4介质板设置在金属接地板上；π型阻抗匹配电路连接于金属传输线与金属接地板之间。
7.根据权利要求6所述的基于石墨烯材料的WIFI双频陶瓷天线，其特征在于：所述π型阻抗匹配电路中用于焊接RLC电子元件的缝隙尺寸均不超过0201型号RLC电子元件的长度2mm和宽度1mm。
8.根据权利要求1或2所述的基于石墨烯材料的WIFI双频陶瓷天线，其特征在于：第一贴片和第二贴片，以及第五贴片和第六贴片的长宽尺寸均不一致，以实现通过调节对应的贴片长宽，在一定范围内改变和优化天线的阻抗特性，使得天线的工作频段能随之进行调节。
9.根据权利要求1所述的基于石墨烯材料的WIFI双频陶瓷天线，其特征在于：在陶瓷基板的左右两侧与金属接地板之间分别设置有缝隙结构用于装设第一RLC贴片元件和第二RLC贴片元件，第一RLC贴片元件和第二RLC贴片元件分别通过第一金属连接线和第二金属连接线与陶瓷基板连接用于调节天线的两个频段；缝隙结构的尺寸不大于0201型号RLC电子元件的物理长度。
10.根据权利要求1所述的基于石墨烯材料的WIFI双频陶瓷天线，其特征在于：陶瓷基板的尺寸不超过3.2mm×1.6mm×0.5mm。
...【技术特征摘要】
1.一种基于石墨烯材料的wifi双频陶瓷天线，包括有陶瓷基板和若干石墨烯贴片，石墨烯贴片设置在陶瓷基板上形成天线的主体部分与外围匹配电路连接；外围匹配电路包括有金属接地板、金属传输线和阻抗匹配电路，阻抗匹配电路连接金属接地板，金属传输线连接于阻抗匹配电路与天线的主体部分之间，其特征在于：在陶瓷基板上的上表面沿水平方向设置有第一贴片和第二贴片，第一贴片和第二贴片相互隔开并且分别邻接陶瓷基板的左右两侧边缘；在陶瓷基板的下表面沿水平方向设置有第三贴片、第四贴片、第五贴片及第六贴片，第三贴片与第五贴片位于陶瓷基板的同一侧但相互隔开，第四贴片位于陶瓷基板的下表面中间区域且邻接第三贴片，第六贴片位于陶瓷基板的另一侧且与陶瓷基板下表面的其它三处贴片相互隔开；在陶瓷基板的左右两侧面分别设置有第七贴片和第八贴片，通过第七贴片将第一贴片与第五贴片相互电连接，通过第八贴片将第二贴片与第六贴片相互电连接；第一贴片、第二贴片、第三贴片、第四贴片、第五贴片及第六贴片均为石墨烯贴片。
2.根据权利要求1所述的基于石墨烯材料的wifi双频陶瓷天线，其特征在于：第一贴片、第二贴片、第三贴片、第四贴片、第五贴片及第六贴片均为矩形石墨烯贴片，第七贴片和第八贴片为矩形金属贴片或者矩形石墨烯贴片。
3.根据权利要求1或2所述的基于石墨烯材料的wifi双频陶瓷天线，其特征在于：陶瓷基板上下表面的石墨烯贴片相互对应形成具有互耦特性的结构，对应的电长度分别体现在低频2400-2480mhz频段和高频5150-5850mhz频段。
4.根据权利要求3所述的基于石墨烯材料的wifi双频陶瓷天线，其特征在于：第一贴片与第五贴片形成一组支节，第二贴片与第六贴片形成一组支节，分别对应调节wifi两个不同的高低频段，即低频2400-248...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋勇，张力明，李月明，黄远，林张利，祝慧泉，
申请(专利权)人：东莞泰升音响科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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