[实用新型]介质加载的小型化超宽带天线结构及电子设备

说明书

本实用新型公开了一种介质加载的小型化超宽带天线结构及电子设备，包括PCB板和屏蔽罩，屏蔽罩设置于PCB板上，屏蔽罩的表面上形成有缝隙天线，缝隙天线包括缝隙，缝隙中加载有介质材料。通过在屏蔽罩上设计实现超宽带天线，无需额外配置天线，可有效减小超宽带系统、模组的尺寸；天线的形式为缝隙天线，利用了超宽带模组PCB板的金属地反射特性，让天线形成定向的辐射特性，可有效减小辐射能量朝向人体的部分；通过在缝隙天线中加载介质材料，利用电磁波在介质中波长缩短的效应，可以减小缝隙天线工作时的物理尺寸，相应地也可以在更小的屏蔽罩上实现相同频段的天线辐射性能，从而进一步地减小了超宽带系统、模组的尺寸。

技术领域

本实用新型涉及天线技术领域，尤其涉及一种介质加载的小型化超宽带天线结构及电子设备。

背景技术

超宽带(UWB)利用脉冲无线电通信技术，可以在很宽的频率范围内实现信息交互，典型的功能是获取位置信息，即精准定位。在消费电子领域，超宽带技术的广泛应用既依赖于智能手机中普遍集成超宽带电路模块，又依赖于丰富的超宽带生态产品，包括各种标签设备，这样才能切实服务于普通消费者的日常生活。所有这些产品都渴望更小的产品形态，天线作为其中必不可少的关键零部件，也必须朝小型化方向发展。

如图1所示，图1为典型的超宽带电路模组的示意图，显示了电路模组必须的三个组成部分：屏蔽罩200、PCB板100和天线300，其中天线通过印制在PCB表面的金属图形实现，是当前电路模组中常见的天线实现方式，这需要占用额外的PCB区域，使得整体模组的尺寸较大。

另外，图1所采用的天线大都具有全向辐射特性，优点是可以覆盖更广阔的区域，但潜在的不足之处是对人体的影响。图2表示人手持有超宽带模组时的场景，其中的黑色虚线箭头表示超宽带模组的全向辐射。由此可见，很大一部分辐射能量朝向人手，这势必对人体健康有潜在的不利影响。对于可穿戴智能设备等应用，辐射能量将朝向人体，潜在的影响更不容忽视。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种介质加载的小型化超宽带天线结构及电子设备，可减小超宽带系统、模组的尺寸。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种介质加载的小型化超宽带天线结构，包括PCB板和屏蔽罩，所述屏蔽罩设置于所述PCB板上，所述屏蔽罩的表面上形成有缝隙天线，所述缝隙天线包括缝隙，所述缝隙中加载有介质材料。

进一步地，所述介质材料的介电常数为1.5～300。

进一步地，所述缝隙上设有馈电端口，所述馈电端口靠近所述缝隙的一端。

进一步地，所述缝隙包括第一缝隙和第二缝隙，所述第一缝隙的一端与所述第二缝隙的一端连接，所述馈电端口设置于所述第二缝隙靠近所述第一缝隙的一端上。

进一步地，所述第二缝隙的长度大于所述第一缝隙的长度。

进一步地，所述缝隙还包括第三缝隙，所述第三缝隙的一端与所述第二缝隙的另一端连接。

进一步地，还包括馈电线，所述馈电线设置于所述屏蔽罩内，且所述馈电线的一端从馈电端口处横跨所述缝隙。

进一步地，所述馈电线为同轴线，所述同轴线包括依次连接的第一段和第二段，所述第一段包括内导体，所述第二段包括内导体和外导体；所述第一段从馈电端口处横跨所述缝隙，且所述第一段远离第二段的一端设置于所述屏蔽罩的内表面上。

进一步地，所述PCB板上设有贯穿所述PCB板的通孔，所述第二段远离第一段的一端穿过所述通孔与信号输入装置连接。

进一步地，所述第二段远离第一段的一端安装有第一接头，所述PCB板上贴装有与所述第一接头相适配的第二接头，所述第一接头和第二接头扣合连接。

本实用新型还涉及一种电子设备，包括如上所述的介质加载的小型化超宽带天线结构。