一種多頻天線的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于天線技術領域，涉及無源器件中多頻天線研究，具體涉及一種多頻4G手機天線。
【背景技術】
[0002]LTE (Long Term Evolut1n，長期演進)技術是 3G技術的演進，是由 3GPP (The 3rdGenerat1n Partnership Project,第三代合作伙伴計劃)組織制定的 UMTS (UniversalMobile Telecommunicat1ns System,通用移動通信系統)技術標準的長期演進，LTE最早在2004年于日本提出，該標準在2005年開始正式進行廣泛討論。
[0003]LTE網絡有能力提供300Mbit/s的下載速率和75Mbit/s的上傳速率。LTE分為TD-LTE和FDD-LTE，其中TD-LTE是我國自主創新的4G技術，與歐洲主導的FDD-LTE技術一起被國際電信聯盟確立為兩大國際4G標準。我國已將2500-2690MHZ共190MHz的頻譜資源全部劃分給TD-LTE，英國等部分運營商使用2.6GHz和3.5/3.6GHz頻段布署LTE網絡，美國、加拿大、澳大利亞、智利等國家已批準700MHz頻段用于LTE，我國也已將700MHz和3.5GHz頻段列入未來規劃。如此多的頻段，使得傳統的手機天線已經不能滿足4G無線通信需求。如今，多頻帶、小型化、低剖面已經成為4G手機天線設計的熱點。
[0004]目前，國內外學者們已經提出了各種寬帶手機天線，例如平面倒F型手機天線，小型環形天線[牛映式.運籌學[M].陜西:西安交通大學出版社，2006:223-255.]，崔悅慧博士等人提出的多頻天線[Y.H.Cui, R.L.Li A Noval Broadband Planar Antenna for2G/3G/LTE Base Stat1n]，金屬邊框手機縫隙天線，可重構天線[Υ.K.park and Y.sung.A Reconfigurable Antenna for Quad-Band Mobile Handset Applicat1ns[J].1EEEtransact1ns on Antennas and propagat1n, 2012, 60 (6): 3003-3006] 0 但是，對于應用于2G/3G/LTE/WIMAX/WLAN所有頻段的手機天線，小型化和多頻段覆蓋成了一個難點，因為LTE的低頻段部分要求天線的尺寸比一般的天線尺寸大，這給本來就捉襟見肘的手機內部空間帶來了更多不便，而且由于天線頻段過多，不同頻段之間的相互影響也會提高此類天線的設計難度。
[0005]綜上所述，在LTE技術的推動下，研發一款小型化，多頻帶能同時滿足2G/3G/LTE/WIMAX/WLAN要求的手機天線顯得愈發重要。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在于克服上述現有技術的缺失與不足，提供一種低成本、小型化、結構簡單、多頻帶覆蓋、性能優良、且能夠同時滿足2G/3G/LTE/WIMAX/WLAN通信要求的小型多頻天線。該天線能工作在LTE700/2500、GSM900、DCS1800、PCS、UMTS (部分頻帶覆蓋)、WIMAX、WLAN、CDMA(前向)等多個頻帶，與此同時，該天線饋電方式簡單，天線尺寸明顯比同類型天線尺寸小。
[0007]本發明采用如下技術方案:
[0008]—種多頻天線，其結構如圖1所示，由上至下依次包括上層金屬貼片、絕緣介質基板I及下層金屬接地板2 ;所述上層金屬貼片包括末端開路的第一“C”形金屬枝節、第二“C”開彡金屬枝節，微帶饋線3，末端開路金屬枝節4、5，矩形福射金屬貼片6，矩形親合金屬貼片7、8，“1/’形輻射枝節9、10 ;
[0009]所述微帶饋線3的一端為天線輸入端，其另一端與矩形福射金屬貼片6的一端連接，矩形輻射金屬貼片6的另一端加載有第一“C”形金屬枝節；在微帶饋線3上并聯加載有第二 “C”形金屬枝節和末端開路金屬枝節4、5 ;矩形親合金屬貼片7、8分別位于矩形福射金屬貼片6未連接枝節的兩側邊，且耦合金屬貼片與矩形輻射金屬貼片6的相應側邊為耦合饋電方式；矩形耦合金屬貼片7遠離矩形輻射金屬貼片6的側邊上靠近微帶饋線3的一端加載有“L”形輻射枝節9，矩形耦合金屬貼片8遠離矩形輻射金屬貼片6的側邊上遠離微帶饋線3的一端加載有“L”形福射枝節10 ；
[0010]所述下層金屬接地板位于微帶饋線3輸入端的正下方。
[0011]進一步的，所述第二“C”形金屬枝節、末端開路金屬枝節5、末端開路金屬枝節4在長直微帶線3上沿遠離輸入端的方向依次并聯加載。
[0012]進一步的，所述耦合貼片8與耦合貼片7的尺寸完全相同，矩形耦合金屬貼片7、8與矩形輻射金屬貼片6相應側邊形成的耦合縫隙寬度為1_。
[0013]進一步的，所有金屬貼片及枝節均為銅質，且厚度為0.035mm
[0014]本發明天線采用單端口饋電，介質基板上部微帶饋線和介質基板下部的接地板共同構成饋電端口，連接在微帶饋線3底部的彎折的“C”形枝節能夠覆蓋LTE700頻段。當電流通過微帶饋線到達支節4和支節5時，會分別產生WIMAX和WLAN(5.2GHz)頻段，貼片7和貼片8通過與貼片6耦合的方式分別對與他們相連的支節9和支節10饋電，支節9和支節 10 分別產生了 LTE2500 和 DCS1800/PCS/UMTS 頻段。
[0015]與現有技術相比，本發明有如下優點:
[0016]本發明提供的天線采用雙面敷銅介質基板制作而成，整體結構可以利用傳統PCB技術加工實現，成本低廉。整個介質基板大小僅50 X 55mm，相比于同類天線，該天線不僅滿足了多頻段的要求，而且其饋電方式簡單、天線尺寸實現了小型化，因此具有很高的使用價值。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明天線結構的正面示意圖。
[0018]圖2為本發明天線結構的背面示意圖。
[0019]圖3為本發明天線結構的側面示意圖。
[0020]圖4為本發明實施例Sll曲線仿真與測試結果。
[0021]圖5為本發明實施例VSWR (電壓駐波比)結果。
[0022]圖6為本發明實施例天線的結構詳細數據。
【具體實施方式】
[0023]以下以具體實施例對本發明的結構和效果進行更加詳細的描述。
[0024]實施例
[0025]如圖1、2、3所示，本實施例提供的天線結構包含介質基板I，金屬接地板2，微帶饋線3，支節4、5、9、10，矩形輻射貼片6，耦合貼片7、8;尺寸標注如圖6所示，介質基板長L=55mm,寬W = 50mm,厚度h = 1.6mm,介質材料為FR4_epoxy，介電常數為4.4，金屬接地板長I = 5mm，寬w = 50mm，采用微帶方式饋電，介質基板上部微帶線和下部接地板共同構成饋電端口，微帶饋線3長LO = 24mm，寬WO = 3mm，其中與微帶饋線相連的支節4長LI =8mm，寬Wl = Imm,與微帶饋線相連的支節5長L2 = 5mm,寬W2 = Imm,福射貼片6的長12=14mm，寬w2 = 8mm。福射貼片6和親合貼片7、8之間的親合縫隙寬度均為WR = Imm.串禹合貼片7的長L3 = 14mm，寬W3 = 4mm，耦合貼片8與耦合貼片7的尺寸完全相同，采用耦合的方式激勵支節9和支節10能夠拓寬相應頻點的帶寬同時也能夠減小各個支節相互干擾易于阻抗匹配；支節9的長度L4 = 17.5mm,寬度W4 = 0.5mm,支節10的長L5 = 30mm,寬W5 = 0.5mm ;貼片11的長L6 = 4mm,寬W6 = 2mm，貼片12的長寬和貼片11完全相同。
[0026]該天線的Sll 曲線如圖 4 所示，在 0.67-0.75GHz，0.85-0.97GHz，1.56-1.94GHz，
2.44-2.59GHz，3.39-3.64GHz 和 5.05-5.39GHz 六個頻段內滿足 SlK-1OdB 的要求，VSffR 曲線如圖 5 所示，在 0.67-0.75GHz,0.85-0.97GHz，1.56-1.94GHz,2.44-2.59GHz 和
3.39-3.64GHz五個頻段內滿足VSWR〈2的要求。
[0027]綜上所述，本發明結構簡單，易于加工，天線性能優良，非常適合運用在要求同時滿足2G/3G/LTE/WIMAX/WLAN的移動通信終端中。
【主權項】
1.一種多頻天線，由上至下依次包括上層金屬貼片、絕緣介質基板(I)及下層金屬接地板⑵，其特征在于，所述上層金屬貼片包括末端開路的第一“C”形金屬枝節、第二“C”形金屬枝節，微帶饋線(3)，末端開路金屬枝節(4、5)，矩形福射金屬貼片(6)，矩形親合金屬貼片(7、8)，“L”形輻射枝節(9、10); 所述微帶饋線(3)的一端為天線輸入端，其另一端與矩形輻射金屬貼片(6)的一端連接，矩形輻射金屬貼片(6)的另一端加載有第一“C”形金屬枝節；在微帶饋線(3)上并聯加載有第二 “C”形金屬枝節和末端開路金屬枝節(4、5);矩形耦合金屬貼片(7)、(8)分別位于矩形輻射金屬貼片(6)未連接枝節的兩側邊，且耦合金屬貼片與矩形輻射金屬貼片(6)的相應側邊為耦合饋電方式；矩形耦合金屬貼片(7)遠離矩形輻射金屬貼片(6)的側邊上靠近微帶饋線(3)的一端加載有“L”形輻射枝節(9)，矩形耦合金屬貼片(8)遠離矩形輻射金屬貼片(6)的側邊上遠離微帶饋線(3)的一端加載有“L”形輻射枝節(10); 所述下層金屬接地板位于微帶饋線(3)輸入端的正下方。2.根據權利要求1所述的多頻天線，其特征在于，所述第二“C”形金屬枝節、末端開路金屬枝節(5)、末端開路金屬枝節(4)在長直微帶線(3)上沿遠離輸入端的方向依次并聯加載。3.根據權利要求1所述的多頻天線，其特征在于，所述耦合貼片⑶與耦合貼片(7)的尺寸完全相同，矩形耦合金屬貼片(7)、(8)與矩形輻射金屬貼片(6)相應側邊形成的耦合縫隙寬度為Imm04.根據權利要求1所述的多頻天線，其特征在于，所述金屬貼片及枝節均為銅質，且厚度為 0.035mm。5.根據權利要求1所述的多頻天線，其特征在于，所述絕緣介質基板(I)所采用的材料為 FR4_epoxy。
【專利摘要】本發明提供一種多頻天線，屬于天線技術領域。本發明天線采用單端口饋電，包括矩形絕緣介質基板、下層金屬接地板及上層金屬貼片，該天線采用支節彎折曲流技術減小天線尺寸，利用貼片間耦合產生新的頻帶達到了拓寬頻帶的目。其中，介質基板上部微帶饋線和介質基板下部的接地板共同構成饋電端口，連接在微帶饋線3底部的彎折的“C”形枝節能夠覆蓋LTE700頻段，并聯加載于微帶饋線上的支節4和支節5會分別產生WIMAX和WLAN(5.2GHz)頻段，通過耦合方式饋電的兩個“L”形枝節分別產生LTE2500和DCS1800/PCS/UMTS頻段。該天線成本低，結構簡單，性能優良并且能夠同時滿足現有的對多個移動通信頻段的要求。
【IPC分類】H01Q5/20, H01Q1/38
【公開號】CN105140649
【申請號】CN201510443535
【發明人】朱兆君, 李商洋, 梁碩, 王亮, 敬雪玲, 俞彬, 楊丹
【申請人】電子科技大學
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年7月27日