一種實現印刷縫隙型手機天線小型化與寬帶化的方法
【專利摘要】本發明公開一種實現印刷縫隙型手機天線小型化與寬帶化的方法，解決現有的印刷縫隙型手機天線帶寬窄、尺寸大的問題。所述的縫隙位于電路板的地上，由二至三個縫隙單元連接組成階梯形狀，縫隙的左端開路。所述的饋電線采用50Ω微帶線與三個金屬貼片單元組合形成折合形狀，并在終端開路，其開路端與縫隙的開路端指向相同的電路板側邊，饋電線的邊界圍繞縫隙的邊界彎折，易于降低回波損耗實現寬帶匹配。金屬貼片在地上的投影落在縫隙的內部，不占用電路板的額外面積，保持了天線的小型化。所述的縫隙單元為矩形或者圓形或者橢圓形，所述的金屬貼片單元為矩形或者圓形或者橢圓形。本發明結構簡單、思路清晰、易于實現，工程應用價值很大。
【專利說明】
一種實現印刷縫隙型手機天線小型化與寬帶化的方法
技術領域
[0001]本發明涉及印刷縫隙型手機天線，特別涉及一種實現印刷縫隙型手機天線小型化與寬帶化的方法。
【背景技術】
[0002]印刷縫隙天線具有體積小、重量輕、易于集成等優點，在移動通信、衛星通信等領域中廣泛應用。而這些通信系統的終端設備要求天線具有小型化和寬帶化的特性。例如安裝在手機、筆記本、智能手表等設備內的天線需要具有體積小、重量輕的小型化特性，同時要支持移動通信的第二代(Second Generat1n，2G)、第三代(Third Generat1n，3G)、第四代(Fourth Generat1n，4G)、以及無線保真(Wireless Fidelity，WiFi)等多個工作頻段，這就要求天線具有多頻化與寬帶化的特性。應用于手機內部的天線主要有五種基本類型:安裝在手機塑料外殼上的平面倒F天線(Planar Inverted-F Antenna，PIFA)、單極天線以及印刷在手機電路板上的印刷PIFA、印刷單極、印刷縫隙天線。相對于其它類型天線，印刷縫隙天線具有低SAR、天線性能受人體環境影響小等優點，但是由于缺乏明確的理論模型，對于印刷縫隙天線的設計思路不清晰，目前已有的設計方法缺乏靈活性和多樣性，存在面積大、帶寬窄的缺點。本發明致力于解決印刷縫隙型手機天線設計中的帶寬和體積的問題，提供實現印刷縫隙型手機天線小型化與寬帶化的方法。
【發明內容】
[0003]一種實現印刷縫隙型手機天線小型化和寬帶化的方法，所述的縫隙天線印刷在手機電路板上，包括三層結構:介質板、設置于介質板底面的地、設置于介質板頂面的饋電線。所述的縫隙位于電路板的地上，采用階梯形狀的一端開路一端閉合結構。所述的饋電線采用彎折、階梯形狀的開路結構。
[0004]所述的縫隙由二至三個縫隙單元連接形成階梯形狀，縫隙的一端開路另外一端閉入口 ο
[0005]所述的饋電線由50Ω微帶線與三個金屬貼片單元連接組成階梯形狀，所述的金屬貼片在終端開路，其開路端與縫隙的開路端指向相同的電路板側邊，其特征在于階梯狀金屬貼片的邊界圍繞縫隙的邊界彎折。
[0006]本發明與現有技術相比較，具有如下突出實質性特點和顯著優點:
(I)本發明的縫隙采用階梯形狀的一端開路一端閉合的階梯結構，易于實現縫隙的小型化，同時階梯形狀可以在地上的金屬部分形成階梯形的輻射區域，易于降低回波損耗，實現寬帶匹配。
[0007](2)本發明的饋電線采用階梯形狀、沿縫隙邊界彎折、與縫隙同向開路的結構易于引導電流在地上沿著縫隙分布，降低回波損耗實現寬帶匹配。
[0008](3)本發明的饋電線的金屬貼片部分在地上的投影落在縫隙的內部，不占用電路板的額外面積，保持了天線的小型化。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發明實施例1的結構示意圖。
[0010]圖2為本發明實施例2的結構示意圖。
[0011]圖3為本發明實施例3的結構示意圖。
[0012]圖4為本發明實施例4的結構示意圖。
[0013]圖5為本發明實施例5的結構示意圖。
[0014]圖6為本發明實施例1在s=31m時的回波損耗仿真圖。
[0015]圖7為本發明實施例1在s=59mm時的回波損耗仿真圖。
[0016]圖8為本發明實施例1在s=74mm時的回波損耗仿真圖。
[0017]
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖對本發明的優選實施例作詳細說明:
實施例一:
參見圖1，一種實現印刷縫隙型手機天線小型化與寬帶化的方法，縫隙天線印刷在手機電路板上，包括三層結構:介質板(I)、設置于介質板底面的地(2)、設置于介質板頂面的饋電線(3)。所述的縫隙位于電路板的地(2)上，由(21)和(22)兩部分連接組成，其中(21)采用矩形，(22)采用圓形，二者連接形成階梯形狀，(21)在電路板的(11)側邊開路。所述的饋電線采用50 Ω微帶線(30)與三個金屬貼片(31)、(32)、(33)連接組成，其中(31)、(33)為矩形，(32)為圓形，三者連接形成階梯結構，(31)的開路端指向電路板的側邊(11)，(31)、
(32),(33)在地上的投影處于縫隙(21)、(22)的內部。
[0019]在本實施例中，通過優化天線的尺寸參數可以得到極寬的帶寬。
[0020]較佳的，s在 25-35_ 范圍內，可以覆蓋 GPS、GSM1800、GSM1900、UMTS、LTE2300、LTE2500、WiFi2000、WiFi5800、WiMax、UWB 中的多個頻段。圖 6 顯示了 s=31mm 時的回波損耗的仿真結果。
[0021]較佳的，s在 55-75_ 范圍內，可以覆蓋 LTE700、GSM800、GSM900、UMTS、LTE2300、LTE2500、WiFi2000、WiFi5800、WiMax、UWB 中的多個頻段。圖 7 顯示了 s=59mm 時的回波損耗的仿真結果，圖8顯示了 s=74_時的回波損耗的仿真結果。
[0022]實施例二:
參見圖2，一種實現印刷縫隙型手機天線小型化與寬帶化的方法，縫隙天線印刷在手機電路板上，包括三層結構:介質板(I)、設置于介質板底面的地(2)、設置于介質板頂面的饋電線(3)。所述的縫隙位于電路板的地(2)上，由(21)、(22)、(25)三部分連接組成，其中
(21)采用矩形，(22)采用圓形，二者連接形成階梯形狀，(21)在電路板的(11)側邊開路，
(25)是縫隙的橫向部分在電路板縱向的延伸。所述的饋電線采用50Ω微帶線(30)與三個金屬貼片(31)、(32)、(33)連接組成，其中(31)、(33)為矩形，(32)為圓形，三者連接形成階梯結構，(31)的開路端指向電路板的側邊(11)，(31)、(32)、(33)在地上的投影處于縫隙
(21)、(22)的內部。
[0023]實施例三: 參見圖3，一種實現印刷縫隙型手機天線小型化與寬帶化的方法，縫隙天線印刷在手機電路板上，包括三層結構:介質板(I)、設置于介質板底面的地(2)、設置于介質板頂面的饋電線(3)。所述的縫隙位于電路板的地(2)上，由(21)、(22)、(23)連接組成，其中(21)、
[23]采用矩形，(22)采用圓形，三者連接形成階梯形狀，(21)在電路板的(11)側邊開路。所述的饋電線采用50 Ω微帶線(30)與三個金屬貼片(31)、(32)、(33)連接組成，其中(31)、
(33)為矩形，(32)為圓形，三者連接形成階梯結構，(31)的開路端指向電路板的側邊(11)，
(31)、(32)、(33)在地上的投影處于縫隙(21)、(22)、(23)的內部。
[0024]實施例四:
參見圖4，一種實現印刷縫隙型手機天線小型化與寬帶化的方法，縫隙天線印刷在手機電路板上，包括三層結構:介質板(I)、設置于介質板底面的地(2)、設置于介質板頂面的饋電線(3)。所述的縫隙位于電路板的地(2)上，由(21)和(22)兩矩形連接組成階梯結構，其中(21)在電路板的(11)側邊開路。所述的饋電線采用50Ω微帶線(30)與三個矩形金屬貼片(31)、(32)、(33)連接組成階梯結構，(31)的開路端指向電路板的側邊(11)，(31)、
(32),(33)在地上的投影處于縫隙(21)、(22)的內部。
[0025]實施例五:
參見圖5，一種實現印刷縫隙型手機天線小型化與寬帶化的方法，縫隙天線印刷在手機電路板上，包括三層結構:介質板(I)、設置于介質板底面的地(2)、設置于介質板頂面的饋電線(3)。所述的縫隙位于電路板的地(2)上，由(21)、(22)、(23)三個矩形連接形成階梯結構，其中(21)在電路板的(11)側邊開路。所述的饋電線采用50Ω微帶線(30)與三個矩形金屬貼片(31)、(32)、(33)連接組成階梯結構，(31)的開路端指向電路板的側邊(11)，
(31)、(32)、(33)在地上的投影處于縫隙(21)、(22)、(23)的內部。
【主權項】
1.一種實現印刷縫隙型手機天線小型化與寬帶化的方法，所述的縫隙型手機天線印刷在手機電路板上，包括三層結構:介質板(I)、設置于介質板底面的地(2)、設置于介質板頂面的饋電線(3)，所述的縫隙位于電路板的地(2)上，其特征在于縫隙采用階梯形狀的一端開路一端閉合的結構，饋電線(3 )采用彎折、階梯形狀的開路結構。2.根據權利I所述的一種實現印刷縫隙型手機天線小型化與寬帶化的方法，其特征在于縫隙由二至三個高度不同的縫隙單元連接組成階梯形狀，其特征在于縫隙單元(21)在電路板的(11)側邊開路，縫隙單元(22)末端閉合，所述的一端開路另一端閉合的階梯結構易于實現的縫隙的小型化，所述的階梯形狀的縫隙在電路板的地(2)上的金屬部分形成階梯形狀的輻射區域，易于降低回波損耗實現寬帶匹配。3.根據權利I所述的一種實現印刷縫隙型手機天線小型化與寬帶化的方法，其特征在于饋電線采用50 Ω微帶線(30)與三個金屬貼片單元(31)、(32)、(33)組合形成階梯形狀，金屬貼片單元(31)的終端開路，其特征在于(31)的開路端與縫隙(21)的開路端都指向(11)側邊，階梯狀金屬貼片的邊界圍繞縫隙的邊界彎折，易于引導地上的電流沿著縫隙邊界分布，從而降低回波損耗實現寬帶匹配，所述的饋電線的金屬貼片(31)、(32)、(33)在地上的投影落在縫隙的內部，不占用電路板的額外面積，保持了天線的小型化。4.根據權利2所述的縫隙單元為矩形或者圓形或者橢圓形，根據權利3所述的金屬貼片單元為矩形或者圓形或者橢圓形。
【文檔編號】H01Q1/38GK105990673SQ201510063626
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年2月9日
【發明人】宗衛華
【申請人】青島大學