一種全向寬頻帶高增益pcb天線的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于移動通信天線技術領域，可廣泛應用于小型化移動終端設備；尤其涉及應用在3G和LTE，藍牙，WIFI等頻段高增益全向小型天線。
【背景技術】
[0002]隨著智能終端的普及，人們對移動通信的質量尤其是數據傳輸速率提出了更高的要求。為了應對飛速增長的數據流量，移動通信網絡不斷升級，相應地，LTE系統和MMO技術被引入實際應用，雖然當前各個運營商選用的頻段不同，針對天線設計，需要考慮通信系統的向下兼容，所以多頻天線成為以后移動終端的主流趨勢。因此對終端設備天線的工作帶寬和增益提出了更高要求，以緩解日益緊張的頻帶資源要求。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種全向、寬頻帶、高增益小型全向的PCB天線。
[0004]本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下:一種全向寬頻帶高增益PCB天線，包括設置于PCB板上表面的振子單元、饋電接口、一分二功分網絡和設置于PCB板下表面的金屬層；所述天線包括兩個振子單元；
[0005]所述振子單元為雙C型印刷全向對稱振子，兩個雙C型印刷全向對稱振子呈共軸排列于PCB板上表面；
[0006]雙C型印刷全向對稱振子采用側饋方式，饋電位置位于雙C型印刷全向對稱振子第一臂的中心點；
[0007]雙C型印刷全向對稱振子第二臂的中心點設置有調諧支節；
[0008]每個雙C型印刷全向對稱振子在饋電位置處通過一分二功分網絡連接饋電接口。
[0009]在上述技術方案的基礎上，本實用新型還可以做如下改進。
[0010]進一步，所述饋電接口包括介質過孔和環繞介質過孔的饋電點焊盤；所述饋電點焊盤上設置有與所述一分二功分網絡連接的微帶巴倫；所述微帶巴倫在PCB板上表面和下表面均呈近似菱形圖案。
[0011]進一步，所述一分二功分網絡為平衡雙線結構的一分二漸變功分網絡。
[0012]進一步，所述一分二漸變功分網絡的漸變線寬尺寸在Imm?3_。
[0013]進一步，所述調諧支節的長度為31?33mm，寬帶為3mm?4mm。
[0014]進一步，所述PCB板下表面的金屬層圖形為雙線結構。
[0015]進一步，兩個所述雙C型印刷全向對稱振子的間距在0.7?0.9個工作波長范圍內。
[0016]進一步，所述PCB板的厚度為1mm，材質為介電常數2.55的F4B材料。
[0017]進一步，所述天線的尺寸為2 30mm* 3 0mm* I mm。
[0018]本實用新型的有益效果是:通過合理的天線結構設計，利用兩組雙C型印刷全向對稱振子，實現天線高增益要求，雙C型印刷全向對稱振子共軸排列，滿足全向輻射特性，振子上設置有調諧支節，可調節天線的匹配，拓展天線帶寬；本實用新型滿足垂直極化，保證水平全向輻射，全頻段增益達到5dBi，實現系統覆蓋高增益要求。另外，通過PCB型一分二漸變功分網絡構造阻抗匹配級數，利用微帶巴倫不平衡饋電以實現天線寬帶工作特性；采用F4B高頻介質材料作為天線載體，滿足批量生產一致性；本實用新型所述天線采用印制電路工藝，并對天線各個結構進行優化設計，具有優良寬帶特性，在實現優良電氣性能的同時降低生產成本。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型一種全向寬頻帶高增益PCB天線的具體實施例的結構示意圖；
[0020]圖2為本實用新型一種全向寬頻帶高增益PCB天線的具體實施例上表面的結構示意圖；
[0021]圖3為本實用新型一種全向寬頻帶高增益PCB天線的具體實施例下表面的結構示意圖；
[0022]圖4為本實用新型饋電接口電壓駐波比隨頻率變化曲線示意圖。
[0023]附圖中，各標號所代表的部件列表如下:
[0024]1、饋電接口，2、微帶巴倫，3、一分二功分網絡，4、雙C型印刷全向對稱振子，41、印刷全向對稱振子第一臂，42、印刷全向對稱振子第二臂，5、調諧支節，6、PCB板上表面，7、PCB板下表面。
【具體實施方式】
[0025]以下結合附圖對本實用新型的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本實用新型，并非用于限定本實用新型的范圍。
[0026]圖1為本實用新型一種全向寬頻帶高增益PCB天線的具體實施例的結構示意圖；圖2為本實用新型一種全向寬頻帶高增益PCB天線的具體實施例上表面的結構示意圖；圖3為本實用新型一種全向寬頻帶高增益PCB天線的具體實施例下表面的結構示意圖；如圖
1、圖2和圖3所示，本實用新型一種全向寬頻帶高增益PCB天線，一種全向寬頻帶高增益PCB天線，包括設置于PCB板上表面6的振子單元、饋電接口 1、一分二功分網絡3和設置于PCB板下表面7的金屬層；該天線包括兩個振子單元；振子單元為雙C型印刷全向對稱振子4，兩個雙C型印刷全向對稱振子4呈共軸排列于PCB板上表面6 ;雙C型印刷全向對稱振子4采用側饋方式，饋電位置位于雙C型印刷全向對稱振子第一臂41的中心點；雙(:型印刷全向對稱振子第二臂42的中心點設置有調諧支節5，7每個雙C型印刷全向對稱振子4在饋電位置處通過一分二功分網絡3連接饋電接口 I。天線的饋電接口 I通過射頻同軸電纜和終端設備射頻信號口連接。
[0027]在本實施例中，PCB板的厚度為1mm，材質為介電常數2.55的F4B材料，天線的尺寸為230mm*30mm*Imm ;兩個雙C型印刷全向對稱振子的間距在0.7?0.9個工作波長范圍內，具體的，間距為140mm?145mm ?’雙C型印刷全向對稱振子4采用側饋方式，饋電位置位于雙C型印刷全向對稱振子第一臂41的中心點；雙(:型印刷全向對稱振子第二臂42的中心點設置有調諧支節5，調諧支節5的長度為31?33_，寬帶為3_?4_ ;每個雙C型印刷全向對稱振子4在饋電位置處通過一分二功分網絡3連接饋電接口 I ;一分二功分網絡3為平衡雙線結構的一分二漸變功分網絡，一分二漸變功分網絡的漸變線寬尺寸在Imm?3mm，根據雙層覆銅高頻介質板的厚度和介電常數計算得出，從饋電接口 I處開始沿功分網絡逐漸變寬，線路90度拐角均留有切角設計。饋電接口 I包括介質過孔和環繞介質過孔的饋電點焊盤；饋電點焊盤上設置有與一分二功分網絡3連接的微帶巴倫2 ;微帶巴倫2在PCB板上表面6和下表面7均呈近似菱形圖案；通過微帶巴倫2將射頻同軸電纜的信號與一分二功分網絡3連接，實現同軸線不平衡結構轉化為平衡雙線結構。饋電接口 I的介質過孔直徑在0.8_?1_，介質過孔直徑可根據射頻電纜型號尺寸調節，滿足50歐姆阻抗匹配。PCB板下表面7的金屬層圖形為雙線結構
[0028]饋電接口 I通過微帶巴倫2，實現同軸不平衡饋電滿足寬帶工作特性；一分二功分網絡3采用漸變線圖形，除了對振子單元進行功率分配，還可控制端口激勵的電流相位；一分二功分網絡3中心分別距離左右兩個雙C型振子單元的漸變線長度不同，用于調節振子單元的饋電相位；本實用新型雙C型印刷全向對稱振子與其他對稱振子不同在于增加調諧支節，調諧支節用于改善整個工作頻帶匹配，拓展天線帶寬。
[0029]本實用新型可工作于PCS、DCS、WCDMA和WI F 1、LTE系統，圖4為本實用新型饋電接口電壓駐波比隨頻率變化曲線示意圖，如圖4所示，本實用新型的工作頻率:1.710GHz?
2.7GHz，駐波比小于1.5，端口符合50歐姆匹配要求。
[0030]本實用新型采用共軸饋電兩單元組陣設計思路，滿足垂直極化，保證水平全向輻射，全頻段增益達到5dBi，實現系統覆蓋高增益要求。
[0031]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種全向寬頻帶高增益PCB天線，包括設置于PCB板上表面的振子單元、饋電接口、一分二功分網絡和設置于PCB板下表面的金屬層；其特征在于:所述天線包括兩個振子單元；所述振子單元為雙C型印刷全向對稱振子，兩個雙C型印刷全向對稱振子呈共軸排列于PCB板上表面；雙C型印刷全向對稱振子采用側饋方式，饋電位置位于雙C型印刷全向對稱振子第一臂的中心點；雙(:型印刷全向對稱振子第二臂的中心點設置有調諧支節；每個雙C型印刷全向對稱振子在饋電位置處通過一分二功分網絡連接饋電接口。
2.根據權利要求1所述一種全向寬頻帶高增益PCB天線，其特征在于: 所述饋電接口包括介質過孔和環繞介質過孔的饋電點焊盤； 所述饋電點焊盤上設置有與所述一分二功分網絡連接的微帶巴倫；所述微帶巴倫在PCB板上表面和下表面均呈近似菱形圖案。
3.根據權利要求1或2所述一種全向寬頻帶高增益PCB天線，其特征在于:所述一分二功分網絡為平衡雙線結構的一分二漸變功分網絡。
4.根據權利要求3所述一種全向寬頻帶高增益PCB天線，其特征在于:所述一分二漸變功分網絡的漸變線寬尺寸在Imm?3mm。
5.根據權利要求1或2所述一種全向寬頻帶高增益PCB天線，其特征在于:所述調諧支節的長度為31?33mm，寬帶為3mm?4mm。
6.根據權利要求1或2所述一種全向寬頻帶高增益PCB天線，其特征在于:所述PCB板下表面的金屬層圖形為雙線結構。
7.根據權利要求1或2所述一種全向寬頻帶高增益PCB天線，其特征在于:兩個所述雙C型印刷全向對稱振子的間距在0.7?0.9個工作波長范圍內。
8.根據權利要求1或2所述一種全向寬頻帶高增益PCB天線，其特征在于:所述PCB板的厚度為1mm，材質為介電常數2.55的F4B材料。
9.根據權利要求1或2所述一種全向寬頻帶高增益PCB天線，其特征在于:所述天線的尺寸為 2 3 Omm* 3 0mm* I mm ο
【專利摘要】本實用新型涉及一種全向寬頻帶高增益PCB天線，包括設置于PCB板上表面的振子單元、饋電接口、一分二功分網絡和設置于PCB板下表面的金屬層；天線包括兩個振子單元；振子單元為雙C型印刷全向對稱振子，兩個雙C型印刷全向對稱振子呈共軸排列于PCB板上表面；雙C型印刷全向對稱振子采用側饋方式，饋電位置位于雙C型印刷全向對稱振子第一臂的中心點；雙C型印刷全向對稱振子第二臂的中心點設置有調諧支節，每個雙C型印刷全向對稱振子在饋電位置處通過一分二功分網絡連接饋電接口。本實用新型具有寬頻帶、高增益、小型化等優點。
【IPC分類】H01Q1-38
【公開號】CN204348905
【申請號】CN201420757945
【發明人】王莉娜, 羅來森
【申請人】深圳市維力谷無線技術有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2014年12月4日