一種應用于手機的四天線分集系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種應用于手機的四天線分集系統，包括地板，主天線單元和三個副天線單元；所述主天線單元及所述三個副天線單元位于所述地板的同一側。采用上述方案，實現了高效率，提高了傳輸速率，并且很好的解決了阻抗匹配對天線效率的影響。
【專利說明】—種應用于手機的四天線分集系統
【技術領域】
[0001]本發明屬于無線通訊天線【技術領域】，涉及用于移動通訊終端的多天線系統，具體為一種應用于手機的四天線分集系統。
【背景技術】
[0002]現代移動通信終端里，單端口輸入的天線已經無法完成多樣化的需求。多端口天線因其利于和不同的射頻前端模塊相匹配，可避免射頻鏈路中前端開關引入的附加損耗等眾多優勢，逐漸成為研究對象。當然，由于終端能提供的天線放置空間有限，多天線設計帶來好處的同時，必須認真處理他們的輻射效率問題，以發揮其最佳性能。
[0003]MIMO (Multiple Input Multiple Output)多天線技術不僅可以提高數據輸送速率，還可改善網絡覆蓋率。隨著LTE產業的推進，使用多天線技術是必然的趨勢，也給終端天線設計帶來了新的挑戰:一方面用戶要求小型化高質量的用戶體驗，另一方面MIMO系統也和傳統的單天線一樣，要求具有較高的天線輻射效率。
[0004]在多天線系統中，天線數量很多，彼此之間存在著不可避免的干擾影響，天線效率往往都不是很高，所以說在多天線系統中，天線效率的提高就顯得尤為迫切。對于單天線，通常天線輸入端的阻抗失配、饋電網絡的插入損耗、天線結構的導體損耗、介質損耗、天線輻射的表面波損耗等因素都會降低天線的輻射效率，要想提高天線的效率，也就等于要著手解決上面的諸多損耗問題。而在這些影響天線效率的因素中，阻抗匹配對天線效率的影響最為嚴重，如果能做好匹配的工作，其它問題也都能輕松解決。而對于四天線系統，影響天線效率的因素就不僅僅是天線自身，以主天線來說，副天線的狀態諸如匹配狀態、天線形式等同樣成為了主天線效率的關鍵因素。
[0005]因此，現有技術存在缺陷，需要改進。
【發明內容】
[0006]本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種應用于手機的四天線分集系統。
[0007]本發明的技術方案如下:
[0008]一種應用于手機的四天線分集系統，其中，包括地板，主天線單元和三個副天線單元；所述主天線單元及所述三個副天線單元位于所述地板的同一側。
[0009]所述的應用于手機的四天線分集系統，其中，所述主天線單元為耦合饋電的單極天線。
[0010]所述的應用于手機的四天線分集系統，其中，所述耦合饋電的單極天線為覆蓋700-960Mhz 和 1710_2690Mhz 頻段的天線。
[0011]所述的應用于手機的四天線分集系統，其中，所述耦合饋電的單極天線由兩個單極天線分支和耦合饋電片組成，所述兩個單極天線分支分別負責不同的頻段，并且通過改變所述兩個單極天線分支的長度改變所述主天線單元的工作頻率。[0012]所述的應用于手機的四天線分集系統，其中，所述兩個單極天線分支和所述耦合饋電片組成一個凹形稱合饋電的單極天線。
[0013]所述的應用于手機的四天線分集系統，其中，所述耦合饋電片的長X寬為20mmX6.5mm ;所述兩個單極天線分支中的第一分支的一側長度為35mm ;所述兩個單極天線分支中的第二分支的一側寬度為1.6mm;所述第二分支設置與一個短線路相連接；所述短線路與所述耦合饋電片之間的間隔設置為0.5mm。
[0014]所述的應用于手機的四天線分集系統，其中，所述三個副天線結構相同，并且副天線由耦合饋電片和一段環天線組成。
[0015]所述的應用于手機的四天線分集系統，其中，所述三個副天線覆蓋1880_2690Mhz頻段。
[0016]所述的應用于手機的四天線分集系統，其中，所述耦合饋電片的長X寬為15.8mmX8mm;所述環天線的底部外部的長度為18mm，所述環天線的底部內部的長度為15.2mm ;設置所述耦合饋電片與述環天線之間的間隔長度為0.2mm。
[0017]采用上述方案:
[0018]1、提出一種應用于手機的高效率四天線系統的設計，該設計由一個覆蓋700—960Mhz和1710— 2690Mhz的主天線和三個覆蓋1880—2690Mhz的副天線組成。主天線采用耦合饋電的單極天線模式，三個副天線采用耦合饋電的環天線模式。該天線系統實現了高效率，提高了傳輸速率，并且很好的解決了阻抗匹配對天線效率的影響。
[0019]2、該發明具有很小的空間占用需求和高效率，高隔離度，使該天線系統在MMO通信中具有重要的現實和潛在意義。四個端口的回波損耗在工作頻帶內均滿足小于_6dB的手機通信要求。四個端口之間的隔離度在整個1880-2690頻段內基本小于-13dB，滿足手機天線的設計要求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1為本發明的四天線系統結構示意圖。
[0021]圖2為本發明的四天線一種實施方式的立體圖。
[0022]圖3為本發明中主天線的結構示意圖。
[0023]圖4為本發明中副天線其中之一的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0024]以下結合附圖和具體實施例，對本發明進行詳細說明。
[0025]實施例一
[0026]如圖1-圖4所示，在四天線手機系統中，由于手機自身空間有限，留給天線的空間很狹小，因此，需要解決天線之間的隔離，需要解決在小型化天線之后又能保持效率兩個主要的問題。
[0027]本發明目的是這樣實現的:
[0028]I副天線301、302及303選擇了相互之間隔離強的環天線形式。
[0029]2利用耦合饋電減小了環天線的尺寸。
[0030]3主天線201要覆蓋多個頻段采用了單極天線的模式[0031]4四天線的布局采用了兩個頂端和兩個側邊的形式，這種布局能增強隔離。
[0032]具體而言，參照圖2，本發明主要由地板I和主天線單元201，三個副天線單元301、302,303o其主天線單元201及三個副天線單元301、302、303位于地板I的同一側，地板I中設置有介質材料板，其選用介電常數為4.4的FR4介質板。
[0033]參照圖3，本發明主天線單元201實例中采用耦合饋電的單極天線，它由兩個分支212,213和耦合饋電片211組成，兩個分支212、213分別負責不同的頻段。通過改變分支長度可以改變天線單元的工作頻率。如圖4所示，副天線單元301、302、303由耦合饋電部分311和一段小環312組成。
[0034]介質材料板I選擇尺寸為120mm X 60mm X 0.8mm,介電常數為4.4的FR4 (玻璃纖維環氧樹脂覆銅板)介質板。
[0035]實施例二
[0036]在上述實施例的基礎上，如圖1-圖4所示，提供一種應用于手機101的四天線分集系統，其中，包括地板1，主天線單元201和三個副天線單元301、302、303 ;所述主天線單元201及所述三個副天線單元301、302、303位于所述地板I的同一側。
[0037]優選的，所述主天線單元201為耦合饋電的單極天線。
[0038]上述實施例的基礎上，進一步，所述耦合饋電的單極天線為覆蓋700-960Mhz和1710-2690Mhz頻段的天線。
[0039]上述實施例的基礎上，進一步，如圖3所示，所述耦合饋電的單極天線由兩個單極天線分支212、213和耦合饋電片211組成，所述兩個單極天線分支212、213分別負責不同的頻段，并且通過改變所述兩個單極天線分支212、213的長度改變所述主天線單元201的
工作頻率。
[0040]上述實施例的基礎上，進一步，所述兩個單極天線分支212、213和所述耦合饋電片211組成一個凹形耦合饋電的單極天線，如圖2中201所示。
[0041]上述實施例的基礎上，進一步，如圖3所示，所述耦合饋電片211的長X寬為20mmX6.5mm ;所述兩個單極天線分支中的第一分支212的一側長度為35mm ;圖中219的部分為Ilmm,216的部分為24mm,第一分支212與圖中220部分一體設置,并共同構成第一分支212,第一分支212最窄的寬度為1.6mm ;所述兩個單極天線分支中的第二分支213的一側寬度為1.6mm ;第二分支213突出部分218的長度為22.5mm ;所述第二分支213設置與一個短線路214相連接；所述短線路214與所述耦合饋電片211之間的間隔設置為0.5mm ;第一分支212另一側寬度為9.5mm ;第一分支212中220部分的寬度為4mm ;第一分支212中220部分與第一分支212的最長邊相距26.3mm ;第二分支212另一側寬度為3mm ;第二分支內凹形狀，其內凹形狀的中內部底邊的長充為49.5mm ;短線路214的寬度為0.5mm。
[0042]上述實施例的基礎上，進一步，所述三個副天線301、302、303結構相同，并且副天線301、302、303由耦合饋電片311和一段環天線312組成。
[0043]上述實施例的基礎上，進一步，所述三個副天線301、302、303覆蓋1880_2690Mhz頻段。
[0044]上述實施例的基礎上，進一步，所述耦合饋電片311的長321 X寬322為15.SmmXSmm ;所述環天線312的底部外部的長度341為18mm，所述環天線312的底部內部的長度342為15.2mm ;設置所述耦合饋電片311與述環天線312之間的間隔長度333為0.2mmο
[0045]上述實施例的基礎上，進一步，所述地板I中還設置介質材料板為介電常數為4.4的玻璃纖維環氧樹脂覆銅板的介質板。
[0046]采用上述方案:
[0047]提出一種應用于手機的高效率四天線系統的設計，該設計由一個覆蓋700—960Mhz和1710— 2690Mhz的主天線和三個覆蓋1880—2690Mhz的副天線組成。主天線采用耦合饋電的單極天線模式，三個副天線采用耦合饋電的環天線模式。該天線系統實現了高效率，提高了傳輸速率，并且很好的解決了阻抗匹配對天線效率的影響。
[0048]上述技術方案，具有很小的空間占用需求和高效率，高隔離度，使該天線系統在MMO通信中具有重要的現實和潛在意義。四個端口的回波損耗在工作頻帶內均滿足小于-6dB的手機通信要求。四個端口之間的隔離度在整個1880-2690頻段內基本小于-13dB，滿足手機天線的設計要求。
[0049]應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本發明所附權利要求的保護范圍。
【權利要求】
1.一種應用于手機的四天線分集系統，其特征在于，包括地板，主天線單元和三個副天線單元；所述主天線單元及所述三個副天線單元位于所述地板的同一側。
2.如權利要求1所述的應用于手機的四天線分集系統，其特征在于，所述主天線單元為率禹合饋電的單極天線。
3.如權利要求2所述的應用于手機的四天線分集系統，其特征在于，所述耦合饋電的單極天線為覆蓋700-960Mhz和1710-2690Mhz頻段的天線。
4.如權利要求2所述的應用于手機的四天線分集系統，其特征在于，所述耦合饋電的單極天線由兩個單極天線分支和耦合饋電片組成，所述兩個單極天線分支分別負責不同的頻段，并且通過改變所述兩個單極天線分支的長度改變所述主天線單元的工作頻率。
5.如權利要求4所述的應用于手機的四天線分集系統，其特征在于，所述兩個單極天線分支和所述稱合饋電片組成一個凹形稱合饋電的單極天線。
6.如權利要求5所述的應用于手機的四天線分集系統，其特征在于，所述耦合饋電片的長X寬為20mmX6.5mm ;所述兩個單極天線分支中的第一分支的一側長度為35mm ;所述兩個單極天線分支中的第二分支的一側寬度為1.6mm ;所述第二分支設置與一個短線路相連接；所述短線路與所述耦合饋電片之間的間隔設置為0.5_。
7.如權利要求1所述的應用于手機的四天線分集系統，其特征在于，所述三個副天線結構相同，并且副天線由耦合饋電片和一段環天線組成。
8.如權利要求7所述的應用于手機的四天線分集系統，其特征在于，所述三個副天線覆蓋 1880-2690Mhz 頻段。
9.如權利要求7所述的應用于手機的四天線分集系統，其特征在于，所述耦合饋電片的長X寬為15.SmmXSmm ;所述環天線的底部外部的長度為18mm，所述環天線的底部內部的長度為15.2mm ;設置所述耦合饋電片與述環天線之間的間隔長度為0.2_。
【文檔編號】H04B7/08GK103490176SQ201310441365
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月17日 優先權日:2013年9月17日
【發明者】孫保華, 孫喬, 郭景麗, 鄒艷林 申請人:西安電子科技大學