CN102148426A - 一种wwan多频天线 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种WWAN多频天线，所述天线包括平行设置的第一辐射片及第二辐射片，第一辐射片上设置信号馈点及接地点、第一辐射走线，所述第一辐射走线与信号馈点连接，同时还通过匹配网络与接地点连接；第二辐射片上设置第二辐射走线及第三辐射走线；第一辐射走线与第二辐射走线、第三辐射走线通过贯通孔实现电气连接。三个辐射走线的长、宽均可调，通过调整各辐射走线的长、宽可实现天线性能调节。所述天线结构简洁、成本低、效率高，可调参数简单、有效、全面；且将空间因素对天线性能的影响降至最低。
Description
技术领域
本发明涉及天线领域，具体是指一种体积小、频带宽、适应性强的WWAN天线。
背景技术
目前，无线通讯终端内置式WWAN多频天线应用越来越广泛，制式越来越复杂，所需频段也由原来的880～960MHz、1710MHz~1880MHz发展到现在的824～960MHz、1575MHz~2170MHz甚至更宽频段。同时，由于无线通讯技术的发展，空中电磁环境更加复杂，对无线通讯产品天线的增益和方向性要求更高。同时对天线的抗干扰要求亦越来越高，这就要在提高发射功率和最小接收灵敏度的同时要求更低的SAR值。另一方面，通讯产品小型化的趋势不可阻挡，使得体积和性能的矛盾愈加突出。天线开发成为通讯设备研发生产过程中最耗时费力、成本最高的部分。开发出性能优异，体积小、形状规范、宽频带、适应性强、参数化可调的WWAN天线成为当务之急。
发明内容
本发明的目的是设计一种标准化小体积的天线模型，使其能够通过灵活便捷的参数化调整方法，适应各种不同笔记本电脑或便携式通讯终端的天线的要求，以尽量缩短研发周期，减少研发成本。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：提供一种WWAN多频天线，包括平行设置的第一辐射片及第二辐射片，所述第一辐射片上设置信号馈点及接地点，第一辐射片上还设置第一辐射走线，第一辐射走线与信号馈点连接，同时辐射走线通过匹配网络与接地点连接；第二辐射片上设置第二辐射走线及第三辐射走线；所述第一辐射走线与第二辐射走线、第三辐射走线通过贯通孔实现电气连接。
具体的，所述第一辐射走线为长方形或类似长方形片状结构，所述第二辐射走线及第三辐射走线也均为长方形或类似长方形片状结构，且分别位于用于与第一辐射片连接的贯通孔两边，第一辐射走线、第二辐射走线及第三辐射走线的长、宽均可调，通过调整各辐射走线的长、宽可实现天线性能调节。
具体的，所述匹配网络采用并联的电感及电容，其中，电感感值参数可选范围为1～9nh，电容容值参数可选范围为1～9pf。
优选的，所述第一辐射片及第二辐射片之间采用空气或其他非导电物质填充；所述第一辐射片及第二辐射片之间距离为0.8～5mm。
本发明主体使用多层辐射片形式，成本低廉。
与现有技术相比，本发明的有益效果还在于：
1、本发明所述多频天线利用PIFA天线基本原理，设计出立体空间内多个辐射单元的有效拓扑结构，改善了天线阻抗特性，利用空间内不同方向电流产生不同辐射谐振，实现高中低频率同时高效率辐射；
2、所述天线在辐射单元内嵌入匹配元件，在缩小体积的同时有效改善了阻抗匹配，增加了辐射带宽；
3、通过各辐射线的长宽调整实现天线参数化调谐，各频段S参数调整基本互不影响，大大降低了天线调试难度，增加了天线的适用性；并通过调节外围电长度以及形状，可以延伸得到三频四频甚至更多频段；
4、所述天线结构可在通讯设备内部重复使用，同时在同一个通讯设备内共用同一块金属地放置多个天线；
5、本发明普遍适用于限定条件范围之内各种类似环境和情况，具有广谱适用性。
附图说明
图1是本发明所述第一辐射片实施例结构组成示意图；
图2是图1所示第一辐射片上辐射走线部分放大示意图；
图3是本发明所述第二辐射片实施例结构组成示意图；
图4是本发明所述天线与通讯产品主PCB板连接示意图；
图5是本发明所述天线与笔记本电脑连接示意图；
图6是本发明所述天线实施例与普通天线回波损耗对比示意图；
图7是本发明所述天线实施例方向示意图；
图8是本发明所述天线另一方向示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
如图1、2、3，该实施例所揭示的WWAN多频天线，包括平行设置的第一辐射片9及第二辐射片10，在第一辐射片9上设置信号馈点2、接地点1及第一辐射走线8，所述第一辐射走线8与信号馈点2连接，同时还通过匹配网络4与接地点1连接。在第二辐射片10上设置第二辐射走线6及第三辐射走线7。
其中，三个辐射走线均为类似长方形片状结构，第二辐射走线6及第三辐射走线7相互连接在一起，连接部分设贯通孔5，第一辐射片9上对应该贯通孔位置也设置贯通孔3，第一辐射走线8与该贯通孔3连接，通过贯通孔3、5实现与第二辐射片10上的第二辐射走线6及第三辐射走线7的电气连接。另外，三个辐射走线的长、宽均可调，通过调整各辐射走线的长、宽可实现天线性能的灵活调节。
实施例中，两个辐射片附着在一定介电常数的支架上，分别位于支架两侧，这样进一步缩小了天线体积，同时增加天线强度。支架宽度保证第一辐射片9及第二辐射片10之间距离为0.8～5mm即可，以保证良好的天线性能。支架起到支撑和降低频率（介电常数与频率成反比）的作用，可以选择使用，非必要配置。第一辐射片9及第二辐射片10为PCB板，其上的辐射走线为铺铜形成。
实施例中，匹配网络4采用并联的电感及电容实现，电感感值参数可选范围为1～9nh，电容容值参数可选范围为1～9pf。
见图4，所述多频天线适用于接地面大于100mm×100mm以上面积的笔记本电脑或通讯产品内，接地点以下部分需要与“地”通过导电材质连接，以金属地上边沿为基线，天线上方为非金属区。
见图5，使用时，第一辐射片9通过同轴电缆连接笔记本电脑或通讯产品内的射频电路，其中同轴电缆内芯接信号馈点2，同轴电缆外层导电层与接地点1连接。辐射片9、10还通过导电材料与通讯终端或笔记本电脑或通讯产品上的地连接，“地”一般取通讯设备主PCB板的地，见图3。
图6为本发明所述天线实施例与普通天线回波损耗对比示意图。图中带mark点的曲线为本发明所述天线回波损耗。可以看出,本发明所述天线在高频段的带宽明显宽于普通天线,而且可以对高频性能的侧重点进行有针对性的调整和优化。
图7是本发明所述天线实施例天线方向示意图。由于本发明所述天线巧妙的利用了空间走线,使得较其它形式实现高频双频的天线电流更为规则，方向图更加优秀，全向性更好。
下表为本方面所述天线效率：
| Frequency | Efficiency | Efficiency . dB |
| 8.24E+08 | 0.444505 | -3.52123 |
| 8.49E+08 | 0.570652 | -2.43629 |
| 8.69E+08 | 0.540794 | -2.66968 |
| 8.8E+08 | 0.545926 | -2.62866 |
| 8.94E+08 | 0.562853 | -2.49605 |
| 9.15E+08 | 0.597879 | -2.23387 |
| 9.25E+08 | 0.60493 | -2.18295 |
| 9.6E+08 | 0.543312 | -2.6495 |
| 1.71E+09 | 0.549034 | -2.604 |
| 1.79E+09 | 0.576078 | -2.39519 |
| 1.81E+09 | 0.590225 | -2.28983 |
| 1.85E+09 | 0.659649 | -1.80687 |
| 1.88E+09 | 0.616401 | -2.10137 |
| 1.91E+09 | 0.601258 | -2.20939 |
| 1.92E+09 | 0.563608 | -2.49022 |
| 1.93E+09 | 0.558522 | -2.5296 |
| 1.98E+09 | 0.518238 | -2.85471 |
| 1.99E+09 | 0.506268 | -2.9562 |
| 2.01E+09 | 0.511156 | -2.91446 |
| 2.11E+09 | 0.561433 | -2.50702 |
| 2.15E+09 | 0.566214 | -2.47019 |
| 2.17E+09 | 0.568789 | -2.45049 |
由上表也可以看出，本发明所述天线整体效率在普通环境下优于普通IFA天线，在高频段带宽优势更加明显。
Claims (10)
1.一种WWAN多频天线，包括平行设置的第一辐射片（9）及第二辐射片（10），所述第一辐射片（9）上设置信号馈点（2）及接地点（1），其特征在于：第一辐射片（9）上还设置第一辐射走线（8），第一辐射走线（8）与信号馈点（2）连接，同时第一辐射走线（8）还通过匹配网络（4）与接地点（1）连接；第二辐射片（10）上设置第二辐射走线（6）及第三辐射走线（7）；所述第一辐射走线（8）与第二辐射走线（6）、第三辐射走线（7）通过内壁镀铜的贯通孔实现电气连接。
2.根据权利要求1所述WWAN多频天线，其特征在于：所述第一辐射走线（8）为长方形或类似长方形片状结构，通过调整第一辐射走线（8）的长、宽实现天线性能调节。
3.根据权利要求2中所述WWAN多频天线，其特征在于：所述第二辐射走线（6）及第三辐射走线（7）均为长方形或类似长方形片状结构，且分别位于用于与第一辐射片（9）连接的内壁镀铜的贯通孔两边，第二辐射走线（6）及第三辐射走线（7）的长、宽可调。
4.根据权利要求3中所述WWAN多频天线，其特征在于：所述匹配网络（4）采用并联的电感及电容。
5.根据权利要求4中所述WWAN多频天线，其特征在于：所述电感感值参数可选范围为1～9nh，电容容值参数可选范围为1～9pf。
6.根据权利要求1中所述WWAN多频天线，其特征在于：所述第一辐射片（9）及第二辐射片（10）之间距离为0.8～5mm。
7.根据权利要求6中所述WWAN多频天线，其特征在于：所述第一辐射片（9）及第二辐射片（10）之间采用空气或其他非导电物质填充。
8.根据权利要求7中所述WWAN多频天线，其特征在于：所述第一辐射片（9）及第二辐射片（10）之间设支撑架。
9. 根据权利要求1中所述WWAN多频天线，其特征在于：所述第一辐射片（9）通过同轴电缆连接笔记本电脑内的射频电路，其中同轴电缆内芯接信号馈点（2），同轴电缆外层导电层与接地点（1）连接。
10.根据权利要求1中所述WWAN多频天线，其特征在于：第一辐射片（9）及第二辐射片（10）通过导电材料与通讯终端或笔记本电脑上的地连接。
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|---|---|---|---|
| CN2011100553167A CN102148426A (zh) | 2011-03-09 | 2011-03-09 | 一种wwan多频天线 |
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Publications (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN116982220A (zh) * | 2022-07-04 | 2023-10-31 | 嘉兴倍创网络科技有限公司 | 一种5g信号天线 |
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2011
- 2011-03-09 CN CN2011100553167A patent/CN102148426A/zh active Pending
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