CN105762488A - 一种4g天线 - Google Patents

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吴艳杰
吴多龙
李健凤
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Guangdong University of Technology
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Guangdong University of Technology
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith

Abstract

本发明提供了一种4G天线，适用于非金属边框结构的移动终端。该天线由一长分支、一短分支和一寄生分支组成，其中长分支用于产生低频和第一高频，短分支用于产生第二高频，寄生分支用于产生第三高频，且第一、二、三高频可互相叠加，最终使得天线工作在800?960MHz和1710?2700MHz。本发明最大的优势在于在不增加天线复杂度的情况下，仅通过巧妙布局天线结构，便多激发出一高频谐振，再通过恰当的高频波形叠加，从而使得天线的工作频带更宽、更多。

Description

一种4G天线
技术领域
本发明属于天线技术领域，具体涉及一种4G天线。
背景技术
移动终端天线的带宽拓展一直是移动终端通信的发展方向，特别是便携式移动终端，3G已经是目前的主流，其频率带宽为824—960MHz和1710—2170MHz。随着LTE技术的应用，低频要求带宽为704MHz—960MHz，高频要求带宽为1710—2700MHz，带宽迅速增加给天线设计带来了挑战。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺陷，本发明在移动终端具有非金属边框的前提下，提出了一种4G天线，该天线可以实现工作频段800MHz-960MHz、1710MHz—2700MHz。
本发明具体方案如下：
一种4G天线，适用于具有非金属边框结构的移动终端，该天线包括PCB板和天线；PCB板包括金属区域和净空区域，天线包括一长分支、一短分支和一寄生分支。所述长分支包括第一长分支和第二长分支，短分支包括第一短分支，以及短路分支。
作为优化方案，天线采用三个馈点激发，其中中间的为馈电点，与射频信号相连；左右两边的为接地点，与PCB板直接相连。
作为优化方案，天线的短路分支与PCB板电气相连，用于改善天线的低频驻波。
作为优化方案，长分支和短分支呈两边分布方式，或至少短分支不能进入长分支的弯折区域。
作为优化方案，天线的第六低频分支与PCB板电气相连，用于改善天线的低频驻波。
作为优化方案，天线长分支呈由内往外，且末端弯折的走线形式，而其末端弯折长度和弯曲程度决定天线的第一高频谐振。
作为优化方案，寄生分支可任意弯折，其长度和与短分支之间的耦合程度决定天线的第三高频谐振。
作为优化方案，短分支可任意弯折，但不能进入长分支的末端弯折区域，其长度决定天线的第二高频谐振。
跟以往的专利相比，本发明具有以下优势：
(1) 在不增加天线复杂度的情况下，仅通过巧妙布局天线的结构，便多激发出一高频谐振，再通过恰当的高频波形叠加，从而使得天线的工作频带更宽、更多。
（2）本发明的工作频带为800MHz-960MHz、1710-2700MHz。
附图说明
图1为本发明的金属框、PCB板和天线的结构示意图；
图2为本发明的立体示意图；
图3为本发明的回波损耗图。
具体实施方式
下面结合附图详细描述本发明。
一种4G天线，适用于具有非金属边框结构的移动终端，该天线包括PCB板和天线部分。
如图1所示，在本实施例中，以一般手机为例，手机的尺寸大致为138mm×68mm，因此PCB板设为长L1×宽W1 = 138mm×68mm，如图2所示，支架的高度为h =5mm。
如图1所示， PCB板包括金属区域（100）和净空区域（101），其中净空区域（101）的宽度设置为L2 =5mm。
天线由馈电部分、天线走线部分和寄生部分。所述馈电部分包括馈源（200）和馈电走线（201）；所述天线走线部分包括长分支部分和短分支部分，所述长分支部分包括第一长分支（203）和第二长分支（204），短分支部分包括第一短分支（205），以及短路分支（202）；所述寄生部分包括寄生分支（206）。
天线走线采用左右两边分开布局形式，且至少短分枝不进入长分支的末端弯折区域。
天线长分支采用由里往外，末端弯折的走线形式，其中分支的总长产生第一次模，工作在824-960MHz；此外，其第二次模工作在1800MHz，而弯折的长度和弯曲程度可调节天线的二次模的谐振频率。
天线的短分枝（205）可任意弯曲，其长度决定于天线的第二高频谐振。
如图2所示，天线中间位置可放置手机配件USB，且几乎不影响天线的性能。
寄生分支可任意弯折，其长度和与短分支之间的耦合程度决定天线的第三高频谐振。
短分枝下方必须净空大于5mm，且其净空大小直接决定天线的高频带宽。
天线增加一短路分支（202），用于调节天线的低频输入阻抗，改善天线的低频驻波。
天线的第三谐振由寄生分支（209）与第一低频分支（202）的耦合产生，用于实现2500-2690MHz。
表1为天线实测数据，在800-960MHz时，天线低频段的平均效率大于60％；在1710-2170MHz时，天线高频段的平均效率大于50％。
表1 频率和效率的关系（800-960MHz，1710-2700MHz）
频率 800 824 849 880 894 915 925 960
效率 60% 70% 73% 82% 86% 76% 68% 56%
频率 1710 1810 1880 1930 1990 2010 2050 2090 2130
效率 52% 65% 82% 70% 65% 62% 46% 45% 45%
频率 2170 2230 2290 2350 2470 2530 2590 2650 2700
效率 43% 53% 53% 54% 54% 56% 60% 65% 70%
以上公开的仅为本申请专利的几个具体实施例，但本申请并非局限于此任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种4G天线，适用于非金属框结构的移动终端，其特征在于，该天线包括PCB板和天线；
所述PCB板包括金属区域和净空区域；
所述天线包括一长分支、一短分支和一寄生分支，所述长分支包括第一长分支和第二长分支，短分支包括第一短分支，以及短路分支。
2.根据权利要求1所述的一种4G天线，其特征在于，所述天线由三个馈点激发，其中中间的为馈电点，与射频信号相连；左右两边的为接地点，与PCB板直接相连。
3.根据权利要求1所述的一种4G天线，其特征在于，所述天线的短分支与PCB板电气相连，用于改善天线的低频驻波。
4.根据权利要求1所述的一种4G天线，其特征在于，所述长分支和短分支呈两边分布方式，或至少短分支不能进入长分支的弯折区域。
5.根据权利要求1所述的一种4G天线，其特征在于，所述长分支呈由内往外，且末端弯折的走线形式，而其末端弯折长度和弯曲程度决定天线的第一高频谐振。
6.根据权利要求1所述的一种4G天线，其特征在于，所述长分支下方的PCB板的净空环境决定天线的低频、第一高频的输入阻抗和带宽。
7.根据权利要求1所述的一种4G天线，其特征在于，所述短分支可任意弯折，其长度决定天线的第二高频谐振。
8.根据权利要求1所述的一种4G天线，其特征在于，所述短分支下方的PCB板应净空，其净空环境好坏决定天线的第一、二高频谐振的叠加程度。
9.根据权利要求1所述的一种4G天线，其特征在于，所述寄生分支可任意弯折，其长度和与短分支之间的耦合程度决定天线的第三高频谐振。
10.根据权利要求1所述的一种4G天线，其特征在于，所述天线的寄生分支，用于产生第三高频谐振。
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