CN106340707B - 一种小尺寸带低频的新型环形天线 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种小尺寸带低频的新型环形天线，包括线路板，所述线路板上形成有覆铜区域和净空区域，所述净空区域上固定安装有一天线支架，所述天线支架上形成有一环形天线。本发明提供的小尺寸带低频的新型环形天线将馈电点和接地点设置在覆铜区域上，实现了二者合二为一，极大减少了物料的使用，降低了制造成本；而且本发明将天线印刷形成于支架的各个面上，极大减少天线占用空间。

Description

一种小尺寸带低频的新型环形天线
技术领域
本发明涉及天线，具体涉及的是一种小尺寸带低频的新型环形天线。
背景技术
随着消费类电子行业的快速发展，手机已成为人们日常生活中不可或缺的必需品，从早期笨重的大哥大到功能机再到如今的智能机，各手机厂商都在不断地创新以吸引更多的消费者。全新的ID，有质感的金属，更大及高分辨率的屏幕，超大的电池容量，高性能低功耗的多核CPU，广角和长焦处理成像的双摄像头，指纹识别，支持近场通信NFC等，如此众多的功能需要占据手机内部绝大多数空间，从而预留给手机天线设计的空间越来越小，另一方面，手机整体又向着轻、薄、便携方向发展，这给天线设计带来更多地挑战。
众所周知，半波对称振子是天线最基础和最经典的设计方案，其中，对称振子表示此天线有两个臂且对称，半波表示两个臂的长度是对应频率波长的一半；因为λ＝c/f，所以频率越小，对应的波长越长，从而天线的长度越长，在手机内所占用空间就越大。
发明内容
为此，本发明的目的在于提供一种占用空间小、制造成本低，带低频且能够覆盖LTE高频段的新型环形天线。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种小尺寸带低频的新型环形天线，包括线路板，所述线路板上形成有覆铜区域和净空区域，所述净空区域上固定安装有一天线支架，所述天线支架上形成有一环形天线。
优选地，所述环形天线包括形成于天线支架下表面上的底部天线、形成于天线支架前端侧面上的前端天线和形成于天线支架上表面上的顶部天线，且前端天线与顶部天线形成一环形。
优选地，所述前端天线与顶部天线形成的环形为圆环、矩形环、椭圆环或异形环。
优选地，所述覆铜区域上设置有馈电点和接地点。
优选地，所述顶部天线包括第四天线走线；所述前端天线包括第一天线走线，所述第一天线走线的一端通过第二天线走线与第四天线走线一端连接，第一天线走线的另一端通过第三天线走线与第四天线走线的另一端连接，且第一天线走线、第二天线走线、第三天线走线以及第四天线走线形成一矩形环。
优选地，所述底部天线包括第一传输线，第二传输线和第三传输线；所述第一传输线一端与馈电点连接，另一端分为两路，一路通过第二传输线、第三传输线连接到接地点，另一路连接第一天线走线。
本发明提供的小尺寸带低频的新型环形天线将馈电点和接地点设置在覆铜区域上，实现了二者合二为一，极大减少了物料的使用，降低了制造成本；而且本发明将天线印刷形成于支架的各个面上，极大减少天线占用空间。
附图说明
图1为本发明手机PCB板的结构示意图；
图2为本发明手机PCB板上安装天线支架的结构示意图；
图3为本发明手机整体设计结构示意图；
图4为本发明天线结构示意图；
图5为天线的散射参数S11结果示意图。
图中标识说明：PCB板10、覆铜区域11、净空区域12、天线支架20、下表面21、上表面22、前端侧面23、天线30、底部天线31、第一传输线311、第二传输线312、第三传输线313、馈电点314、接地点315、顶部天线32、第四天线走线321、前端天线33、第一天线走线331、第二天线走线332、第三天线走线333。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1所示，图1为本发明手机PCB板的结构示意图。本实施例提供了一种小尺寸带低频的新型环形天线，该天线包括有线路板10，所述线路板10上形成有覆铜区域11和净空区域12。
如图2所示，图2为本发明手机PCB板上安装天线支架的结构示意图。其中在净空区域12上固定安装有一个天线支架20，该天线支架20为一矩形体，其包括下表面21、上表面22、前端侧面23、后端侧面以及左右两端侧面。天线支架20的下表面21对应位于净空区域12，且与覆铜区域11的边缘相邻。
如图3所示，图3为本发明手机整体设计结构示意图。天线支架20上形成有一天线30，其包括有形成于天线支架20下表面21上的底部天线31、形成于天线支架20前端侧面23上的前端天线33和形成于天线支架20上表面22上的顶部天线32，且前端天线33与顶部天线32形成一个环形。
其中天线30形成的环形可以为圆环、矩形环、椭圆环或异形环，本实施例中优选为矩形环。
如图4所示，图4为本发明天线结构示意图。以天线30形成的环形为矩形环为例。
本实施例中覆铜区域11上设置有馈电点314和接地点315，且馈电点314和接地点315处于覆铜区域11与天线支架20相邻的侧边边缘处。
顶部天线32包括第四天线走线321，第四天线走线321位于上表面22的侧边缘处。
前端天线33包括第一天线走线331，所述第一天线走线331的一端通过第二天线走线332与第四天线走线321一端连接，第一天线走线331的另一端通过第三天线走线333与第四天线走线321的另一端连接，且第一天线走线331、第二天线走线332、第三天线走线333以及第四天线走线321形成一矩形环。
底部天线31包括第一传输线311，第二传输线312和第三传输线313；第一传输线311的一端与馈电点314连接，另一端分为两路，一路通过第二传输线312、第三传输线313连接到接地点315，通过第一传输线311，第二传输线312和第三传输线313将馈电点314和接地点315合二为一，连接为一体。
其中高频电信号通过馈电点314馈入并分两路，一路经过第一传输线311，第二传输线312和第三传输线313，通过接地点315流回到PCB板10覆铜区域11上；另一路通过第一传输线311流入第一天线走线331、第二天线走线332、第三天线走线333和第四天线走线321。
PCB板10覆铜区域11、第一天线走线331、第二天线走线332、第三天线走线333和第四天线走线321将高频电信号转换为电磁波辐射并在空气中传输；而第一传输线311，第二传输线312和第三传输线313作为天线的一部分，在传输高频电信号的同时也参与辐射。
如图5所示，图5为天线的散射参数S11结果示意图。需要说明的是，散射参数S11是衡量天线性能的重要无源参数之一，特别是反映了天线和端口阻抗的匹配程度，其是由反射系数通过换算转化成dB形式表示，与常提到驻波也有对应关系，一般当在某一频率段S11=-6dB时，此时反射系数为0.5，表示有25%的能量反射回来，75%的能量传输到天线（因天线由如白杨铜、青铜、磷铜或钢等金属构成，存在导体损耗），假设天线为理想导体无损耗，那么，天线最多可将75%的能量辐射；根据不同实际需求，一般地，以-6dB为标准来衡量天线阻抗与端口阻抗的匹配程度，当S11<=-6dB时，阻抗匹配较佳，从而让天线将更多能量辐射成为可能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种小尺寸带低频的新型环形天线，包括线路板(10)，所述线路板(10)上形成有覆铜区域(11)和净空区域(12)，其特征在于，所述净空区域(12)上固定安装有一天线支架(20)，所述天线支架(20)上形成有一环形天线(30)；所述环形天线(30)包括形成于天线支架(20)下表面(21)上的底部天线(31)、形成于天线支架(20)前端侧面(23)上的前端天线(33)和形成于天线支架(20)上表面(22)上的顶部天线(32)，且前端天线(33)与顶部天线(32)形成一环形；所述覆铜区域(11)上设置有馈电点(314)和接地点(315)；所述顶部天线(32)包括第四天线走线(321)；所述前端天线(33)包括第一天线走线(331)，所述第一天线走线(331)的一端通过第二天线走线(332)与第四天线走线(321)一端连接，第一天线走线(331)的另一端通过第三天线走线(333)与第四天线走线(321)的另一端连接，且第一天线走线(331)、第二天线走线(332)、第三天线走线(333)以及第四天线走线(321)形成一矩形环；所述底部天线(31)包括第一传输线(311)，第二传输线(312)和第三传输线(313)；所述第一传输线(311)一端与馈电点(314)连接，另一端分为两路，一路通过第二传输线(312)、第三传输线(313)连接到接地点(315)，另一路连接第一天线走线(331)。
2.如权利要求1所述的小尺寸带低频的新型环形天线，其特征在于，所述前端天线(33)与顶部天线(32)形成的环形为圆环、矩形环、椭圆环或异形环。
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