CN109149096A - 一种4g金属天线 - Google Patents

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    • H01Q5/307—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way

Abstract

本发明公开了一种4G金属天线，包括天线馈触点、天线接地触点、天线射频铜线、低频宽带S形铜线、第一高频宽带铜线、接地回路线S形铜线、第一耦合板、第一高频宽带铜线、接地回路线和第二耦合板，所述天线馈触点、天线接地触点和天线射频铜线均安装在双面PCB板上，且天线馈触点和天线馈铜线的芯铜线相连，天线接地触点和天线馈铜线的屏蔽层相连。该4G金属天线其通过扩展带宽和多频段的综合匹配，有效解决天线设计中面临的扩展带宽、多频段的综合匹配问题，具有较大的设计余度，能大范围拓展带宽，并实现多频段覆盖。

Description

一种4G金属天线
技术领域
本发明涉及天线技术领域，尤其涉及一种4G金属天线。
背景技术
天线是一种变换器，它把传输线上传播的导行波，变换成在无界媒介(通常是自由空间)中传播的电磁波，或者进行相反的变换。在无线电设备中用来发射或接收电磁波的部件。无线电通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文等工程系统，凡是利用电磁波来传递信息的，都依靠天线来进行工作。此外，在用电磁波传送能量方面，非信号的能量辐射也需要天线。一般天线都具有可逆性，即同一副天线既可用作发射天线，也可用作接收天线。同一天线作为发射或接收的基本特性参数是相同的。这就是天线的互易定理。
随着移动通信技术的飞速发展，带宽拓展一直是终端天线发展的方向，在2G、3G的基础上，4G网络正逐步实现全面覆盖。考虑到世界各地采用的通信协议和划分频段不尽相同，为实现全球漫游，移动终端天线需要支持多频段覆盖；4G覆盖的频段有GSM850(824-894MHz)、GSM900(880-960MHz)、DCS(1710-1880MHz)、PCS(1850-1990MHz)、UMTS(1920-2170MHz)、LTE2300(2300-2400MHz)、LTE2500(2500-2690MHz)。
因此，支持4G的移动终端天线一般要求覆盖824～960MHz、1710～2690MHz频段。
但是市面上现在并没有这种规格的天线。
因此，我们急需设计一种4G金属天线。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺触点，而提出的一种4G金属天线。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种4G金属天线，包括天线馈触点、天线接地触点、天线射频铜线、低频宽带S形铜线、第一高频宽带铜线、接地回路线S形铜线、第一耦合板、第一高频宽带铜线、接地回路线和第二耦合板，所述天线馈触点、天线接地触点和天线射频铜线均安装在双面PCB板上，且天线馈触点和天线馈铜线的芯铜线相连，天线接地触点和天线馈铜线的屏蔽层相连，双面PCB板上两面均安装有低频宽带S形铜线、第一高频宽带铜线、第二高频宽带J形铜线，且第二高频宽带J形铜线和天线馈触点相连，第二高频宽带J形铜线和接地回路线S形铜线之间设有第一耦合板，所述第一高频宽带铜线和接地回路线之间设有第二耦合板，且接地回路线上安装有S形铜线，S形铜线与第二高频宽带J形铜线呈耦合状态，第二高频宽带J形铜线上设有馈电结构。
优选的，所述低频宽带S形铜线的长度与低频段824MHz-960MHz附近的驻波性能相匹配，第一高频铜线和第二高频宽带J形铜线的长度与高频段2170MHz-2690MHz附近的驻波性能相匹配，且S形铜线的根部与第二高频宽带J形铜线通过第一耦合板耦合，且第一高频宽带铜线10和接地回路线之间设有第二耦合板，S形铜线的中部与第二高频宽带J形铜线耦合，其耦合的距离等于双面PCB板的厚度，其厚度为1.6mm，第一耦合板和第二耦合板的缝隙宽度为1.2-1.6mm。
优选的，所述低频宽带S形铜线和第一高频宽带铜线，第二高频宽带铜线J形铜线均采用使用频率的的四分之一波长。
本发明中，该4G金属天线，体积小、易集成、辐射性能优良，且通过扩展带宽和多频段的综合匹配，有效解决天线设计中面临的扩展带宽、多频段的综合匹配问题，具有较大的设计余度，能大范围拓展带宽，并实现多频段覆盖，实现了覆盖824～960MHz、1710～2690MHz频段，且在工作范围内实现VSWR<1.92的目标，适合于大范围的推广和使用。
附图说明
图1为本发明提出的一种4G金属天线的剖视图；
图2为本发明提出的一种4G金属天线的局部结构剖视图。
图中：1天线馈触点、2天线接地触点、3天线射频铜线、4双面PCB板、5低频宽带S形铜线、6第一高频宽带铜线、7第二高频宽带J形铜线、8接地回路线S形铜线、9第一耦合板、10第一高频宽带铜线、11接地回路线、12第二耦合板、13S形铜线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-2，一种4G金属天线，包括天线馈触点1、天线接地触点2、天线射频铜线3、低频宽带S形铜线5、第一高频宽带铜线6、接地回路线S形铜线8、第一耦合板9、第一高频宽带铜线10、接地回路线11和第二耦合板12，天线馈触点1、天线接地触点2和天线射频铜线3均安装在双面PCB板4上，且天线馈触点1和天线馈铜线的芯铜线相连，天线接地触点2和天线馈铜线的屏蔽层相连，双面PCB板4上两面均安装有低频宽带S形铜线5、第一高频宽带铜线6、第二高频宽带J形铜线7，且第二高频宽带J形铜线7和天线馈触点1相连，第二高频宽带J形铜线7和接地回路线S形铜线8之间设有第一耦合板9，第一高频宽带铜线10和接地回路线11之间设有第二耦合板12，且接地回路线11上安装有S形铜线13，S形铜线13与第二高频宽带J形铜线7呈耦合状态，第二高频宽带J形铜线7上设有馈电结构，低频宽带S形铜线5的长度与低频段824MHz-960MHz附近的驻波性能相匹配，第一高频铜线10和第二高频宽带J形铜线7的长度与高频段2170MHz-2690MHz附近的驻波性能相匹配，且S形铜线8的根部与第二高频宽带J形铜线7通过第一耦合板9耦合，且第一高频宽带铜线10和接地回路线11之间设有第二耦合板12，S形铜线13的中部与第二高频宽带J形铜线7耦合，其耦合的距离等于双面PCB板4的厚度，其厚度为1.6mm，第一耦合板9和第二耦合板8的缝隙宽度为1.2mm-1.6mm，低频宽带S形铜线5和第一高频宽带铜线10，第二高频宽带铜线J形铜线7均采用使用频率的的四分之一波长。
工作原理：采用上述的设计，使其枝节间可通过缝隙耦合进行激励，实现走线的容性加载，降低单极子天线感性，利于拓展带宽，且采用了独特的多枝节结构，实现较大的设计余度，大范围拓展带宽，实现多频段覆盖。
且可采用塑胶、橡胶、硅胶、塑料，将上述PCB天线进行注塑封装，这样的话天线可具有良好的防护性能,可以防水、防尘，同时有一定的软性特触点，能够更好的适应有一定弧度的安装表面的安装要求。同时也可以采用FPC工艺制作成柔性天线，安装在非金属材料表面或设备内部。
该4G金属天线，体积小、易集成、辐射性能优良，且通过扩展带宽和多频段的综合匹配，有效解决天线设计中面临的扩展带宽、多频段的综合匹配问题，具有较大的设计余度，能大范围拓展带宽，并实现多频段覆盖，实现了覆盖824～960MHz、1710～2690MHz频段，且在工作范围内实现VSWR<1.92的目标，适合于大范围的推广和使用。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种4G金属天线，包括天线馈触点(1)、天线接地触点(2)、天线射频铜线(3)、低频宽带S形铜线(5)、第一高频宽带铜线(6)、接地回路线S形铜线(8)、第一耦合板(9)、第一高频宽带铜线(10)、接地回路线(11)和第二耦合板(12)，其特征在于：所述天线馈触点(1)、天线接地触点(2)和天线射频铜线(3)均安装在双面PCB板(4)上，且天线馈触点(1)和天线馈铜线的芯铜线相连，天线接地触点(2)和天线馈铜线的屏蔽层相连，双面PCB板(4)上两面均安装有低频宽带S形铜线(5)、第一高频宽带铜线(6)、第二高频宽带J形铜线(7)，且第二高频宽带J形铜线(7)和天线馈触点(1)相连，第二高频宽带J形铜线(7)和接地回路线S形铜线(8)之间设有第一耦合板(9)，所述第一高频宽带铜线(10)和接地回路线(11)之间设有第二耦合板(12)，且接地回路线(11)上安装有S形铜线(13)，S形铜线(13)与第二高频宽带J形铜线(7)呈耦合状态，第二高频宽带J形铜线(7)上设有馈电结构。
2.根据权利要求1所述的一种4G金属天线，其特征在于，所述低频宽带S形铜线(5)的长度与低频段824MHz-960MHz附近的驻波性能相匹配，第一高频铜线(10)和第二高频宽带J形铜线(7)的长度与高频段2170MHz-2690MHz附近的驻波性能相匹配，且S形铜线(8)的根部与第二高频宽带J形铜线(7)通过第一耦合板(9)耦合，且第一高频宽带铜线(10)和接地回路线(11)之间设有第二耦合板(12)，S形铜线(13)的中部与第二高频宽带J形铜线(7)耦合，其耦合的距离等于双面PCB板(4)的厚度，其厚度为1.6mm，第一耦合板(9)和第二耦合板(8)的缝隙宽度为1.2-1.6mm。
3.根据权利要求1所述的一种4G金属天线，其特征在于，所述低频宽带S形铜线(5)和第一高频宽带铜线(10)，第二高频宽带铜线J形铜线(7)均采用使用频率的的四分之一波长。
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