CN201285795Y - 一种用于笔记本电脑的平板多频天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种笔记本电脑用多频平板天线，所述天线包括一PCB板载体和分布于PCB板载体上的天线辐射单元、匹配电路和金属框架结构件。所述的天线辐射单元通过匹配电路与金属框架结构件连接，金属框架结构件作为金属地与笔记本电脑上的接地物连接，天线辐射单元通过同轴电缆连接笔记本电脑内的射频电路。本实用新型描述了一种标准化参数化的天线模型，大幅度降低了笔记本内空间对天线性能的束缚，将不确定因素基本固定在参数的调节上，解决了天线设计随意性和偶然性的缺陷，提高了产品的标准化程度，提高了笔记本天线设计效率，缩短了研发周期，降低了成本。

Description

一种用于笔记本电脑的平板多频天线

技术领域

本实用新型涉及笔记本电脑用的平板天线领域，具体是指一种用于笔记本电脑的参数化、标准化的WWAN平板多频天线。

背景技术

近年来，笔记本电脑对天线功能的要求越来越全面，其内置式WWAN多频天线向着低频段、小空间、高性能方向发展，产品形式以金属弹片加支架或是FPC加支架的3D天线为主。目前的WWAN天线已经要求覆盖的频率范围包括824MHz～960MHz，1710MHz～2170MHz，GPS1575MHz，TDSCDMA2025MHz等，根据天线的基本原理，覆盖的频段越广天线体积要求越大。而相反的，笔记本电脑越来越向便携化、轻薄化的小体积形式发展，其留给天线的空间越来越小，二者矛盾日益突出。因此，如何适应不断减小的电脑边框高度，充分利用横向空间，发展体积更小、性能更好的天线成为当务之急。

目前，业内针对二者的矛盾并没有十分有效的解决方法，最多见的方法是通过软件仿真或反复实验来设计天线走线，达到天线多频段辐射的目的，并且在设计走线时兼顾天线的输入阻抗。一般达成这两个目标并没有固定的先后顺序，仅仅凭借工程师的经验进行，不确定性很大。实际上，这些方法并不能完全解决所有笔记本电脑天线设计难题，在遇到笔记本天线体积本身比较小、环境复杂、成本要求比较低，研发周期要求短的情况下以上措施更加无能为力。同时，以上步骤并不能稳定的保证通讯设备性能的提升和研发过程的有序性，对行业内研发技术的积累和发展不利，使得天线性能成为笔记本电脑性能提高的瓶颈和桎梏。这些，都是通讯设备设计行业发展的重点和难点。

实用新型内容

本实用新型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天线多频段辐射要求，以尽量缩短研发周期，减少研发成本。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

提供一种用于笔记本电脑的多频平板天线，包括一PCB板载体和分布于PCB板载体上的天线辐射单元、匹配电路和金属框架结构件。所述的天线辐射单元通过匹配电路与金属框架结构件连接，金属框架结构件作为金属地与笔记本电脑上的接地物连接，天线辐射单元通过同轴电缆连接笔记本电脑内的射频电路。

所述天线辐射单元采用磷青铜、不锈钢等常用天线弹片材料或印刷电路板所载金属材料制成，其形状为“T”字型或类似“T”形片状平面结构，辐射线宽为1～2mm。所述匹配电路为一电感，感值参数可选范围为4～15nh。金属框架结构件作为金属地，要求其平面面积大于100平方厘米。

本实用新型是基于单极子天线的原理，结合相应规格的片状平面天线辐射频段与笔记本天线频段基本重合的特性，将天线辐射系统分为辐射单元和匹配电路两个模块，分别赋予辐射单元和匹配电路以可控制的功能和性能参数。由于天线辐射单元辐射性能较难控制，因此本实用新型简化了辐射单元的结构和可控参数，将性能控制与平衡功能集中于匹配电路，然后将二者相联集成为完整的天线，接入笔记本内射频模块。

本实用新型结构可在通讯设备内部重复使用，即同时在同一个笔记本内共用同一块金属地放置多个天线。

本实用新型所述多频天线将空间因素对天线性能的影响降至最低，满足了超薄型笔记本电脑的要求。这样标准化参数化的天线模型，很大程度上降低了笔记本内空间对天线性能的束缚，将不确定因素基本固定在参数的调节上，解决了天线设计随意性和偶然性的缺陷，提高了产品的标准化程度，有望作为标准化配件实现量产；提高了笔记本天线设计效率，缩短了研发周期，降低了成本。

附图说明

图1是本实用新型的结构组成示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

如图所示，本实用新型包括一PCB板载体1和分布于PCB板载体上的天线辐射单元2、匹配电路3和金属框架结构件4，所述的天线辐射单元2通过匹配电路3与金属框架结构件4连接，金属框架结构件与笔记本电脑上的接地物连接，天线辐射单元2通过同轴电缆5连接笔记本电脑内的射频电路，同轴电缆内芯与辐射单元相连，外层良好接地。

所述的匹配电路3为一个电感，本实用新型所述多频天线将附加一个电感元件的印刷电路板作为天线主体，辐射单元2置于电路板上。所述的辐射单元2采用磷青铜、不锈钢等常用天线弹片材料或印刷电路板所载金属材料制作而成，其形状为“T”字型或类似“T”形平面结构，辐射线宽为1～2mm。电感元件连接在辐射单元2的馈电端与地之间。

所述天线水平放置于笔记本电脑屏幕侧边。

本实用新型原理为：利用固定形式且可选赋值大小的单匹配元件(即电感)组成最简单的匹配电路，保证了谐振类型的相似性，从而保证了天线的通用性。

从天线馈电点，即同轴电缆接入处分别向两边延伸出一长一短两个臂，两个臂分别用于产生较低的覆盖824MHz～960Mz频段的宽频辐射和较高的覆盖1710MHz～2170MHz的宽频辐射，天线馈电点和两个辐射臂组成“T”字形辐射单元。在天线馈电点与地之间接入一参数可选的电感调整天线阻抗。并可根据要求和环境不同调整天线性能和带宽，以及对高低频带宽做适当的平衡处理。辐射单元的位置与宽度固定，其与笔记本电脑上金属地上边沿的距离可调，该距离基于本天线的应用范围有最小值；长短两辐射臂的长度作为调整高低频中心频率点的参数。匹配元件的位置和形式固定，为4～15nh电感，感值大小为可调参数。以上所述四个参数简单、有效、全面，真正做到了笔记本天线的全面参数化设计。参数以外的天线尺寸可根据笔记本内空间大小设计，变动不大，空间因素对天线性能的影响降至最低，充分适应了超薄型笔记本电脑的要求。

所述多频天线适用于以下类型的笔记本电脑：

1、具有平面面积超过100平方厘米的金属框架结构件，作为天线的金属地与天线联接，一般笔记本电脑均能满足。

2、预留天线位置在屏幕顶端的折叠型笔记本电脑或预留天线位置为边框四周的非折叠型笔记本电脑。

3、以金属地上边沿为基线，天线上方为非金属区。

Claims (4)

1、一种用于笔记本电脑的平板多频天线，包括一PCB板载体(1)和分布于PCB板载体上的天线辐射单元(2)、匹配电路(3)和金属框架结构件(4)，其特征在于：所述的天线辐射单元(2)通过匹配电路(3)与金属框架结构件(4)连接，金属框架结构件与笔记本电脑上的接地物连接，天线辐射单元(2)通过同轴电缆连接笔记本电脑内的射频电路。

2、根据权利要求1所述用于笔记本电脑的平板多频天线，其特征在于：所述天线辐射单元(2)为“T”字型或类似“T”形片状平面结构，辐射线宽为1～2mm。

3、根据权利要求2中所述用于笔记本电脑的平板多频天线，其特征在于：所述匹配电路(3)为一电感，感值参数可选范围为4～15nh。

4、根据权利要求3中所述用于笔记本电脑的平板多频天线，其特征在于：金属框架结构件(4)平面面积大于100平方厘米。

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