CN204179220U - Gsm双频pcb天线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种GSM双频PCB天线，其特征在于：包括第一辐射单元、第二辐射单元、第三辐射单元及第四辐射单元；所述第四辐射单元包括辐射面，于辐射面上侧中部设有第二辐射单元，所述第一辐射单元的一端与第二辐射单元相连，另一端于第二辐射单元的竖直臂左侧及第四辐射单元辐射面上侧的区域内呈回形延伸；所述第三辐射单元的一端与第二辐射单元相连，另一端于第二辐射单元的竖直臂右侧及水平臂上侧的区域内呈回形延伸。本实用新型的有益效果在于：可适于在2～5mm纵向装配距离范围内应用，从而改善了天线生产装配难的问题并有效利用产品空间，同时具备便于生产，降低成本的益处。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种通讯天线，尤其是指一种GSM双频PCB天线。
背景技术
移动通讯的GSM中，GSM900和DCS1800为两种常见的GSM标准频段，两个频段功能相同，主要是频率不同，GSM900工作在900MHZ，DCS1800工作在1800MHZ。而同时支持GSM900和DCS1800的网络就是我们平常讲的双频网络。现有设备中特别是小型化设备中需要使用GSM双频天线时，由于空间的局限，其设计难度非常大。对应的，天线也有直接以FPC作为载体的，然而现有的FPC天线的结构上占用面积大，这就导致配备该天线需要的操作空间大，且天线成本较高，因此亟需改进。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种体积小巧且成本更为低廉的GSM双频PCB天线。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种GSM双频PCB天线，包括第一辐射单元、第二辐射单元、第三辐射单元及第四辐射单元；
所述第四辐射单元包括辐射面，于辐射面上侧设有第二辐射单元，第二辐射单元呈L形，其水平臂与辐射面间隔设置且水平臂的端部连接辐射面，竖直臂与辐射面中部相对应，竖直臂的上端左侧连接第一辐射单元，右侧连接第三辐射单元，于第二辐射单元的竖直臂及水平臂连接处设有信号馈点；所述第四辐射单元的辐射面于靠近信号馈点处对应设置有接地馈点；
所述第一辐射单元的一端与第二辐射单元相连，另一端于第二辐射单元的竖直臂左侧及第四辐射单元辐射面上侧的区域内呈回形延伸；
所述第三辐射单元的一端与第二辐射单元相连，另一端于第二辐射单元的竖直臂右侧及水平臂上侧的区域内呈回形延伸；
上述结构中，所述第一辐射单元呈G形；
上述结构中，所述第一辐射单元包括依次相连的第一倾斜段、第一水平段、第一竖直段；其中第一倾斜段较高一端与第二辐射单元相连；
上述结构中，所述第一水平段与第四辐射单元的辐射面间隔1～3mm；
上述结构中，所述第二辐射单元的竖直臂与水平臂宽3-5mm，两者总长10-15mm；
上述结构中，所述第二辐射单元的水平臂与第四辐射单元间隔形成有第五缝隙，第五缝隙的宽小于2mm，长10-15mm；
上述结构中，所述第三辐射单元呈C形；
上述结构中，所述第三辐射单元包括依次相连的第三水平段、第三竖直段及第四水平段；
上述结构中，所述第四辐射单元的辐射面的宽最小尺寸不小于17～19mm，长最小尺寸不小于30～35mm；
上述结构中，还包括PCB板及同轴线；所述PCB板上布有走线形成所述第一辐射单元、第二辐射单元、第三辐射单元及第四辐射单元，所述同轴线连接信号馈点及接地馈点。
本实用新型的有益效果在于：鉴于上述结构，在2～5mm纵向装配距离范围内改善了天线生产装配难的问题，且应用本专利天线设计方案可有效利用产品空间，便于生产，降低成本。
附图说明
下面结合附图详述本实用新型的具体结构
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的应用结构示意图；
图3为基于本实用新型设计天线的VSWR自由空间测试图；
图4为基于本实用新型设计天线的RL自由空间测试图。
1-第一辐射单元；2-第二辐射单元；3-第三辐射单元；4-第四辐射单元；5-信号馈点；6-接地馈点；12-耦合空间；A-第一间隙；B-第二间隙；C-第三间隙；D-宽；E-第五缝隙；100-PCB板；200-同轴线。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
本实用新型最关键的构思在于：基于最小化进行天线结构设计，并对生产装配困难的问题加以改善。
请参阅图1，一种GSM双频PCB天线，包括第一辐射单元1、第二辐射单元2、第三辐射单元3及第四辐射单元4，其中：
所述第四辐射单元4包括辐射面，于辐射面上侧设有第二辐射单元2，第二辐射单元2呈L形，其水平臂与第四辐射单元4的辐射面间隔设置且水平臂端部与第四辐射单元4的辐射面相连，竖直臂与辐射面中部相对应(即设置在辐射面中心轴对应的位置上部)，竖直臂的上端左侧连接第一辐射单元1，右侧连接第三辐射单元3，于第二辐射单元2的竖直臂及水平臂连接处设有信号馈点5；所述第四辐射单元4的辐射面于靠近信号馈点5处对应设置有接地馈点6。
本设计中，第四辐射单元4主要为高低频共用段，其线长和线宽对高、低频均产生较大影响，设计时需根据实际情况进行调整。
所述第一辐射单元1的一端与第二辐射单元2相连，另一端于第二辐射单元2的竖直臂左侧及第四辐射单元4辐射面上侧的区域内呈回形延伸。
本设计中，第一辐射单元1的形状和线宽主要影响天线带宽，长度影响高频工作频率；而其回形延伸围绕成的耦合空间12的形状及大小主要影响高频带宽，而与第四辐射单元4间形成的第一间隙A则影响高频天线带宽。
所述第三辐射单元3的一端与第二辐射单元4相连，另一端于第二辐射单元4的竖直臂右侧及水平臂上侧的区域内呈回形延伸。
本设计中，第三辐射单元3的回形延伸形成的第三耦合空间的宽度D的大小主要影响天线低频带宽。第三辐射单元3的线宽和长度影响低频工作频率，其末端3mm范围内是高低频的敏感区，而第三辐射单元3与第四辐射单元4间形成的第三间隙C的大小则影响低频工作频率。
基于上述构造，本专利天线可适于在2～5mm纵向装配距离范围内应用，从而改善了天线生产装配难的问题并有效利用产品空间，同时具备便于生产，降低成本的益处。
实施例1：
上述结构中，所述第一辐射单元1呈G形，即第一辐射单元1的另一端呈G字形的回形延伸在第二辐射单元2的竖直臂左侧及第四辐射单元4辐射面上侧内，由此构成一个G型场区，G型场区的长度决定高频工作频率，形状影响天线带宽。采用该形状可使得第一辐射单元1在满足应用需求的基础上在尽量小面积内折叠放置。
实施例2：
上述结构中，所述第一辐射单元1包括依次相连的第一倾斜段、第一水平段、第一竖直段；其中第一倾斜段较高一端与第二辐射单元2相连。本实施例中，考虑到生产方便，G字形的第一辐射单元1被设计为由三段构成的形状。
实施例3：
进一步的，在实施例2的基础上，所述第一辐射单元1的第一水平段与第四辐射单元4的辐射面间隔的第二间隙影响天线高频带宽及工作频率点，是高频工作频率敏感区，结合大量实验优选的该第二缝隙B＝1～3mm。
实施例4：
本设计中，所述第二辐射单元2为高低频共用段，线长和线宽对高低频均产生较大影响，结合大量实验优选的第二辐射单元2的竖直臂与水平臂宽3-5mm，竖直臂加水平臂的总长10-15mm。
实施例5：
上述结构中，所述第二辐射单元2的水平臂与第四辐射单元4间隔形成有第五缝隙E，此第五缝隙E主要影响天线高、低频带宽，结合大量实验优选的该第五缝隙E的宽小于2mm，长10-15mm。
实施例6：
所述第三辐射单元3呈C形，即第三辐射单元3的另一端呈C字形的回形延伸在第二辐射单元4的竖直臂右侧及水平臂上侧的区域内，由此构成一个C型场区，C型场区的长度决定低频工作频率，形状影响天线带宽。采用该形状可使得第三辐射单元3在满足应用需求的基础上在尽量小面积内折叠放置。
实施例7：
上述结构中，所述第三辐射单元3包括依次相连的第三水平段、第三竖直段及第四水平段。其中第三水平段一端与第二辐射单元2相连。本实施例中，考虑到生产方便，C字形的第三辐射单元3被设计为由三段构成的形状。
实施例8：
结合大量实验得出，上述结构中，所述第四辐射单元4的辐射面的宽最小尺寸不小于17～19mm，长最小尺寸不小于30～35mm。
实施例9：
如图2所示，进一步的，上述结构中还包括PCB板100及同轴线200。所述PCB板100上布有走线形成所述第一辐射单元1、第二辐射单元2、第三辐射单元3及第四辐射单元4，所述同轴线200连接信号馈点5及接地馈点6。
本实施例中采用同轴线200可大大改善天线的整体性能，而采用PCB板100则可以通过PCB工艺大大降低成本。
参见图3、4为基于本专利结构设计的GSM双频PCB天线的VSWR及RL测试图，从图示效果可以看出，此天线低频可覆盖880～960MHz，高频可覆盖1710～1880MHz，可以满足目前所需的2G天线通讯需求。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种GSM双频PCB天线，其特征在于：包括第一辐射单元、第二辐射单元、第三辐射单元及第四辐射单元；
所述第四辐射单元包括辐射面，于辐射面上侧设有第二辐射单元，第二辐射单元呈L形，其水平臂与辐射面间隔设置且水平臂的端部连接辐射面，竖直臂与辐射面中部相对应，竖直臂的上端左侧连接第一辐射单元，右侧连接第三辐射单元，于第二辐射单元的竖直臂及水平臂连接处设有信号馈点；所述第四辐射单元的辐射面于靠近信号馈点处对应设置有接地馈点；
所述第一辐射单元的一端与第二辐射单元相连，另一端于第二辐射单元的竖直臂左侧及第四辐射单元辐射面上侧的区域内呈回形延伸；
所述第三辐射单元的一端与第二辐射单元相连，另一端于第二辐射单元的竖直臂右侧及水平臂上侧的区域内呈回形延伸。
2.如权利要求1所述的GSM双频PCB天线，其特征在于：所述第一辐射单元呈G形。
3.如权利要求1或2所述的GSM双频PCB天线，其特征在于：所述第一辐射单元包括依次相连的第一倾斜段、第一水平段、第一竖直段；其中第一倾斜段较高一端与第二辐射单元相连。
4.如权利要求3所述的GSM双频PCB天线，其特征在于：所述第一水平段与第四辐射单元的辐射面间隔1～3mm。
5.如权利要求1所述的GSM双频PCB天线，其特征在于：所述第二辐射单元的竖直臂与水平臂宽3-5mm，两者总长10-15mm。
6.如权利要求1所述的GSM双频PCB天线，其特征在于：所述第二辐射单元的水平臂与第四辐射单元间隔形成有第五缝隙，第五缝隙的宽小于2mm，长10-15mm。
7.如权利要求1所述的GSM双频PCB天线，其特征在于：所述第三辐射单元呈C形。
8.如权利要求7所述的GSM双频PCB天线，其特征在于：所述第三辐射单元包括依次相连的第三水平段、第三竖直段及第四水平段。
9.如权利要求1所述的GSM双频PCB天线，其特征在于：所述第四辐射单元的辐射面的宽最小尺寸不小于17～19mm，长最小尺寸不小于30～35mm。
10.如权利要求1所述的GSM双频PCB天线，其特征在于：还包括PCB板及同轴线；所述PCB板上布有走线形成所述第一辐射单元、第二辐射单元、第三辐射单元及第四辐射单元，所述同轴线连接信号馈点及接地馈点。
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