CN204391272U - 一种新型的金属边框lte天线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种新型的金属边框LTE天线，包括金属边框、PCB板和以共面波导馈电方式形成的天线走线，把金属边框设计为天线辐射体的一部分，金属边框上开设有两个对称的缝隙，将中间独立的金属边框部分设计为低频分支，用于实现824-960MHz，且次高频用于产生第二高频；高频段则运用了微带天线多频实现原理；将天线馈电采用下方净空的共面波导形式，第一缝隙左侧的金属边框寄生部分用于产生第一高频，PCB板波导馈电的长度用于产生第三高频；在超简单的单分支和寄生形式的天线结构中解决了在兼顾高低频段同时实现的情况下，实现了824-960MHz和1710-2700MHz通信，使得天线高频实现LTE全频覆盖的难题。
Description
技术领域
本实用新型涉及天线技术领域，特别是涉及一种新型的金属边框LTE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，其频率带宽范围为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难点。
手机厚度越来越薄，天线的空间也越来越小，天线周围的环境也越来越复杂，特别是金属质感的便携式终端产品，LTE天线在满足低频带宽的时候，会对天线高频产生很强的屏蔽作用，从而难以拓展天线的高频带宽，给LTE天线多频设计带来了极大的挑战。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单并能实现LTE全频覆盖的新型的金属边框LTE天线。
为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案是：一种新型的金属边框LTE天线，包括金属边框、PCB板和以共面波导馈电方式形成的天线走线，所述PCB板设置在金属边框内，所述天线走线设置在PCB板上；
所述金属边框包括首尾依次相接的第一边框、第二边框、第三边框和第四边框，所述第四边框上两侧分别开有第一缝隙和第二缝隙；
第一缝隙和第二缝隙之间的边框部分为第一低频分支，第一低频分支靠近第二缝隙的一侧垂直延伸出第二低频分支，第二低频分支再延伸出平行于第一低频分支的第三低频分支；所述第三边框为第一低频寄生分支，所述第二缝隙和第三边框之间的部分为第二低频寄生分支；所述第一边框为第一高频寄生分支，第一高频寄生分支和第一缝隙之间的部分垂直延伸出第二高频寄生分支。
所述PCB板包括净空区域和金属区域，所述净空区域设置于PCB板上端，净空区域与金属区域的分界线一端为将第一高频寄生分支与PCB板电气连接的第一接地点，所述净空区域与金属区域分界线的另一端为将第一低频寄生分支与PCB板电气连接的第二接地点。
所述净空区域与金属区域的分界线靠近第一高频寄生分支的一侧向金属区域延伸一段折回区域，所述折回区域内的净空区域与金属区域的分界线处设置了改善低频的驻波的馈电部分，所述馈电部分包括馈源和设置于馈源与第一低频分支之间的馈电走线。
所述馈电部分还设置了并联电感。
馈电走线、第二低频分支、第二高频寄生分支和第四金属边框之间采用顶针接触式或弹片接触式连接。
所述第一缝隙和第二缝隙位置对称。
与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：
本实用新型提供一种新型的金属边框LTE天线，把金属边框设计为天线辐射体的一部分，金属边框上开设有两个对称的缝隙，且将中间独立的金属边框部分设计为低频分支，用于实现824-960MHz，且次高频用于产生第二高频；高频段则运用了微带天线多频实现原理：将天线馈电采用下方净空的共面波导形式，第一缝隙左侧的金属边框寄生部分用于产生第一高频，PCB板波导馈电的长度用于产生第三高频；在金属边框的复杂手机环境下，将天线采用共面波导馈点方式，在超简单的单分支和寄生形式的天线结构中解决了在兼顾高低频段同时实现的情况下，实现了824-960MHz和1710-2700MHz通信，使得天线高频实现LTE全频覆盖的难题。
附图说明
图1为本实用新型实施例天线立体结构示意图。
图2为本实用新型实施例天线结构示意图。
图3为本实用新型实施例的驻波示意图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本实用新型进行进一步详细描述。
如图1、2所示，一种新型的金属边框LTE天线，包括金属边框、PCB板和天线走线，该金属边框LTE天线的设计采用共面波导馈电的方式，适用于具有金属框结构的移动终端，或在非金属边框的移动终端中设计本申请所公开的天线结构。
所述的金属边框包括首尾相接的包裹在移动终端四周的第一边框102、第二边框103、第三边框104和第四边框105，其中，在第四边框105上的两侧对称设置第一缝隙206和第二缝隙208，在本实施例中，以一般手机为例，手机的尺寸大致为140mm×70mm，因此金属框设为长L1×宽W1 = 140mm×70mm，如图2所示，金属框的高度为h =5mm。
所述PCB板设置在金属边框内，PCB板包括净空区域101和金属区域100，所述净空区域101设置于PCB板的上端，在本实施例中，净空区域101的宽度L2 =5mm。所述净空区域101和金属区域100的分界处的一端对应所述的第一边框102，并在该端设置了第一接地点111，另一端对应所述的第三边框104，并在该端设置了第二接地点112，
所述天线走线设置在PCB板上，天线走线包括低频分支部分、低频寄生分支部分、高频寄生分支部分和馈电部分，所述低频分支部分包括设置在第四边框的第一缝隙206和第二缝隙208之间的部分的第一低频分支203，以及在第一低频分支203靠第二缝隙208一侧的上端向净空区域101的方向垂直延伸出的第二低频分支204和从第二低频分支204的末端向平行于第一低频分支203的方向垂直延伸出的第三低频分支205；所述低频寄生分支部分以第三边框104为第一低频寄生分支，以第二缝隙208和第三边框104之间的部分为第二低频寄生分支209；其中所述第一低频寄生分支通过第二接地点112实现与PCB板的电气连接；所述的第一低频分支203、第二低频分支204、第三低频分支205、第一低频寄生分支和第二低频寄生分支209的辐射回路产生天线的低频部分，且次高频用于产生第二高频。
所述的高频寄生分支部分以第一边框为第一高频寄生分支，并在第一高频寄生分支和第一缝隙206之间的部分的上端向净空区域垂直延伸出第二高频寄生分支207。其中，所述第一高频寄生分支通过第一接地点111与PCB板实现电气连接，第二高频寄生分支207用于调节第一高频谐振。
所述净空区域101和金属区域100的分界线在靠近第一边框102的一端向金属区域100延伸一段后折回形成一折回区域113后继续按原来的方向连接于第二接地点112。所述天线的馈电部分包括馈源201和连接于馈源201和第一低频分支203之间的馈电走线202，所述馈源201设置在净空区域101和金属区域100分界线的折回区域113中，并在馈电部分设置了并联电感，用于改善低频驻波。所述折回区域113设置于PCB板上靠近高频寄生部分的一侧，即馈电部分与高频寄生部分设置在同一侧，用于产生第一高频谐振和第三高频谐振。
馈电走线202、第二低频分支204、第二高频寄生分支207和第四金属边框105之间采用顶针接触式连接。
天线的驻波示意图如图3所示，天线工作在824-960MHz和1710-2700MHz。
本实施例824-849、850-894MHz、880-925MHz和925-960MHz各个低频段的平均效率如表1所示。
表1
| 频率/MHz | 824-849 | 850-894 | 880-925 | 925-960 |
| 平均效率 | 30℅ | 40℅ | 40℅ | 30℅ |
表2为1710-1880MHz、1880-1990MHz、1990-2170MHz、2170-2300MHz、2300-2500MHz和2500-2700MHz各个高频段的平均效率。
表2
| 频率/MHz | 1710-1880 | 1880-1990 | 1990-2170 | 2170-2300 | 2300-2500 | 2500-2700 |
| 平均效率 | 65℅ | 60℅ | 60℅ | 65℅ | 65℅ | 65℅ |
以上为本实用新型的其中具体实现方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种新型的金属边框LTE天线，其特征在于：包括金属边框、PCB板和以共面波导馈电方式形成的天线走线，所述PCB板设置在金属边框内，所述天线走线设置在PCB板上；
所述金属边框包括首尾依次相接的第一边框（102）、第二边框（103）、第三边框（104）和第四边框（105），所述第四边框（105）上两侧分别开有第一缝隙（206）和第二缝隙（208）；
第一缝隙（206）和第二缝隙（208）之间的边框部分为第一低频分支（203），第一低频分支（203）靠近第二缝隙（208）的一侧垂直延伸出第二低频分支（204），第二低频分支（204）再延伸出平行于第一低频分支（203）的第三低频分支（205）；所述第三边框（104）为第一低频寄生分支，所述第二缝隙（208）和第三边框（104）之间的部分为第二低频寄生分支（209）；所述第一边框（102）为第一高频寄生分支，第一高频寄生分支和第一缝隙（206）之间的部分垂直延伸出第二高频寄生分支（207）。
2.根据权利要求1所述的新型的金属边框LTE天线，其特征在于：所述PCB板包括净空区域（101）和金属区域（100），所述净空区域（101）设置于PCB板上端，净空区域（101）与金属区域（100）的分界线一端为将第一高频寄生分支与PCB板电气连接的第一接地点（111），所述净空区域（101）与金属区域（100）分界线的另一端为将第一低频寄生分支与PCB板电气连接的第二接地点（112）。
3.根据权利要求2所述的新型的金属边框LTE天线，其特征在于：所述净空区域（101）与金属区域（100）的分界线靠近第一高频寄生分支的一侧向金属区域（100）延伸一段折回区域（113），所述折回区域（113）内的净空区域（101）与金属区域（100）的分界线处设置了改善低频的驻波的馈电部分，所述馈电部分包括馈源（201）和设置于馈源（201）与第一低频分支（203）之间的馈电走线（202）。
4.根据权利要求3所述的新型的金属边框LTE天线，其特征在于：所述馈电部分还设置了并联电感。
5.根据权利要求3所述的新型的金属边框LTE天线，其特征在于：馈电走线（202）、第二低频分支（204）、第二高频寄生分支（207）和第四金属边框（105）之间采用顶针接触式或弹片接触式连接。
6.根据权利要求3所述的新型的金属边框LTE天线，其特征在于：所述第一缝隙（206）和第二缝隙（208）位置对称。
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